Hur mycket vet du om RFID-antenner

Internet of Things betraktas som den tredje vågen av informationsindustrin efter datorer och Internet. I processen för dess förverkligande kräver det samarbete med många högteknologiska teknologier som kommunikation, sensorer, RFID och positionering. Kombinationen av RFID, Internet, kommunikation och andra tekniker kan realisera spårning och informationsdelning av globala föremål. Därför anses det vara en viktig hörnsten för förverkligandet av Internet of Things och listas som en av de tio viktigaste teknologierna under 2000-talet.

I processen för trådlös kommunikation är antennen en oumbärlig komponent. RFID använder radiovågor för att överföra information, och genereringen och mottagningen av radiovågor måste slutföras genom en antenn. När den elektroniska taggen kommer in i arbetsområdet för läsar-/skrivarantennen, genererar den elektroniska taggantennen tillräckligt med inducerad ström för att erhålla energi för att aktiveras. För RFID-systemet är antennen en viktig del, den är nära relaterad till systemets prestanda.

Till exempel, i ett lagerhanteringsprojekt står kostnaden för RFID-antenner för mindre än 1 procent av den totala kostnaden. Men om du väljer en RFID-antenn med dålig prestanda för att sänka kostnaderna blint eller av andra skäl, kommer problem som instabil läsning, missad läsning, korsläsning och läsfel lätt att uppstå under layouten av RFID-antennen. I det här fallet kommer inte bara kostnaden att minska, utan den kommer att öka flera gånger. Därför är det nödvändigt att vara uppmärksam på RFID-antenner när du använder RFID-system.

Vilka typer av RFID-antenner finns det?

Antennerna i RFID-systemet kan grovt delas in i två kategorier: elektroniska tag-antenner och läsarantenner. Dessa två typer av antenner kan delas in i rundstrålande antenner och riktade antenner enligt riktningen, och kan också delas in i linjära antenner enligt skillnaden i form. Och plana antenner. RFID-läsar-/skrivarantenner måste ha bredbands- och cirkulära polarisationsegenskaper. I lågfrekvens- och högfrekvensbanden använder elektroniska taggar och läsare i princip spolantenner, och koppartrådar används vanligtvis. Men på grund av den höga frekvensen som används av den höga frekvensen, kommer antalet varv på antennen att vara mycket mindre än för den låga frekvensen, vilket gör produktionen av den högfrekventa RFID-antennen lättare och priset lägre. I UHF-frekvensbandet används fler etsningsprocesser, inklusive kopparetsningsantenner och aluminiumetsningsantenner, och processerna är relativt mogna. I mikrovågsfrekvensbandet är formerna av antenner mer olika, inklusive symmetriska dipolantenner, mikrostripantenner, gruppantenner, bredbandsantenner och så vidare.

Olika frekvensband och olika applikationsområden har olika krav på strukturen hos den elektroniska taggantennen. Generellt sett tenderar antenndesign att följa följande mål:

(1) Miniatyrisera antennvolymen så mycket som möjligt;

(2) Antennen ger den största möjliga signalen till chippet;

(3) Antenntäckningens riktverkan bör vara så stor som möjligt.

(4) Antennens polarisering matchar läsarens frågesignal;

(5) Antennpriset är så lågt som möjligt och så vidare.

De tre huvudprocesserna för RFID-antenntillverkning

För att anpassa sig till de olika kraven på RFID-prestandaparametrar i olika applikationsscenarier har olika tillverkningsprocesser för RFID-antenner dykt upp. För närvarande inkluderar de mest använda RFID-antenntillverkningsprocesserna huvudsakligen spollindningsmetod, etsningsmetod och tryckmetod.

(1) Spollindningsmetod

När man använder spollindningsmetoden för att göra en RFID-taggantenn, måste etikettspolen lindas och fixeras på ett lindningsverktyg. Antennspolen måste ha ett stort antal varv. Spolen kan vara antingen en cirkulär ring eller en rektangulär ring. . Denna metod används vanligtvis för RFID-taggar med ett frekvensområde på 125 till 134KHz. Bristerna med att använda denna bearbetningsmetod för att tillverka antenner är uppenbara, vilket huvudsakligen kan sammanfattas som hög kostnad, låg produktionseffektivitet och otillräcklig konsistens hos bearbetade produkter.

(2) Etsningsmetod

Etsningsmetoden använder vanligtvis koppar eller aluminium för att göra antenner. Denna metod liknar i tillverkningsprocessen etsningsprocessen för flexibla kretskort. Etsningsmetoden kan användas vid massproduktion av elektroniska taggar med 13,56MHz och UHF-bandbredd. Den har fördelarna med fin krets, låg resistivitet, bra väderbeständighet och stabil signal. Bristerna med denna metod är dock också uppenbara, såsom krångliga produktionsprocedurer och låg produktivitet.

(3) Utskriftsmetod

Den tryckta antennen är en krets i vilken ledande bläck trycks direkt på ett isolerande substrat (eller film) för att bilda en antennkrets. Huvudtryckmetoden har utökats från att endast använda screentryck till offsettryck, flexografiskt tryck, djuptryck och andra produktionsmetoder. Tryckmetoden är lämplig för massproduktion av 13,56MHz och RFID UHF elektroniska taggar. Den kännetecknas av snabb produktionshastighet, men på grund av den stora resistansen hos kretsen som bildas av ledande bläck, är dess tillämpningsområde begränsat i viss utsträckning. På grund av utvecklingen av tryckt antennteknologi har kostnaden för RFID-taggar reducerats effektivt, vilket har främjat populariseringen av RFID-applikationer.

Den framtida utvecklingstrenden för RFID-antenner

(1) Miniatyrisering av storlek

Med utvecklingen av intelligent efterfrågan och processteknik utvecklas storleken på RFID-antenner fortfarande i riktning mot miniatyrisering. I lågfrekventa och högfrekventa elektroniska taggar är antennens storlek ofta mycket större än chippets. Därför är storleken på taggen ofta begränsad av antennens storlek. Ur marknadens efterfrågan är miniatyriseringen av RFID-taggar också gynnsam för dess inträde i fler tillämpningsscenarier.

(2) Massproduktion

Jämfört med den traditionella processen har den ledande bläcktryckta antennen en lägre kostnad och effektivare produktion, vilket främst återspeglas i det låga priset på materialen som används i det ledande bläcket, och utskriftsutrustningen som används i screentrycksprocessen är också billigare än etsningsutrustningen. Dessutom är denna tryckprocess enkel och snabb att använda, och hela processflödet är relativt enkelt, vilket är mer lämpligt för massproduktion.

(3) Processgrönt och miljöskydd

Dessutom kommer den kemiska korrosionsreaktionen i etsningsprocessen att producera avfall, vilket är lätt att förorena miljön. Däremot är den konduktiva bläckutskriftstekniken mycket mer miljövänlig.

(4) Lägre kostnad

Om RFID vill uppnå större applikationer måste kostnaden minskas ytterligare. För många gånger är människor inte av hänsyn till RFID-teknik, men det är svårt att acceptera det höga kostnadstrycket bakom elektroniska taggar. Nu kan ledande bläckteknologi få RFID-applikationer att komma ur kostnadsdilemmat, vilket kraftigt minskar produktionskostnaden för RFID-antenner. Det är förutsägbart att kombinationen av RFID-antennproduktion och avancerad tryckteknik kommer att vara närmare i framtiden.

Med utvecklingen av ledande bläck och tryckteknik kommer RFID-tryckt antennteknik att bli ytterligare populär. Detta hjälper till att minska kostnaderna för RFID-taggar, och sänker därigenom tillämpningströskeln för RFID, främjar implementeringen av RFID-teknik i alla samhällsskikt och tillåter Internet of Everything att komma så snart som möjligt.