RFIDアンテナについてどれくらい知っていますか

モノのインターネットは、コンピューターとインターネットに続く情報産業の第 3 の波とみなされます。 その実現の過程では、通信、センサー、RFID、測位などの多くのハイテク技術の共同努力が必要です。 RFIDとインターネット、通信、その他の技術を組み合わせることで、世界中の物品の追跡と情報共有を実現できるため、モノのインターネット実現の重要な基盤と考えられており、重要な技術トップ10の1つとして挙げられています。 21世紀のテクノロジー。

無線通信を実現する上でアンテナは欠かせない部品です。 RFID は電波を使用して情報を送信しますが、電波の発生と受信はアンテナを介して完了する必要があります。 電子タグがリーダーアンテナの動作領域に入ると、電子タグアンテナはエネルギーを取得して起動するのに十分な誘導電流を生成します。 RFID システムにとって、アンテナはシステムの性能に密接に関係する重要な部品です。

たとえば、倉庫管理プロジェクトでは、RFID アンテナのコストが全体コストの 1% 未満を占めます。 しかし、やみくもにコスト削減などの理由で性能の低いRFIDアンテナを選択すると、読み取り不安定、読み取りミス、クロス読み取り、読み取り失敗などの問題が発生しやすくなります。 RFIDアンテナのレイアウト中。 この場合、コストは減らないだけでなく、数倍に増加します。 したがって、RFID システムを導入する場合は、RFID アンテナに注意を払う必要があります。

RFIDアンテナにはどのような種類がありますか?

RFIDシステムのアンテナは、電子タグアンテナとリーダーアンテナの2つに大別できます。 これら 2 種類のアンテナは、指向性に従って無指向性アンテナと指向性アンテナに細分することもできます。 形状の違いにより、線状アンテナに分けることもできます。 RFIDリーダーのアンテナには広帯域かつ円偏波の特性が求められます。 低周波帯および高周波帯では、電子タグやリーダーは基本的にコイルアンテナを使用し、通常は銅線を使用します。 しかし、高周波は高周波を使用するため、アンテナの巻き数が低周波に比べてはるかに少なくなり、高周波RFIDアンテナの製造が簡単になり、価格が安くなります。 超高周波帯域では、銅エッチング アンテナやアルミニウム エッチング アンテナなど、より多くのエッチング プロセスが使用され、プロセスは比較的成熟しています。 マイクロ波周波数帯では、対称ダイポールアンテナ、マイクロストリップアンテナ、アレイアンテナ、広帯域アンテナなど、アンテナの形状はさらに多様化しています。

周波数帯域や応用分野が異なれば、電子タグアンテナの構造に対する要件も異なります。 一般に、アンテナ設計は次の目標に従う傾向があります。

(1) アンテナの体積は可能な限り小型化する必要があります。

(2) アンテナはできるだけ大きな信号をチップに提供します。

(3) アンテナの到達範囲の指向性は可能な限り大きい。

(4) アンテナの偏波はリーダーの質問信号と一致します。

(5) アンテナの価格はできるだけ安いほうがよいなど。

RFIDアンテナ製造の主な3つのプロセス

さまざまなアプリケーションシナリオでの RFID 性能パラメータのさまざまな要件を満たすために、さまざまな RFID アンテナ製造プロセスが登場しています。 現在、最も一般的に使用されているRFIDアンテナの製造プロセスには、主にコイル巻線法、エッチング法、印刷法が含まれます。

(1) コイルの巻き方

コイル巻き法でRFIDタグアンテナを作製する場合、タグコイルを巻き治具に巻き付けて固定する必要があり、アンテナコイルの巻き数が多くなり、コイルは円形リングのいずれかになります。 または長方形のリング。 。 この方法は通常、125 ～ 134KHz の周波数範囲の RFID タグに使用されます。 この加工方法を使用してアンテナを製造する場合の欠点は明らかであり、コストが高い、生産効率が低い、加工された製品の一貫性が不十分であると要約できます。

(2) エッチング方法

アンテナの製造には銅またはアルミニウムがよく使用されます。製造工程としてはフレキシブルプリント基板のエッチング工程に近いエッチング加工。 エッチング法は、細線、低抵抗率、良好な耐候性、安定した信号などの利点を備えた13.56MHz、UHF帯域幅の電子タグの量産に適用できます。 しかし、この方法には製造手順が煩雑であり、生産能力が低いなどの欠点も明らかです。

(3) 印刷方法

プリントアンテナは、絶縁基板（またはフィルム）上に導電性インクを用いて導電線を直接印刷してアンテナを形成する回路です。 主な印刷方式はスクリーン印刷のみから、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷などの生産方式にまで広がっています。 この印刷方法は、13.56MHzおよびRFID UHF周波数帯の電子タグの量産に適しています。 生産速度が速いのが特徴ですが、導電性インクで形成される回路の抵抗が高いため、応用範囲がある程度限定されます。 プリントアンテナ技術の進歩により、RFID タグのコストが効果的に削減され、RFID アプリケーションの普及が促進されました。

RFIDアンテナの今後の開発動向

(1) サイズの小型化

インテリジェントな要件とプロセス技術の発展に伴い、RFID アンテナのサイズは依然として小型化の方向に発展しています。 低周波および高周波の電子タグでは、アンテナのサイズがチップよりもはるかに大きいことがよくあります。 したがって、タグのサイズはアンテナのサイズによって制限されることがよくあります。 市場の需要の観点から見ると、RFID タグの小型化は、より多くのアプリケーション シナリオへの参入にも役立ちます。

(2) 量産

従来のプロセスと比較して、導電性インク印刷アンテナはコストが低く、生産効率が高くなります。これは主に導電性インクに使用される材料の低価格に反映されており、スクリーン印刷プロセスで使用される印刷装置もエッチング装置よりも安価です。 さらに、この印刷プロセスはシンプルで迅速な操作であり、プロセス全体が比較的単純であるため、大量生産に適しています。

(3) プロセスはグリーンで環境に優しい

また、エッチング工程における化学攻撃反応により廃棄物が発生し、環境汚染を引き起こしやすい。 対照的に、導電性インク印刷技術ははるかに環境に優しいです。

(4) 低コスト化

RFIDがより大規模なアプリケーションを実現したい場合、コストをさらに削減する必要があります。 なぜなら、多くの場合、人々は RFID テクノロジーを考慮していないわけではありませんが、電子タグの背後にある高コストの圧力を受け入れるのが難しいからです。 現在、導電性インク技術により、RFID アプリケーションがコストのジレンマから解放され、RFID アンテナの製造コストが大幅に削減されます。 将来的には、RFID アンテナの製造と高度な印刷技術の組み合わせがさらに近づくことが予想されます。

導電性インクと印刷技術の発展により、RFID印刷アンテナ技術はさらに普及するでしょう。 これにより、RFID タグのコストが削減され、RFID の応用の敷居が下がり、あらゆる分野での RFID テクノロジーの導入が促進され、あらゆるものが接続された IoT の世界ができるだけ早く実現されます。