Quais são as tecnologias de antena usadas na identificação por radiofrequência (RFID)?

Quais são as tecnologias de antena usadas na identificação por radiofrequência (RFID)?

 

Ao longo dos anos, lidamos com centenas de casos de falhas e cerca de nove em cada dez remontam a problemas de antena, e não a defeitos de chip. Infelizmente, a maioria dos clientes passa semanas comparando folhas de dados de chips enquanto o projeto da antena é finalizado em um ou dois dias.

RFID abrange quatro bandas de frequência. A física da antena difere tanto entre eles que comparar uma bobina de 125 kHz a um dipolo de 900 MHz é como comparar um transformador a uma torre de transmissão de TV.

 

 

Em baixa e alta frequência-125 kHz e 13,56 MHz-a etiqueta fica no campo próximo da antena do leitor. Transferências de energia através da ligação de fluxo magnético entre duas bobinas, semelhante ao funcionamento de um transformador. Portanto, geralmente não a chamamos de "antena"-"bobina" ou "indutor" é mais preciso. As bobinas LF enrolam o fio de cobre em torno das hastes de ferrite. A ferrita é uma cerâmica com alta permeabilidade magnética que concentra o fluxo em um volume menor. Para 13,56 MHz, a maioria das bobinas são espirais planas gravadas em PCB ou filme PET - em nossa fábrica, o padrão é espessura de folha de cobre de 0,07 mm.

O limite prático para ambas as bandas é talvez um metro de alcance de leitura em condições ideais. Geralmente menos.

 

Quando você chega a 860{3}}960 MHz, o jogo muda completamente. O comprimento de onda diminui o suficiente para que uma antena de tamanho razoável possa realmente irradiar ondas eletromagnéticas no campo distante. Dipolos, linhas meandros-, patches - estruturas reais de antenas com padrões de radiação e características de impedância importantes.

 

Um dipolo de meia-onda em 915 MHz percorre cerca de 16 centímetros de ponta a ponta. Os designs de linhas-meandros dobram esse comprimento para frente e para trás para caber em uma etiqueta menor. Você troca largura de banda por compactação. A maior dor de cabeça é a correspondência de impedância. Os chips RFID UHF apresentam impedância complexa com parte real em torno de 20Ω e reatância capacitiva normalmente entre -150 a -220Ω dependendo do modelo do chip. A antena deve fornecer o conjugado. O software de simulação lida com isso agora, mas obter uma correspondência confiável em toda a tolerância de fabricação exige iteração.

 

Assim que você cola uma etiqueta em uma superfície de metal, o desempenho cai significativamente-este é provavelmente o problema mais comum em projetos UHF. Antenas patch com planos de aterramento contornam isso, mas acrescentam custo e espessura.

 

Existem bandas de micro-ondas de 2,45 GHz e superiores para RFID, mas a adoção é limitada fora dos sistemas de cobrança de pedágio e de localização-em tempo real.

A consistência da fabricação separa as implantações funcionais das falhas em campo. A tensão do enrolamento da bobina afeta a indutância. A química da gravação afeta a geometria dos traços. As variáveis ​​de impressão da tela afetam a resistência da folha. A qualidade da ligação do chip afeta a-sobrevivência a longo prazo. Nada disso aparece em uma folha de dados.

Ao selecionar a frequência, combine a física com o problema. O LF penetra no tecido e funciona próximo ao metal-a identificação de animais é executada nele por um bom motivo. HF lida com NFC e aplicativos de pagamento. O UHF oferece alcance e velocidade para estoque e logística, mas exige atenção aos fatores ambientais.

 

 

As especificações do intervalo da folha de dados pressupõem condições ideais de laboratório-leitor voltado para tags, espaço livre e sem interferência. Para o planejamento real do projeto, comece cortando esse número pela metade e depois mantenha outra margem de 20% no topo. Tudo acima vem do que aprendemos executando nossa produção de tags e leitores em Jingzhou nos últimos dezoito anos-sinta-se à vontade para entrar em contato se quiser discutir detalhes específicos.