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Na verificação de amostras de placas magnéticas antimetálicas, há um fenômeno esquecido: o mesmo rolo de material, cortado em formas circulares e quadradas, está ligado à mesma antena de etiqueta com diferentes distâncias de leitura. Os círculos geralmente funcionam melhor, enquanto os quadrados têm recuperação mais fraca da distância de leitura perto dos quatro cantos, e a distância geral de leitura pode ser 10% -20% menor.
Essa diferença não é causada pelo lote material ou pelo estado de ligação. Ela vem da forma planar da folha de fluxo magnético - mais precisamente, da geometria do caminho de fluxo magnético determinado pela forma.
As linhas de campo magnético não viajam em linhas retas na folha de fluxo magnético, mas em um "caminho curvo"
A função das placas magnéticas é proporcionar um caminho de baixa resistência magnética para as linhas magnéticas circundando os metais. As linhas de campo magnético começam de um lado da antena de etiqueta, entram no prato magnético, se propagam ao longo do prato magnético, e depois voltam para a antena do outro lado. Este caminho não é uma linha reta do ponto A ao ponto B, mas uma "curva de desvio" - linhas de campo magnético precisam virar, difundir e convergir dentro da folha magnética.
A forma determina o caminho
A forma desta curva depende do contorno planar da placa magnética. Quanto mais próximo o contorno da folha de fluxo magnético é ao caminho natural das linhas de campo magnético, menores "viramentos" das linhas de campo magnético dentro da folha de fluxo magnético, menor o caminho efetivo e menor a resistência magnética. Quanto maior o desvio entre o contorno e o caminho do campo magnético, mais giras e desvios as linhas do campo magnético são forçadas a fazer dentro da folha magnética, resultando em um caminho mais eficaz e um aumento da resistência magnética.
O ângulo direito de um prato magnético quadrado: uma "virada afiada" no caminho do fluxo magnético
Os quatro ângulos direitos de um prato magnético quadrado são pontos descontinuos no caminho do fluxo magnético. Após as linhas de campo magnético entrarem no prato magnético da borda da antena, elas precisam se propagar ao longo da direção plana do prato magnético para o lado oposto. No ângulo direito, as linhas de campo magnético são forçadas a fazer uma virada aguda de 90°.
Primeiro, o caminho fica mais longo
As linhas de campo magnético em ângulos direitos precisam desviar um caminho em forma de L, e o comprimento real do caminho é maior que a distância da linha reta entre dois pontos. Quanto mais longe o caminho, maior a resistência magnética, e menor a permeabilidade magnética efetiva da folha magnética.
Em segundo lugar, há um aumento da resistência magnética local
A descontinuidade geométrica no ângulo direito concentra a densidade de fluxo magnético perto dos cantos, e a resistência magnética local é superior ao nível médio da folha de fluxo magnético. As linhas de campo magnéticos tendem a evitar essas áreas de alta resistência magnética e tomar atalhos do interior do ângulo direito, resultando na subutilização do material de folha magnética nas áreas do canto.
A área efetiva do prato magnético quadrado é, portanto, menor que sua área geométrica. O material dos quatro cantos "existe nominalmente, mas não foi totalmente utilizado no circuito magnético".
Plata magnética circular: caminho curvo contínuo, fluxo magnético "não se dobra"
O contorno de uma placa magnética circular é uma curva contínua sem ângulos direitos ou mutações geométricas. Depois de entrar no prato magnético da borda da antena, as linhas de campo magnético se propagam ao longo da direção do arco, e o caminho é uma curva suave sem viramentos agudos.
Via mais curta e resistência magnética mais uniforme
Os benefícios trazidos por esta característica geométrica são: o caminho das linhas de campo magnético dentro da placa magnética é mais curto e mais liso, a distribuição da resistência magnética local é mais uniforme, e a área efetiva da placa magnética está mais próxima de sua área geométrica. A permeabilidade magnética efetiva das placas magnéticas circulares é geralmente maior que a de placas magnéticas quadradas com o mesmo material e cobertura.
O efeito bordo é mais uniforme
Os quatro cantos do quadrado são os lugares concentrados de fuga de fluxo magnético - a descontinuidade geométrica nos cantos torna mais fácil para as linhas de campo magnético "sobrevoluir" para o metal dos cantos. A curvatura da borda circular é contínua, e a fuga de fluxo magnético é distribuída uniformemente ao longo da borda sem pontos de fuga concentrados.
Forma da rota: prolonga o caminho de fluxo magnético para uma antena de long a faixa
Platas magnéticas circulares são adequadas para antenas circulares ou quase circulares. Mas muitas antenas de etiqueta UHF são dipolas prolongados, com o eixo longo da antena muito maior do que o eixo curto. Para esse tipo de antena, a cobertura de placas magnéticas circulares na direção do eixo longo pode ser insuficiente, e as linhas de campo magnético não podem ser feridas de volta em ambos os extremos do eixo longo.
A placa magnética em forma de traça (prolongada) prolonga o caminho do fluxo magnético na direção do eixo longo, proporcionando mais espaço para a antena de faixa longa órbita. Ambos os extremos ainda são arcos circulares, evitando o problema dos ângulos direitos em quadrados; O meio é uma borda reta, fornecendo um percurso contínuo de fluxo magnético ao longo da direção do eixo longo. A razão de eixo longo/curto da forma da pista deve corresponder à razão de aspecto da antena de etiqueta - se a razão for pequena demais, a cobertura na direção do eixo longo é insuficiente; Se a proporção é grande demais, o caminho de fluxo magnético na direção do eixo curto é "apertado", e o efeito de bordo se concentra na direção do eixo curto.
Compatibilidade de forma e antena: não apenas 'cobertura'
A forma da placa magnética não só afeta a resistência magnética, mas também afeta as condições de ressonância da antena de etiqueta. A borda do prato magnético é o limite de mudanças súbitas na constante dielétrica e permeabilidade magnética, o que irá alterar a distribuição de campo ao redor da antena. O limite angular direito da placa magnética quadrada introduz quatro "pontos angulares" no campo próximo da antena, cada uma das quais é uma descontinuidade local de impedância; O limite contínuo da placa magnética circular torna a distribuição do campo mais suave, e o offset da frequência de ressonância da antena menor e mais previsível. Para aplicações de banda estreita como NFC, a diferença no offset de ressonância causada pela forma pode afetar diretamente a distância de leitura. A compensação resonante de um círculo é geralmente menor que a de um quadrado porque a carga dielétrica no limite contínuo é mais uniforme.
Seleção e julgamento da forma de placa magnética baseada em "forma x caminho de fluxo magnético x antena"
Primeiro, priorizar a seleção do contorno da folha de fluxo magnético que coincide com a forma da antena de etiqueta, em vez da forma quadrada predeterminada
As antenas circulares estão equipadas com placas magnéticas circulares, os dipólios comprimidos estão equipados com placas magnéticas em forma de pista, e as antenas quadradas podem ser equipadas com placas magnéticas retangulares, mas precisam aceitar uma diminuição na utilização do fluxo magnético em áreas de esquina. O objetivo da combinação de formas é tornar o caminho das linhas de campo magnético o mais suave e curto possível.
Em segundo lugar, quando o espaço permite, usar formas circulares ou de pista em vez de formas quadradas, mesmo que o custo de corte de morte seja ligeiramente maior
O corte das formas circulares e das pistas requer maior precisão de ferramentas e desenho de descarga, e o custo pode ser ligeiramente maior do que o de formas quadradas. Mas a melhoria da permeabilidade magnética efetiva e a melhoria da velocidade de recuperação da distância de leitura trazida pela forma normalmente valem a pena em ambientes metálicos duros. Se o espaço é limitado e se devem usar formas quadradas, a degradação do desempenho em áreas de canto deve ser aceita, e margens de bordo maiores devem ser reservadas perto dos cantos.
Em terceiro lugar, a proporção de aspecto da forma da pista deve corresponder à proporção de aspecto da antena de etiqueta, em vez de ser arbitrariamente alargada
A direção do eixo longo da forma da pista proporciona espaço para o fluxo magnético circular, enquanto a direção do eixo curto proporciona restrições de bordo. Quando a proporção de aspecto se desvia demasiado da proporção de antena, o efeito de bordo na direção do eixo curto se concentrará, e o caminho de fluxo magnético na direção do eixo longo também pode exceder as necessidades reais. Ao selecionar, a proporção da forma da pista deve ser determinada com base na proporção de aspecto da antena, em vez da intuição de "quanto mais tempo melhor".
Quarto, comparar a taxa de recuperação da distância de leitura para diferentes formas durante o estágio da amostra, em vez de apenas comparar parâmetros materiais
Corte o mesmo rolo de material em formas circulares, quadradas e de rastreamento, e coloque-os no mesmo rótulo para medir a distância de leitura. A diferença na distância de leitura entre as três formas é uma medida direta do efeito de forma. Se a diferença é significativa, indica que a seleção de formatos tem um impacto substancial no desempenho do sistema e não deve ser ignorada como um "detalhe de corte de morte".
Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd.A linha de produtos de folhas magnéticas antimetálicas cobre folhas compostas de ferrito e folhas compostas de nanocristalina, suportando corte circular, quadrado, em forma de pista e personalizado em forma especial de acordo com o contorno da antena de etiqueta.
O produto pode fornecer dados comparativos sobre permeabilidade magnética efetiva e velocidade de recuperação de distância em diferentes formas, ajudando os engenheiros a gerir a forma como uma variável independente no design de folhas magnéticas além dos parâmetros materiais. Para mais informação técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.