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西班牙科學家開發全新的3D打印RFID標簽

工程師鄧生 ? 來源:中關村在線 ? 作者:李炎 ? 2020-10-19 11:52 ? 次閱讀
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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??紤]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。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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