在天線系統的開發中,增材制造的潛力已經逐漸開始實現,比如3D打印的5G網絡天線、太空任務印刷金屬傳感器等等。而西班牙的科學家團隊借助3D打印系統,創造了擁有更強性能、更可靠的UHF-RFID(射頻識別)標簽。
RFID芯片廣泛用于工業領域,作為跟蹤庫存,控制人員訪問和各種物流應用的一種手段,但是它們仍然有局限性。有時,當設備在電磁條件(EM)變化的地方運行時,芯片的激活范圍可能會受到限制。
尤其是醫院,由于EM設備在醫療保健中很普遍,經常會導致RFID標簽發生故障,結果可能會影響跟蹤芯片的輻射效率。在其他地方,在汽車和建筑領域,RFID設備無法完全浸入水中而無法工作,這也阻止了它們在制造工作流程的某些區域中使用。
全新的RFID設備中天線被封裝在一個帶電的外殼內部
為了克服現有RFID標簽的局限性,研究人員設計了一種新穎的天線布局,當設備浸入另一種介質中時可以防止信號電抗。該團隊的芯片設計包括兩個主要的對稱輻射體,一個匹配網絡和一個介電涂層,該涂層經過優化可在某些頻率下工作。
天線的主體具有雙錐形結構,中間有一塊金屬板,該金屬板已預先編程,介電常數為2.8,損耗角正切為0.02。兩個方形金屬條也纏繞在板的兩側,并通過一個孔連接,這最終使天線的寬帶與RFID芯片的寬帶匹配。
利用先進的EM仿真軟件在設備設計中,研究人員可以對其進行優化,以用于常見的RFID頻率。一旦團隊的最終產品準備就緒,他們就可以通過將圓柱狀聚合物主體分兩半進行3D打印來制造其介電涂層,然后再將它們連接以將天線封裝在內部。
天線也涂有導電的銀墨水,用作電鍍銅的種子。一旦完成,該設備的圓錐形結構就會被一層薄薄的合金覆蓋,這使其能夠成功接收和傳輸信號。
隨后的測試表明,科學家的仿真與原型性能之間存在一些不匹配,特別是在帶寬方面。考慮到器件幾何形狀的復雜性,其最終設計的精度在某些區域的精度方面有所不同,這對芯片的EM行為產生了連鎖效應。
-
RFID
+關注
關注
387文章
6107瀏覽量
237394 -
3D打印
+關注
關注
26文章
3544瀏覽量
108871
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論