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Dans la discussion sur les options de matériaux absorbant les ondes RFID, le « pic de perte par réflexion» est le nombre le plus souvent comparé. Une feuille de matériau atteignant - 25 dB à 915 MHz semble "meilleure" qu'une feuille de matériau atteignant - 12 DB dans la bande complète 860 - 960 MHz. Ce jugement est établi dans un seul point de fréquence, des conditions de montage idéales.
Mais les systèmes RFID fonctionnent rarement dans des conditions de « point de fréquence unique, montage idéal». La bande UHF couvre 860–960 MHz et les bandes sont attribuées différemment selon les régions; La RFID 2,4 GHz coexiste avec la RFID UHF dans le même équipement ou dans le même environnement de stockage; Lorsqu'une étiquette est apposée sur une surface métallique, un emballage liquide ou une étagère densément empilée, la fréquence de résonance de l'antenne peut dériver en raison des changements dans l'environnement du milieu. Dans ces conditions, le pic d'absorption "haut" n'est pas égal à "stable" et la sélectivité en fréquence du matériau à bande étroite devient au contraire le point de départ d'une défaillance au niveau du système.
Mécanismes et limites de l'absorption à bande étroite: le prix de la « précision fréquentielle» des matériaux de type résonant
Le mécanisme central de l'absorption à bande étroite est la résonance. Les matériaux absorbants à fréquence d'accord (matériaux absorbants à fréquence de résonance) ont de grandes pertes par réflexion sur des fréquences discrètes, avec une atténuation typique allant jusqu'à 20 DB et une couverture allant de 1 GHz à 40 GHz. Le corps absorbant Métamatériau permet une absorption quasi parfaite par une cellule à résonance périodique, la position des pics d'absorption étant déterminée par les dimensions géométriques de la cellule. Dans la bande RFID UHF, le supermatériau absorbant à motif Maillé peut atteindre des pics d'absorption bi - fréquence de 880 MHz et 2,45 GHz avec une épaisseur de substrat de seulement 3,7 mm environ.
Avantage: absorption profonde dans la couche mince
L'avantage des matériaux à bande étroite réside dans la "haute résistance à l'absorption à l'intérieur de la couche mince". Dans les scénarios où l'épaisseur est limitée, le mécanisme de résonance permet d'obtenir une absorption en profondeur du point de fréquence cible avec une couche de milieu plus mince, ce que les matériaux de type à pertes magnétiques sont difficiles à atteindre à épaisseur équivalente. Pour les étiquettes métalliques ou les assemblages à couture étroite où l'espace est extrêmement restreint, la performance du schéma à bande étroite au point de fréquence cible est irremplaçable.
Limites: la sélectivité en fréquence est une épée à double tranchant
La sélectivité en fréquence des matériaux à bande étroite est une épée à double tranchant. La fréquence centrale du pic d'absorption est rapidement atténuée par les pertes par réflexion dès qu'elle s'écarte de la cible. Si la fréquence de résonance de l'antenne de l'étiquette est décalée de plusieurs dizaines de MHz par réflexion métallique, milieu liquide ou couplage adjacent à l'étiquette, les pics d'absorption à bande étroite peuvent tomber au - delà de la fenêtre active et la lame d'onde se dégrade de la "pièce de performance" à la "couche transparente". Lorsque plusieurs bandes coexistent, un seul matériau à bande étroite ne peut pas couvrir simultanément deux bandes de fréquences séparées, nécessitant un empilement ou un schéma de zonage, avec une augmentation concomitante de l'épaisseur et de la complexité du processus.
Chemin d'implémentation de l'absorption large bande: logique d'ingénierie pour la couverture par pic
La philosophie de conception de l'absorption large bande est opposée à la bande étroite: Au lieu de chercher à atteindre des pertes par réflexion extrêmement profondes à un seul point de fréquence, les niveaux d'absorption disponibles sont maintenus sur une large gamme de fréquences grâce à l'élargissement en fréquence du mécanisme de perte et à la transition progressive de L'impédance.
Largeur de fréquence du type à perte magnétique
Les matériaux à large bande à pertes magnétiques (poudre de fer carbonylé, fesial, système composite de poudre d'alliage) s'appuient sur la distribution de fréquence de la résonance naturelle et des pertes par courants de Foucault pour atteindre la bande passante. Les pertes de ferrite dans les basses bandes de fréquences proviennent principalement de l'hystérésis et des effets de vortex, et dans les hautes bandes se tournent vers la résonance naturelle et la résonance de paroi de domaine, la dépendance en fréquence du mécanisme de perte lui - même fournissant une base pour l'élargissement. Les matériaux chargés de carbone tels que la mousse tissée à mailles ont des propriétés de perte par réflexion à large bande dans la gamme de 1 à 20 GHz, au prix d'une absorption maximale par unité d'épaisseur généralement inférieure à celle des matériaux de type résonant.
Chemin large bande avec Gradient d'impédance
Le Gradient d'impédance est un autre chemin à large bande. En construisant une distribution de gradient de Perméabilité magnétique et de constante diélectrique dans le sens de l'épaisseur, les ondes électromagnétiques subissent des transitions d'impédance lisses lors de leur entrée dans le matériau, réduisant la réflexion interfaciale et maintenant ainsi de faibles pertes par réflexion dans une large gamme de fréquences. La technologie avancée de la maison utilise le Composite magnétique - diélévateur avec la structure empilée multicouche dans la conception de lame d'aspiration UHF, couvrant 860 - 960 MHz à 0,2 - 1,0 mm d'épaisseur, perte de réflexion ≤ - 10 dB et bande passante effective ≥ 100 MHz. Le prix des matériaux à large bande est la « profondeur de pointe». À épaisseur et complexité de processus égales, les matériaux à large bande ont généralement moins de pertes par réflexion en un seul point de fréquence que les matériaux résonnants à bande étroite. Mais ce « prix » est compensé par des gains au niveau du système dans les scénarios de coexistence multibande et de dérive de fréquence: la couverture large bande réduit le risque de désadaptation due au décalage de résonance et réduit également la dépendance à l'accord précis de l'antenne de l'étiquette.
Délimitation sélective dans les scénarios de coexistence multibandes
Le choix de la bande étroite par rapport à la large bande, n'est pas une question de « qui est le plus avancé», mais est déterminé conjointement par trois variables du système:
Premièrement, le nombre de bandes cibles
Si le système ne doit couvrir qu'une seule bande RFID (par exemple, UHF 860 - 960 MHz uniquement) et que la dérive de résonance de l'antenne de l'étiquette dans l'environnement de service est contrôlable, l'absorption en profondeur du matériau à bande étroite au point de fréquence cible est précieuse. Si le système doit couvrir simultanément les fréquences UHF avec 2,4 GHz ou doit être compatible avec l'attribution de bandes dans différentes régions (865 - 868 MHz contre 902 - 928 MHz), un seul matériau à bande étroite ne peut pas correspondre simultanément à deux fenêtres de fréquences séparées. Un matériau à large bande est nécessaire à ce stade pour assurer la couverture, ou pour adopter une structure résonante bi - fréquence (comme un absorbant bi - fréquence Métamatériau), mais l'écart fréquentiel entre les deux pics d'absorption de la structure bi - fréquence ne peut toujours pas être couvert par absorption.
Deuxièmement, l'amplitude de la dérive de fréquence
Lorsque l'étiquette est collée sur une surface métallique, la bordure métallique modifie l'impédance d'entrée et la fréquence de résonance de l'antenne; L'emballage liquide et l'empilement dense introduisent également un décalage de fréquence. Si l'amplitude de la dérive est proche ou supérieure à la moitié de la largeur du pic d'absorption en bande étroite, la fenêtre d'absorption effective du matériau en bande étroite est "déplacée" hors de la bande cible. Plus l'amplitude de la dérive est grande, plus l'avantage relatif des matériaux à large bande est évident.
Troisièmement, le budget d'épaisseur
L'absorption crête d'un matériau à bande étroite à l'intérieur d'une couche mince présente un avantage, mais cet avantage ne s'applique que dans les scénarios où « l'épaisseur est extrêmement limitée et la dérive de fréquence contrôlable». Si le budget d'épaisseur permet 0,3 à 1,0 mm, les matériaux à pertes magnétiques à large bande ou les structures à gradient peuvent fournir un niveau d'absorption suffisant tout en couvrant la bande cible. Si l'épaisseur est comprimée à 0,1 - 0,2 mm, une structure résonante à bande étroite peut être la seule solution qui permet une absorption utilisable au point de fréquence cible, mais doit accepter sa sensibilité au décalage de fréquence.
Jugement de sélection à partir de « nombre de bandes × amplitude de dérive × épaisseur »
Tout d'abord, confirmer si la bande cible est unique ou multiple, puis discuter de la hauteur du pic d'absorption
Une seule bande de fréquence, la dérive des scénarios contrôlables, les avantages de pointe des matériaux à bande étroite peuvent être encaissés. Les scénarios de coexistence multibande ou de présence de lacunes entre les bandes, de couverture large bande ou de structures résonantes bi - fréquence / Multi - fréquence sont des points de départ plus réalistes, mais il est nécessaire de confirmer si le niveau d'absorption des bandes de fréquences interstitielles répond aux exigences du système.
Deuxièmement, l'applicabilité des matériaux à bande étroite est évaluée en termes d '"amplitude de dérive de fréquence" plutôt que de "pertes par réflexion statique".
Il est demandé au fournisseur de fournir des données sur la largeur du pic d'absorption à mi - hauteur près du point de fréquence cible et de les comparer à l'amplitude de la dérive de fréquence dans les conditions réelles d'assemblage. Si l'amplitude de la dérive dépasse le tiers de la demi - hauteur et de la largeur, la robustesse du schéma à bande étroite doit être réévaluée.
Troisièmement, comparez le produit de la « bande passante effective × absorption disponible » dans le budget d'épaisseur plutôt que d'un seul pic
Une tranche de matériau atteignant - 25 dB à 915 MHz, mais avec une bande passante de seulement 30 MHz, et une tranche de matériau atteignant - 12 DB dans la bande complète 860 - 960 MHz, la première étant plus performante à un seul point de fréquence et la seconde étant plus disponible au niveau du système dans les scénarios multibandes et de dérive. Les options devraient être choisies en comparant les différences entre les deux options sur le « nombre de points de fréquence dans la bande cible pouvant atteindre le seuil d'absorption disponible» en fonction des besoins réels en couverture de fréquence du système.
Quatrièmement, dans les scénarios de coexistence multibande, la priorité est donnée à l'évaluation de la complexité du système pour les schémas de stratification ou de zonage plutôt qu'à la couverture forcée de la totalité de la bande par un seul matériau.
Si UHF et 2,4 GHz nécessitent un service simultané, il est possible de superposer une couche de feuille magnétique UHF large bande et une couche de feuille résonante mince de 2,4 GHz dans le sens de l'épaisseur ou de partitionner les deux matériaux dans un plan. Le coût de la stratification / partitionnement est l'épaisseur et la complexité du processus, mais il évite « large sans forte» ou « forte sans large» résultant du compromis d'un seul matériau entre deux bandes de fréquences.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa ligne de produits de matériaux d'absorption d'ondes RFID couvre deux voies techniques de type résonnant à bande étroite et de type à perte magnétique à large bande, qui peuvent fournir des courbes de perte par réflexion dans la bande cible, des données de largeur de demi - hauteur de pic d'absorption et des données de rétention de performance Dans des conditions de dérive de fréquence.
La gamme à large bande UHF couvre 860 à 960 MHz avec une largeur de bande effective ≥ 100 MHz à une épaisseur de 0,2 à 1,0 mm; La série à bande étroite fait face à une scène d'absorption en profondeur en couche mince avec un seul point de fréquence. Le produit prend en charge la conception personnalisée du schéma de stratification et de zonage, qui peut être adapté au système de matériaux en fonction du nombre de bandes cibles, de l'amplitude de la dérive et des contraintes d'épaisseur. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.