Ile wiesz o antenach RFID?

Internet rzeczy jest uważany za trzecią falę przemysłu informacyjnego po komputerach i Internecie. W procesie jego realizacji wymaga on wspólnych wysiłków wielu zaawansowanych technologii, takich jak komunikacja, czujniki, RFID i pozycjonowanie. Połączenie RFID i Internetu, komunikacji i innych technologii może realizować śledzenie i udostępnianie informacji o globalnych przedmiotach, dlatego jest uważany za ważny kamień węgielny realizacji Internetu rzeczy i jest wymieniany jako jedna z dziesięciu najważniejszych technologii w XXI wieku.

W procesie realizacji komunikacji bezprzewodowej antena jest niezbędnym elementem. RFID wykorzystuje fale radiowe do przesyłania informacji, a generowanie i odbieranie fal radiowych musi być ukończone za pomocą anten. Gdy elektroniczny znacznik wchodzi w obszar roboczy anteny czytnika, antena elektronicznego znacznika generuje wystarczający prąd indukowany, aby uzyskać energię i zostać aktywowanym. W przypadku systemów RFID antena jest kluczową częścią, która jest ściśle związana z wydajnością systemu.

Na przykład w projekcie zarządzania magazynem koszt anten RFID stanowi mniej niż 1% całkowitego kosztu. Jeśli jednak wybierzesz antenę RFID o słabej wydajności, aby obniżyć koszty w ciemno lub z innych powodów, a także wybierzesz antenę RFID o słabej wydajności, problemy takie jak niestabilny odczyt, pominięty odczyt, odczyt krzyżowy i błąd odczytu łatwo wystąpią podczas układania anteny RFID. W takim przypadku koszt nie tylko nie zostanie obniżony, ale wzrośnie kilkakrotnie. Dlatego też, gdy system RFID jest wdrażany, należy zwrócić uwagę na antenę RFID.

Jakie są rodzaje anten RFID?

Anteny systemu RFID można ogólnie podzielić na dwie kategorie: anteny znaczników elektronicznych i anteny czytników. Te dwa typy anten można również podzielić na anteny dookólne i kierunkowe według kierunkowości. Ze względu na różnicę kształtu można je również podzielić na anteny liniowe i planarne itp. Antena czytnika RFID musi mieć cechy szerokopasmowej i kołowej polaryzacji. W pasmach niskiej i wysokiej częstotliwości, znaczniki elektroniczne i czytniki zasadniczo wykorzystują anteny cewkowe, zazwyczaj wykorzystujące przewody miedziane. Jednak ze względu na wysoką częstotliwość wykorzystywaną przez wysoką częstotliwość, liczba zwojów anteny będzie znacznie mniejsza niż w przypadku niskiej częstotliwości, co sprawia, że produkcja anten RFID o wysokiej częstotliwości jest prostsza i tańsza. W paśmie ultrawysokiej częstotliwości stosuje się więcej procesów trawienia, w tym anteny trawienia miedzi i anteny trawienia aluminium, a procesy te są stosunkowo dojrzałe. W paśmie częstotliwości mikrofalowych forma anteny jest bardziej zróżnicowana, w tym symetryczna antena dipolowa, antena mikropaskowa, antena macierzowa, antena szerokopasmowa i tak dalej.

Różne pasma częstotliwości i różne pola zastosowań mają różne wymagania dotyczące struktury anteny znacznika elektronicznego. Ogólnie rzecz biorąc, projekt anteny ma tendencję do podążania za następującymi celami:

(1) Objętość anteny powinna być zminiaturyzowana tak bardzo, jak to możliwe;

(2) Antena dostarcza jak największy sygnał do układu scalonego;

(3) Kierunkowość zasięgu anteny jest jak największa;

(4) Polaryzacja anteny jest zgodna z sygnałem przesłuchania czytnika;

(5) Cena anteny powinna być jak najniższa itd.

Trzy główne procesy produkcji anten RFID

Aby spełnić różne wymagania dotyczące parametrów wydajności RFID w różnych scenariuszach zastosowań, opracowano różne procesy produkcji anten RFID. Obecnie najczęściej stosowane procesy produkcji anten RFID obejmują głównie metodę nawijania cewek, metodę trawienia i metodę drukowania.

(1) Metoda nawijania cewki

Podczas stosowania metody nawijania cewki do wykonania anteny znacznika RFID konieczne jest nawinięcie cewki znacznika na Narzędzie do nawijania i zamocowanie jej, co wymaga dużej liczby zwojów cewki anteny, a cewka może być pierścieniem kołowym lub prostokątnym. . Ta metoda jest ogólnie stosowana do znaczników RFID w zakresie częstotliwości od 125 do 134 kHz. Wady stosowania tej metody przetwarzania do wytwarzania anten są oczywiste, można je podsumować jako wysoki koszt, niską wydajność produkcji i niewystarczającą spójność przetworzonych produktów.

(2) Metoda trawienia

Do wytwarzania anten często używa się miedzi lub aluminium poprzeztrawienie, które jest zbliżone do procesu trawienia elastycznych płytek drukowanych pod względem procesu produkcyjnego. Metodę trawienia można stosować do masowej produkcji elektronicznych znaczników o szerokości pasma UHF 13,56 MHz, które mają zalety cienkich linii, niskiej rezystywności, dobrej odporności na warunki atmosferyczne i stabilnych sygnałów. Jednak wady tej metody są również oczywiste, takie jak uciążliwe procedury produkcyjne i niska wydajność produkcyjna.

(3) metoda drukowania

Drukowana antena to obwód, który bezpośrednio drukuje linie przewodzące na izolacyjnym podłożu (lub folii) za pomocą przewodzącego tuszu, aby utworzyć antenę. Główne metody drukowania zostały rozszerzone z samego sitodruku na druk offsetowy, druk fleksograficzny, druk wklęsły i inne metody produkcji. Metoda drukowania nadaje się do masowej produkcji elektronicznych znaczników w pasmach częstotliwości UHF 13,56 MHz i RFID. Charakteryzuje się dużą szybkością produkcji, ale ze względu na wysoką rezystancję obwodu utworzonego przez przewodzący atrament, zakres jego zastosowań jest ograniczony do pewnego stopnia. Ze względu na postęp technologii anten drukowanych, koszt tagów RFID został skutecznie obniżony, co przyczyniło się do popularyzacji zastosowań RFID.

Przyszły trend rozwoju anten RFID

(1) Miniaturyzacja rozmiaru

Wraz z rozwojem inteligentnych wymagań i technologii procesowej, rozmiar anten RFID nadal rozwija się w kierunku miniaturyzacji. W tagach elektronicznych niskiej i wysokiej częstotliwości rozmiar anteny jest często znacznie większy niż chip. Dlatego rozmiar tagu jest często ograniczony rozmiarem anteny. Z perspektywy popytu rynkowego miniaturyzacja tagów RFID sprzyja również ich wejściu do większej liczby scenariuszy zastosowań.

(2) Produkcja masowa

W porównaniu z tradycyjnym procesem, antena drukująca tuszem przewodzącym ma niższe koszty i bardziej wydajną produkcję, co odzwierciedla się głównie w niskiej cenie materiałów stosowanych w tuszu przewodzącym, a sprzęt drukarski używany w procesie sitodruku jest również tańszy niż sprzęt do trawienia. Ponadto ten proces drukowania jest prosty i szybki w obsłudze, a cały proces jest stosunkowo prosty, co jest bardziej odpowiednie do produkcji masowej.

(3) Proces jest ekologiczny i przyjazny dla środowiska

Ponadto reakcja ataku chemicznego w procesie trawienia spowoduje powstanie odpadów, które łatwo zanieczyścić środowisko. Natomiast technologia druku atramentem przewodzącym jest znacznie bardziej przyjazna dla środowiska.

(4) Niższy koszt

Jeśli RFID ma osiągnąć zastosowania na większą skalę, koszty muszą zostać jeszcze bardziej obniżone. Ponieważ wiele razy ludzie nie są wykluczeni z technologii RFID, ale trudno jest zaakceptować wysoką presję kosztów stojącą za elektronicznym tagiem. Teraz technologia atramentu przewodzącego może sprawić, że zastosowania RFID wyjdą z dylematu kosztów, znacznie obniżając koszty produkcji anten RFID. Można przewidzieć, że połączenie produkcji anten RFID i zaawansowanej technologii drukowania będzie w przyszłości bliższe.

Wraz z rozwojem technologii atramentu przewodzącego i drukowania, technologia anten druku RFID będzie dalej popularyzowana. Pomoże to obniżyć koszty tagów RFID, obniżając tym samym próg zastosowania RFID, promując wdrażanie technologii RFID we wszystkich dziedzinach życia i wprowadzając świat Internetu rzeczy ze wszystkim, co jest do niego podłączone, tak szybko, jak to możliwe.