对超高频天线一样,这个天线的形状,这个标签种类繁多,每种天线几何尺寸都有它最适合应用的场合,为什么会出现这种情况?比如简单的半波长偶极子天线的总长度,理论计算如果在860-960MHz的话,你要理论计算的话,这个超高频标签的天线长度应该是16公分,这160mm公分贴在矿泉水瓶也不行,贴在酒瓶上也不可以。那怎么办呢?于是要小型化,一小型化,我们右下角这个图就要更小型化,我无非就是做更多的弯折,这一弯折天线的面积就小了,但是它的性能也会变化。第二阻抗匹配,电感要和芯片电容相互匹配,这个方法有很多,横条加载、感性耦合、容性耦合等等各种各样的方法。举个例子,你看下面是一个超高频的偶极子天线,上面我加一条横条,调节这个横条和下面偶极子天线之间的间距,我就可以调节这样一个标签它的阻抗,这样我就可以让天线的阻抗和芯片的阻抗相互匹配,这个性能是最佳的。
通过做这样一系列的事情,如果涉及应用金属、液体环境上的标签,还有涉及圆极化对方向不敏感的标签都要做各种设计,最大的设计就是改变天线的形状,这个形状一改变之后会对超高频芯片它的频率特性、读写特性都会产生影响。这个影响我们怎么分?它的几何参数以这些来做参考,包括中心回路,这个矩形就是做这个阻抗匹配的,这个矩形的长宽是什么,它的线条粗细如何,焊接芯片处形状如何,这是一个。第二有线形辐射面和面状的辐射面,这个辐射面我也有一系列的几何尺寸,根据这个东西我就拿一个经典的标签,这是应用在商标上的,是酒的商标或烟商标,左上角是开了一个实际标签,这是我建立的一个仿真模型,你看它有参数,一个参数中间的阻抗频率有长度和宽度,旁边有四五个弯折,那是一个线形的辐射面,然后两边有面状辐射面。根据刚才的理论,现在第一步调整参数,首先我可以分析一下,通过仿真或者通过实际测试我可以知道UHF天线的方向图,和我们的理论上应该是一样的,比如我下面,我把中间的阻抗匹配图的线宽加宽,这一加宽你会发现它是影响阻抗的,但是它对中心频点不会产生影响。第二,我可以把外面面状辐射面,原来是这么宽的我把它加宽了,这一加宽,你一分析发现,原来外面辐射面的长度是影响标签的频段和都会发生变化,通过这种的方式你对超高频就认识比较深刻了,以后你就会根据应用的需求来选择适合的标签,这是第一个标签天线的设计。
第二个标签的连接,这个以前我讲过,这一箱里放的是铁罐的王老吉,另外是塑料瓶子的农夫山泉瓶,移速电磁波打到它这个侧面,电磁信号是不一样的,我们做了一个工具,大家卡右上角这个图,我打这个标签沿着这样一个侧面一变之后,这个软件工具就会告诉你画出这样一个热点图,这个热点图告诉你绿色的是贴标签,射频信号好的地方,你贴在这个位置读取率会比较好一点,你贴在红色的地方,可能就难以读取,这就是标签的空间部署。
第三传感标签,大家看这款它的基材是用石蜡,石蜡随着温度的不断升高,它从固态变成液态,这样一变化不要紧,天线的几何形状、空间形态就会变化,这一变化阻抗就会发生变化,根据外面温度变化、阻抗变化和频率变化之间的关系,我可以把这样一个标签做成温度传感标签,也就是我不需要外加传感器,而我这个标签本身就是一个传感器,通过我这个射频识别,短记录通讯,我可以把这个数据发射出来。第二个这是设计的一款标签,这个标签就像区别人一样,但是如果我两边把它用力一拉,一拉以后它的形状发生变化,形状发生变化,它的阻抗率发生变化,我一样可以看外面的
重力和标签几何之间的关系,我可以做成一个力学上的研究,这是传感标签。
前面我跟大家讲了一下标签方面我们应该注意什么问题,第二个读写器,读写器在实际应用过程中,我们很多制造业是很想利用RFID技术,但是经常碰到问题。比如这是一个汽车制造厂,它的
叉车像周转箱,带着一系列的汽车冲压电要出库了,但是你读这个笼子的时候,它旁边还有很多固定的笼,你不一定把叉车叉出来的标签读到了,有可能把旁边很多不该读的也读到了,这时候厂商就束手无策了。我们的Alien读写器有很强的功能,有些读写器可以静止的标签不读,它只读运动的标签,就是这个读写器,这个读写器你可以甚至参数,它只把运动的标签读取,把静止的标签全都给过滤掉了。通过这个方式,这个叉车叉这个货物出来,这个标签是要读的,那些静止放在旁边的就可以不读,当然由于多静效应会产生一些影响,于是第二步还可以干什么?这个叉车叉的货物出来,正对门叉车叉的笼子,它在门闸天线的正中,这个时候收到的信号强度最强。于是你可以做一个试验,当信号强度强到什么时候这个标签就是我应该阅读的标签,低到什么程度我就直接把它扔掉,这是第二。第三读取次数,这个标签一过来不是读一次,可能读两次、读几次,但是正是在这个信号读写器天线正中位置的时候,这个标签读取的次数会最多,在旁边读取的次数会最少。这样一做试验,最后我们可以得到采用一个复合的,什么事都不用干,在座的只要对读写器读他多个参数的值,就可以提高仓库门的读取率。
第二个读写器和应用环境的匹配,在设频信号不友好的环境中,如果不是一次过一个,而是一次过几十个甚至上百个,而且这个标签还比较密集,还有旁边有一家企业它是48个门,每个门都要叉车叉个货物上来,每个叉车里有60只标签,这时候多读写器同时工作,这时候你要分析它的话,它给你提出了一个密集读写器的模式DRM的工作模式,如果你在射频友好的情况下,可以用高速的模式。于是,我怎么样根据外界的环境应用情境,我通过一系列的研究,看外面,比如它的标签密度,这个标签运动速度和这个协议参数数字之间的关系,你了解这个关系之后就可以更好的利用这个读写器。