כמה אתה יודע על אנטנות RFID

האינטרנט של הדברים נחשב לגל השלישי של תעשיית המידע אחרי המחשבים והאינטרנט. בתהליך מימושו הוא מצריך שיתוף פעולה של טכנולוגיות היי-טק רבות כמו תקשורת, חיישנים, RFID ומיצוב. השילוב של RFID, אינטרנט, תקשורת וטכנולוגיות אחרות יכול לממש את המעקב ושיתוף המידע של פריטים גלובליים. לכן, הוא נחשב לאבן יסוד חשובה למימוש האינטרנט של הדברים ונמנה כאחת מעשרת הטכנולוגיות החשובות במאה ה-21.

בתהליך של תקשורת אלחוטית, האנטנה היא מרכיב הכרחי. RFID משתמש בגלי רדיו כדי להעביר מידע, ויש להשלים את היצירה והקליטה של ​​גלי רדיו באמצעות אנטנה. כאשר התג האלקטרוני נכנס לאזור העבודה של אנטנת הקורא/כותב, אנטנת התג האלקטרונית מייצרת מספיק זרם מושרה כדי להשיג אנרגיה להפעלה. עבור מערכת RFID, האנטנה היא חלק חיוני, היא קשורה קשר הדוק לביצועי המערכת.

לדוגמה, בפרויקט ניהול מחסן, העלות של אנטנות RFID מהווה פחות מאחוז אחד מהעלות הכוללת. עם זאת, אם תבחר באנטנת RFID עם ביצועים גרועים על מנת להפחית עלויות בצורה עיוורת או מסיבות אחרות, בעיות כגון קריאה לא יציבה, קריאה שהוחמצה, קריאה צולבת וכשל בקריאה יתרחשו בקלות במהלך פריסת אנטנת ה-RFID. במקרה זה, לא רק שהעלות לא תופחת, אלא שהיא תגדל פי כמה. לכן, יש לשים לב לאנטנות RFID בעת פריסת מערכות RFID.

מהם סוגי אנטנות ה-RFID?

ניתן לחלק באופן גס את האנטנות של מערכת ה-RFID לשתי קטגוריות: אנטנות תג אלקטרוני ואנטנות קורא. ניתן לחלק את שני סוגי האנטנות הללו לאנטנות כל-כיווניות ולאנטנות כיווניות לפי הכיוון, וניתן גם לחלק אותן לאנטנות ליניאריות לפי ההבדל בצורתן. ואנטנות מישוריות. אנטנות קורא/כותב RFID צריכות להיות בעלות פס רחב ומאפייני קיטוב מעגלי. בתחומי התדר הנמוך והתדר הגבוה, תגים וקוראים אלקטרוניים משתמשים בעצם באנטנות סליל, ובדרך כלל משתמשים בחוטי נחושת. עם זאת, בשל התדר הגבוה המשמש את התדר הגבוה, מספר הסיבובים של האנטנה יהיה קטן בהרבה מזה של התדר הנמוך, מה שמקל על ייצור אנטנת RFID בתדר גבוה ועל מחיר נמוך יותר. בפס התדרים UHF משתמשים ביותר תהליכי תחריט, כולל אנטנות תחריט נחושת ואנטנות תחריט אלומיניום, והתהליכים בוגרים יחסית. בפס תדר המיקרוגל, צורות האנטנות מגוונות יותר, כולל אנטנות דיפול סימטריות, אנטנות מיקרו-סטריפ, אנטנות מערך, אנטנות פס רחב וכן הלאה.

לפסי תדרים שונים ולשדות יישום שונים יש דרישות שונות למבנה של אנטנת התג האלקטרונית. באופן כללי, עיצוב אנטנה נוטה לעקוב אחר המטרות הבאות:

(1) מזער את עוצמת השמע של האנטנה ככל האפשר;

(2) האנטנה מספקת את האות הגדול ביותר האפשרי לשבב;

(3) הכיוון של כיסוי האנטנה צריך להיות גדול ככל האפשר;

(4) הקיטוב של האנטנה תואם את אות החקירה של הקורא;

(5) מחיר האנטנה נמוך ככל האפשר וכן הלאה.

שלושת התהליכים העיקריים של ייצור אנטנות RFID

על מנת להתאים לדרישות השונות של פרמטרי ביצועי RFID בתרחישי יישומים שונים, הופיעו תהליכי ייצור שונים של אנטנות RFID. נכון לעכשיו, תהליכי ייצור אנטנות RFID הנפוצים ביותר כוללים בעיקר שיטת סליל סליל, שיטת תחריט ושיטת הדפסה.

(1) שיטת סליל סליל

כאשר משתמשים בשיטת פיתול הסליל לייצור אנטנת תג RFID, יש לגלגל את סליל התג ולקבע אותו על כלי מתפתל. סליל האנטנה נדרש למספר רב של סיבובים. הסליל יכול להיות טבעת עגולה או טבעת מלבנית. . שיטה זו משמשת בדרך כלל עבור תגי RFID עם טווח תדרים של 125 עד 134KHz. החסרונות של שימוש בשיטת עיבוד זו לייצור אנטנות ברורים, אשר ניתן לסכם בעיקר כעלות גבוהה, יעילות ייצור נמוכה ועקביות לא מספקת של מוצרים מעובדים.

(2) שיטת תחריט

שיטת התחריט משתמשת בדרך כלל בנחושת או אלומיניום לייצור אנטנות. שיטה זו דומה בתהליך הייצור לתהליך התחריט של מעגלים מודפסים גמישים. ניתן להשתמש בשיטת התחריט בייצור המוני של תגים אלקטרוניים עם רוחב פס של 13.56MHz ורוחב פס UHF. יש לו את היתרונות של מעגל עדין, התנגדות נמוכה, התנגדות מזג אוויר טובה ואות יציב. עם זאת, גם החסרונות של שיטה זו ברורים, כמו הליכי ייצור מסורבלים ותפוקה נמוכה.

(3) שיטת הדפסה

האנטנה המודפסת היא מעגל שבו דיו מוליך מודפס ישירות על מצע מבודד (או סרט) ליצירת מעגל אנטנה. שיטת ההדפסה העיקרית התרחבה משימוש רק בדפוס מסך לדפוס אופסט, הדפסה פלקסוגרפית, הדפסת גרבור ושיטות ייצור נוספות. שיטת ההדפסה מתאימה לייצור המוני של תגים אלקטרוניים 13.56MHz ו-RFID UHF. הוא מאופיין במהירות ייצור מהירה, אך בשל ההתנגדות הגדולה של המעגל הנוצר על ידי דיו מוליך, טווח היישום שלו מוגבל במידה מסוימת. בשל התקדמות טכנולוגיית האנטנות המודפסות, העלות של תגי RFID הופחתה ביעילות, מה שקידם את הפופולריות של יישומי RFID.

מגמת הפיתוח העתידית של אנטנות RFID

(1) מזעור גודל

עם התפתחות טכנולוגיית הביקוש והתהליכים החכמה, הגודל של אנטנות RFID עדיין מתפתח בכיוון של מזעור. בתגים אלקטרוניים בתדר נמוך ובתדר גבוה, גודל האנטנה לרוב גדול בהרבה מזה של השבב. לכן, גודל התג מוגבל לרוב על ידי גודל האנטנה. מנקודת המבט של ביקוש בשוק, המזעור של תגי RFID תורם גם לכניסתה לתרחישי יישומים נוספים.

(2) ייצור המוני

בהשוואה לתהליך המסורתי, לאנטנה המודפסת דיו מוליך יש עלות נמוכה יותר וייצור יעיל יותר, המתבטא בעיקר במחיר הנמוך של החומרים המשמשים בדיו המוליך, וציוד ההדפסה המשמש בתהליך הדפסת המסך זול יותר. מאשר ציוד התחריט. בנוסף, תהליך הדפסה זה פשוט ומהיר לתפעול, וכל זרימת התהליך פשוטה יחסית, מה שמתאים יותר לייצור המוני.

(3) תהליך ירוק והגנת הסביבה

בנוסף, תגובת הקורוזיה הכימית בתהליך התחריט תייצר פסולת, שקל לזהם את הסביבה. לעומת זאת, טכנולוגיית הדפסת הדיו המוליך היא הרבה יותר ידידותית לסביבה.

(4) עלות נמוכה יותר

אם RFID רוצה להשיג יישומים בקנה מידה גדול יותר, יש להוזיל עוד יותר את העלות. מכיוון שפעמים רבות אנשים לא מתחשבים בטכנולוגיית RFID, אבל קשה לקבל את לחץ העלויות הגבוה מאחורי תגים אלקטרוניים. כעת טכנולוגיית דיו מוליך יכולה לגרום ליישומי RFID לצאת ממצוקת העלות, ולהוזיל מאוד את עלות הייצור של אנטנות RFID. ניתן לצפות מראש כי השילוב של ייצור אנטנות RFID וטכנולוגיית הדפסה מתקדמת יהיה קרוב יותר בעתיד.

עם הפיתוח של דיו מוליך וטכנולוגיית הדפסה, טכנולוגיית האנטנה המודפסת RFID תהיה פופולרית יותר. זה עוזר להפחית את העלות של תגי RFID, ובכך להוריד את סף היישום של RFID, לקדם את הטמעת טכנולוגיית RFID בכל תחומי החיים, ולאפשר לאינטרנט של הכל לבוא בהקדם האפשרי.