無線周波数識別 (RFID) で使用されるアンテナ技術とは何ですか?

無線周波数識別 (RFID) で使用されるアンテナ技術とは何ですか?

 

長年にわたり、私たちは何百件もの障害事例を扱ってきましたが、およそ 10 件中 9 件は、チップの欠陥ではなくアンテナの問題に遡ります。残念なことに、ほとんどの顧客はチップのデータシートの比較に数週間を費やしますが、アンテナの設計は 1 ～ 2 日で完成します。

RFID は 4 つの周波数帯域にまたがります。アンテナの物理特性はそれらの間で大きく異なるため、125 kHz のコイルと 900 MHz のダイポールを比較することは、変圧器とテレビの放送塔を比較するようなものです。

 

 

低周波および高周波-125 kHzおよび13.56 MHz-では、タグはリーダーアンテナの近接場に位置します。エネルギーは、変圧器の動作と同様に、2 つのコイル間の磁束鎖交を通じて伝達されます。したがって、通常は「アンテナ」とはまったく呼びません。-「コイル」または「インダクタ」のほうが正確です。 LFコイルは銅線をフェライトロッドに巻き付けます。フェライトは、より小さな体積に磁束を集中させる高い透磁率を持つセラミックです。 13.56 MHz の場合、ほとんどのコイルは PCB または PET フィルム上にエッチングされたフラット スパイラルです。当社の工場では、標準の銅箔厚は 0.07 mm です。

両方の帯域の実際的な制限は、理想的な条件下での読み取り範囲のおそらく 1 メートルです。通常はもっと少ないです。

 

860-960 MHz に到達すると、状況は完全に変わります。波長は十分に縮小するため、適切なサイズのアンテナが実際に遠方界に電磁波を放射できるようになります。ダイポール、蛇行ライン、パッチなど、重要な放射パターンとインピーダンス特性を備えた実際のアンテナ構造。

 

915 MHz の半波ダイポールは先端から先端まで約 16 センチメートルになります。-ミアンダー-ラインのデザインは、その長さを前後に折り畳んで、より小さなラベルに収まるようにします。帯域幅と引き換えにコンパクトさを実現します。さらに大きな問題は、インピーダンス整合です。 UHF RFID チップは、実数部が約 20Ω である複素インピーダンスと、チップ モデルに応じて通常 -150 ～ -220Ω の間の容量性リアクタンスを示します。アンテナは共役を提供する必要があります。現在はシミュレーション ソフトウェアでこれを処理していますが、製造公差全体にわたって信頼性の高い一致を得るには反復が必要です。

 

金属表面にタグを貼り付けるとすぐにパフォーマンスが大幅に低下します。{0}これはおそらく UHF プロジェクトで最も一般的な問題です。グランドプレーンを備えたパッチアンテナはこれを回避しますが、コストと厚みが増加します。

 

2.45 GHz 以上のマイクロ波帯域は RFID 用に存在しますが、料金徴収システムやリアルタイム位置情報システム以外での採用は限られています。-

製造の一貫性により、実際に稼働する導入と現場での障害が分離されます。コイルの巻線張力はインダクタンスに影響します。エッチングの化学的性質はトレースの形状に影響を与えます。スクリーン印刷の変数はシート抵抗に影響します。チップの接合品質は長期的な生存に影響します。-これらはいずれもデータシートには記載されていません。

周波数を選択するときは、物理学を問題に合わせてください。 LF は組織に浸透し、金属の近くで作用します。-動物の識別には正当な理由があります。 HF は NFC および支払いアプリケーションを処理します。 UHF は在庫と物流に範囲と速度を提供しますが、環境要因に注意を払う必要があります。

 

 

データシートの範囲仕様は、タグがリーダーに面しており、空きスペースがあり、干渉がない理想的なラボ条件を想定しています。{0}実際のプロジェクト計画では、まずその数を半分に減らし、さらに 20% のマージンを上乗せします。上記のすべては、過去 18 年間にわたって荊州でタグとリーダーの制作を運営してきた中で学んだことに基づいています。-詳細についてご相談になりたい場合はお気軽にお問い合わせください。