RFID-antenni disaini põhialused ja levinumad sammud

Elektroonilise sildiantenni disaini eesmärk on edastada maksimaalset energiat sildikiibi sisse ja välja, mis nõuab antenni ja vaba ruumi sobitamise ning antenni ja sildikiibi sobitamise hoolikat kavandamist. Kui töösagedus suureneb mikrolaineala sagedusribani, muutub antenni ja elektroonilise sildikiibi vaheline sobitamisprobleem veelgi tõsisemaks. Pikka aega on elektroonilise sildiantenni arendus põhinenud sisendtakistusel 50 või 75. RFID-rakendustes võib kiibi sisendtakistus olla mis tahes väärtusega ja seda on tööolekus keeruline täpselt testida. Täpsete parameetrite puudumine muudab antenni disaini keeruliseks. Parima tulemuse saavutamine.

RFID-antenni disaini põhialused ja ühised sammud

Elektroonilise sildi antenni disainil on ka palju muid raskusi, näiteks vastavad väiksuse nõuded, madalad kulud, märgistatud objekti kuju ja füüsikalised omadused, elektroonilise sildi ja märgistatava objekti vaheline kaugus, märgistatava objekti dielektriline konstant, metalli peegeldusnõuded, kohaliku struktuuri mõju kiirgusrežiimile jne, mis kõik mõjutavad elektroonilise sildi antenni omadusi, on kõik elektroonilise sildi disaini probleemid.

RFID-lugeja antenni disain

Lühikese ulatusega RFID-süsteemide (näiteks identifitseerimissüsteemide puhul, mille sagedus on 13,56 MHz ja ulatus alla 10 cm) puhul on antenn üldiselt lugejaga integreeritud; Pikamaa RFID-süsteemide (näiteks tuvastussüsteemide, mille UHF-sagedusala on suurem kui 3 m) puhul on antenn ja lugeja sageli eraldatud. Lugeja ja antenn on omavahel ühendatud impedantsiga sobitatud koaksiaalkaabli abil. Lugejate struktuuri, paigaldus- ja kasutuskeskkonna mitmekesisuse ning lugejatoodete arendamise tõttu miniaturiseerimise või isegi ultraminiaturiseerimise suunas seisab lugejaantennide disain silmitsi uute väljakutsetega.

Lugejaantenni disain nõuab madalat profiili, miniaturiseerimist ja mitme sagedusribaga katvust. Eraldi lugeja puhul hõlmab see ka antennimassiivi disaini, miniaturiseerimisest tingitud madalat efektiivsust ja väikest võimendust jne. Need on praegu nii kodu- kui ka välismaal levinud uurimisteemad. Praegu oleme hakanud uurima lugeja poolt rakendatavat nutika kiire skaneeriva antennimassiivi. Lugeja saab nutika antenni abil võimaldada süsteemil tajuda antenni levialas olevaid elektroonilisi silte vastavalt teatud töötlemisjärjekorrale, suurendada süsteemi leviala ning võimaldada lugejal lugeda ja kirjutada. Määrake sihtmärgi asimuudi, kiiruse ja suuna teave, kasutades ruumi tuvastamise võimalusi.

RFID-antenni projekteerimisetapid

RFID-elektroonilise sildi antenni jõudlus sõltub suuresti kiibi komplekstakistusest. Komplekstakistus muutub koos sagedusega, seega piiravad antenni suurus ja töösagedus maksimaalset saavutatavat võimendust ja ribalaiust. Parima sildi jõudluse saavutamiseks on vaja teha projekteerimisel kompromisse, et täita projekteerimisnõudeid. Antenni projekteerimisetapis tuleb elektroonilise sildi lugemisulatust hoolikalt jälgida. Kui sildi koostis muutub või optimeeritakse erinevate materjalide ja erinevate sagedustega antennide jõudlust, kasutatakse tavaliselt reguleeritava antenni disaini, et täita disaini lubatud kõrvalekalle.

RFID-antenni projekteerimisel valige kõigepealt rakenduse tüüp ja määrake elektroonilise sildi antenni vajalikud parameetrid; Seejärel määrake antenni jaoks kasutatav materjal vastavalt elektroonilise sildiantenni parameetritele ning määrake elektroonilise sildiantenni struktuur ja pakendamisjärgne impedants; lõpuks kasutage optimeerimismeetodit, mis sobitab pakendatud impedantsi antenniga ja simuleerib põhjalikult antenni muid parameetreid, et antenn vastaks tehnilistele näitajatele, ning kasutab võrguanalüsaatorit erinevate näitajate tuvastamiseks.

Paljude antennide keerulise keskkonna tõttu on ka RFID-antennide analüüsimeetod väga keeruline. Antenne analüüsitakse tavaliselt elektromagnetiliste mudelite ja simulatsiooniTööriistade abil. Antennide tüüpilised elektromagnetilise mudeli analüüsimeetodid on lõplike elementide meetod FEM, momentide meetod MOM ja lõplike erinevuste ajadomeeni meetod FDTD jne. Simulatsioonitööriist on antenni projekteerimisel väga oluline. See on kiire ja tõhus antenni projekteerimise tööriist ning seda kasutatakse praegu antennitehnoloogias üha enam. Tüüpiline antenni projekteerimise meetod on esmalt antenni modelleerimine, seejärel mudeli simuleerimine, jälgiminesimulatsioonis antenni ulatust, antenni võimendust ja antenni impedantsi ning optimeerimismeetodit disaini edasiseks kohandamiseks ja lõpuks antenni töötlemist ja mõõtmist, kuni see vastab nõuetele.