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Dans les spécifications des matériaux d'absorption d'ondes RFID, le chiffre le plus visible est généralement la perte par réflexion: jusqu'à - 15 dB à 915 MHz et - 20 dB à 2,45 GHz, la bande passante effective couvre combien de MHz. Les ingénieurs tiennent cet ensemble de données en option et la logique est directe: plus l'absorption est forte, plus elle est favorable à l'amélioration de la distance de lecture dans un environnement métallique.
Les résultats des tests d'échantillons sont parfois incompatibles avec cette logique. En apposant une lame d'aspiration avec une perte de réflexion de - 18 DB, la distance de lecture de l'étiquette est au contraire plus courte qu'en apposant une lame d'aspiration de - 12 db. La perte de réflexion de la lame d'aspiration Multi - test, les données ne posent aucun problème. Le problème se pose sur un autre paramètre: la constante diélectrique de la lame absorbante.
La lame absorbante n'est pas une "couche absorbante transparente", c'est un milieu dans le champ proche de l'antenne
Une antenne RFID Tag est une structure résonante dont la fréquence de résonance est déterminée conjointement par les dimensions géométriques de l'antenne et l'environnement du milieu environnant. La lame absorbante est collée à proximité de l'antenne et participe à la résonance par deux paramètres:
Perméabilité magnétique μ '
Modifier la distribution du flux magnétique du champ proche de l'antenne, affectant l'inductance équivalente. Ce paramètre est dominant pour les étiquettes de bande HF dominées par le couplage de champ magnétique; Pour les étiquettes de bande UHF, l'effet de la Perméabilité magnétique est relativement faible.
Constante diélectrique ε '
Modifier la distribution du champ électrique autour de l'antenne, ce qui équivaut à superposer une composante à la capacité de l'antenne. Les antennes Tag UHF sont dominées par le rayonnement de champ électrique, l'effet de chargement de ε 'étant plus important que celui de μ'.
Les lamelles absorbantes sont généralement composées d'une charge magnétique et d'une matrice polymère dont ε 'est de l'ordre de 3 - 10 et ε' peut être plus élevé pour la charge magnétique. L'epsilon efficace après recombinaison dépend de la proportion de charge et de la polarisation interfaciale et peut être sensiblement supérieur à la valeur de mélange linéaire des deux composants. Ce ε 'ne fait pas partie de l' "absorption", c'est une modification des conditions de résonance de l'antenne par la lame absorbante en tant que couche diélectrique.
Lorsque ε 'est élevé, la chaîne causale du décalage de résonance avec la distance de lecture décroissante
L'antenne UHF TAG est accordée à la fréquence cible (par exemple 915 MHz) en espace libre ou sur un substrat spécifique. Après application de la lame d'onde, l'epsilon 'de la lame d'onde augmente la capacité équivalente autour de l'antenne, la fréquence de résonance étant décalée vers les basses fréquences.
Trois variables qui déterminent le décalage
Le décalage dépend de trois variables: ε 'de la lame d'onde, l'épaisseur de la lame d'onde, et la distance entre la lame d'onde et le corps rayonnant de l'antenne. Plus ε 'est élevé, plus le décalage est important; Plus l'épaisseur est épaisse, plus le décalage est important; Plus la distance est proche, plus le décalage est grand. Pour une scène typique où une lame mince (0,1 - 0,3 mm) est collée à l'arrière d'une antenne d'étiquette, ε 'augmente de 5 à 15 et le décalage de la fréquence de résonance peut atteindre des dizaines de MHz.
Si l'antenne de l'étiquette a été accordée à 915 MHz avant le patch, la fréquence de résonance après le décalage peut tomber sur le bord ou même au - delà de la bande 860 - 960 MHz. L'impédance d'entrée de l'antenne dans la bande cible s'écarte du point d'adaptation conjugué de la puce, l'efficacité de rétrodiffusion diminue et la distance de lecture est réduite. La perte de réflexion de la lame d'onde peut encore être bonne à ce stade - elle absorbe les ondes électromagnétiques, mais elle « dévie» simultanément l'antenne de l'étiquette elle - même.
Pourquoi la réglementation n'est pas standard ε ': les habitudes de l'industrie sont séparées des tests
Le cahier des charges de la lame d'aspiration indique généralement la perte par réflexion, l'épaisseur, la bande de fréquence de fonctionnement et la classe de résistance au feu, ε 'apparaît rarement. Il y a deux raisons à cela.
Tout d'abord, l'industrie a l'habitude d'évaluer les lames d'aspiration en tant que « matériau de blindage / absorption».
La perte de réflexion décrit la « capacité d'atténuation du matériau aux ondes électromagnétiques incidentes», un indicateur qui est central dans les scénarios de blindage et de chambre noire. Mais dans un scénario RFID, la fonction de la lame d'aspiration n'est pas de masquer, mais de modifier la distribution du champ près de l'antenne - son effet de charge diélectrique est tout aussi important que l'effet d'absorption, mais il n'est pas dans le système d'évaluation traditionnel.
Deuxièmement, le test de ε 'est séparé du test de perte par réflexion
Les pertes par réflexion sont mesurées par la méthode de l'arc ou la méthode du Guide d'onde et ε 'est inversé du paramètre s par la méthode coaxiale ou la méthode du Guide d'onde. Les deux peuvent être effectués sur le même analyseur de réseau vectoriel, mais les rapports ne présentent généralement que des courbes de perte par réflexion et les données ε 'n'entrent pas dans le Registre.
Cela signifie que la capacité des ingénieurs à prédire ce qui se passera avec l'antenne après l'application de la lame d'onde est incomplète s'ils ne regardent que les options de perte par réflexion.
"Absorption forte" n'est pas la même chose que "lire loin".
Les pertes par réflexion décrivent la capacité d'atténuation d'une lame absorbante sur une onde électromagnétique incidente externe. Dans une scène RFID, une lame d'aspiration est confrontée à deux types d'ondes électromagnétiques: les ondes incidentes provenant d'un lecteur / enregistreur et les ondes rayonnées / diffusées par l'antenne de l'étiquette elle - même. Le premier doit être absorbé pour réduire les perturbations de la réflexion métallique, et le second doit être « épargné» pour maintenir l'efficacité radiative de l'étiquette.
Le mécanisme d'absorption de la lame absorbante ne distingue pas ces deux types d'ondes. Une lame absorbante forte, tout en absorbant les interférences externes, peut également absorber l'énergie rayonnée par l'antenne de l'étiquette elle - même, réduisant l'efficacité de rayonnement de l'étiquette. En même temps, son ε 'modifie les conditions de résonance de l'antenne. Les deux effets se superposent et le sens de variation de la distance de lecture peut ne pas être "plus l'absorption est forte, mieux c'est", mais dépend de l'effet net entre le gain d'absorption et les pertes de charge. C'est pourquoi "une lame absorbante avec une perte de réflexion de - 18 DB n'est pas aussi longue à lire qu'une lame absorbante avec une perte de - 12 DB" n'est pas anormale, mais résulte d'une charge diélectrique et d'une perte d'efficacité radiative qui dépassent le gain d'absorption dans certaines conditions.
Jugement du type de matériau absorbant les ondes RFID à partir de la « résonance combinée»
Tout d'abord, les fournisseurs sont tenus de fournir des données ε 'de la lame absorbante dans la bande cible, plutôt que de fournir uniquement des pertes par réflexion.
ε 'est un paramètre nécessaire pour prédire l'effet de charge diélectrique. Si le fournisseur ne peut fournir que des courbes de perte par réflexion, la direction et l'amplitude du décalage de résonance de l'antenne Après montage de la lame absorbante ne peuvent pas être prédéterminées.
Deuxièmement, la fréquence de résonance et la distance de lecture ont été mesurées avec la combinaison "tag antenna Wave Sheet" lors de la phase d'échantillonnage, au lieu de mesurer uniquement les pertes par réflexion de la lame d'aspiration.
Le test de la lame absorbante seule ne reflète pas sa modification des conditions de résonance de l'antenne. Lors de l'option, vous devez appliquer la lame d'aspiration à l'antenne de l'étiquette réelle, mesurer la fréquence de résonance, l'impédance d'entrée et la distance de lecture après la combinaison, confirmer si le décalage est dans la plage de tolérance de la puce d'étiquette.
Troisièmement, faire un compromis conjoint entre l'épaisseur de la lame d'aspiration et ε ', plutôt que de poursuivre seul "mince" ou "faible ε'.
L'effet de chargement de la lame mince d'aspiration est faible, mais la profondeur d'absorption peut être insuffisante; Le décalage de résonance d'une lame absorbante à faible ε 'est faible, mais la bande passante d'absorption peut être étroite. Lors de l'option, il faut déterminer le décalage de résonance acceptable en fonction de la tolérance d'adaptation de l'antenne de l'étiquette, puis choisir le schéma avec la meilleure performance d'absorption dans cette contrainte.
Quatrièmement, lors de la phase de conception de l'antenne d'étiquette, le chargement diélectrique de la lame d'aspiration est inclus dans le calcul d'adaptation au lieu d'ajuster l'antenne avant de la patcher
Si le projet le permet, le réseau d'adaptation de l'antenne de l'étiquette doit être accordé dans un état combiné de « lame d'aspiration d'antenne» de sorte que la fréquence de résonance tombe toujours dans la bande cible après le patch. De cette façon, ε 'de la lame d'aspiration passe de la « variable d'interférence » à l' « entrée de conception », avec une meilleure stabilité de la distance de lecture.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa ligne de produits de matériaux absorbants RFID couvre les bandes UHF et 2,4 GHz et peut fournir des courbes de perte par réflexion et des données ε 'dans la bande cible, ainsi que des données d'évaluation de la fréquence de résonance et de la distance de lecture de la combinaison « lame d'onde d'antenne d'étiquette».
Le produit prend en charge l'adaptation conjointe de ε 'à l'épaisseur en fonction de la tolérance d'adaptation de l'antenne de l'étiquette, aidant les ingénieurs à trouver un point d'équilibre acceptable entre les propriétés d'absorption et la charge diélectrique. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.