无源返回传感器信息的电路、电子标签系统

技术领域

本发明实施例涉及无源能量和信号传输的技术领域，尤其涉及一种无源返回传感器信息的电路、电子标签系统。

背景技术

无源信号传输技术因为不需要电池，环境适应性更广等优势，越来越受到关注。例如传统的RFID(Radio Frequency Identification，射频识别技术)便属于无源信号传输的技术。

然而，现有的无源信号传输技术消耗能量较大，需要较大的射频场能量，极大地限制了无源信号传输的距离。

发明内容

本发明提供一种无源返回传感器信息的电路、电子标签系统，以降低无源返回传感器信息的电路的能量消耗，实现更好的无源传感信号通信。

第一方面，本发明实施例提供了一种无源返回传感器信息的电路，所述无源返回传感器信息的电路包括：天线、射频模块、数字电路模块、阻抗调制模块、传感器和第一开关；

所述天线用于接收射频信号；

所述射频模块与所述天线电连接，用于根据所述射频信号向所述数字电路模块供电；

所述数字电路模块的输入端与所述射频模块电连接，所述数字电路模块的第一输出端与所述阻抗调制模块的控制端电连接，所述数字电路模块的第二输出端与所述第一开关的控制端电连接，所述数字电路模块用于在距离信息返回阶段由其第一输出端输出调制指令，并在所述距离信息返回阶段之后的传感器信息返回阶段由其第二输出端输出闭合指令；

所述阻抗调制模块的第一端与所述天线电连接，所述阻抗调制模块的第二端与接地线电连接，所述阻抗调制模块用于根据所述调制指令调整其导通入所述天线及所述接地线之间部分的阻抗；

所述传感器和所述第一开关串联后连接于所述天线及所述接地线之间，所述第一开关根据所述闭合指令闭合。

可选地，所述传感器为阻性传感器或容性传感器。

可选地，还包括：

第二开关，所述阻抗调制模块的第一端通过所述第二开关与所述天线电连接，所述第二开关的控制端与所述数字电路模块的第三输出端电连接；

所述数字电路模块还用于控制所述第二开关在所述距离信息返回阶段及所述传感器信息返回阶段闭合，且所述数字电路模块还用于在所述传感器信息返回阶段由其第一输出端输出所述调制指令。

可选地，所述数字电路模块还用于在所述距离信息返回阶段之前的校正阶段控制所述第一开关及所述第二开关打开，并在接收到外部阅读器发送的校正完成指令后进入所述距离信息返回阶段。

第二方面，本发明提供了一种电子标签系统，其特征在于，包括外部阅读器和无源返回传感器信息的电路；

所述外部阅读器用于向所述无源返回传感器信息的电路发送射频信号；

所述无源返回传感器信息的电路包括：天线、射频模块、数字电路模块、阻抗调制模块、传感器和第一开关；

所述天线用于接收射频信号；

所述射频模块与所述天线电连接，用于根据所述射频信号向所述数字电路模块供电；

所述数字电路模块的输入端与所述射频模块电连接，所述数字电路模块的第一输出端与所述阻抗调制模块的控制端电连接，所述数字电路模块的第二输出端与所述第一开关的控制端电连接，所述数字电路模块用于在距离信息返回阶段由其第一输出端输出调制指令，并在所述距离信息返回阶段之后的传感器信息返回阶段由其第二输出端输出闭合指令；

所述阻抗调制模块的第一端与所述天线电连接，所述阻抗调制模块的第二端与接地线电连接，所述阻抗调制模块用于根据所述调制指令调整其导通入所述天线及所述接地线之间部分的阻抗；

所述传感器和所述第一开关串联后连接于所述天线及所述接地线之间，所述第一开关根据所述闭合指令闭合。

可选地，所述阻抗调制模块还包括：第二开关，所述阻抗调制模块的第一端通过所述第二开关与所述天线电连接，所述第二开关的控制端与所述数字电路模块的第三输出端电连接；

所述传感器为阻性传感器，所述外部阅读器用于向所述无源返回传感器信息的电路发送校正指令，所述数字电路模块根据所述校正指令进入校正阶段，所述数字电路模块在所述校正阶段控制所述第一开关及所述第二开关打开；

所述外部阅读器还用于在所述校正阶段记录由所述天线返回的信号的第一幅值，并在记录完成后向所述天线发送校正完成指令；

所述外部阅读器还用于在所述传感器信息返回阶段记录由所述天线返回的信号的第二幅值，所述阅读器根据所述第一幅值及所述第二幅值确定所述传感器的传感信息；

或者，所述传感器为容性传感器，所述外部阅读器用于向所述无源返回传感器信息的电路发送校正指令，所述数字电路模块根据所述校正指令进入校正阶段，所述数字电路模块在所述校正阶段控制所述第一开关及所述第二开关打开；

所述外部阅读器还用于在所述校正阶段记录由所述天线返回的信号的第一相位，并在记录完成后向所述天线发送校正完成指令；

所述外部阅读器还用于在所述传感器信息返回阶段记录由所述天线返回的信号的第二相位，所述阅读器根据所述第一相位及所述第二相位确定所述传感器的传感信息。

可选地，所述外部阅读器还用于在检测到所述外部阅读器与所述无源返回传感器信息的电路之间距离变化时，重新发送校正指令至所述无源返回传感器信息的电路。

第三方面，本发明实施例提供了一种无源返回传感器信息的电路，所述无源返回传感器信息的电路包括：天线、射频模块、数字电路模块、阻抗调制模块、容性传感器、第一开关、乘法器和振荡器模块；

所述天线用于接收射频信号；

所述射频模块与所述天线电连接，用于根据所述射频信号向所述数字电路模块供电；

所述数字电路模块的输入端与所述射频模块电连接，所述数字电路模块的第一输出端与所述乘法器的第一输入端电连接，所述数字电路模块的第二输出端与所述第一开关的控制端电连接，所述数字电路模块用于在距离信息返回阶段由其第一输出端输出第一调制指令，并在所述距离信息返回阶段之后的传感器信息返回阶段由其第二输出端输出第二调制指令；

所述容性传感器和所述第一开关串联后连接于所述乘法器的第二输入端及所述接地线之间，所述第一开关根据所述第二调制指令闭合；

所述容性传感器与所述振荡器模块并联，所述振荡器模块用于根据所述容性传感器的阻抗输出对应频率的信号；

所述乘法器用于根据其第一输入端和其第二输入端的信号由其输出端输出调制指令；

所述阻抗调制模块的第一端与所述天线电连接，所述阻抗调制模块的第二端与接地线电连接，所述阻抗调制模块的控制端与所述乘法器的输出端电连接，所述阻抗调制模块用于根据所述调制指令调整其导通入所述天线及所述接地线之间部分的阻抗。

可选地，所述阻抗调制模块还包括：

第二开关，所述阻抗调制模块的第一端通过所述第二开关与所述天线电连接，所述第二开关的控制端与所述数字电路模块的第三输出端电连接；

所述数字电路模块还用于控制所述第二开关在所述距离信息返回阶段及所述传感器信息返回阶段闭合，且所述数字电路模块还用于在所述传感器信息返回阶段由其第一输出端输出所述第一调制指令。

可选地，所述数字电路模块还用于在所述距离信息返回阶段之前的校正阶段控制所述第一开关及所述第二开关打开，并在接收到外部阅读器发送的校正完成指令后进入所述距离信息返回阶段。

第四方面，本发明实施例提供了一种电子标签系统，包括外部阅读器和第三方面所述的无源返回传感器信息的电路；

所述外部阅读器用于向所述无源返回传感器信息的电路发送射频信号。

可选地，所述阻抗调制模块还包括：第二开关，所述阻抗调制模块的第一端通过所述第二开关与所述天线电连接，所述第二开关的控制端与所述数字电路模块的第三输出端电连接；

所述外部阅读器用于向所述无源返回传感器信息的电路发送校正指令，所述数字电路模块根据所述校正指令进入校正阶段，所述数字电路模块在所述校正阶段控制所述第一开关及所述第二开关打开；

所述外部阅读器还用于在所述校正阶段记录由所述天线返回的信号的第一频率，并在记录完成后向所述天线发送校正完成指令；

所述外部阅读器还用于在所述传感器信息返回阶段记录由所述天线返回的信号的第二频率，所述阅读器根据所述第一频率及所述第二频率确定所述传感器的传感信息。

可选地，所述阅读器还用于在检测到所述外部阅读器与所述无源返回传感器信息的电路之间距离变化时，重新发送校正指令至所述无源返回传感器信息的电路。

本发明实施例的技术方案，采用的无源返回传感器信息的电路包括天线、射频模块、数字电路模块、阻抗调制模块、传感器和第一开关；天线用于接收射频信号；射频模块与天线电连接，用于根据射频信号向数字电路模块供电；数字电路模块的输入端与射频模块电连接，数字电路模块的第一输出端与阻抗调制模块的控制端电连接，数字电路模块的第二输出端与第一开关的控制端电连接，数字电路模块用于在距离信息返回阶段由其第一输出端输出调制指令，并在距离信息返回阶段之后的传感器信息返回阶段由其第二输出端输出闭合指令；阻抗调制模块的第一端与天线电连接，阻抗调制模块的第二端与接地线电连接，阻抗调制模块用于根据调制指令调整其导通入天线及接地线之间部分的阻抗；传感器和第一开关串联后连接于天线及接地线之间，第一开关根据闭合指令闭合。不需要再将传感器上的物理量信息通过模数转换转换成数字量，也不需要再进行后续的信息处理，而是直接将传感器的物理量信息加载在天线端，后续可利用外部阅读器进行物理量信息的解析，从而不再需要模数转换器等，极大地降低了该电路所需要的能量，从而极大地增加了无线传输的距离。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种无源返回传感器信息的电路的电路结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种无源返回传感器信息的电路的电路结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的无源返回传感器信息的电路的工作时序图；

图4为本发明实施例三提供的一种无源返回传感器信息的电路的电路结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的一种无源返回传感器信息的电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

正如背景技术中提到的现有的无源信号传输技术存在所需要的能量消耗较大，传输距离较近的问题，申请人经过仔细研究发现，产生此技术问题的原因在于，现有的无源传输技术在利用传感器采集到物理量信息后，该物理量信息一般都经过高耗能的模数转换器来进行从模拟量到数字量的转变，然后再通过对负载的数字调制来实现无源的传感器数据返回。这种方式采用高耗能的模数转换和后续的数字处理必然会带来较大的能量消耗，从而提高对射频场能量获取的要求，极大地限制了无线传输的距离。

针对上述技术问题，本发明提出如下解决方案：

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种无源返回传感器信息的电路的电路结构示意图，参考图1，该电路包括：天线101、射频模块102、数字电路模块103、阻抗调制模块104、传感器105和第一开关S1；天线101用于接收射频信号；射频模块102与天线101电连接，用于根据射频信号向数字电路模块103供电；数字电路模块103的输入端与射频模块101电连接，数字电路模块103的第一输出端与阻抗调制模块104的控制端电连接，数字电路模块103的第二输出端与第一开关S1的控制端电连接，数字电路模块103用于在距离信息返回阶段由其第一输出端输出调制指令，并在距离信息返回阶段之后的传感器信息返回阶段由其第二输出端输出闭合指令；阻抗调制模块104的第一端与天线电连接，阻抗调制模块104的第二端与接地线电连接，阻抗调制模块104用于根据调制指令调整其导通入天线101与接地线之间部分的阻抗；传感器105和第一开关S1串联后连接于天线101与接地线之间，第一开关S1根据闭合指令闭合。

具体地，天线101例如可以是金属蚀刻天线、印刷天线或者镀铜天线等，其能够从外部接收射频信号，例如从外部阅读器接收射频信号。射频模块102能够从天线101接收到的射频信号中获取能量，从而为电路工作提供电能，在其它一些实施方式中，射频模块102还能够获取射频信号中的指令信息，并传输至数字电路模块103，射频模块102的具体电路结构为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。数字电路模块103在获取电能后开始工作，例如开始进入距离信息返回阶段，在其它一些实施方式中，数字电路模块103也可以是只有在接收到指令后才开始进入距离信息返回阶段，在距离信息返回阶段中，数字电路模块103控制阻抗调制模块104的状态，通过调制指令控制阻抗调制单元接入天线与接地线之间的阻抗按预设方式变化，进而使得天线101的发射信号也按照预设方式变化，外部阅读器可根据接收到天线的返回信号判断该电路与外部阅读器之间的距离信息；随后，在传感器信息返回阶段，第一开关S1根据闭合指令闭合，由于传感器105上的物理量信息会改变天线101上返回信号的参数(如幅度或者相位)，外部阅读器接收到该返回信号后，根据返回信号的幅度或者相位信息即可获取物理量信息；由于不需要再将传感器上的物理量信息通过模数转换转换成数字量，也不需要再进行后续的信息处理，而是直接将传感器的物理量信息加载在天线端，后续可利用外部阅读器进行物理量信息的解析，从而不再需要模数转换器等，极大地降低了该电路所需要的能量，从而极大地增加了无线传输的距离。

本实施例的技术方案，采用的无源返回传感器信息的电路包括天线、射频模块、数字电路模块、阻抗调制模块、传感器和第一开关；天线用于接收射频信号；射频模块与天线电连接，用于根据射频信号向数字电路模块供电；数字电路模块的输入端与射频模块电连接，数字电路模块的第一输出端与阻抗调制模块的控制端电连接，数字电路模块的第二输出端与第一开关的控制端电连接，数字电路模块用于在距离信息返回阶段由其第一输出端输出调制指令，并在距离信息返回阶段之后的传感器信息返回阶段由其第二输出端输出闭合指令；阻抗调制模块的第一端与天线电连接，阻抗调制模块的第二端与接地线电连接，阻抗调制模块用于根据调制指令调整其导通入天线及接地线之间部分的阻抗；传感器和第一开关串联后连接于天线及接地线之间，第一开关根据闭合指令闭合。不需要再将传感器上的物理量信息通过模数转换转换成数字量，也不需要再进行后续的信息处理，而是直接将传感器的物理量信息加载在天线端，后续可利用外部阅读器进行物理量信息的解析，从而不再需要模数转换器等，极大地降低了该电路所需要的能量，从而极大地增加了无线传输的距离。

示例性地，如图1中所示，阻抗调制模块104可包括第三开关S3、第四开关S4、第一阻抗元件Z0和第二阻抗元件Z1；第三开关S3的第一端与第四开关S4的第一端电连接后作为阻抗调节模块104的第一端，第三开关S3的第二端与第一阻抗元件Z0的第一端电连接，第三开关S3的控制端及第四开关S4的控制端作为阻抗调节模块的控制端；第四开关S4的第二端与第二阻抗元件Z1的第一端电连接，第一阻抗元件Z1的第二端与第二阻抗元件Z2的第二端电连接后作为阻抗调制模块104的第二端。第一阻抗元件Z1可以是阻性元件或者容性元件，本发明实施例对此不作具体限定，第二阻抗元件Z2可以是阻性元件或者容性元件，本发明实施例对此不作具体限定；利用调制指令来控制第三开关S3和第四开关S4的状态，例如在第三开关S3闭合，第四开关S4断开时，阻抗调制模块104接入天线与接地线之间部分的阻抗为第一阻抗元件Z0的阻抗；在第四开关S4闭合，第三开关S3打开时，阻抗调制模块104接入天线与接地线之间部分的阻抗为第二阻抗元件Z1的阻抗，第一阻抗元件Z0的阻抗和第二阻抗元件Z1的阻抗不同，从而实现负载阻抗调制的功能，向外部阅读器返回该电路内部信息(如距离)。

需要说明的是，上述实施例中阻抗调制模块的具体结构仅为示例，也可采用其它结构，只要能够在调制指令的控制下改变接入天线与接地线之间的阻抗，从而实现负载阻抗调制即可。

需要说明的是，图1中虽然示例性地示出了第一开关S1连接了天线，传感器105连接了接地线，但在其它一些实施方式中，还可以是第一开关S1的第一端与接地线电连接，第一开关S1的第二端与传感器105的第一端电连接，传感器105的第二端与天线101电连接。

需要说明的是，为了兼容现有无源返回传感器信息的电路的设计，数字电路单元103可包括第一数字电路单元1031和第二数字电路单元1032，其中第一数字电路单元1031可以是现有无源返回传感器信息的电路中的数字电路单元，其与射频模块101以及阻抗调制模块电连接，第二数字电路单元1032与第一数字电路单元及第一开关S1电连接，用于在第一数字电路单元1031的控制下生成闭合指令。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种无源返回传感器信息的电路的电路结构示意图，参考图2，在本实施例中，传感器为阻性传感器Z。

具体地，本实施例的传感器等效为一个电阻型器件，当发生感知量变化时，该传感器的电阻量发生变化，从而在天线101端口附加了对射频场的反射增量，从而让远距离端的外部阅读器感知附加的电阻变化从而获取传感器上的物理量信息。换句话说，在传感器信息返回阶段，阻性传感器Z感知环境条件的变化，并引起天线101端口返回信号的幅度变化，外部阅读器可通过信号处理得到幅度变化对应的环境条件的变化程度，从而得到传感器的物理量信息。

优选地，由于阻性传感器Z需要额外消耗能量，因此将阻性传感器Z连接到天线101上的时间要尽量较短，也即传感器信息返回阶段的时间要尽量短。

可选地，继续参考图2，该电路还包括：第二开关S2，阻抗调制模块104的第一端通过第二开关S2与天线101电连接，第二开关S2的控制端与数字电路模块103的第三输出端电连接；数字电路模块103还用于控制第二开关S2在距离信息返回阶段及传感器信息返回阶段闭合，且数字电路模块103还用于在传感器信息返回阶段由其第一输出端输出调制指令。

具体地，通过设置第二开关S2，在不需要阻抗调制模块104工作时，将阻抗调制模块104打开，避免消耗更多的能量，也避免对数字电路模块103工作产生干扰，进一步降低该电路的能量消耗；同时，可设置第二开关S2在传感器信息返回阶段也为闭合状态，在传感器信息返回阶段也由数字电路模块输出调制指令，从而使得阻性传感器对天线101端口信号幅值的影响叠加在阻抗调制模块104对天线端口信号的影响上，更加有利于外部阅读器进行信号提取以及处理等工作。

可选地，数字电路模块103还用于在距离信息返回阶段之前的校正阶段控制第一开关S1和第二开关S2打开，并在接收到外部阅读器发送的校正完成指令后进入距离信息返回阶段。

具体地，距离信息返回阶段之前还可先设置一个校正阶段，在校正阶段剔除外部阅读器与该电路之间的距离对传感器的物理量信息的影响；

如图3所示，图3为本发明实施例二提供的无源返回传感器信息的电路的工作时序图，具体可包括：

阅读器发送校正指令阶段T1，在该阶段，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4均关闭，该电路等待外部阅读器的指令；

校正阶段T2，在该阶段，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4均关闭，该电路和外部阅读器开始校正，具体校正过程为，外部阅读器先向该电路发送Query(查询)指令，让该电路返回相应的信号，该信号带有距离信息，在外部阅读器中被标识为基础幅值D1，同时将外部阅读器中存储的在测量参考环境R1下测量的幅值记为D1+D2，并向电路发送校正指令。

距离信息返回阶段T3，在该阶段，第一开关S1打开，第二开关S2关闭，第三开关S3和第四开关S4在调制指令的控制下交替导通，从而实现负载阻抗调制的功能。

传感器信息返回阶段T4，在该阶段，第一开关S1和第二开关S2均打开，同时第三开关S3和第四开关S4在调制指令的控制下交替导通，传感器上的物理量信息加载在天线端口，外部阅读器检测到天线端口信号的幅值为D1+D3，通过D3-D2的值并查找和相应测量值该变量的查找表，即可得出测量值R2(也即传感器的物理量信息)。

随后进入等待下一校正指令的阶段T5。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种无源返回传感器信息的电路的电路结构示意图，参考图4，在本实施例中，传感器为容性传感器C。

具体地，本实施例的传感器等效为一个电容型器件，当发生感知量变化时，该传感器的电容量发生变化，从而让远距离端的外部阅读器感知附加的电容变化从而获取传感器上的物理量信息。换句话说，在传感器信息返回阶段，容性传感器C感知环境条件的变化，并引起天线101端口返回信号的相位变化，外部阅读器可通过信号处理得到相位变化对应的环境条件的变化程度，从而得到传感器的物理量信息。同时由于容性传感器C不需要消耗能量，因而具有较高的效率。

可选地，继续参考图4，该电路还包括：第二开关S2，阻抗调制模块104的第一端通过第二开关S2与天线101电连接，第二开关S2的控制端与数字电路模块103的第三输出端电连接；数字电路模块103还用于控制第二开关S2在距离信息返回阶段及传感器信息返回阶段闭合，且数字电路模块103还用于在传感器信息返回阶段由其第一输出端输出调制指令。

具体地，通过设置第二开关S2，在不需要阻抗调制模块104工作时，将阻抗调制模块104打开，避免消耗更多的能量，也避免对数字电路模块103工作产生干扰，进一步降低该电路的能量消耗；同时，可设置第二开关S2在传感器信息返回阶段也为闭合状态，在传感器信息返回阶段也由数字电路模块输出调制指令，从而使得容性传感器对天线101端口信号相位的影响叠加在阻抗调制模块104对天线端口信号的影响上，更加有利于外部阅读器进行信号提取以及处理等工作。

可选地，数字电路模块103还用于在距离信息返回阶段之前的校正阶段控制第一开关S1和第二开关S2打开，并在接收到外部阅读器发送的校正完成指令后进入距离信息返回阶段。

具体地，距离信息返回阶段之前还可先设置一个校正阶段，在校正阶段剔除外部阅读器与该电路之间的距离对传感器的物理量信息的影响；

该电路的工作时序图与实施例二中的时序图一致，具体可包括：

阅读器发送校正指令阶段T1，在该阶段，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4均关闭，该电路等待外部阅读器的指令；

校正阶段T2，在该阶段，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4均关闭，该电路和外部阅读器开始校正，具体校正过程为，外部阅读器先向该电路发送Query(查询)指令，让该电路返回相应的信号，该信号带有距离信息，在外部阅读器中被标识为基础相移F1，同时将外部阅读器中存储的在测量参考环境R1下测量的相移记为F1+F2，并向电路发送校正完成指令。

距离信息返回阶段T3，在该阶段，第一开关S1打开，第二开关S2关闭，第三开关S3和第四开关S4在调制指令的控制下交替导通，从而实现负载阻抗调制的功能。

传感器信息返回阶段T4，在该阶段，第一开关S1和第二开关S2均打开，同时第三开关S3和第四开关S4在调制指令的控制下交替导通，传感器上的物理量信息加载在天线端口，外部阅读器检测到天线端口信号的相移值为F1+F3，通过F3-F2的值并查找和相应测量值该变量的查找表，即可得出测量值R2(也即传感器的物理量信息)。

随后进入等待下一校正指令的阶段T5。

实施例四

本发明实施例四提供了一种电子标签系统，该电子标签系统包括外部阅读器和本发明实施例一提供的无源返回传感器信息的电路；外部阅读器用于向无源返回传感器信息的电路发送射频信号。

本发明实施例提供的电子标签系统包括本发明实施例一提供的无源返回传感器信息的电路，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

可选地，参考图2，阻抗调制模块还包括：第二开关S2，阻抗调制模块104的第一端通过第二开关与天线电连接，第二开关的控制端与数字电路模块的第三输出端电连接；传感器为阻性传感器，外部阅读器用于向无源返回传感器信息的电路发送校正指令，数字电路模块根据校正指令进入校正阶段，数字电路模块在校正阶段控制第一开关及第二开关打开；外部阅读器还用于在校正阶段记录由天线返回的信号的第一幅值，并在记录完成后向天线发送校正完成指令；外部阅读器还用于在传感器信息返回阶段记录由天线返回的信号的第二幅值，阅读器根据第一幅值及第二幅值确定传感器的传感信息。

具体地，传感器为阻性传感器时的工作过程可参考本发明实施例二中的描述，在此不再赘述。

可选地，如图4所示，传感器为容性传感器，外部阅读器用于向无源返回传感器信息的电路发送校正指令，数字电路模块根据校正指令进入校正阶段，数字电路模块在校正阶段控制第一开关及第二开关打开；外部阅读器还用于在校正阶段记录由天线返回的信号的第一相位，并在记录完成后向天线发送校正完成指令；外部阅读器还用于在传感器信息返回阶段记录由天线返回的信号的第二相位，阅读器根据第一相位及第二相位确定传感器的传感信息。

具体地，传感器为容性传感器时的工作过程可参考本发明实施例三中的描述，在此不再赘述。

可选地，外部阅读器还用于在检测到外部阅读器与无源返回传感器信息的电路之间距离变化时，重新发送校正指令至无源返回传感器信息的电路。

具体地，若该电路移动了位置，需要重新校正位置对传感器的物理量信息的影响，重新断开第一开关S1，重复无源返回传感器信息的电路的工作过程，从而得到传感器准确的物理量信息。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种无源返回传感器信息的电路的电路结构示意图，与上述实施例不同的是，本实施例采用调频的方式将传感器的物理量信息通过天线发送至外部阅读器，参考图5，该电路包括：天线101、射频模块102、数字电路模块103、阻抗调制模块104、容性传感器C、第一开关S1、乘法器106和振荡器模块107；天线101用于接收射频信号；射频模块102与天线101电连接，用于根据射频信号向数字电路模块103供电；数字电路模块103的输入端与射频模块101电连接，数字电路模块103的第一输出端与乘法器106的第一输入端电连接，数字电路模块103的第二输出端与第一开关S1的控制端电连接，数字电路模块103用于在距离信息返回阶段由其第一输出端输出第一调制指令，并在距离信息返回阶段之后的传感器信息返回阶段由其第二输出端输出第二调制指令；容性传感器C和第一开关S1串联后连接于乘法器106的第二输入端及接地线之间，第一开关根据第二调制指令闭合；容性传感器C与振荡器模块107并联，振荡器模块107用于根据容性传感器的阻抗输出对应频率的信号；乘法器106用于根据其第一输入端和第二输入端的信号由其输出端输出调制指令；阻抗调制模块104的第一端与天线电连接，阻抗调制模块104的第二端与接地线电连接，阻抗调制模块104的控制端与乘法器106的输出端电连接，阻抗调制模块104用于根据调制指令调整其导通入天线101与接地线之间部分的阻抗。

具体地，天线101例如可以是金属蚀刻天线、印刷天线或者镀铜天线等，其能够从外部接收射频信号，例如从外部阅读器接收射频信号。射频模块102能够从天线101接收到的射频信号中获取能量，从而为电路工作提供电能，在其它一些实施方式中，射频模块102还能够获取射频信号中的指令信息，并传输至数字电路模块103，射频模块102的具体电路结构为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。数字电路模块103在获取电能后开始工作，例如开始进入距离信息返回阶段，在其它一些实施方式中，数字电路模块103也可以是只有在接收到指令后才开始进入距离信息返回阶段，在距离信息返回阶段中，乘法器只有第一输入端有信号输入，其输出端的信号与第一输入端信号一致，也即此时数字电路模块103控制阻抗调制模块104的状态，通过第一调制指令控制阻抗调制单元接入天线与接地线之间的阻抗按预设方式变化，进而使得天线101的发射信号也按照预设方式变化，外部阅读器可根据接收到天线的返回信号判断该电路与外部阅读器之间的距离信息；随后，在传感器信息返回阶段，第一开关S1根据闭合指令闭合，由于容性传感器C上的物理量信息会改变振荡器模块的谐振频率，使得乘法器输出端信号为第一输入端信号与第二输入端信号的乘积，该调制信号控制阻抗调制模块的阻抗变化方式，并反映在天线端口的返回信号上，外部阅读器接收到该返回信号后，根据返回信号的频率信息即可获取物理量信息；由于不需要再将传感器上的物理量信息通过模数转换转换成数字量，也不需要再进行后续的信息处理，而是直接将传感器的物理量信息加载在天线端，后续可利用外部阅读器进行物理量信息的解析，从而不再需要模数转换器等，极大地降低了该电路所需要的能量，从而极大地增加了无线传输的距离。

本实施例的技术方案，采用的无源返回传感器信息的电路包括：天线、射频模块、数字电路模块、阻抗调制模块、容性传感器、第一开关、乘法器和振荡器模块；天线用于接收射频信号；射频模块与天线电连接，用于根据射频信号向数字电路模块供电；数字电路模块的输入端与射频模块电连接，数字电路模块的第一输出端与乘法器的第一输入端电连接，数字电路模块的第二输出端与第一开关的控制端电连接，数字电路模块用于在距离信息返回阶段由其第一输出端输出第一调制指令，并在距离信息返回阶段之后的传感器信息返回阶段由其第二输出端输出第二调制指令；容性传感器和第一开关串联后连接于乘法器的第二输入端及接地线之间，第一开关根据第二调制指令闭合；容性传感器与振荡器模块并联，振荡器模块用于根据容性传感器的阻抗输出对应频率的信号；乘法器用于根据其第一输入端和其第二输入端的信号由其输出端输出调制指令；阻抗调制模块的第一端与天线电连接，阻抗调制模块的第二端与接地线电连接，阻抗调制模块的控制端与乘法器的输出端电连接，阻抗调制模块用于根据调制指令调整其导通入天线及接地线之间部分的阻抗。不需要再将传感器上的物理量信息通过模数转换转换成数字量，也不需要再进行后续的信息处理，而是直接将传感器的物理量信息加载在天线端，后续可利用外部阅读器进行物理量信息的解析，从而不再需要模数转换器等，极大地降低了该电路所需要的能量，从而极大地增加了无线传输的距离。

可选地，该电路还包括：第二开关S2，阻抗调制模块104的第一端通过第二开关S2与天线101电连接，第二开关S2的控制端与数字电路模块103的第三输出端电连接；数字电路模块103还用于控制第二开关S2在距离信息返回阶段及传感器信息返回阶段闭合，且数字电路模块103还用于在传感器信息返回阶段由其第一输出端输出第一调制指令。

具体地，通过设置第二开关S2，在不需要阻抗调制模块104工作时，将阻抗调制模块104打开，避免消耗更多的能量，也避免对数字电路模块103工作产生干扰，进一步降低该电路的能量消耗；同时，可设置第二开关S2在传感器信息返回阶段也为闭合状态，在传感器信息返回阶段也由数字电路模块输出调制指令，从而使得阻性传感器对天线101端口信号频率的影响叠加在阻抗调制模块104对天线端口信号的影响上，更加有利于外部阅读器进行信号提取以及处理等工作。

可选地，数字电路模块103还用于在距离信息返回阶段之前的校正阶段控制第一开关S1和第二开关S2打开，并在接收到外部阅读器发送的校正完成指令后进入距离信息返回阶段。

具体地，距离信息返回阶段之前还可先设置一个校正阶段，在校正阶段剔除外部阅读器与该电路之间的距离对传感器的物理量信息的影响；

该电路的工作过程与实施例二中的电路工作过程一致，也即可参考图3的时序图，具体可包括：

阅读器发送校正指令阶段T1，在该阶段，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4均关闭，该电路等待外部阅读器的指令；

校正阶段T2，在该阶段，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4均关闭，该电路和外部阅读器开始校正，具体校正过程为，外部阅读器先向该电路发送Query(查询)指令，让该电路返回相应的信号，该信号带有距离信息，在外部阅读器中被标识为基础频率P1，同时将外部阅读器中存储的在测量参考环境R1下测量的频率记为P1+P2，并向电路发送校正指令。

距离信息返回阶段T3，在该阶段，第一开关S1打开，第二开关S2关闭，第三开关S3和第四开关S4在调制指令的控制下交替导通，从而实现负载阻抗调制的功能。

传感器信息返回阶段T4，在该阶段，第一开关S1和第二开关S2均打开，同时第三开关S3和第四开关S4在调制指令的控制下交替导通，传感器上的物理量信息加载在天线端口，外部阅读器检测到天线端口信号的频率为P1+P3，通过P3-P2的值并查找和相应测量值该变量的查找表，即可得出测量值R2(也即传感器的物理量信息)。

随后进入等待下一校正指令的阶段T5。

实施例六

本发明实施例六提供了一种电子标签系统，该电子标签系统包括外部阅读器和本发明实施例五提供的无源返回传感器信息的电路；外部阅读器用于向无源返回传感器信息的电路发送射频信号。

本发明实施例提供的电子标签系统包括本发明实施例五提供的无源返回传感器信息的电路，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

可选地，参考图5，阻抗调制模块还包括：第二开关S2，阻抗调制模块104的第一端通过第二开关与天线电连接，第二开关的控制端与数字电路模块的第三输出端电连接；外部阅读器用于向无源返回传感器信息的电路发送校正指令，数字电路模块根据校正指令进入校正阶段，数字电路模块在校正阶段控制第一开关及第二开关打开；外部阅读器还用于在校正阶段记录由天线返回的信号的第一频率，并在记录完成后向天线发送校正完成指令；外部阅读器还用于在传感器信息返回阶段记录由天线返回的信号的第二频率，阅读器根据第一频率及第二频率确定传感器的传感信息。

具体地，传感器为容性传感器时的工作过程可参考本发明实施例五中的描述，在此不再赘述。

可选地，外部阅读器还用于在检测到外部阅读器与无源返回传感器信息的电路之间距离变化时，重新发送校正指令至无源返回传感器信息的电路。

具体地，若该电路移动了位置，需要重新校正位置对传感器的物理量信息的影响，重新断开第一开关S1，重复无源返回传感器信息的电路的工作过程，从而得到传感器准确的物理量信息。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。