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Un problème commun sur le terrain avec les systèmes RFID est le suivant: les étiquettes sont placées sur l'antenne du lecteur et du graveur, et la distance de lecture est pire que si vous les étiriez de quelques centimètres. La première réaction de l'Ingénieur est généralement "la puce d'étiquette est saturée" - un jugement qui tient en effet dans les étiquettes passives UHF, où le circuit redresseur de la puce change non linéairement les caractéristiques d'impédance après que la puissance d'entrée dépasse un certain seuil.
Mais le problème ne vient pas toujours de la puce. Lorsque le matériau absorbant est introduit entre l'étiquette et le métal, ou disposé à la périphérie du lecteur - enregistreur pour inhiber la réflexion Multi - trajets, la lame absorbante elle - même présente également une limite de « capacité de puissance ». Au - delà de cette limite, la lame d'aspiration cesse d'être une couche de guidage de flux magnétique passive et paramétriquement fixe, mais devient une source imprévisible de désaccord avec l'intensité du champ.
Saturation de la lame absorbante: la Perméabilité magnétique n'est pas une constante indépendante de l'intensité du champ
La fonction principale de la lame d'aspiration repose sur la Perméabilité magnétique des charges magnétiques douces (ferrite, poudre de fer carbonylé, fesial, etc.). La Perméabilité magnétique décrit la capacité de réponse du matériau au champ magnétique extérieur, mais cette capacité de réponse a une limite supérieure: lorsque l'intensité du champ magnétique extérieur augmente à un certain degré, l'intensité de l'aimantation du matériau se rapproche de l'intensité de l'aimantation de saturation, la perméabilité commence à diminuer. Ce phénomène est appelé « saturation partielle ».
Petite Calibration de signal avec chute de conditions réelles de haute puissance
Dans les tests de distance de lecture RFID classiques, l'intensité du champ magnétique au niveau de l'étiquette est généralement de l'ordre de quelques A / M à quelques dizaines d'A / M, ce qui est bien inférieur au champ de saturation de la plupart des matériaux magnétiques doux. La lame d'aspiration fonctionne dans la zone linéaire, la Perméabilité magnétique est stable et les paramètres sont conformes au cahier des charges. Mais lorsque l'étiquette est rapprochée de l'antenne du lecteur - enregistreur, ou que le lecteur - enregistreur fonctionne à forte puissance, l'intensité du champ magnétique au niveau de l'étiquette peut augmenter d'un ou deux ordres de grandeur dans la zone non linéaire de la lame d'aspiration. Omicron Lab a clairement identifié cet effet dans ses notes d’application pour l’adaptation des antennes RFID à 13,56 MHz: les matériaux en Ferrite « peuvent avoir des effets non linéaires à des intensités de champ magnétique élevées, en particulier à saturation partielle », et les conditions d’adaptation du système résonant sont décalées. La question centrale de cette note est la suivante: l'adaptation de l'antenne, calibrée avec un petit signal (0 DBM), est - elle toujours valable avec un signal de forte puissance. La réponse est – pas nécessairement pour les systèmes contenant de la ferrite.
Deux chemins de défaillance après saturation: dégradation de l'absorption et désaccordage de l'antenne
Après l'entrée en saturation partielle de la lame d'aspiration, la dégradation des performances se produit simultanément le long des deux voies.
La première est la dégradation des propriétés d'absorption
La partie réelle de la perméabilité μ 'diminue, ce qui signifie que la capacité de guidage du flux magnétique par la lame d'aspiration diminue et que les lignes de champ magnétique initialement confinées dans la voie à faible réluctance commencent à "déborder" vers le fond métallique ou l'environnement. La variation de la partie imaginaire µ "de la Perméabilité magnétique est alors plus complexe: dans certains systèmes de matériaux, la saturation partielle peut entraîner une élévation et une chute de la tangente d'angle de perte, la position et la profondeur des pics d'absorption étant décalées simultanément. La courbe de perte par réflexion notée par la lame d'aspiration sur le registre est mesurée dans des conditions de petit signal, la performance d'absorption réelle sous une intensité de champ élevée peut s'écarter considérablement de cette courbe.
La deuxième barre est le désaccord d'antenne
La lame absorbante est fixée à proximité de l'antenne de l'étiquette ou coexiste avec l'antenne du lecteur - enregistreur dans une zone de champ proche dont la Perméabilité magnétique participe directement à l'inductance équivalente de l'antenne. La chute de µ 'signifie que l'inductance équivalente de l'antenne diminue et que la fréquence de résonance est décalée vers les hautes fréquences. Si l'antenne est accordée à la fréquence cible (par exemple, 13,56 MHz ou 915 MHz) avec un petit signal, le décalage de fréquence à une intensité de champ élevée peut éloigner l'antenne du point d'adaptation conjugué de la puce, l'efficacité de rétrodiffusion diminue et la distance de lecture est réduite.
L'effet de superposition des deux trajectoires, c'est "le plus proche, le moins lisible" observé sur le terrain. Lorsque l'étiquette est proche du lecteur - enregistreur, l'intensité du champ augmente, la lame absorbante est saturée, le μ 'descend, l'antenne est désaccordée et la puissance obtenue par la puce est au contraire inférieure à l'état dans lequel elle se trouve lorsqu'elle est tirée à distance. L'étude de l'IEEE sur la non - linéarité des étiquettes UHF couplées a observé un phénomène similaire: une partie de l'étiquette "cesse soudainement de répondre" lorsque la puissance du lecteur - enregistreur augmente ou lorsque l'étiquette est rapprochée. L'étude réduit la cause à l'effet combiné du couplage inter - antennes de l'étiquette avec la non - linéarité de la puce, mais la saturation de la lame d'onde fournit un chemin d'explication supplémentaire, souvent négligé, pour ce phénomène.
Pourquoi la réglementation conventionnelle ne peut pas exposer ce problème
Les paramètres de registre de la lame d'aspiration, presque tous mesurés dans de petites conditions de signal. Les pertes de réflexion sont mesurées à faible puissance avec un analyseur de réseau vectoriel, la perméabilité est extraite sous petit signal avec un analyseur d'impédance et l'adaptation de l'antenne est calibrée avec un petit signal S11. Ces données décrivent le comportement des « zones linéaires ».
Mais la puissance de lecture et d'écriture de la RFID peut être très élevée dans des conditions de champ proche. Un lecteur - enregistreur UHF fixe peut atteindre une puissance de sortie de 30 DBM (1 W) ou plus, avec un gain d'antenne qui amplifie encore l'intensité du champ. L'intensité du champ magnétique dans la zone de champ proche peut être supérieure de plusieurs ordres de grandeur aux conditions d'essai à petit signal. Dans cette gamme d'intensité de champ, le comportement non linéaire de la lame d'aspiration commence à se manifester, tandis que le cahier des règles ne fournit pas de courbes paramétriques à des intensités de champ élevées. C'est pourquoi les lames d'aspiration "conformes à la réglementation" peuvent se comporter de manière anormale dans des scénarios réels en champ proche à haute puissance. Le problème n'est pas que le matériel lui - même n'est pas qualifié, mais plutôt que les conditions d'évaluation ne correspondent pas aux conditions de service.
Jugement du type de matériau absorbant les ondes RFID à partir de la « capacité de puissance × intensité du champ de travail»
Premièrement, confirmer la plage réelle d'intensité de champ dans le scénario d'application plutôt que de supposer que « les petites conditions de signal représentent tout».
Si l'étiquette ou la lame d'onde est placée dans la zone de champ proche de l'antenne du lecteur - enregistreur (à une distance inférieure à λ / 2π), ou si le lecteur - enregistreur fonctionne à une puissance proche du maximum, l'intensité de champ peut entrer dans la zone non linéaire de la lame d'onde. Lors de la sélection du type, l'intensité du champ magnétique à l'emplacement cible doit être estimée et la rétention de la Perméabilité magnétique de la lame d'aspiration à cette intensité de champ doit être confirmée avec le fournisseur.
Deuxièmement, les fournisseurs sont tenus de fournir des données sur la Perméabilité magnétique ou les pertes par réflexion à des intensités de champ élevées, plutôt que de fournir uniquement de petits paramètres de signal.
Les méthodes de test auxquelles on peut se référer sont les suivantes: mesure de l'adaptation de l'antenne ou des pertes par réflexion de la lame absorbante à différents niveaux de puissance d'excitation (par exemple 0 DBM vs 20 DBM), en observant si le paramètre subit un décalage significatif. Les notes d'application d'Omicron Lab montrent la faisabilité de cette approche: en comparant les courbes S11 sous petits et grands signaux, il est possible de quantifier la non - linéarité liée à la puissance de la ferrite.
Troisièmement, dans la conception du système, évitez le travail de la lame d'aspiration à l'endroit où l'intensité de champ est la plus élevée
Si la fonction de la lame d'onde est d'inhiber la réflexion Multi - trajets sur le pourtour du lecteur - enregistreur ou les courants de Foucault du fond métallique, elle doit être disposée à une certaine distance du corps Radiant de l'antenne, ce qui réduit l'intensité du champ auquel la lame d'onde est soumise. La limite de capacité de puissance de la lame d'aspiration, qui peut être « dévidée» par l'optimisation de la disposition plutôt que de forcer la résistance avec un matériau plus épais.
Quatrièmement, vérifier la distance de lecture avec la puissance réelle du lecteur et de l'écriture et la distance réelle de l'étiquette pendant la phase d'échantillonnage, plutôt que d'extrapoler avec les données de l'analyseur de réseau à petit signal
Les pertes par réflexion et la Perméabilité magnétique sur le registre sont des descriptions de zones linéaires, et la performance réelle en champ proche à haute puissance doit être confirmée par des tests au niveau du système. Le test doit couvrir plusieurs points de distance de loin à près, en observant si la distance de lecture diminue de manière non monotone à une certaine distance - un signal typique de la saturation de la lame d'aspiration.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa gamme de produits de matériaux absorbants RFID couvre les bandes UHF et HF, peut fournir des données de Perméabilité magnétique et de perte par réflexion dans des conditions de faible signal et d'intensité de champ élevée, et prend en charge l'évaluation de la capacité de puissance en fonction de la puissance réelle du lecteur et de l'écriture du client et de la distance étiquette - antenne.
Les produits sont adaptés aux scénarios RFID qui nécessitent une absorption stable et une adaptation de l'antenne dans un environnement de champ proche à haute puissance. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.