天線是一種以諧振技術(shù)配合電磁波形式，把射頻信號輻射出去或接收進來的裝置。天線按工作頻段可分為長波、短波、超短波以及微波天線等；按方向性可分為全向天線、定向天線等；按外形可分為線狀天線、面狀天線等。在RFID系統(tǒng)中，天線分為標簽用天線和讀寫器用天線兩種情況，目前的RFID系統(tǒng)主要集中在LF、HF、UHF頻段和SHF頻段。天線的原理和設計在LF、HF和UHF頻段有著根本上的不同，天線的結(jié)構(gòu)也有非常大的變化。實質(zhì)上，由于在LF和HF頻段波長在數(shù)百米之遙，發(fā)射電磁波非常困難，近場區(qū)主要是通電螺線管式天線的磁場特性，基本上沒有或只有極少分量電磁波的傳播，天線的電磁波特性主要集中在UHF和微波頻段。
頻段劃分低頻長波段（LF）KHz高頻短波（HF）MHz超高頻分米波（UHF）MHz特高頻微波（SHF）GHz典型頻率12513.56430/9002.45以上天線原理磁場耦合電磁場耦合電磁波發(fā)射方向特性接近全方位接近全方位定向<=50度定向<=30度天線制作繞線式天線繞線/蝕刻蝕刻/沖壓蝕刻/印刷天線材料自粘漆包線自粘線/鋁鋁/銅鋁/導電油墨封裝方式cob模塊cob/直焊直焊/倒裝倒裝鍵合封裝材料紙質(zhì)/PVC紙質(zhì)/膠片膠片膠片使用距離0.1-1.0M0.1-1.0M1-10M>=3.0M以上
標簽天線設計：使用天線的目的，是通過天線傳輸最大的能量進出標簽芯片，這將需要設計精細的天線以提高性能，還要兼顧相連標簽阻抗的匹配，通常輸入陰抗是50歐姆。為了增加傳輸距離和縮小天線尺寸，UHF天線的研究是重點。標簽天線特性會受到所識特體的形狀、材質(zhì)以及物理特性的影響，這都將直接影響天線的性能。在進行標簽天線設計的過程中，必須全面考慮以上因素。同時，要提高標簽靈敏度，就要設法提高標簽的增益，增益高的天線又表現(xiàn)在尺寸較大。因此，要適應小尺寸及低成本等要求，就非常必要研制各種加感UHF天線。
讀寫器天線設計：對于近距離（=10cm）系統(tǒng)的應用，如門禁系統(tǒng)等，天線一般和讀定器集成在一起；對于遠距離HF（10cm-1m）或者UHF頻段（=3cm）的電子標簽系統(tǒng)，天線和讀寫器必須采用分體式結(jié)構(gòu)，并通過50歐姆阻抗匹配的同軸電纜連接到一起，如圖4所示就是上海哲林代理易騰邁生產(chǎn)的分體式UHF標簽讀寫機具。實際使用中，因機具的安裝和使用環(huán)境等變化多樣，要求讀寫器天線設計采用低剖面、小型代以及寬頻段覆蓋。同時還涉及到天線小型化帶來的低效率、低增益（可采用天線陣列組合來提高增益）問題，這同樣是國內(nèi)外研究的課題。
蝕刻天線的制作流程
撓性聚酯覆銅(鋁)板基材――貼感光干膜／印感光油墨――連續(xù)自動曝光――顯像――蝕刻――退膜--水洗--干燥—質(zhì)檢—包裝
制作流程說明
?、贀闲跃埘ジ层~(鋁)板基材：采用軟板專用的合成樹脂膠（環(huán)氧膠、丙烯酸膠）將銅箔(鋁箔)與聚酯膜壓合在一起，經(jīng)高溫后固化后而成，其電性能、耐高溫性、耐腐蝕性較強。
?、谫N感光感膜／印感光油墨：通過滾壓的方式將一層感光膜貼敷在基材的金屬面；或在基材的金屬面印上一層感光濕膜，經(jīng)干燥后使用。
③曝光：通過自動連續(xù)曝光機，自動對位曝光將菲林上的電路圖性轉(zhuǎn)移到感光膜上。
?、茱@像：將未曝光的地方?jīng)_洗掉，顯現(xiàn)出被感光膜覆蓋的線路圖。
⑤蝕刻：將裸露的金屬用酸性藥液將其蝕刻掉。
⑥退膜：最后將保護線路的感光膜去掉，露出金屬線路。
蝕刻天線的特點
1、蝕刻天線其線路的精度高，其線寬能控制在±0.03mm，而印刷的線寬只能控制在±0.1mm這樣蝕刻天線因為其精度高，特性能夠與讀寫機的詢問信號更好地匹配，同時在天線的阻抗、應用到物品上的射頻性能等都很好。
2、蝕刻天線的線路最細能做到0.075mm而印刷天線只能做到0.15mm這樣用蝕刻天線能在有限的空間里制作出更小的天線，也就是高精密天線。
3、蝕刻天線的柔性好、能任意的彎曲（彎折可達上萬次）、耐高低溫、耐潮濕、耐腐蝕性強、電性能穩(wěn)定，可以滿足多種條件下的需求。
4、使用時間長。一般印刷的RFID標簽耐用年限為二至三年。但蝕刻的RFID標簽耐用年限可達十年以上。
5、缺點：成本太高，滿足不了高精度的產(chǎn)品要求。 |
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