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Introduction
Le système RFID couvre le passage de la basse fréquence de 125 kHz à l'ultra haute fréquence de 860 - 960 MHz, et le diaphragme n'est pas confronté à « un même matériau ajustant différents paramètres» sur cette plage de fréquences, mais à un renversement systématique des poids d'évaluation. La bande de basse fréquence valorise la Perméabilité magnétique élevée et le flux de saturation élevé pour guider le flux magnétique et presser les courants de Foucault; Les hautes fréquences et les ultra - hautes fréquences poussent les faibles pertes et la faible constante diélectrique au premier plan, et les matériaux à haute Perméabilité magnétique peuvent devenir un fardeau en raison des pertes par courants de Foucault et du chargement diélectrique. Cet article analyse, à partir de la dépendance au carré fréquentiel des pertes par courants de Foucault, les exigences de différenciation des trois bandes LF, HF / NFC, UHF pour μ ', μ ", ε' et résistivité, et fournit un cadre de jugement de type RFID - separate avec la « bande de travail» comme premier écran, en combinaison avec les limites techniques telles que tanδ≤ 0,1, ε '< 20, résistivité volumique ≥ 10⁶Ω.cm.
Les discussions sur les options d'isolation RFID traitent souvent la « rfid» comme un scénario unifié: trouvez une pièce magnétique à haute perméabilité et à faible perte, collez - la entre l'antenne de l'étiquette et le métal, et la récupération de la distance de lecture est même terminée.
Mais la gamme de fréquences couverte par la RFID, qui s’étend de 125 kHz à 960 MHz, s’étend sur près de quatre ordres de grandeur. Sur cette période, le mécanisme de défaillance et le poids d'évaluation des matériaux de la feuille d'espacement magnétique ont radicalement changé. Matériaux efficaces dans la bande basse, la descente dans la bande ultra - haute peut échouer en raison de pertes de Vortex trop élevées; Les matériaux diélectriques faibles disponibles dans la bande ultra - haute fréquence peuvent à leur tour ne pas fournir un guidage de flux suffisant en raison d'une Perméabilité magnétique insuffisante.
Les pertes par Vortex sont le point de départ pour comprendre ce bassin versant
Le mécanisme central par lequel un environnement métallique provoque la défaillance des étiquettes RFID est le vortex. Le champ magnétique alternatif induit des courants de Foucault sur la surface métallique, le champ magnétique inverse généré par les courants de Foucault annule le flux magnétique émis par le lecteur - enregistreur, le champ magnétique effectif obtenu par l'antenne de l'étiquette est affaibli et la distance de lecture diminue, voire est remise à zéro.
Le rôle de la feuille d'isolation magnétique est d'insérer une voie de faible résistance magnétique entre l'antenne et le métal pour « détourner» le flux magnétique de la surface métallique. Mais la lame séparatrice est elle - même conductrice ou semi - conductrice et, tout en guidant le flux magnétique, elle crée également des courants de Foucault à l'intérieur. La relation approximative des pertes par Vortex est:
Pe∝ (f² · b² · t²) / ρ
F: Fréquence B: intensité de l'induction magnétique T: épaisseur ρ: résistivité
Cette relation explique directement l'origine du bassin versant de la bande: les pertes par Vortex sont proportionnelles au carré de la fréquence. La fréquence est passée de 125 kHz à 13,56 MHz, avec une augmentation de f² d'environ dix mille fois; Passant de 13,56 MHz à 900 MHz, le f² a été multiplié par plusieurs milliers. Dans les basses bandes de fréquences, les pertes par courants de Foucault peuvent être négligées, et les hautes bandes deviendront le mécanisme de perte dominant.
Ainsi, plus la bande de fréquence est élevée, plus le matériau a besoin d'une lamellisation et d'une résistivité élevée pour écraser les courants de Foucault. Les bandes basses peuvent échanger une couche magnétique plus épaisse contre une capacité de flux magnétique, tandis que les bandes hautes doivent utiliser l'épaisseur et la résistivité comme premières conditions de filtrage.
Bande LF: la capacité de flux est prioritaire, les courants de Foucault ne sont pas encore une contradiction majeure
RFID basse fréquence à 125 kHz et 134,2 kHz, avec des applications typiques telles que les marques auriculaires pour animaux, les cartes de contrôle d'accès et les porteurs de code industriels. Dans cette bande, f² est petit et la part des pertes par vortex dans les pertes totales est limitée. La tâche principale de la feuille d'isolation magnétique est de fournir une capacité de guidage de flux suffisante pour contraindre les lignes de champ magnétique basse fréquence émises par le lecteur et l'écrivain à proximité de l'antenne de l'étiquette et éviter d'être "court - circuitées" par le substrat métallique.
Lf fenêtre recommandée
La fenêtre recommandée de LF donnée par les données d'option de la technologie d'académie avancée est: nanocristallin ou amorphe matériaux, Perméabilité magnétique initiale μ '3000 - 8000 @ 1 MHz, épaisseur 0,1 - 0,3 mm, le paramètre de contrôle clé est le flux magnétique à haute saturation BS ≥ 1,0 T. Un µm 'élevé est efficace ici car les courants de Foucault à basse fréquence ne sont pas encore devenus des goulots d'étranglement et la capacité de flux détermine directement la limite supérieure de la récupération de distance de lecture.
Bande HF / NFC: les faibles pertes deviennent la première contrainte
La bande HF de 13,56 MHz est la bande principale pour les systèmes de paiement NFC, d'étiquetage électronique et de contrôle d'accès. F² est environ dix mille fois plus grand que LF et le poids des pertes de Vortex augmente considérablement. Dans le même temps, l'énergie du champ magnétique de l'antenne NFC est elle - même limitée et les pertes magnétiques de la lame d'isolation consomment directement le budget du signal.
HF fenêtre recommandée et jugement d'ingénierie
Le système de matériau recommandé pour la bande HF est un composite Ferrite ou nanocristallin, initialement μ '150 - 800 @ 1 MHz, épaisseur 0,05 - 0,2 mm, le paramètre de contrôle clé est une faible perte magnétique tanδ ≤ 0,1. La littérature de brevet donne des jugements plus stricts à ce sujet: μ '≥ 50 à 13,56 MHz et tanδμ ≤ 0,1 avec une résistivité volumique ≥ 10⁶Ω.cm pour supprimer les courants de Foucault.
La série ifl04 de TDK fournit une référence de niveau produit: μ '45 à 13,56 MHz, μ "1,3, épaisseur de la couche magnétique 0,05 mm. μ' n'est pas élevé, mais μ" est pressé à un niveau extrêmement bas - dans la bande HF, les "pertes suffisamment faibles" prédisent mieux les performances NFC que la "Perméabilité magnétique suffisamment élevée".
Bande UHF: la constante diélectrique et la résistivité remplacent la Perméabilité magnétique comme variables primordiales
RFID UHF de 860 à 960 MHz pour l'étiquetage logistique, les stocks de détail et la gestion des actifs. F² est déjà très grand dans cette bande de fréquences et les pertes par courants de Foucault deviennent une contrainte centrale dans la conception des diaphragmes. Plus critique encore, l'antenne de l'étiquette UHF fonctionne à des longueurs d'onde de l'ordre du centimètre et la constante diélectrique de la lame d'espacement est directement impliquée dans la distribution de champ proche et l'adaptation d'impédance de l'antenne.
Fenêtre recommandée UHF
La fenêtre recommandée UHF pour la technologie avancée de l'Académie est: Nickel - Zinc - Ferrite ou composite à faible perte, μ '50 - 200 @ 1 MHz initial, épaisseur 0,1 - 0,5 mm, le paramètre de contrôle clé est la constante diélectrique ε' < 20. L'intervalle cible de µ 'est nettement inférieur à celui de la bande HF, car à cette fréquence, une Perméabilité magnétique trop élevée tend à s'accompagner de pertes par courants de Foucault et de charges diélectriques plus élevées, ce qui au contraire perturbe les conditions d'adaptation de l'antenne. L'objectif de conception de la lame d'isolation UHF est passé du « flux guidé» à « fournir à l'antenne un environnement stable en champ proche sans introduire de pertes excessives et de perturbations diélectriques».
Comparaison des poids paramétriques des trois bandes
Le tableau ci - dessous résume les différences de poids entre les trois bandes LF, HF, UHF pour les paramètres clés des diaphragmes:
Jugement du type de séparateur RFID à partir de la « bande de fréquences »
Tout d'abord, Confirmez la bande de fréquence de travail avant de discuter des paramètres matériels
LF, HF et UHF ont des poids complètement différents pour μ ', μ ", ε' et ρ. Désélectionner un matériau UHF avec la logique de haute perméabilité de LF, ou ignorer tanδ dans une scène HF, peut entraîner une déviation de la sélection par rapport à la contrainte réelle. La première étape de la sélection n'est pas de comparer les valeurs de μ ', mais de confirmer dans quel intervalle tombe la fréquence de fonctionnement du système RFID cible.
Deuxièmement, dans la bande HF, prenez tanδ comme premier tamis
Tan δ ≤ 0,1 est une limite d'ingénierie référençable. Un matériau de µ '45 alors que µ "n'est que de 1,3 peut être meilleur dans un scénario NFC que le schéma de µ' plus élevé mais de Tan δ proche de la limite 0,1. Si un fournisseur ne fournit que μ′ et non μ″ ou Tan δ à 13,56 MHz, l’applicabilité HF ne peut être jugée.
Troisièmement, dans la bande UHF, placez la constante diélectrique et la résistivité volumique avant la Perméabilité magnétique
ε '< 20 est la limite critique pour éviter le désaccordage de l'antenne. Dans le même temps, la résistivité volumique ≥ 10⁶Ω.cm est une condition fondamentale pour la suppression des courants de Foucault. La lame d'isolation UHF n'a pas besoin de rechercher un µm 'élevé, elle a besoin d'un équilibre composite "suffisamment faible en pertes, suffisamment faible en diélectrique, suffisamment élevé en résistance".
Quatrièmement, dans les scénarios de compatibilité inter - bandes, la priorité est donnée aux schémas de stratification ou de zonage plutôt qu'à la couverture de la totalité de la bande par un seul matériau.
Si le même appareil doit supporter à la fois la RFID HF et UHF, un seul matériau peut difficilement tomber dans la fenêtre disponible sur deux fréquences différentes de deux ordres de grandeur. La structure en couches peut séparer la couche Guide de flux basse fréquence et la couche diélectrique basse fréquence dans le sens de l'épaisseur, réduisant le compromis à l'intérieur du matériau monocouche.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa gamme de produits de diaphragme RFID couvre les trois bandes de fréquences LF, HF / NFC et UHF, ce qui peut fournir des données de résistivité μ ', μ ", ε' et volumique dans la bande cible.
La série LF est dominée par des matériaux nanocristallins / amorphes à haute Perméabilité magnétique, la série HF est dominée par des feuilles composites de ferrite de faible tanδ et la série UHF est dominée par des feuilles composites de ferrite de nickel - Zinc / faible perte diélectrique. Support du produit selon la bande de travail, la taille de l'étiquette et l'état du substrat métallique pour l'adaptation du système de matériaux et la conception de la structure en couches. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.