Hoeveel weet u over RFID-antennes?

Het Internet of Things wordt gezien als de derde golf van de informatie-industrie na computers en internet. In het proces van de realisatie ervan zijn de gezamenlijke inspanningen van veel hightechtechnologieën zoals communicatie, sensoren, RFID en positionering vereist. De combinatie van RFID en internet, communicatie en andere technologieën kan het volgen en delen van informatie van wereldwijde items realiseren, dus het wordt beschouwd als een belangrijke hoeksteen van de realisatie van het Internet of Things, en wordt genoemd als een van de top tien belangrijkste technologieën in de 21e eeuw.

In het proces van het realiseren van draadloze communicatie is de antenne een essentieel onderdeel. RFID gebruikt radiogolven om informatie te verzenden, en de generatie en ontvangst van radiogolven moeten worden voltooid via antennes. Wanneer de elektronische tag het werkgebied van de lezerantenne betreedt, genereert de elektronische tagantenne voldoende geïnduceerde stroom om energie te verkrijgen en te worden geactiveerd. Voor RFID-systemen is de antenne een cruciaal onderdeel, dat nauw verband houdt met de prestaties van het systeem.

Bijvoorbeeld, in een warehouse management project, bedragen de kosten van RFID-antennes minder dan 1% van de totale kosten. Als u echter een RFID-antenne met slechte prestaties kiest om de kosten blindelings of om andere redenen te verlagen, en een RFID-antenne met slechte prestaties kiest, zullen problemen zoals onstabiele uitlezing, gemiste uitlezing, kruislezing en leesfouten gemakkelijk optreden tijdens de lay-out van de RFID-antenne. In dit geval zullen de kosten niet alleen niet worden verlaagd, maar zullen ze zelfs meerdere malen toenemen. Daarom is het noodzakelijk om bij de implementatie van het RFID-systeem aandacht te besteden aan de RFID-antenne.

Welke soorten RFID-antennes zijn er?

De antennes van het RFID-systeem kunnen grofweg worden onderverdeeld in twee categorieën: elektronische tag-antennes en lezerantennes. Deze twee soorten antennes kunnen ook worden onderverdeeld in omnidirectionele antennes en directionele antennes, afhankelijk van de richting. Afhankelijk van het verschil in vorm kunnen ze ook worden onderverdeeld in lineaire antennes en planaire antennes, enz. De RFID-lezerantenne moet de kenmerken van breedband en circulaire polarisatie hebben. In de lage- en hogefrequentiebanden gebruiken elektronische tags en lezers in principe spoelantennes, over het algemeen met koperdraden. Vanwege de hoge frequentie die door hoge frequentie wordt gebruikt, zal het aantal windingen van de antenne echter veel minder zijn dan dat van lage frequentie, wat de productie van hoogfrequente RFID-antennes eenvoudiger en goedkoper maakt. In de ultrahoge frequentieband worden meer etsprocessen gebruikt, waaronder koper-etsantennes en aluminium-etsantennes, en de processen zijn relatief volwassen. In de microgolffrequentieband is de vorm van de antenne diverser, waaronder symmetrische dipoolantenne, microstripantenne, arrayantenne, breedbandantenne enzovoort.

Verschillende frequentiebanden en verschillende toepassingsgebieden hebben verschillende vereisten voor de structuur van de elektronische tagantenne. Over het algemeen volgt het antenneontwerp de volgende doelen:

(1) Het volume van de antenne moet zo klein mogelijk zijn;

(2) De antenne levert een zo groot mogelijk signaal aan de chip;

(3) De richtingsgevoeligheid van de antennedekking is zo groot mogelijk;

(4) De polarisatie van de antenne komt overeen met het ondervragingssignaal van de lezer;

(5) De prijs van de antenne moet zo laag mogelijk zijn, enzovoort.

Drie hoofdprocessen van RFID-antenneproductie

Om te voldoen aan de verschillende vereisten van RFID-prestatieparameters in verschillende toepassingsscenario's, zijn er verschillende RFID-antenneproductieprocessen ontstaan. Momenteel omvatten de meest gebruikte RFID-antenneproductieprocessen voornamelijk de spoelwikkelmethode, de etsmethode en de printmethode.

(1) Spoelwikkelmethode

Bij het gebruik van de spoelwikkelmethode om een RFID-tagantenne te maken, is het noodzakelijk om de tagspoel op een wikkelgereedschap te wikkelen en deze te bevestigen, wat een groot aantal windingen van de antennespoel vereist, en de spoel kan een cirkelvormige ring of een rechthoekige ring zijn. . Deze methode wordt over het algemeen gebruikt voor RFID-tags in het frequentiebereik van 125 tot 134 kHz. De nadelen van het gebruik van deze verwerkingsmethode om antennes te maken zijn duidelijk, die kunnen worden samengevat als hoge kosten, lage productie-efficiëntie en onvoldoende consistentie van verwerkte producten.

(2) Etsmethode

Koper of aluminium wordt vaak gebruikt om antennes te maken dooretsen, wat qua productieproces dicht bij het etsproces van flexibele printplaten ligt. De etmethode kan worden toegepast op de massaproductie van elektronische tags met een bandbreedte van 13,56 MHz en UHF, die de voordelen hebben van fijne lijnen, lage weerstand, goede weersbestendigheid en stabiele signalen. De tekortkomingen van deze methode zijn echter ook duidelijk, zoals omslachtige productieprocedures en een lage productiecapaciteit.

(3) afdrukmethode

De bedrukte antenne is een circuit dat geleidende lijnen rechtstreeks op een isolerend substraat (of film) afdrukt met geleidende inkt om een antenne te vormen. De belangrijkste afdrukmethoden zijn uitgebreid van alleen zeefdruk naar offsetdruk, flexodruk, diepdruk en andere productiemethoden. De afdrukmethode is geschikt voor massaproductie van elektronische tags in de frequentiebanden van 13,56 MHz en RFID UHF. Het wordt gekenmerkt door een hoge productiesnelheid, maar vanwege de hoge weerstand van het circuit gevormd door geleidende inkt, is het toepassingsbereik tot op zekere hoogte beperkt. Door de vooruitgang van de gedrukte antennetechnologie zijn de kosten van RFID-tags effectief verlaagd, wat de popularisering van RFID-toepassingen heeft bevorderd.

De toekomstige ontwikkelingstrend van RFID-antenne

(1) Miniaturisatie van de grootte

Met de ontwikkeling van intelligente vereisten en procestechnologie ontwikkelt de grootte van RFID-antennes zich nog steeds in de richting van miniaturisatie. Bij elektronische tags met lage frequentie en hoge frequentie is de grootte van de antenne vaak veel groter dan de chip. Daarom wordt de grootte van de tag vaak beperkt door de grootte van de antenne. Vanuit het perspectief van de marktvraag is de miniaturisatie van RFID-tags ook bevorderlijk voor de toetreding tot meer toepassingsscenario's.

(2) Massaproductie

Vergeleken met het traditionele proces heeft de geleidende inktprintantenne lagere kosten en een efficiëntere productie, wat vooral tot uiting komt in de lage prijs van de materialen die worden gebruikt in geleidende inkt, en de printapparatuur die wordt gebruikt in het zeefdrukproces is ook goedkoper dan etsapparatuur. Bovendien is dit printproces eenvoudig en snel te bedienen, en is het hele proces relatief eenvoudig, wat geschikter is voor massaproductie.

(3) Het proces is groen en milieuvriendelijk

Bovendien zal de chemische aanvalsreactie in het etsproces afval produceren, wat gemakkelijk vervuiling van het milieu veroorzaakt. Daarentegen is de geleidende inktprinttechnologie veel milieuvriendelijker.

(4) Lagere kosten

Als RFID grootschaligere toepassingen wil bereiken, moeten de kosten verder worden verlaagd. Omdat mensen vaak niet uitkijken naar RFID-technologie, is het moeilijk om de hoge kostendruk achter de elektronische tag te accepteren. Nu kan geleidende inkttechnologie RFID-toepassingen uit het kostendilemma halen, waardoor de productiekosten van RFID-antennes aanzienlijk worden verlaagd. Het is te voorzien dat de combinatie van RFID-antenneproductie en geavanceerde printtechnologie in de toekomst dichterbij zal komen.

Met de ontwikkeling van geleidende inkt en printtechnologie zal RFID-printantennetechnologie verder worden gepopulariseerd. Dit zal helpen de kosten van RFID-tags te verlagen, waardoor de toepassingsdrempel van RFID wordt verlaagd, de implementatie van RFID-technologie in alle lagen van de bevolking wordt bevorderd en de wereld van het internet der dingen met alles wat ermee verbonden is zo snel mogelijk wordt gebracht.