Welche Antennentechnologien werden bei der Radiofrequenzidentifikation (RFID) verwendet?

Welche Antennentechnologien werden bei der Radiofrequenzidentifikation (RFID) verwendet?

 

Im Laufe der Jahre haben wir Hunderte von Fehlerfällen bearbeitet, und etwa neun von zehn sind eher auf Antennenprobleme als auf Chipdefekte zurückzuführen. Leider verbringen die meisten Kunden Wochen damit, Chip-Datenblätter zu vergleichen, während das Antennendesign in ein oder zwei Tagen fertiggestellt ist.

RFID umfasst vier Frequenzbänder. Die Antennenphysik unterscheidet sich so stark, dass der Vergleich einer 125-kHz-Spule mit einem 900-MHz-Dipol dem Vergleich eines Transformators mit einem Fernsehturm gleichkommt.

 

 

Bei Niederfrequenz und Hochfrequenz-125 kHz und 13,56 MHz-befindet sich der Tag im Nahfeld der Leseantenne. Energieübertragung durch Magnetflussverknüpfung zwischen zwei Spulen, ähnlich der Funktionsweise eines Transformators. Deshalb nennen wir es normalerweise überhaupt nicht „Antenne“-„Spule“ oder „Induktor“ ist genauer. LF-Spulen wickeln Kupferdraht um Ferritstäbe. Ferrit ist eine Keramik mit hoher magnetischer Permeabilität, die den Fluss auf ein kleineres Volumen konzentriert. Bei 13,56 MHz sind die meisten Spulen flache Spiralen, die auf PCB oder PET-Folie geätzt sind – in unserer Fabrik beträgt die Standardstärke 0,07 mm Kupferfolie.

Die praktische Grenze für beide Bänder liegt unter idealen Bedingungen möglicherweise bei einem Meter Lesereichweite. Normalerweise weniger.

 

Sobald Sie 860-960 MHz erreichen, ändert sich das Spiel völlig. Die Wellenlänge schrumpft so weit, dass eine Antenne angemessener Größe tatsächlich elektromagnetische Wellen in das Fernfeld abstrahlen kann. Dipole, Mäanderlinien, Patches – echte Antennenstrukturen mit Strahlungsmustern und Impedanzeigenschaften, die wichtig sind.

 

Ein Halbwellendipol bei 915 MHz verläuft von Spitze zu Spitze etwa 16 Zentimeter. Mäanderförmige-Liniendesigns falten diese Länge hin und her, um auf ein kleineres Etikett zu passen. Sie tauschen Bandbreite gegen Kompaktheit. Das größere Problem ist die Impedanzanpassung. UHF-RFID-Chips weisen eine komplexe Impedanz mit einem Realteil von etwa 20 Ω und einer kapazitiven Reaktanz auf, die je nach Chipmodell typischerweise zwischen -150 und -220 Ω liegt. Die Antenne muss das Konjugat bereitstellen. Simulationssoftware übernimmt dies derzeit, aber um eine zuverlässige Übereinstimmung über alle Fertigungstoleranzen hinweg zu erreichen, ist eine Iteration erforderlich.

 

Sobald Sie ein Tag auf eine Metalloberfläche kleben, sinkt die Leistung erheblich.-Dies ist wahrscheinlich das häufigste Problem bei UHF-Projekten. Patchantennen mit Masseebenen umgehen dieses Problem, erhöhen jedoch die Kosten und die Dicke.

 

Für RFID gibt es Mikrowellenbänder bei 2,45 GHz und höher, die außerhalb der Mauterhebung und von Echtzeit-Ortungssystemen jedoch nur begrenzte Verbreitung finden.

Die Fertigungskonsistenz trennt funktionierende Einsätze von Ausfällen vor Ort. Die Spannung der Spulenwicklung beeinflusst die Induktivität. Die Ätzchemie beeinflusst die Spurengeometrie. Siebdruckvariablen beeinflussen den Schichtwiderstand. Die Qualität der Chipbindung beeinflusst das langfristige Überleben. Nichts davon taucht in einem Datenblatt auf.

Passen Sie bei der Auswahl der Frequenz die Physik an das Problem an. LF dringt in Gewebe ein und funktioniert in der Nähe von Metall-Die Tiererkennung läuft darauf aus gutem Grund. HF kümmert sich um NFC- und Zahlungsanwendungen. UHF bietet Reichweite und Geschwindigkeit für Inventar und Logistik, erfordert jedoch die Berücksichtigung von Umweltfaktoren.

 

 

Bei den Datenblattbereichsspezifikationen wird von idealen Laborbedingungen ausgegangen-dem Tag zugewandtes Lesegerät, freier Speicherplatz, keine Störungen. Für die eigentliche Projektplanung beginnen Sie damit, diese Zahl zu halbieren und dann weitere 20 % darüber zu lassen. Alles oben Genannte basiert auf dem, was wir in den letzten achtzehn Jahren bei der Leitung unserer Tag- und Reader-Produktion in Jingzhou gelernt haben. -Sie können sich jederzeit an uns wenden, wenn Sie Einzelheiten besprechen möchten.