Какие антенные технологии используются в радиочастотной идентификации (RFID)?

Какие антенные технологии используются в радиочастотной идентификации (RFID)?

 

За прошедшие годы мы рассмотрели сотни случаев сбоев, и примерно девять из десяти связаны с проблемами антенны, а не с дефектами чипа. К сожалению, большинство клиентов тратят недели на сравнение технических характеристик чипов, в то время как конструкция антенны завершается за день или два.

RFID охватывает четыре диапазона частот. Физика антенн у них настолько различается, что сравнивать катушку 125 кГц с диполем 900 МГц — все равно, что сравнивать трансформатор с телевышкой.

 

 

На низких и высоких частотах-125 кГц и 13,56 МГц-метка находится в ближнем поле антенны считывателя. Энергия передается через магнитную потокосцепление между двумя катушками, подобно тому, как работает трансформатор. Поэтому мы обычно вообще не называем это «антенной» -точнее, «катушкой» или «индуктором». НЧ-катушки наматывают медный провод на ферритовые стержни. Феррит — это керамика с высокой магнитной проницаемостью, которая концентрирует поток в меньшем объеме. Для частоты 13,56 МГц большинство катушек представляют собой плоские спирали, выгравированные на печатной плате или ПЭТ-пленке — на нашем заводе стандартом является толщина медной фольги 0,07 мм.

Практический предел для обоих диапазонов составляет около метра дальности считывания в идеальных условиях. Обычно меньше.

 

Как только вы достигнете частоты 860-960 МГц, игра полностью изменится. Длина волны уменьшается настолько, что антенна разумного размера может фактически излучать электромагнитные волны в дальнюю зону. Диполи, извилистые-линии, пятна — настоящие антенные структуры с диаграммами направленности и характеристиками импеданса, которые имеют значение.

 

Полуволновой диполь на частоте 915 МГц проходит расстояние от кончика до кончика около 16 сантиметров. Меандровые-линии складываются вперед и назад, чтобы поместиться на этикетке меньшего размера. Вы обмениваете пропускную способность на компактность. Самая большая головная боль — согласование импеданса. Чипы UHF RFID имеют комплексный импеданс с реальной частью около 20 Ом и емкостное реактивное сопротивление обычно от -150 до -220 Ом в зависимости от модели чипа. Антенна должна обеспечивать сопряжение. Программное обеспечение для моделирования уже справляется с этой задачей, но для получения надежного соответствия производственным допускам требуется итерация.

 

Как только вы прикрепите метку к металлической поверхности, производительность значительно упадет-это, вероятно, самая распространенная проблема в проектах УВЧ. Патч-антенны с плоскостями заземления позволяют обойти эту проблему, но увеличивают стоимость и толщину.

 

Микроволновые диапазоны на частоте 2,45 ГГц и выше существуют для RFID, но их применение ограничено за пределами систем взимания платы за проезд и-определения местоположения в реальном времени.

Согласованность производства отделяет рабочие развертывания от сбоев на местах. Натяжение обмотки катушки влияет на индуктивность. Химия травления влияет на геометрию следов. Параметры трафаретной печати влияют на сопротивление листа. Качество соединения чипов влияет на долгосрочную-сохранность. Ничего из этого не отображается в даташите.

При выборе частоты сопоставьте физику с задачей. НЧ проникает в ткани и работает рядом с металлом.-Не зря на нем проводится идентификация животных. HF обрабатывает NFC и платежные приложения. УВЧ обеспечивает дальность и скорость для инвентаризации и логистики, но требует внимания к факторам окружающей среды.

 

 

В технических характеристиках диапазона указаны идеальные лабораторные условия,-бирка обращена к считывателю, свободное место, отсутствие помех. Для реального планирования проекта начните с сокращения этого числа вдвое, а затем оставьте еще 20% запаса сверху. Все вышеизложенное основано на том, чему мы научились, управляя производством меток и считывателей в Цзинчжоу за последние восемнадцать лет.-Если хотите обсудить детали, обращайтесь к нам.