射频识别(RFID)是一种利用射频信号来读取目标的存储信息从而达到目标识别的技术,目前在货物流通、图书馆等领域已有广泛的应用。相比较条形码等技术,RFID标签的成本依然偏高,这使得RFID的应用场合受到了严重的制约。这种情况下无芯片标签被提了出来。无芯片标签的基本原理是根据电磁散射理论将标签设计为一系列不同的电磁散射结构,通过散射信号本身的差别来识别标签。如某种谐振结构其散射信号在其谐振频点上会出现一个尖峰,那么在该频点有无尖峰便可作为编码的两种状态。该技术的缺陷是频谱的利用率不高,如果一个频点不仅是尖峰有无这两种状态,而是有多种状态可以用来编码,那么就可以有效提高频谱的利用效率。首先,本文设计了一种基于“L”形槽的谐振器,该谐振器的“L”形水平或垂直方向槽的边缘与谐振器金属边缘连接情况的不同,对应不同的RCS幅值。基于这种谐振器,本文设计了一种约7 bit容量的无芯片RFID标签。然后,本文又设计了一种基于分形技术的谐振器,该标签谐振器采用孔径型曲折十字环单元结构,通过分形技术对单元结构多次变形处理,调整单元结构尺寸使得谐振器在同一频点处有多种RCS幅值,基于这种谐振器本文设计了一种8bit容量的无芯片RFID标签。本文设计的第三种无芯片RFID标签是基于孔径型曲折十字环单元结构的谐振器,该标签谐振器采用孔径型曲折十字环单元结构,通过对单元结构多次缩放处理,调整单元结构尺寸使得谐振器在同一频点处有多种RCS幅值。标签可以实现同一谐振频点上的多位幅度编码,可以提高频带利用率和编码效率,简化对读卡器的要求。由于标签谐振器可以工作在同一单一频率,占有频带窄,同时有助于降低读卡器的噪声,提高灵敏度,并简化读卡器的电路结构。由于谐振器对称结构,因此标签与极化方向不敏感。