CN108596319A - 一种rfid电子标签及信号传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种RFID电子标签及信号传输方法。电子标签包括接收、发送天线，接收天线分别与转换处理电路和标签电路电连接；转换处理电路包括依次电连接的信号转换装置和处理装置，信号转换装置输入端与接收天线输出端电连接；标签电路包括在接收和发送天线之间并联的多个标签子电路，每个子电路包括依次电连接的开关器件、耦合元件和射频芯片，开关器件输入端与接收天线输出端电连接，射频芯片输出端与发送天线输入端电连接，每个子电路中的耦合元件和射频芯片相互匹配，并和标定频率范围对应；处理装置输出端分别与每个开关器件使能端电连接。本发明的技术方案可使RFID电子标签能够同时存储更多频段的射频信号信息，提高电子标签的容量。

Description

一种RFID电子标签及信号传输方法

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种RFID电子标签及信号传输方法。

背景技术

射频识别(RFID)技术是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别***与特定目标之间建立机械或者光学接触。射频识别技术作为构建物联网的关键技术近年来日益受到人们的关注，并且已广泛应用于证件和门禁控制、供应链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制和资产管理等各个领域。

一套完整的射频识别***通常包括应用软件***、读写器和应答器，应用软件***可控制读写器从应答器读取或向应答器写入射频数据。当读写器需要从应答器读取射频数据时，应答器根据读写器发出的射频信号产生的感应电流获得一定能量而发送出存储在内部射频芯片中的目标对象信息，或者主动发送某一频率的信号至读写器，读写器读取信息并解码后，传输至应用软件***进行有关数据处理。由于应答器通常附着于标识目标对象上，并存储有目标对象信息，所以也被称为电子标签。

由于射频信号的频率范围较大，在100KHz至100GHz之间。对于低频、中频、高频、超高频的射频信号，射频识别技术衍生出无源RFID产品、半有源RFID产品和有源RFID产品，以适用不同频率范围的射频信号。相应地，电子标签也被分为被动式、半主动式和主动式。

被动式标签没有内部供电电源，其内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动，当标签接收到足够强度的信号时，可以向读写器发出数据。半主动式标签内部具有一个小型电池，电池电力可驱动标签集成电路使其处于工作状态，从而使标签天线充分作为回传信号之用。主动式标签内部具有电源供应器，用以供应内部集成电路所需电源以产生对外的射频信号，故通常其拥有较长的读写距离。

随着物联网的不断发展，接入物联网的目标对象越来越多，和目标对象对应的信息越来越多，射频识别过程中所采用的频段也将越来越多。但是，不论何种类型的电子标签，同一款电子标签通常只对应一个频率范围的射频信号，且还需要和配套的读写器配合使用。这严重制约了电子标签所能存储的信息的频率范围与容量，限制了射频识别***的应用场景。

发明内容

为了使RFID电子标签能够同时存储更多频段的射频信号信息，提高电子标签的容量，扩展射频识别***的应用场景，本发明提供了一种RFID电子标签及信号传输方法。

第一方面，本发明提供了一种RFID电子标签，该RFID电子标签包括接收天线和发送天线，所述接收天线的输出端分别与转换处理电路和标签电路电连接；

所述转换处理电路包括依次电连接的信号转换装置和处理装置，所述信号转换装置的输入端与所述接收天线的输出端电连接；

所述标签电路包括在所述接收天线的输出端和所述发送天线的输入端之间并联的多个标签子电路，每一个所述标签子电路包括依次电连接的开关器件、耦合元件和射频芯片，所述开关器件的输入端与所述接收天线的输出端电连接，所述射频芯片的输出端与所述发送天线的输入端电连接，每一个所述标签子电路分别与一个标定频率范围对应，每一个所述标签子电路中的所述耦合元件和所述射频芯片相互匹配，所述耦合元件和所述射频芯片分别与所述并和标定频率范围对应；

所述处理装置的输出端分别与每一个所述开关器件的使能端电连接；

所述接收天线，用于接收RFID读写器发送的射频信号；

所述信号转换装置，用于将所述射频信号转换为数字信号；

所述处理装置，用于根据所述数字信号确定所述射频信号的测量频率范围，并根据所述测量频率范围和预存的所述标定频率范围生成使能信号，发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的所述标签子电路的所述开关器件；

所述开关器件，用于根据所述使能信号导通；

所述耦合元件，用于耦合所述射频信号，并根据所述射频信号生成感应电流；

所述射频芯片，用于根据所述感应电流生成射频标签信息；

所述发送天线，用于发送所述射频标签信息至所述RFID读写器。

本发明提供的RFID电子标签，在使用过程中，由于同一个电子标签可能位于不同频率范围，例如低频、中频或高频的射频信号感应环境中，对于不同频段的有效感应射频信号，由接收天线接收后，一方面由信号转换装置将其转换为数字信号，并由处理装置确定射频信号的频率范围，根据其频率范围确定由多个并列设置的射频芯片中与此频率范围匹配的一个射频芯片释放其中存储的信息。另一方面原始射频信号传输至位于耦合元件和射频芯片前端的开关器件，当处理装置确定释放某一个射频芯片内的信息时，其产生使能信号，使对应射频芯片前端的开关器件导通，从而由与射频芯片匹配的耦合元件耦合射频信号并产生感应电流，激发射频芯片通过发送天线将其内部存储的信息发送至读写器，完成射频信息的读取。这样RFID电子标签能够由对应不同频段的多个射频芯片同时存储更多频段的射频信号信息，提高电子标签的容量，并在位于不同射频信号感应环境中时，可以准确识别射频信号频率范围，并释放与此频率范围对应的射频信息，扩展射频识别***的应用场景。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，在每一个所述标签子电路中，所述射频芯片的输出端均电连接有一个与所述射频芯片匹配的发送子天线；

发送子天线，用于发送匹配的所述射频芯片生成的所述射频标签信息至所述RFID读写器。

由于制造工艺和材料等原因，单一发送天线在发送不同频率的信号时，可能存在部分频率范围的信号有衰减的情况发生，如果所有的射频芯片对应的频率总范围较广，通过在每个射频芯片后端设置一个与之频率范围匹配的智能发送子天线，当通过单一发送天线发送的信号衰减较大时，由匹配的智能发送子天线直接发送，将有效提高发送信号的信号质量，使信号传输更为高效准确。

第二方面，本发明提供了一种RFID电子标签信号传输方法，应用于上述RFID电子标签，该方法包括如下步骤：

接收天线接收RFID读写器发送的射频信号；

信号转换装置将所述射频信号转换为数字信号；

处理装置根据所述数字信号确定所述射频信号的测量频率范围，并根据所述测量频率范围和预存的标定频率范围生成使能信号，发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的标签子电路的开关器件；

开关器件根据所述使能信号导通；

耦合元件耦合所述射频信号，并根据所述射频信号生成感应电流；

射频芯片根据所述感应电流生成射频标签信息；

发送天线发送所述射频标签信息至所述RFID读写器。

本发明提供的RFID电子标签信号传输方法，在使用过程中，由于同一个电子标签可能位于不同频率范围，例如低频、中频或高频的射频信号感应环境中，对于不同频段的有效感应射频信号，由接收天线接收后，一方面由信号转换装置将其转换为数字信号，并由处理装置确定射频信号的频率范围，根据其频率范围确定由多个并列设置的射频芯片中与此频率范围匹配的一个射频芯片释放其中存储的信息。另一方面原始射频信号传输至位于耦合元件和射频芯片前端的开关器件，当处理装置确定释放某一个射频芯片内的信息时，其产生使能信号，使对应射频芯片前端的开关器件导通，从而由与射频芯片匹配的耦合元件耦合射频信号并产生感应电流，激发射频芯片通过发送天线将其内部存储的信息发送至读写器，完成射频信息的读取。这样RFID电子标签能够由对应不同频段的多个射频芯片同时存储更多频段的射频信号信息，提高电子标签的容量，并在位于不同射频信号感应环境中时，可以准确识别射频信号频率范围，并释放与此频率范围对应的射频信息，扩展射频识别***的应用场景。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述方法还包括如下步骤：

发送子天线发送匹配的所述射频芯片生成的所述射频标签信息至所述RFID读写器。

由于制造工艺和材料等原因，单一发送天线在发送不同频率的信号时，可能存在部分频率范围的信号有衰减的情况发生，如果所有的射频芯片对应的频率总范围较广，通过在每个射频芯片后端设置一个与之频率范围匹配的智能发送子天线，当通过单一发送天线发送的信号衰减较大时，由匹配的智能发送子天线直接发送，将有效提高发送信号的信号质量，使信号传输更为高效准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的RFID***架构图；

图2为本发明第一实施例提供的一种RFID电子标签的结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供的一种RFID电子标签的结构示意图；

图4为本发明第三实施例提供的一种RFID电子标签的结构示意图；

图5为本发明第四实施例提供的一种RFID电子标签的结构示意图；

图6为本发明第五实施例提供的一种RFID电子标签信号传输方法的流程示意图；

图7为本发明第六实施例提供的一种RFID电子标签信号传输方法的流程示意图；

图8为本发明第七实施例提供的一种RFID电子标签信号传输方法的流程示意图；

图9为本发明第八实施例提供的一种RFID电子标签信号传输方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、接口、技术之类的具体细节，以便透切理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本发明。在其他情况中，省略对众所周知的***、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

以下结合附图描述本发明实施例的RFID电子标签及信号传输方法。

图1为现有技术中的RFID***架构图。具体如图1所示，在RFID***中，读写器可根据计算机***的指令将相应信息写入电子标签，也可以将从电子标签中读取得到的射频标签信息转发至计算机***。当读写器发射特定频率的射频信号以读取一定范围内与之匹配的电子标签的信息时，电子标签的接收天线将首先感应到此射频信号，然后耦合元件耦合此射频信号并产生相应感应电流，激发射频芯片通过发送天线将其内部存储的信息发送至读写器。但是，不论何种类型的电子标签，同一款电子标签通常只对应一个特定频段的射频信号，其存储容量较小，且还需要和配套的读写器配合使用，否则其内部信息无法被读取。

图2为本发明第一实施例提供的一种RFID电子标签的结构示意图。具体如图2所示，该电子标签包括接收天线和发送天线，所述接收天线的输出端分别与转换处理电路和标签电路电连接；所述转换处理电路包括依次电连接的信号转换装置和处理装置，所述信号转换装置的输入端与所述接收天线的输出端电连接；所述标签电路包括在所述接收天线的输出端和所述发送天线的输入端之间并联的多个标签子电路，每一个所述标签子电路包括依次电连接的开关器件、耦合元件和射频芯片，所述开关器件的输入端与所述接收天线的输出端电连接，所述射频芯片的输出端与所述发送天线的输入端电连接，每一个所述标签子电路分别与一个标定频率范围对应，每一个所述标签子电路中的所述耦合元件和所述射频芯片相互匹配，所述耦合元件和所述射频芯片分别与所述标定频率范围对应；所述处理装置的输出端分别与每一个所述开关器件的使能端电连接。

所述接收天线，用于接收RFID读写器发送的射频信号。

所述信号转换装置，用于将所述射频信号转换为数字信号。

所述处理装置，用于根据所述数字信号确定所述射频信号的测量频率范围，并根据所述测量频率范围和预存的所述标定频率范围生成使能信号，发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的所述标签子电路的所述开关器件。

所述开关器件，用于根据所述使能信号导通。

所述耦合元件，用于耦合所述射频信号，并根据所述射频信号生成感应电流。

所述射频芯片，用于根据所述感应电流生成射频标签信息。

所述发送天线，用于发送所述射频标签信息至所述RFID读写器。

具体地，接收天线用于接收RFID读写器发送的射频信号，根据电子标签尺寸要求和主要针对的射频频率范围，接收天线可以采用金属蚀刻天线、印刷天线或镀铜天线等形式。当电子标签获得感应射频信号后，一方面由转换处理电路进行转换与处理，另一方面在处理完成后，由标签电路利用感应射频信号释放存储的标签射频信息。转换处理电路包括信号转换装置和处理装置，信号转换装置为AD转换器和相应的滤波整形电路，处理装置包括处理器及其***器件，用于对感应射频信号的频率范围进行判断，并控制导通标签电路中对应的标签子电路。以具有3个标签子电路为例，则有3块不同的射频芯片。不同标签子电路中的射频芯片能够受不同感应射频信号作用而释放内部存储的射频信息，并由发送天线发送至RFID读写器。

本发明第一实施例提供的RFID电子标签，在使用过程中，由于同一个电子标签可能位于不同频率范围，例如低频、中频或高频的射频信号感应环境中，对于不同频段的有效感应射频信号，由接收天线接收后，一方面由信号转换装置将其转换为数字信号，并由处理装置确定射频信号的频率范围，根据其频率范围确定由多个并列设置的射频芯片中与此频率范围匹配的一个射频芯片释放其中存储的信息。另一方面原始射频信号传输至位于耦合元件和射频芯片前端的开关器件，当处理装置确定释放某一个射频芯片内的信息时，其产生使能信号，使对应射频芯片前端的开关器件导通，从而由与射频芯片匹配的耦合元件耦合射频信号并产生感应电流，激发射频芯片通过发送天线将其内部存储的信息发送至读写器，完成射频信息的读取。这样RFID电子标签能够由对应不同频段的多个射频芯片同时存储更多频段的射频信号信息，提高电子标签的容量，并在位于不同射频信号感应环境中时，可以准确识别射频信号频率范围，并释放与此频率范围对应的射频信息，扩展射频识别***的应用场景。

优选地，在每一个所述标签子电路中，所述射频芯片的输出端均电连接有一个与所述射频芯片匹配的发送子天线。发送子天线，用于发送匹配的所述射频芯片生成的所述射频标签信息至所述RFID读写器。

具体地，由于制造工艺和材料等原因，单一发送天线在发送不同频率的信号时，可能存在部分频率范围的信号有衰减的情况发生，如果所有的射频芯片对应的频率总范围较广，通过在每个射频芯片后端设置一个与之频率范围匹配的智能发送子天线，当通过单一发送天线发送的信号衰减较大时，由匹配的智能发送子天线直接发送，将有效提高发送信号的信号质量，使信号传输更为高效准确。

图3为本发明第二实施例提供的一种RFID电子标签的结构示意图。具体如图3所示，在上述实施例的基础上，所述处理装置包括第一计数器、第二计数器、处理器和存储器。

所述第一计数器，用于产生预定周期的时基信号。

所述第二计数器，用于在所述时基信号的所述预定周期内对所述数字信号的脉冲进行计数，获得脉冲数。

所述处理器，用于根据所述脉冲数和所述预定周期确定所述射频信号的所述测量频率范围。

所述存储器，用于存储分别与多个所述标签子电路对应的所述标定频率范围。

所述处理器，还用于轮询对比所述测量频率范围与多个所述标定频率范围，当所述测量频率范围与一个所述标定频率范围匹配时，生成所述使能信号，并发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的所述标签子电路的所述开关器件。

具体地，处理器分别控制第一计数器和第二计数器，由第一计数器产生预定周期的时基信号，并由第二计数器对预定周期内的经信号转换装置转换得到的脉冲数字信号进行计数。由于电子标签需要适用于频率范围较大的射频信号，而对于不同频率范围的信号的采样要求并不相同。对于低频信号，通常采用处理器自带的时基便可满足，但对于频率较高的信号，一般处理器自带的时基并不能满足准确采样的要求，通过第一计数器可生成满足不同频率信号采样的时基信号。在一个时基信号的预定周期内，由第二计数器采集信号的脉冲数，将脉冲数和预定周期相除便可获得射频信号的频率，由于计算结果可能随信号变化有所变动，将其记为测量频率范围。

存储器中存储有与多个标签子电路对应的标定频率范围，例如分别存储有低频、中频和高频的射频信号常用频率范围。在获得测量频率范围后，处理器将测量频率范围与多个标定频率范围依次对比，如果测量频率范围与低频的标定频率范围匹配，则生成使能信号，使和低频的标定频率范围对应的标签子电路中的开关器件导通，由相应的耦合元件耦合射频信号产生感应电流，并驱动低频的射频芯片释放其存储的射频标签信息。

本发明第二实施例提供的RFID电子标签，处理装置通过第一计数器和第二计数器分别生成时基信号和对脉冲数进行计数，使可采样的信号频率涵盖从低频到高频的范围，扩大了电子标签的应用范围，同时提高了采样准确率。存储器中存储的分别和不同标签子电路对应的标定频率范围，使处理器可以确定所导通的对应标签子电路，从而准确释放对应的射频芯片中的射频标签信息。

图4为本发明第三实施例提供的一种RFID电子标签的结构示意图。具体如图4所示，在上述实施例的基础上，所述RFID电子标签还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路分别与所述接收天线的输出端和所述信号转换装置的输入端电连接。

所述第一滤波电路，用于滤除所述射频信号中的第一杂波信号，所述第一杂波信号的频率范围在所述处理装置存储的所有所述标定频率范围之外。

具体地，随着射频设备使用越来越广泛，环境中将会存在越来越多的射频信号，即使电子标签可以响应多个频率范围的射频信号，但也不是所有射频信号都能被识别。为了有效保护处理装置不受非预定的信号干扰，同时降低处理装置处理无效射频信号的工作量，提高其处理效率，在转换处理电路前端设置第一滤波电路，第一滤波电路可以设置为带通滤波方式，或根据使用要求设置为其他形式的滤波方式，以保证存储于处理装置内的标定频率范围的射频信号可以通过第一滤波电路，而其他的杂波信号则被滤除。需要注意的，第一滤波电路如果为带通滤波方式，其带宽可以略大于所有的标定频率的总范围。

本发明第三实施例提供的RFID电子标签，通过第一滤波电路滤除不属于处理装置存储的标定频率范围之内的射频信号，从而有效保护处理装置不受非预定的信号干扰，同时降低处理装置处理无效射频信号的工作量，提高其处理效率。通过第一滤波器的射频信号将由信号转换装置和处理装置进行转换和处理，以确定其是否属于标定频率范围内的某一频段的射频信号，并导通相应标签子电路，以使耦合元件和射频芯片响应感应射频信号，进而释放射频芯片内的射频标签信息。

图5为本发明第四实施例提供的一种RFID电子标签的结构示意图。具体如图5所示，在上述实施例的基础上，所述RFID电子标签还包括分别与每一个所述标签子电路对应的多个第二滤波电路，在每一个所述标签子电路中，所述第二滤波电路分别与所述开关器件的输出端和所述耦合元件的输入端电连接。

所述第二滤波电路，用于滤除所述射频信号中的第二杂波信号，所述第二杂波信号的频率范围在和所述标签子电路对应的所述标定频率范围之外。

具体地，由于第二滤波电路位于标签子电路中，其滤波频率范围和同一标签子电路中的耦合元件及射频芯片相对应，可以根据芯片特性或实际需求将第二滤波电路设置为低通、带通或高通形式。当标签子电路中的开关器件导通后，射频信号将作用于耦合元件，由于耦合元件和与之对应的标定频率范围对应，如果射频信号的频率并不和上述标定频率范围对应，耦合元件无法产生有效感应电流。在开关器件和耦合元件之间设置第二滤波电路，滤除和本标签子电路对应的标定频率范围之外的射频信号，将降低耦合元件及射频芯片受无效射频信号干扰的损耗，保护耦合元件及射频芯片，并提高其利用率。

本发明第四实施例提供的RFID电子标签，通过第二滤波电路滤除在标签子电路对应的标定频率范围之外的射频信号，使耦合元件只有在受到相应标定频率范围内的射频信号感应后才产生感应电流，并驱动射频芯片释放内部的射频标签信息。这将降低耦合元件及射频芯片受无效射频信号干扰的损耗，保护耦合元件及射频芯片，并提高其利用率。

需要注意的是，本发明实施例中的RFID电子标签可以只具有第一滤波电路或第二滤波电路，实现分别对处理装置或标签子电路的保护，也可以同时具有第一滤波电路或第二滤波电路，实现同时对处理装置和标签子电路的保护。

优选地，在所述RFID电子标签的基板上，所述接收天线、所述发送天线、所述转换处理电路和所述标签电路之间分别通过屏蔽微带线连接。

由于本发明实施例的RFID电子标签可应用于复杂的电磁环境中，采用屏蔽微带线进行收、发天线与转换处理、标签电路间的信号传输，一方面，可有效避免无效电磁信号对电子标签的干扰。另一方面，由于转换处理电路具有供处理装置运行的电源，而标签电路为无源电路，在转换处理电路和标签电路之间采用屏蔽微带线进行信号传输，可有效避免电子标签内部的信号串扰，同时由于微带线的阻抗与介电性能优良，可保证信号传输的准确性与稳定性。

优选地，所述RFID电子标签包括三个所述标签子电路，三个所述标签子电路分别和低频射频信号频率范围、中频射频信号频率范围和高频射频信号频率范围对应。

优选地，所述低频射频信号频率范围为100KHz至1MHz，所述中频射频信号频率范围为1MHz至100MHz，所述高频射频信号频率范围为100MHz至10GHz。

需要注意的是，三个标签子电路对应的三个标定频率范围，既可以为射频技术领域通常所指的低频、中频和高频，也可以为指定的例如100KHz至1MHz、1MHz至100MHz和100MHz至10GHz的相对低、中、高的频率范围，以涵盖目前常用的125KHz、134KHz、13.56MHz和900MHz等频段的射频信号，以及可以被用于射频传输的其他频段的射频信号。

相应地，本发明实施例还提供了一种RFID电子标签信号传输方法，该方法应用于上述RFID电子标签。

图6为本发明第五实施例提供的一种RFID电子标签信号传输方法的流程示意图。具体如图6所示，该方法包括：

步骤510，接收天线接收RFID读写器发送的射频信号。

步骤520，信号转换装置将所述射频信号转换为数字信号。

步骤530，处理装置根据所述数字信号确定所述射频信号的测量频率范围，并根据所述测量频率范围和预存的标定频率范围生成使能信号，发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的标签子电路的开关器件。

步骤540，开关器件根据所述使能信号导通。

步骤550，耦合元件耦合所述射频信号，并根据所述射频信号生成感应电流。

步骤560，射频芯片根据所述感应电流生成射频标签信息。

步骤570，发送天线发送所述射频标签信息至所述RFID读写器。

具体地，接收天线用于接收RFID读写器发送的射频信号，根据电子标签尺寸要求和主要针对的射频频率范围，接收天线可以采用金属蚀刻天线、印刷天线或镀铜天线等形式。当电子标签获得感应射频信号后，一方面由转换处理电路进行转换与处理，另一方面在处理完成后，由标签电路利用感应射频信号释放存储的标签射频信息。转换处理电路包括信号转换装置和处理装置，信号转换装置为AD转换器和相应的滤波整形电路，处理装置包括处理器及其***器件，用于对感应射频信号的频率范围进行判断，并控制导通标签电路中对应的标签子电路。以具有3个标签子电路为例，则有3块不同的射频芯片。不同标签子电路中的射频芯片能够受不同感应射频信号作用而释放内部存储的射频信息，并由发送天线发送至RFID读写器。

优选地，该方法还包括如下步骤：发送子天线发送匹配的所述射频芯片生成的所述射频标签信息至所述RFID读写器。

具体地，由于制造工艺和材料等原因，单一发送天线在发送不同频率的信号时，可能存在部分频率范围的信号有衰减的情况发生，如果所有的射频芯片对应的频率总范围较广，通过在每个射频芯片后端设置一个与之频率范围匹配的智能发送子天线，当通过单一发送天线发送的信号衰减较大时，由匹配的智能发送子天线直接发送，将有效提高发送信号的信号质量，使信号传输更为高效准确。

图7为本发明第六实施例提供的一种RFID电子标签信号传输方法的流程示意图。具体如图7所示，在上述实施例的基础上，所述处理装置包括第一计数器、第二计数器、处理器和存储器；所述处理装置根据所述数字信号确定所述射频信号的测量频率范围，并根据所述测量频率范围和预存的标定频率范围生成使能信号，发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的标签子电路的开关器件，步骤530具体包括：

步骤531，第一计数器产生预定周期的时基信号。

步骤532，第二计数器在所述时基信号的所述预定周期内对所述数字信号的脉冲进行计数，获得脉冲数。

步骤533，处理器根据所述脉冲数和所述预定周期确定所述射频信号的所述测量频率范围。

步骤534，处理器轮询对比所述测量频率范围与存储器中分别和多个所述标签子电路对应的所述标定频率范围，当所述测量频率范围与一个所述标定频率范围匹配时，生成所述使能信号，并发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的所述标签子电路的所述开关器件。

具体地，处理器分别控制第一计数器和第二计数器，由第一计数器产生预定周期的时基信号，并由第二计数器对预定周期内的经信号转换装置转换得到的脉冲数字信号进行计数。由于电子标签需要适用于频率范围较大的射频信号，而对于不同频率范围的信号的采样要求并不相同。对于低频信号，通常采用处理器自带的时基便可满足，但对于频率较高的信号，一般处理器自带的时基并不能满足准确采样的要求，通过第一计数器可生成满足不同频率信号采样的时基信号。在一个时基信号的预定周期内，由第二计数器采集信号的脉冲数，将脉冲数和预定周期相除便可获得射频信号的频率，由于计算结果可能随信号变化有所变动，将其记为测量频率范围。

存储器中存储有与多个标签子电路对应的标定频率范围，例如分别存储有低频、中频和高频的射频信号常用频率范围。在获得测量频率范围后，处理器将测量频率范围与多个标定频率范围依次对比，如果测量频率范围与低频的标定频率范围匹配，则生成使能信号，使和低频的标定频率范围对应的标签子电路中的开关器件导通，由相应的耦合元件耦合射频信号产生感应电流，并驱动低频的射频芯片释放其存储的射频标签信息。

图8为本发明第七实施例提供的一种RFID电子标签信号传输方法的流程示意图。具体如图8所示，在上述实施例的基础上，该方法还包括：

步骤580，第一滤波电路滤除所述射频信号中的第一杂波信号，所述第一杂波信号的频率范围在所述处理装置存储的所有所述标定频率范围之外。

步骤580位于步骤510之后。

具体地，随着射频设备使用越来越广泛，环境中将会存在越来越多的射频信号，即使电子标签可以响应多个频率范围的射频信号，但也不是所有射频信号都能被识别。为了有效保护处理装置不受非预定的信号干扰，同时降低处理装置处理无效射频信号的工作量，提高其处理效率，在转换处理电路前端设置第一滤波电路，第一滤波电路可以设置为带通滤波方式，或根据使用要求设置为其他形式的滤波方式，以保证存储于处理装置内的标定频率范围的射频信号可以通过第一滤波电路，而其他的杂波信号则被滤除。需要注意的，第一滤波电路如果为带通滤波方式，其带宽可以略大于所有的标定频率的总范围。

图9为本发明第八实施例提供的一种RFID电子标签信号传输方法的流程示意图。具体如图9所示，在上述实施例的基础上，该方法还包括：

步骤590，第二滤波电路滤除所述射频信号中的第二杂波信号，所述第二杂波信号的频率范围在和所述标签子电路对应的所述标定频率范围之外。

步骤590位于步骤540之后。

具体地，由于第二滤波电路位于标签子电路中，其滤波频率范围和同一标签子电路中的耦合元件及射频芯片相对应，可以根据芯片特性或实际需求将第二滤波电路设置为低通、带通或高通形式。当标签子电路中的开关器件导通后，射频信号将作用于耦合元件，由于耦合元件和与之对应的标定频率范围对应，如果射频信号的频率并不和上述标定频率范围对应，耦合元件无法产生有效感应电流。在开关器件和耦合元件之间设置第二滤波电路，滤除和本标签子电路对应的标定频率范围之外的射频信号，将降低耦合元件及射频芯片受无效射频信号干扰的损耗，保护耦合元件及射频芯片，并提高其利用率。

需要注意的是，本发明实施例中的RFID电子标签可以只具有第一滤波电路或第二滤波电路，实现分别对处理装置或标签子电路的保护，也可以同时具有第一滤波电路或第二滤波电路，实现同时对处理装置和标签子电路的保护。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种RFID电子标签，其特征在于，包括接收天线和发送天线，所述接收天线的输出端分别与转换处理电路和标签电路电连接；

所述转换处理电路包括依次电连接的信号转换装置和处理装置，所述信号转换装置的输入端与所述接收天线的输出端电连接；

所述标签电路包括在所述接收天线的输出端和所述发送天线的输入端之间并联的多个标签子电路，每一个所述标签子电路包括依次电连接的开关器件、耦合元件和射频芯片，所述开关器件的输入端与所述接收天线的输出端电连接，所述射频芯片的输出端与所述发送天线的输入端电连接，每一个所述标签子电路分别与一个标定频率范围对应，每一个所述标签子电路中的所述耦合元件和所述射频芯片相互匹配，所述耦合元件和所述射频芯片分别与所述标定频率范围对应；

所述处理装置的输出端分别与每一个所述开关器件的使能端电连接；

所述接收天线，用于接收RFID读写器发送的射频信号；

所述信号转换装置，用于将所述射频信号转换为数字信号；

所述处理装置，用于根据所述数字信号确定所述射频信号的测量频率范围，并根据所述测量频率范围和预存的所述标定频率范围生成使能信号，发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的所述标签子电路的所述开关器件；

所述开关器件，用于根据所述使能信号导通；

所述耦合元件，用于耦合所述射频信号，并根据所述射频信号生成感应电流；

所述射频芯片，用于根据所述感应电流生成射频标签信息；

所述发送天线，用于发送所述射频标签信息至所述RFID读写器。

2.根据权利要求1所述的RFID电子标签，其特征在于，所述处理装置包括第一计数器、第二计数器、处理器和存储器；

所述第一计数器，用于产生预定周期的时基信号；

所述第二计数器，用于在所述时基信号的所述预定周期内对所述数字信号的脉冲进行计数，获得脉冲数；

所述处理器，用于根据所述脉冲数和所述预定周期确定所述射频信号的所述测量频率范围；

所述存储器，用于存储分别与多个所述标签子电路对应的所述标定频率范围；

所述处理器，还用于轮询对比所述测量频率范围与多个所述标定频率范围，当所述测量频率范围与一个所述标定频率范围匹配时，生成所述使能信号，并发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的所述标签子电路的所述开关器件。

3.根据权利要求2所述的RFID电子标签，其特征在于，所述RFID电子标签还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路分别与所述接收天线的输出端和所述信号转换装置的输入端电连接；

所述第一滤波电路，用于滤除所述射频信号中的第一杂波信号，所述第一杂波信号的频率范围在所述处理装置存储的所有所述标定频率范围之外。

4.根据权利要求3所述的RFID电子标签，其特征在于，所述RFID电子标签还包括分别与每一个所述标签子电路对应的多个第二滤波电路，在每一个所述标签子电路中，所述第二滤波电路分别与所述开关器件的输出端和所述耦合元件的输入端电连接；

所述第二滤波电路，用于滤除所述射频信号中的第二杂波信号，所述第二杂波信号的频率范围在和所述标签子电路对应的所述标定频率范围之外。

5.根据权利要求4所述的RFID电子标签，其特征在于，在所述RFID电子标签的基板上，所述接收天线、所述发送天线、所述转换处理电路和所述标签电路之间分别通过屏蔽微带线连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的RFID电子标签，其特征在于，所述RFID电子标签包括三个所述标签子电路，三个所述标签子电路分别和低频射频信号频率范围、中频射频信号频率范围和高频射频信号频率范围对应。

7.一种RFID电子标签信号传输方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的RFID电子标签，所述方法包括如下步骤：

接收天线接收RFID读写器发送的射频信号；

信号转换装置将所述射频信号转换为数字信号；

处理装置根据所述数字信号确定所述射频信号的测量频率范围，并根据所述测量频率范围和预存的标定频率范围生成使能信号，发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的标签子电路的开关器件；

开关器件根据所述使能信号导通；

耦合元件耦合所述射频信号，并根据所述射频信号生成感应电流；

射频芯片根据所述感应电流生成射频标签信息；

发送天线发送所述射频标签信息至所述RFID读写器。

8.根据权利要求7所述的RFID电子标签信号传输方法，其特征在于，所述处理装置包括第一计数器、第二计数器、处理器和存储器；所述处理装置根据所述数字信号确定所述射频信号的测量频率范围，并根据所述测量频率范围和预存的标定频率范围生成使能信号，发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的标签子电路的开关器件，具体包括：

第一计数器产生预定周期的时基信号；

第二计数器在所述时基信号的所述预定周期内对所述数字信号的脉冲进行计数，获得脉冲数；

处理器根据所述脉冲数和所述预定周期确定所述射频信号的所述测量频率范围；

处理器轮询对比所述测量频率范围与存储器中分别和多个所述标签子电路对应的所述标定频率范围，当所述测量频率范围与一个所述标定频率范围匹配时，生成所述使能信号，并发送所述使能信号至与所述标定频率范围对应的所述标签子电路的所述开关器件。

9.根据权利要求8所述的RFID电子标签信号传输方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

第一滤波电路滤除所述射频信号中的第一杂波信号，所述第一杂波信号的频率范围在所述处理装置存储的所有所述标定频率范围之外。

10.根据权利要求9所述的RFID电子标签信号传输方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

第二滤波电路滤除所述射频信号中的第二杂波信号，所述第二杂波信号的频率范围在和所述标签子电路对应的所述标定频率范围之外。