¿Cuáles son las tecnologías de antena utilizadas en la identificación por radiofrecuencia (RFID)?

¿Cuáles son las tecnologías de antena utilizadas en la identificación por radiofrecuencia (RFID)?

 

A lo largo de los años, hemos manejado cientos de casos de fallas, y aproximadamente nueve de cada diez se deben a problemas de antena en lugar de defectos del chip. Lamentablemente, la mayoría de los clientes pasan semanas comparando las hojas de datos de los chips, mientras que el diseño de la antena se finaliza en uno o dos días.

RFID abarca cuatro bandas de frecuencia. La física de las antenas difiere tanto entre ellas que comparar una bobina de 125 kHz con un dipolo de 900 MHz es como comparar un transformador con una torre de transmisión de televisión.

 

 

En baja y alta frecuencia-125 kHz y 13,56 MHz-la etiqueta se encuentra en el campo cercano de la antena del lector. La energía se transfiere a través de un enlace de flujo magnético entre dos bobinas, de manera similar a cómo funciona un transformador. Por eso normalmente no la llamamos "antena" en absoluto.-"bobina" o "inductor" es más exacto. Las bobinas LF enrollan alambre de cobre alrededor de varillas de ferrita. La ferrita es una cerámica con alta permeabilidad magnética que concentra el flujo en un volumen más pequeño. Para 13,56 MHz, la mayoría de las bobinas son espirales planas grabadas en PCB o película de PET; en nuestra fábrica, el estándar es un espesor de lámina de cobre de 0,07 mm.

El límite práctico para ambas bandas es quizás un metro de rango de lectura en condiciones ideales. Generalmente menos.

 

Una vez que llegas a 860-960 MHz, el juego cambia por completo. La longitud de onda se reduce lo suficiente como para que una antena de tamaño razonable pueda irradiar ondas electromagnéticas hacia el campo lejano. Dipolos, líneas-de meandros, parches: estructuras de antena reales con patrones de radiación y características de impedancia que importan.

 

Un dipolo de media-onda a 915 MHz recorre unos 16 centímetros de punta a punta. Los diseños de líneas serpenteantes- doblan esa longitud hacia adelante y hacia atrás para caber en una etiqueta más pequeña. Cambias el ancho de banda por la compacidad. El mayor dolor de cabeza es la adaptación de impedancias. Los chips RFID UHF presentan una impedancia compleja con una parte real de alrededor de 20 Ω y una reactancia capacitiva típicamente entre -150 y -220 Ω, según el modelo de chip. La antena tiene que proporcionar el conjugado. El software de simulación maneja esto ahora, pero lograr una coincidencia confiable entre las tolerancias de fabricación requiere iteración.

 

Tan pronto como pegas una etiqueta en una superficie metálica, el rendimiento disminuye significativamente.-Este es probablemente el problema más común en proyectos UHF. Las antenas de parche con planos de tierra solucionan esto pero agregan costo y grosor.

 

Existen bandas de microondas de 2,45 GHz y superiores para RFID, pero su adopción es limitada fuera de los sistemas de cobro de peajes y de localización en tiempo real-.

La coherencia en la fabricación separa las implementaciones de trabajo de las fallas en el campo. La tensión del devanado de la bobina afecta la inductancia. La química del grabado afecta la geometría de las trazas. Las variables de la serigrafía afectan la resistencia de la hoja. La calidad de la unión de los chips afecta la supervivencia a largo-plazo. Nada de esto aparece en una hoja de datos.

Al seleccionar la frecuencia, haga coincidir la física con el problema. LF penetra en el tejido y funciona cerca del metal.-La identificación de animales se ejecuta en él por una buena razón. HF maneja NFC y aplicaciones de pago. UHF ofrece alcance y velocidad para inventario y logística, pero exige atención a los factores ambientales.

 

 

Las especificaciones del rango de la hoja de datos asumen condiciones ideales de laboratorio-etiqueta frente al lector, espacio libre, sin interferencias. Para la planificación real del proyecto, comience reduciendo ese número a la mitad y luego mantenga otro margen del 20 %. Todo lo anterior proviene de lo que hemos aprendido al administrar nuestra producción de etiquetas y lectores en Jingzhou durante los últimos dieciocho años.-No dudes en comunicarte con nosotros si deseas analizar detalles específicos.