UHF標(biāo)簽天線設(shè)計中的關(guān)注點有哪些?
RFID標(biāo)簽天線設(shè)計要求,主要取決于標(biāo)簽的應(yīng)用情況。這些設(shè)計要求也決定了選擇RFID標(biāo)簽天線的標(biāo)準(zhǔn)。
1.天線頻帶
天線的工作頻段主要取決于該國家或地區(qū)所使用標(biāo)簽頻率的規(guī)定。例如,我國規(guī)定的超高頻RFID標(biāo)簽工作頻率為840.5~844.5MHz 和 920.5~924.5MHz。
2.天線的形狀和大小
天線形狀和大小必須能夠滿足標(biāo)簽順利嵌入或貼在所指定的目標(biāo)上,也需要適合印制標(biāo)簽的使用。例如,硬紙板盒或紙板箱、航空公司行李條、身份識別卡等。也就是說, 天線的形狀和大小主要取決于標(biāo)簽的使用情況和應(yīng)用環(huán)境。
3.識別范圍
標(biāo)簽的最小識別范圍通常由三個因素規(guī)定,它們分別是有效輻射功率(EIRP)、目標(biāo)和方向性。其中,有效輻射功率通常由本國或地區(qū)的規(guī)則確定,例如,我國規(guī)定UHF RFID使用的 EIRP為 3.2W。標(biāo)簽的性能隨其放置目標(biāo)的不同而發(fā)生變化,或者當(dāng)其他物體靠近標(biāo)簽時其性能也會受到影響。標(biāo)簽天線設(shè)計要盡可能地減小標(biāo)簽對不同目標(biāo)或環(huán)境的敏感度,并優(yōu)化標(biāo)簽的性能。識別范圍也依賴于標(biāo)簽天線的方向性,某些應(yīng)用要求標(biāo)簽天線具有指定的方向模式,如全向性或半球性覆蓋。
4.移動性應(yīng)用要求
考慮這樣一種情況,貼有RFID 標(biāo)簽的物體可能處于托盤或紙板箱中,它們被傳送帶以200m/min 的速度傳輸。在這種情況下,工作頻率為 915MHz的 RFID系統(tǒng)的多普勒頻移小于30Hz,這通常不會影響 RFID系統(tǒng)的運行。然而,標(biāo)簽在讀寫器的識別范圍內(nèi)消耗的時間更少,所以要求RFID系統(tǒng)具有高速閱讀能力。在此情況下,必須仔細(xì)設(shè)計RFID系統(tǒng),以便能可靠地識別移動中的標(biāo)簽,這也對標(biāo)簽天線設(shè)計提出了更高要求。
5.成本要求
由于 RFID標(biāo)簽是一種低成本設(shè)備,因此標(biāo)簽天線的制造成本也就很低。這就決定了標(biāo)簽天線設(shè)計中結(jié)構(gòu)和材料的選擇,以及與之相連的專用芯片的選擇。標(biāo)簽天線中的導(dǎo)體通常選用銅、鋁和導(dǎo)電油墨等材料;絕緣體則優(yōu)先選用柔性聚酯和剛性PCB介質(zhì)基底等材料,如FR4、PET等材料。
6.可靠性要求
RFID標(biāo)簽是一種可靠設(shè)備,可以承受溫度、濕度、壓力等外界條件的影響,并且在標(biāo)簽插入、打印和層疊的過程中不受到損壞。所以在天線設(shè)計時,也要求考慮這些因素的影響。