×
02.10.2019
219.017.cd58

Результат интеллектуальной деятельности: РАДИОМЕТКА НА ОСНОВЕ ЛИНИИ ЗАДЕРЖКИ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к акустоэлектронным устройствам формирования кодированного информационного сигнала. Технический результат - увеличение дальности работы радиометки, стабильность работы при воздействии дестабилизирующих факторов, а также компактность радиометки. Входной преобразователь радиометки выполнен в виде единичного встречно-штыревого преобразователя (ВШП), установленного между двумя плечами U-образного многополоскового ответвителя с равным делением энергии, таким образом, чтобы выполнялось условие, обеспечивающее сдвиг фаз ПАВ равный π/2. Отражательные структуры расположены на подложке со смещением относительно расположения входного преобразователя вдоль осевой линии, имеющей угол наклона α относительно расположения входного преобразователя, задающий фиксированные временные задержки импульсов информационного сигнала. Между входным преобразователем и отражательными структурами установлен многополосковый ответвитель-компрессор таким образом, чтобы осуществлялся полный перенос акустической энергии ПАВ, излученной входным преобразователем из акустического канала, апертура которого определена апертурой ВШП входного преобразователя, в акустический канал, апертура которого определена количеством отражательных структур. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к акустоэлектронным устройствам формирования кодированного информационного сигнала, функционирующим на поверхностных акустических волнах (ПАВ), широко использующихся в системах радиочастотной идентификации в качестве пассивных радиометок, содержащих необходимые данные о контролируемых объектах.

В работе [, Arthur W.G., Maev R.G. Inline SAW RFID Tag Using

Time Position and Phase Encoding // 2007 IEEE Ultrason. Symp.2007. P. 1239 -1242] представлены результаты проектирования радиометок на ПАВ, объединяющих время-позиционное кодирование и кодирование начальной фазы отдельных импульсов информационного сигнала.

В работе [Han. Т., Wang W., Lin J., Wu H., Wang H., Shui Y. Phases of Carrier Wave in a SAW Identification Tags // 2007 IEEE Ultrason. Symp.2007. P. 1669 - 1672.] представлены результаты проектирования радиометок на ПАВ с фазовым способом кодирования информационного сигнала. Существенным недостатком показанных устройств является ограничение в возможности их эксплуатации при воздействии повышенных температур или эксплуатации в условиях резких изменений внешней температуры.

В настоящее время одним из способов кодирования, обеспечивающим необходимую дальность идентификации объекта в условиях воздействия дестабилизирующих факторов и необходимую достоверность получаемых данных, является амплитудное кодирование. Наиболее распространенной конструкцией радиометки с амплитудным кодированием, является ЛЗ [Балышева О.Л., Григорьевский В.И., Гуляев Ю.В., Дмитриев В.Ф., Мансфельд Г.Д. Акустоэлектронные устройства обработки и генерации сигналов. Принципы работы, расчета и проектирования // Под ред. академика РАН Гуляева Ю.В. - М.: Радиотехника, 2012. - 576 с], недостатками которой являются потери, обусловленные двунаправленностью входного преобразователя и возникающие ложные сигналы, обусловленные импульсами двойного прохождения, значительно ухудшающие отношение сигнал/шум.

Для снижения влияния ложных сигналов, обусловленных импульсами двойного прохождения, в патенте [Многоканальная отражательная линия задержки на поверхностных акустических волнах: RU 2522886 С2 / С.П. Дорохов, И.А. Князев, А.С. Салов - №2012145915/08; Заявл. 26.10.2012. Опубл. 20.07.2014 Бюл. №20] и в патенте [Многоканальная отражательная линия задержки RU 2610415 С1 / С.П. Дорохов, А.С. Салов - №2015146785; Заявл. 29.10.2015. Опубл. 10.02.2017 Бюл. №4.], выбранном за прототип, была предложена радиометка, выполненная в виде многоканальной отражательной ЛЗ.

Многоканальная отражательная ЛЗ - прототип, выполненная на пьезоэлектрической подложке, на поверхности которой размещен входной преобразователь, состоящий из «n» встречно-штыревых преобразователей (ВШП), расположенных на общей оси и соединенных между собой последовательно-параллельно. Каждый ВШП входного преобразователя генерирует поверхностную акустическую волну, в поле которой в параллельных акустических каналах на различных расстояниях от входного преобразователя размещены отражательные структуры (ОС). При необходимости формирования кодированной последовательности с большим количеством импульсов увеличивается число акустических каналов и, как следствие, число параллельно подключенных ВШП. В связи с тем, что каждый ВШП обладает активной составляющей сопротивления излучения, величина которого на центральной частоте определяется по формуле [Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах / Д. Морган. - М: Радио и связь, 1990. - 416 с]

где Gac) - активная составляющая проводимости излучения, ωс -центральная частота, С1 - статическая емкость единичного ВШП, импеданс входного преобразователя может быть неприемлемым для хорошего согласования с приемо-передающей антенной, что приведет к дополнительному затуханию импульсов информационного сигнала.

Кроме того, как было показано в работе [С.П. Дорохов, В.А. Козлов, А.С. Салов. Оптимизация конструкции многоканальной ОЛЗ на ПАВ // Проектирование и технология электронных средств. - 2017. - №2 - с. 22-26], при увеличении информационной емкости радиометки, часть ложных импульсов (импульсов двойного прохождения), образованных первой половиной ОС, попадет в информационный сигнал, уменьшая, таким образом, отношение сигнал/шум, приводящее к усложнению процесса формирования кодированной последовательности, его дальнейшей дешифровке и, как следствие, уменьшению дальности идентификации. Так же существенным недостатком указанной конструкции является электрическое взаимодействие между акустическими каналами, проявляющееся при подключении к ОС нагрузок.

Техническим результатом предлагаемой конструкции является увеличение дальности работы радиометки за счет увеличения отношения сигнал/шум, стабильность работы при воздействии дестабилизирующих факторов, а также компактность радиометки.

Технический результат достигается тем, что в радиометке на основе линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ), включающей помещенную в корпус линию задержки, содержащую расположенные на пьезоэлектрической подложке входной преобразователь и отражательные структуры, и приемо-передающую антенну, соединенную электрически с входным преобразователем, входной преобразователь выполнен в виде единичного встречно-штыревого преобразователя (ВШП), установленного между двумя плечами U-образного многополоскового ответвителя е равным делением энергии, таким образом, чтобы выполнялось условие, обеспечивающее сдвиг фаз ПАВ равный π/2. Отражательные структуры расположены на подложке со смещением относительно расположения входного преобразователя вдоль осевой линии, имеющей угол наклона α относительно расположения входного преобразователя, задающий фиксированные временные задержки импульсов информационного сигнала. Между входным преобразователем и отражательными структурами (ОС) установлен многополосковый ответвитель - компрессор таким образом, чтобы осуществлялся полный перенос акустической энергии ПАВ, излученной входным преобразователем из акустического канала, апертура которого определена апертурой ВШП входного преобразователя, в акустический канал, апертура которого определена количеством отражательных структур.

Кроме того отражательные структуры расположены с интервалом таким образом, что расстояние между образованными ими акустическими каналами исключает возможность попадания энергии ПАВ, сформированных ОС, из одного канала в другой.

Кроме того отражательные структуры могут быть выполнены в виде ВШП.

Кроме того отражательные структуры могут быть выполнены в виде однонаправленных ВШП.

Кроме того количество отражательных структур определено требованием к емкости информационного сигнала.

Кроме того радиометка может включать помещенные в корпус m+1 линий задержки, где m=0, 1, …, n, при условии, что временные задержки импульсов информационного сигнала не совпадают между собой.

Кроме того входные преобразователи m+1 линий задержки имеют общий вход, соединенный электрически с приемо-передающей антенной.

На фигуре представлена структурная схема радиометки на основе ЛЗ, на которой обозначены: 1 - приемо-передающая антенна, 2 - пьезоэлектрическая подложка, 3 - единичный ВШП входного преобразователя; 4 - U-образный многополосковый ответвитель (МПО) с равным делением энергии; 5 - многополосковый ответвитель - компрессор); 6 - отражательные структуры; W1 - апертура акустического канала, формируемого ВШП 1, W2 - апертура акустического канала, определяемая количеством расположенных в нем ОС; α - угол осевой линии, задающий фиксированные временные задержки импульсов информационного сигнала. Единичный ВШП 3 установлен между двумя плечами МПО 4 так, чтобы разность расстояний от единичного ВШП до плечей МПО (θ1 - θ2) обеспечивала сдвиг фаз, равный π/2. Корпус радиометки на фигуре не показан.

Предлагаемая радиометка на основе ЛЗ работает следующим образом: приемо-передающая антенна 1 принимает короткий инициирующий радиоимпульс, который передается на входной преобразователь. Входной преобразователь, выполненный в виде единичного ВШП 3, установленного между плечами U-образного МПО, преобразует радиоимпульс в ПАВ, распространяющуюся от него в противоположные стороны. При достижении ПАВ плечей U-образного МПО 4 с разными фазовыми задержками, зависящими от положения ВШП 3 внутри ответвителя, выполняется условие, позволяющее реализовать однонаправленное излучение ПАВ (суммирование двух волн, первоначально излучаемых ВШП 3 в противоположных направлениях) в акустическом канале апертуры W1 определяемой апертурой ВШП 3. Полная энергия ПАВ, излученная в одну сторону и имеющая апертуру W1, достигает многополоскового ответвителя - компрессора 5, обеспечивающего полный перенос акустической энергии, излученной входным преобразователем, из акустического канала апертуры W1 в акустический канал апертуры W2 определяемой требованиями обеспечения информационной емкости радиометки (количеством ОС 6). Достигнув ОС 6, акустическая энергия ПАВ в акустическом канале апертуры W2 делится на N каналов, число которых соответствует количеству ОС 6. ОС на подложке расположены с интервалом таким образом, что расстояние между образованными ими акустическими каналами исключает возможность попадания энергий ПАВ, сформированных ОС, из одного канала в другой. ПАВ, сформированные, в свою очередь, отражательными структурами 6, возвращаются с определенными временными задержками на компрессор 5, где их энергия переносится в акустический канал апертуры W1 и далее приходят на входной преобразователь, где преобразуются в радиоимпульс, содержащий кодированный информационный сигнал.

Для обеспечения возможности осуществления внешней регулировки амплитуд импульсов информационного сигнала, формируемых ОС, выполнение ОС возможно в виде ВШП. Для повышения эффективности отражения ПАВ, ВШП могут быть исполнены в однонаправленном варианте.

Предлагаемая конструкция позволяет полностью исключить электрическое взаимодействие между акустическими каналами, что существенно уменьшает степень взаимных искажений импульсов информационного сигнала при подключении к ОС нагрузок. Максимальное подавление импульсов двойного прохождения осуществляется за счет установки между входным преобразователем и отражательными структурами МПО: энергия ПАВ в акустическом канале апертуры W2 делится на N каналов и, в случае отражения от входного преобразователя, акустическая энергия ПАВ еще раз делится на N каналов. Так же к достоинствам предлагаемой конструкции относятся небольшие размеры пьезоэлектрической подложки, позволяющие обеспечивать компактность конечного изделия (радиометки). Кроме этого, предлагаемая конструкция позволяет упростить процесс монтажа, коммутации и согласования.

Увеличение информационной емкости радиометки осуществляется за счет добавления в общую конструкцию единого корпуса дополнительных ЛЗ при условии, что временные задержки импульсов информационного сигнала не совпадают между собой.

Предлагаемая радиометка на основе ЛЗ может быть использована в транспондере для осуществления идентификации охраняемого объекта при воздействии дестабилизирующих факторов. Использование предлагаемой радиометки на основе ЛЗ позволит повысить дальность идентификации объекта, а также упростить обработку кодированного информационного сигнала.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 81-90 of 796 items.
12.01.2017
№217.015.5d04

Способ контроля хода выполнения программы пользователя, исполняющейся на вычислительных узлах вычислительной системы

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к организации контроля хода выполнения программы, выполняющейся на вычислительной системе, вычислительном кластере. Технический результат - эффективное использование программы пользователя, что обеспечивает своевременное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591020
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.5e6c

Способ определения характеристик срабатывания детонирующего устройства

Способ определения характеристик срабатывания детонирующего устройства относится к измерительной технике и может быть использован для определения характеристик срабатывания детонирующих устройств, обеспечивающих инициирование зарядов взрывчатого вещества (ВВ), в частности определения момента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590960
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.6030

Способ определения углового положения подвижного объекта относительно центра масс

Способ определения углового положения подвижного объекта относительно центра масс, т.е определение пространственной ориентации при угловом движении, преимущественно летательных аппаратов (ЛА), относительно какой-либо базовой системы координат, путем аналитического ее вычисления на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590287
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.605d

Устройство передачи информации для бесконтактного программирования режимов работы инициатора газодинамического импульсного устройства

Устройство передачи информации для бесконтактного программирования режимов работы инициатора газодинамического импульсного устройства относится к взрывным работам, в частности к устройствам бесконтактного программирования и передаче данных инициатору газодинамического импульсного устройства с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590270
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.66b3

Излучатель твердотельного лазера без жидкостного охлаждения с термостабилизацией диодной накачки

Изобретение относится к лазерной технике. Излучатель твердотельного лазера без жидкостного охлаждения с термостабилизацией диодной накачки содержит активный элемент, установленный в кольцах, термоинтерфейс и блок диодной накачки, состоящий из теплораспределителя с выступами, установленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592056
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.66bb

Лазерное средство инициирования

Изобретение относится к лазерным средствам инициирования, изготовленным с использованием вторичных взрывчатых веществ (ВВ). Лазерное средство инициирования содержит установленные соосно в корпусе 1 источник излучения 2, заряд ВВ, оптический подпор 3, размещенный между источником излучения 2 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592014
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.66ca

Термочувствительный датчик

Изобретение относится к электротехнике, а именно к тепловым устройствам для контроля температуры деталей и узлов машин, защиты от температурных перегрузок электротехнических объектов. Техническим результатом является повышение надежности, быстродействия срабатывания, повышение удобства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592081
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.66d5

Универсальный излучатель твердотельного лазера

Изобретение относится к лазерной технике. Универсальный излучатель твердотельного лазера с безжидкостным охлаждением содержит резонатор, установленный жестко на основание, устройство накачки и теплообменный блок, содержащий термоэлектрические модули и теплообменники. Устройство накачки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592057
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.66e1

Способ настройки зеркал резонатора

Способ настройки зеркал резонатора заключается в том, что устанавливают оправы с зеркалами с прижатием в трех точках на несущую часть резонатора и совмещают рабочие поверхности зеркал. Настройка проводится в два этапа. На первом этапе - при настройке резонатора, измеряют угол отклонения между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592051
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.680e

Способ извлечения микроконцентраций урана из водных растворов

Изобретение относится к области сорбционной технологии извлечения радионуклидов, а именно к способу извлечения микроконцентраций урана из водных растворов. Способ проводят путем сорбции с использованием тонкослойного неорганического сорбента на основе гидроксида металла, осажденного на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591956
Дата охранного документа: 20.07.2016
Showing 1-7 of 7 items.
20.07.2014
№216.012.df0c

Многоканальная отражательная линия задержки на поверхностных акустических волнах

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, предназначенным для формирования кодированного информационного сигнала в системах радиочастотной идентификации объектов. Технический результат - повышение достоверности приема и обработки информационного сигнала, повышение технологичности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522886
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.11.2015
№216.013.8afb

Отражательная линия задержки

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, в частности к отражательным линиям задержки, функционирующим на поверхностных акустических волнах. Техническим результатом предлагаемой конструкции ОЛЗ является увеличение амплитуды информационного сигнала и расширение ее функциональных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567186
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.03.2016
№216.014.bfb9

Многоканальная отражательная линия задержки на пав и способ кодирования информационного сигнала

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники. Техническим результатом является повышение степени защищенности информационного сигнала от несанкционированного прочтения и повышение технологичности процесса его кодирования. Для этого в многоканальной оптической линии задержки (ОЛЗ),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576504
Дата охранного документа: 10.03.2016
25.08.2017
№217.015.9c48

Многоканальная отражательная линия задержки

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, в частности к многоканальным отражательным линиям задержки (ОЛЗ), функционирующим на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Технический результат - увеличение амплитуд импульсов информационного сигнала, что позволит увеличить дальность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610415
Дата охранного документа: 10.02.2017
11.10.2018
№218.016.9047

Энергонезависимый транспондер

Изобретение относится к области дистанционной идентификации и контроля охраняемых и особо охраняемых объектов с повышенными требованиями к обеспечению их безопасности. Техническим результатом является создание энергонезависимого транспондера с датчиками контроля состояния охраняемого объекта и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669203
Дата охранного документа: 09.10.2018
11.10.2018
№218.016.9081

Способ корпусирования отражательной линии задержки

Изобретение относится к области разработки и производства электронных компонентов, в частности линий задержки, функционирующих на поверхностных акустических волнах. Техническим результатом предлагаемого решения является снижение паразитных емкостей отражательной линии задержки (ОЛЗ) и повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669006
Дата охранного документа: 05.10.2018
29.02.2020
№220.018.077f

Контейнер со средствами защиты и контроля

Изобретение относится к области обеспечения контроля и безопасности хранения и транспортирования радиационно-, пожаро-, взрывоопасных изделий. Контейнер со средствами защиты и контроля состоит из наружного силового корпуса, противопулевого защитного экрана, теплозащитного слоя, демпфирующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715379
Дата охранного документа: 27.02.2020
+ добавить свой РИД