RFIDアンテナについてどのくらい知っていますか

モノのインターネットは、コンピューターとインターネットに次ぐ情報産業の第3の波と見なされています。 その実現の過程で、通信、センサー、RFID、測位などの多くのハイテク技術の協力が必要です。 RFID、インターネット、通信、その他のテクノロジーを組み合わせることで、グローバルアイテムの追跡と情報共有を実現できます。 したがって、モノのインターネットを実現するための重要な基盤と見なされており、21世紀の重要なテクノロジーのトップ10の1つに挙げられています。

無線通信の過程では、アンテナは欠かせない部品です。 RFIDは電波を利用して情報を発信するため、電波の生成と受信はアンテナを介して行う必要があります。 電子タグがリーダー/ライターアンテナの作業領域に入ると、電子タグアンテナは、活性化されるエネルギーを取得するのに十分な誘導電流を生成します。 RFIDシステムの場合、アンテナは重要な部分であり、システムのパフォーマンスと密接に関連しています。

たとえば、倉庫管理プロジェクトでは、RFIDアンテナのコストは全体のコストの1％未満しか占めていません。 ただし、コストを盲目的に削減するなどの理由でパフォーマンスの低いRFIDアンテナを選択すると、RFIDアンテナのレイアウト中に、不安定な読み取り、読み取りミス、クロス読み取り、読み取り障害などの問題が発生しやすくなります。 この場合、コストが削減されないだけでなく、数倍になります。 したがって、RFIDシステムを展開する際にはRFIDアンテナに注意を払う必要があります。

RFIDアンテナの種類は何ですか？

RFIDシステムのアンテナは、電子タグアンテナとリーダーアンテナの2つのカテゴリに大別できます。 この2種類のアンテナは、指向性に応じて全方向性アンテナと指向性アンテナに分類でき、形状の違いに応じて線形アンテナに分類することもできます。 そして平面アンテナ。 RFIDリーダー/ライターアンテナは、広帯域および円偏波特性を備えている必要があります。 低周波・高周波帯では、基本的に電子タグやリーダーがコイルアンテナを使用し、銅線が一般的に使用されています。 ただし、高周波は高周波を使用するため、アンテナの巻数は​​低周波よりもはるかに少なくなり、高周波RFIDアンテナの製造が容易になり、価格も安くなります。 UHF周波数帯では、銅エッチングアンテナやアルミニウムエッチングアンテナなど、より多くのエッチングプロセスが使用されており、プロセスは比較的成熟しています。 マイクロ波周波数帯では、対称ダイポールアンテナ、マイクロストリップアンテナ、アレイアンテナ、ブロードバンドアンテナなど、アンテナの形式がより多様になります。

異なる周波数帯域と異なるアプリケーション分野には、電子タグアンテナの構造に対する異なる要件があります。 一般に、アンテナの設計は次の目標に従う傾向があります。

（1）アンテナの音量をできるだけ小さくします。

（2）アンテナはチップに可能な限り最大の信号を提供します。

（3）アンテナカバレッジの指向性は可能な限り大きくする必要があります。

（4）アンテナの偏波は、リーダーの問い合わせ信号と一致します。

（5）アンテナの価格は可能な限り安いなど。

RFIDアンテナ製造の3つの主要なプロセス

さまざまなアプリケーションシナリオでRFIDパフォーマンスパラメータのさまざまな要件に適応するために、さまざまなRFIDアンテナ製造プロセスが登場しました。 現在、最も一般的に使用されているRFIDアンテナの製造工程には、主にコイル巻線方式、エッチング方式、印刷方式があります。

（1）コイル巻き方

コイル巻き方式でRFIDタグアンテナを作成する場合は、タグコイルを巻いて巻上げ工具に固定する必要があります。 アンテナコイルは巻数が多い必要があります。 コイルは、円形リングまたは長方形リングのいずれかです。 。 この方法は、125〜134KHzの周波数範囲のRFIDタグに一般的に使用されます。 この加工方法を使用してアンテナを製造することの欠点は明らかであり、これは主に、高コスト、低生産効率、および加工製品の不十分な一貫性として要約することができます。

（2）エッチング方法

エッチング法は通常、銅またはアルミニウムを使用してアンテナを作成します。 この方法は、製造プロセスにおいて、フレキシブルプリント回路基板のエッチングプロセスと類似しています。 エッチング法は、13.56MHzおよびUHF帯域幅の電子タグの大量生産に使用できます。 微細な回路、低抵抗率、優れた耐候性、安定した信号という利点があります。 ただし、この方法の欠点は、面倒な製造手順や生産性の低さなどにも明らかです。

（3）印刷方法

印刷アンテナは、導電性インクを絶縁基板（またはフィルム）に直接印刷してアンテナ回路を形成する回路です。 主な印刷方法は、スクリーン印刷のみからオフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷などの製造方法にまで拡大しました。 印刷方法は、13.56MHzおよびRFIDUHF電子タグの大量生産に適しています。 製造速度が速いのが特徴ですが、導電性インクで構成された回路の抵抗が大きいため、適用範囲がある程度制限されています。 印刷アンテナ技術の進歩により、RFIDタグのコストが効果的に削減され、RFIDアプリケーションの普及が促進されました。

RFIDアンテナの今後の開発動向

（1）サイズの小型化

インテリジェントな需要とプロセス技術の開発に伴い、RFIDアンテナのサイズはまだ小型化の方向に発展しています。 低周波および高周波の電子タグでは、アンテナのサイズがチップのサイズよりもはるかに大きいことがよくあります。 したがって、タグのサイズはアンテナのサイズによって制限されることがよくあります。 市場の需要の観点から、RFIDタグの小型化は、より多くのアプリケーションシナリオへの参入にもつながります。

（2）大量生産

従来のプロセスと比較して、導電性インク印刷アンテナは、導電性インクに使用される材料の低価格に主に反映される低コストでより効率的な生産が可能であり、スクリーン印刷プロセスで使用される印刷装置も安価です。エッチング装置より。 さらに、この印刷プロセスは操作が簡単で迅速であり、プロセスフロー全体が比較的単純であるため、大量生産に適しています。

（3）プロセスグリーンと環境保護

さらに、エッチングプロセスでの化学腐食反応により廃棄物が発生し、環境を汚染しやすくなります。 対照的に、導電性インク印刷技術ははるかに環境に優しいです。

（4）低コスト

RFIDがより大規模なアプリケーションを実現したい場合は、コストをさらに削減する必要があります。 多くの場合、人々はRFIDテクノロジーを考慮していませんが、電子タグの背後にある高いコスト圧力を受け入れることは困難です。 現在、導電性インク技術により、RFIDアプリケーションはコストのジレンマから抜け出し、RFIDアンテナの製造コストを大幅に削減できます。 将来的には、RFIDアンテナの製造と高度な印刷技術の組み合わせがより緊密になることが予想されます。

導電性インクの開発と印刷技術により、RFID印刷アンテナ技術がさらに普及していきます。 これにより、RFIDタグのコストが削減され、RFIDのアプリケーションのしきい値が下がり、あらゆる分野でのRFIDテクノロジーの実装が促進され、モノのインターネットができるだけ早く実現できるようになります。