система радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах

Формула изобретения

Система радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах, содержащая приемопередатчик с антенной и N групп линий задержки на поверхностных акустических волнах, представляющих радиочастотные метки, каждая линия задержки имеет приемопередающие встречно-штыревые преобразователи и отражательные встречно-штыревые преобразователи, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит передающую антенну метки, приемную антенну метки, циркулятор метки, передающую антенну считывателя, приемную антенну считывателя и циркулятор считывателя, первый вход/выход которого соединен со считывателем, второй выход циркулятора подключен к передающей антенне считывателя, которая посредством радиоканала связана с приемной антенной метки, которая подключена ко второму входу циркулятора метки, первый вход/выход которого соединен с меткой, а третий выход циркулятора метки соединен с передающей антенной метки, которая связана радиоканалом с приемной антенной считывателя, которая присоединена к третьему входу циркулятора считывателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для идентификации и охраны различных объектов.

Известна система радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах (патент РФ № 2422848, G01S 13/00, 2010), содержащая приемопередатчик с рупорной приемопередающей антенной, линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ), антенны, приемопередающие встречно-штыревые преобразователи (ВШП), отражательные ВШП.

Недостатком известной системы является некорректная идентификация метки из-за паразитных пиков и шумов в отклике метки, возникающих из-за отражения опрашивающего сигнала от удаленных объектов. Паразитные пики могут быть приняты считывателем одновременно с откликом метки, что может послужить причиной некорректной идентификации метки.

Известно устройство радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах (патент РФ № 2344438, G01S 13/00, 2006,) содержащее корпус, приемно-передающую антенну, звукопровод, на рабочей поверхности которого расположены встречно-штыревой преобразователь (ВШП), соединенный с антенной, и отражательный ВШП в основном акустическом канале.

Недостатком известного устройства является некорректная идентификация метки, возникающая из-за того, что опрашивающий сигнал может отразиться от удаленных объектов и прийти на считыватель одновременно с откликом метки.

Известна система радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах (патент РФ № 2344437, G01S 13/00, 2006), выбранная в качестве прототипа, содержащая приемопередатчик с антенной и радиочастотные метки на поверхностных акустических волнах (ПАВ), представляющие собой линии задержки (ЛЗ), имеющие приемопередающие встречно-штыревые преобразователи (ВШП), соединенные с антенной, и отражательные ВШП.

Недостатком известной системы является некорректная идентификация опрошенной метки. Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании известной системы-прототипа, являются возникающие паразитные пики и шумы, появляющиеся из-за отражения опрашивающего сигнала от крупных объектов, например зданий, мостов, гор и.т.д., если метка на ПАВ находится между считывателем и объектом, находящихся на расстояние от 10 до 150 метров от считывателя. Это обусловлено тем, что отраженный сигнал от удаленного объекта придет одновременно с откликом метки, что приводит к ошибочной идентификации метки.

Основной задачей, на решение которой направлена заявляемая система радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах, является удаление паразитных пиков и шумов в отклике метки.

Техническим результатом при осуществлении заявляемого изобретения является корректная идентификация метки.

Технический результат достигается тем, что система радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах, содержащая приемопередатчик с антенной и N групп линий задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ), представляющих радиочастотные метки, каждая линия задержки (ЛЗ) имеет приемопередающие встречно-штыревые преобразователи (ВШП) и отражательные ВШП, дополнительно содержит передающую антенну метки, приемную антенну метки, циркулятор метки, передающую антенну считывателя, приемную антенну считывателя и циркулятор считывателя, первый вход/выход которого соединен со считывателем, второй выход циркулятора подключен к передающей антенне считывателя, которая посредством радиоканала связана с приемной антенной метки, которая подключена ко второму входу циркулятора метки, первый вход/выход которого соединен с меткой, а третий выход циркулятора метки соединен с передающей антенной метки, которая связана радиоканалом с приемной антенной считывателя, которая присоединена к третьему входу циркулятора считывателя.

Технический результат достигается благодаря тому, что передающая антенна считывателя, а следовательно, и опрашиваемый сигнал имеют вертикальную поляризацию, приемная антенна метки имеет также вертикальную поляризацию. Поэтому опрашивающий сигнал с вертикальным углом поляризации обрабатывается приемной антенной метки. Идентифицировав метку, сигнал излучатся передающей антенной метки, которая имеет горизонтальную поляризацию, приемная антенна считывателя также имеет горизонтальную поляризацию, следовательно, сигнал с углом горизонтальной поляризацией будет обработан приемной антенной считывателя. При излучении опрашивающего сигнала передающей антенной считывателя с вертикальной поляризацией часть излучения проходит мимо приемной антенны метки. Достигая удаленных объектов, находящихся на расстояние 10-150 метров, сигнал отражается, не меняя своей поляризации. Вследствие чего, отразившись то удаленного объекта, сигнал с вертикальной поляризацией не будет обработан приемной антенной считывателя, которая имеет горизонтальную поляризацию. Главным условием, необходимым для достижения технического результата, является ортогональность поляризации приемных и передающих антенн как у считывателя, так и у метки. Т.е. углы поляризации антенн не обязательно должны быть 0° и 90°, а могут составлять 25° и 105°, 45° и 1250° и.т.д.

Проведенный заявителем анализ уровня техники установил, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественных всем признакам заявленной системы радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах, отсутствуют, следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Результаты поиска известных технических решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.

Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результат и изобретение основано на:

- дополнении известного устройства-аналога какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно этого дополнения;

- замене какой-либо части устройства аналога другой известной части для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;

- исключение какой-либо части устройства-аналога с одновременным исключением, обусловленной ее наличием функции и достижением обычного для такого исключения результата;

- увеличении количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в устройстве именно таких элементов;

- выполнении известного устройства-аналога или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;

- создании устройства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого устройства и связей между ними;

- изменении количественного признака (признаков) устройства и предоставлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении вида взаимосвязи, если известен факт влияния каждого из них на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, следовательно, заявленное изобретение соответствует "изобретательскому уровню".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена система радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах. И введены следующие обозначения:

1. Считыватель

2. Циркулятор считывателя

3. Передающая антенна считывателя

4. Приемная антенна считывателя

5. Приемная антенна метки

6. Передающая антенна метки

7. Циркулятор метки

8. Метка

9. Радиоканал между передающей антенной считывателя и приемной антенной метки

10. Радиоканал между передающей антенной метки и приемной антенной считывателя.

Предлагаемая система содержит считыватель 1, подключенный к первому входу/выходу циркулятора считывателя 2. Ко второму выходу циркулятора считывателя 2 подключена передающая антенна считывателя 3. К третьему входу циркулятора считывателя 2 подключена приемная антенна считывателя 4. Приемная антенна метки 5 и передающая антенна метки 6 подключены ко второму входу и третьему выходу циркулятора метки 7 соответственно. К первому входу/выходу циркулятора метки 7 подключена метка 8. Передающая антенна считывателя 3 и приемная антенна метки 5 связаны между собой радиоканалом 9. Радиоканал 10 связывает передающею антенну метки 6 и приемную антенну считывателя 4.

Материальные эквиваленты элементов системы радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах: считыватель 1 - RadFIT Reader CTR, циркулятор считывателя 2, циркулятор метки 7 - микрополосковый циркулятор 3CM-2.35-1BW21.28, передающая антенна считывателя 3, приемная антенна считывателя 4, приемная антенна метки 5, передающая антенна метки 6-2.4 ГГц направленная антенна TL-ANT2409A, метка 8 - Tablet Tag CTR. [1] [2] [3].

Устройство работает следующим образом: опрашивающий сигнал со считывателя 1 поступает на первый вход/выход циркулятор считывателя 2, с которого сигнал через второй выход идет на передающею антенну считывателя 3. С передающей антенны считывателя 3, посредством радиоканала 9 сигнал приходит на приемную антенну метки 5. С которой сигнал через второй вход циркулятора метки 7 идет на метку 8 и опрашивает ее. Отклик метки 8 в виде сигнала с определенной последовательностью пиков поступает на циркулятор метки 7 через вход/выход 1, с которой идет на передающею антенну метки 6. С передающей антенны метки 6 сигнал идет на циркулятор метки 7. Передающая антенна метки 6 излучает сигнал, который проходит через радиоканал 10 и приходит на приемную антенну считывателя 4. Далее сигнал поступает на циркулятор считывателя 2, с которого уже идет на считыватель 1. В считывателе 1 происходит распознавание отклика метки 8 и корректная идентификация метки.

При излучении опрашивающего сигнала передающей антенной считывателя с вертикальной поляризацией часть излучения проходит мимо приемной антенны метки. Достигая удаленных объектов, находящихся на расстояние 10-150 метров, сигнал отражается, не меняя своей поляризации. Вследствие чего, отразившись от удаленного объекта, сигнал с вертикальной поляризацией не будет обработан приемной антенной считывателя, которая имеет горизонтальную поляризацию. Главным условием, необходимым для достижения технического результата, является ортогональность поляризации приемных и передающих антенн, как у считывателя, так и у метки. Т.е. углы поляризации антенн не обязательно должны быть 0° и 90°, а могут составлять 25° и 105°, 450° и 125° и т.д.

Описанное устройство системы радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах позволяет корректно идентифицировать опрошенную метку.

Как следует из вышеизложенного, достижение корректной идентификации метки обеспечивается путем фильтрации по поляризации. Сопоставление параметров, характеризующих заявляемые изобретение и прототип, позволяет сделать вывод, что система радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах позволяет решить проблему появления паразитных пиков в отклике опрашиваемой метки, а следовательно, получить корректный отклик метки.

Кроме указанного достигаемого технического результата и преимуществ заявленного устройства следует отметить также дополнительное достоинство системы радиочастотной идентификации на поверхностных акустических волнах, а именно: увеличение дальности считывания в полтора раза.

Таким образом, приведенные сведения доказывают, что при осуществлении заявленного изобретения выполняются следующие условия:

- средство, воплощающее устройство-изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в радиотехнике, а именно для идентификации и охраны различных объектов;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных или других известных до даты подачи заявки средств;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить получение указанного технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Источники информации

1. CTR http://www.ctr.at/.

2. ООО "Аргус-ЭТ" http://www.arguset.com/.

3. TP-LINK http://www.tp-linkru.com/.