RFID 안테나의 설계 필수 사항 및 일반적인 단계

전자 태그 안테나의 설계 목표는 태그 칩 안팎으로 최대 에너지를 전달하는 것인데, 이를 위해서는 안테나와 여유 공간의 매칭뿐만 아니라 안테나와 태그 칩의 매칭에도 세심한 설계가 필요합니다. 동작 주파수가 마이크로파 대역까지 높아지면 안테나와 전자태그 칩의 매칭 문제가 더욱 심각해진다. 오랫동안 전자 태그 안테나의 개발은 50 또는 75의 입력 임피던스를 기반으로 이루어졌습니다. RFID 응용 분야에서 칩의 입력 임피던스는 임의의 값이 될 수 있으며 작동 상태에서 정확하게 테스트하기가 어렵습니다. . 정확한 매개변수가 부족하면 안테나 설계가 어려워집니다. 최고를 달성하십시오.

RFID 안테나의 설계 필수 사항 및 일반적인 단계

전자 태그 안테나의 설계는 또한 해당 소형 요구 사항, 저비용 요구 사항, 표시된 개체의 모양 및 물리적 특성, 전자 태그와 라벨링 개체 사이의 거리, 유전 상수와 같은 다른 많은 어려움에 직면해 있습니다. 라벨링 대상, 금속 표면의 반사 요구 사항, 방사 모드에 대한 로컬 구조의 영향 요구 사항 등은 모두 전자 태그 안테나의 특성에 영향을 미치며 전자 태그 설계가 직면한 모든 문제입니다.

RFID 리더 안테나의 설계

단거리 RFID 시스템(예: 10cm 미만의 13.56MHz 식별 시스템)의 경우 안테나는 일반적으로 리더와 통합됩니다. 장거리 RFID 시스템(예: UHF 주파수 대역이 3m 이상인 식별 시스템)의 경우 안테나와 판독기가 분리되는 경우가 많습니다. 구조이며 리더와 안테나는 임피던스가 일치하는 동축 케이블을 통해 함께 연결됩니다. 리더기의 구조, 설치 및 사용 환경이 다양해지고, 리더기 제품의 소형화 또는 초소형화가 진행됨에 따라 리더기 안테나의 설계는 새로운 과제에 직면해 있습니다.

리더기 안테나 설계에는 로우 프로파일, 소형화 및 다중 대역 적용 범위가 필요합니다. 별도의 리더의 경우 안테나 배열 설계, 소형화로 인한 저효율 및 저이득 등도 포함됩니다. 이는 현재 국내외 공통 관심사인 연구 주제입니다. 현재 리더기에 적용되는 스마트 빔 스캐닝 안테나 어레이에 대한 연구를 시작했습니다. 리더는 스마트 안테나를 사용하여 시스템이 특정 처리 순서에 따라 안테나 적용 범위 영역의 전자 태그를 인식하고 시스템의 적용 범위를 늘리며 리더가 읽고 쓸 수 있도록 할 수 있습니다. 공간 감지 기능을 사용하여 대상의 방위각, 속도 및 방향 정보를 결정합니다.

RFID 안테나 설계 단계

RFID 전자 태그 안테나의 성능은 칩의 복잡한 임피던스에 크게 좌우됩니다. 복소 임피던스는 주파수에 따라 변하므로 안테나 크기와 작동 주파수는 달성 가능한 최대 이득과 대역폭을 제한합니다. 최고의 태그 성능을 얻으려면 설계 요구 사항을 충족하도록 설계 중에 절충이 필요합니다. 안테나 설계 단계에서는 전자 태그의 판독 범위를 면밀히 모니터링해야 합니다. 태그 구성이 변경되거나 재료와 주파수가 다른 안테나의 성능이 최적화되는 경우 일반적으로 설계에서 허용되는 편차를 충족하기 위해 조정 가능한 안테나 설계가 사용됩니다.

RFID 안테나를 설계할 때 먼저 애플리케이션 유형을 선택하고 전자 태그 안테나에 필요한 매개변수를 결정합니다. 그런 다음 전자 태그 안테나의 매개변수에 따라 안테나에 사용되는 재료를 결정하고 전자 태그 안테나의 구조와 패키징 후 임피던스를 결정합니다. 마지막으로 최적화 방법을 사용하여 패키지 임피던스를 안테나와 일치시키고 안테나의 다른 매개 변수를 포괄적으로 시뮬레이션하여 안테나가 기술 지표를 충족하도록 하고 네트워크 분석기를 사용하여 다양한 지표를 감지합니다.

많은 안테나의 복잡한 환경으로 인해 RFID 안테나의 분석 방법도 매우 복잡합니다. 안테나는 일반적으로 전자기 모델과 시뮬레이션 도구를 사용하여 분석됩니다. 안테나의 대표적인 전자기 모델 해석 방법으로는 유한요소법 FEM, 모멘트법 MOM, 유한차분 시간영역법 FDTD 등이 있습니다. 시뮬레이션 도구는 안테나 설계에 매우 중요합니다. 빠르고 효과적인 안테나 설계 도구이며 현재 안테나 기술에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 일반적인 안테나 설계 방법은 먼저 안테나를 모델링한 다음 모델을 시뮬레이션하고 t를 모니터링하는 것입니다.시뮬레이션에서 안테나 범위, 안테나 이득 및 안테나 임피던스를 파악하고 최적화 방법을 사용하여 설계를 추가로 조정한 후 최종적으로 요구 사항을 충족할 때까지 안테나를 처리하고 측정합니다.