什么叫RFID天线？都有哪些类型? 具体是怎么工作的？

来源：本站 │ 发表时间：2022-02-22　| 浏览数：2394

RFID又称无线射频身份识别技术，RFID利用无线电波来进行信息的传输，电波的产生和接收都需要通过天线来完成。当电子标签进入读写器天线工作区范围内，电子标签天线便产生足够的感应电流，从而获得能量被激活读写相关数据。对于RFID系统来说，天线是至关重要的部分，它与系统的性能紧密相关。目前该技术已广泛应用于产品溯原、智能物流、智慧仓储、移动支付、票证防伪等。在无线通信实现的过程中，天线是必不可少的部件。

RFID天线的分类：

RFID系统主要包含三大部分：电子标签、感应天线及读写应答设备；
其中RFID系统的天线大体可以分为RFID电子标签天线和RFID读写器天线两大类，这两类天线根据方向性还能细分为全向天线和定向天线等，按照外形差异还能分为线状天线和面状天线等。
RFID读写器天线需要具备宽频带、圆极化的特性。在低频和高频频段，电子标签和读写器基本都是采用线圈天线，一般使用铜线。不过，由于高频使用的频率高，天线绕制的圈数会比低频少很多，这就使得高频RFID天线的制作更简单，价格也更低一些。在超高频频段，采用蚀刻工艺的较多，包括铜蚀刻天线和铝蚀刻天线，工艺也较为成熟。

RFID天线设计原则：

(1)天线体积尽量小型化;

(2)天线提供尽量大的信号给芯片;

(3)天线覆盖的方向性尽量大;

(4)天线的极化能与读写器的询问信号相匹配;

(5)天线价格尽量低廉等等。

RFID天线是如何工作的：

RFID 天线提供了与应答器（RFID标签）进行通信的方式，并且它为RFID标签提供了交流的能量。

当RFID标签穿过扫描天线的区域时，它会检测到来自天线的激活信号。这将“唤醒” RFID芯片，然后在其微芯片上传输信息，以供扫描天线拾取。

另外，有源RFID标签具有自己的电源；这些标签的优点是阅读器可以走得更远，并且仍然可以接收信号。即使其中一些设备的使用寿命长达10年，但它们的使用寿命有限。但是，无源RFID标签不需要电池，并且可以更小并且使用寿命几乎不受限制.

RFID天线制造的工艺类型

为了适应不同应用场景对RFID性能参数的不同要求，出现了各类RFID天线的制作工艺。根据导线材质、材料结构与制造工艺不同，大致可以分成以下几大类，蚀刻天线、印刷天线、绕线天线、加成天线、陶瓷天线等

(1) 蚀刻天线：
蚀刻天线常用铜或铝来制作天线，是当前RFID天线的主流制造工艺，市场占有率最高、工艺最成熟。可以细分为：传统蚀刻法与精密蚀刻法。从材质上来分，又可以分为：PET天线、PI（聚酰亚胺）天线、PCB天线等，蚀刻法可以运用于大量制造13.56MHz频宽的电子标签，它具有线路精细、电阻率低、耐候性好、信号稳定等优点。不过这种方式的缺点也很明显，如制作程序繁琐、产能低下等。

(2) 印刷天线：
印刷天线，直接将天线电路用特殊的导电油墨或银浆，印刷或打印在基材上面，较为成熟是凹印或丝印，最大的特点是不需要蚀刻，无明显污染；生产速度快，制造成本比较低。印刷法适合用于大量制作13.56MHz和RFID超高频频段的电子标签。不过，由于导电油墨或银浆的电阻大，而且导电材料的性能差异较大，且随着时间的推移，会出现性能衰减下降，尤其在超高频天线上面一致性与耐用性仍然存在一些问题，这也许是目前印刷天线还未能成为主流天线的主要原因。

(3) 绕线式天线：
铜绕天线，利用线圈绕式法，在绕式工具上绕线圈并进行固定，按照不同的频率要求，绕制一定的匝数。该天线的制造主要用于低频125-134KMHZ与高频13.56MHZ电子标签上面，很少用在超高频上面。其最大的优点在天线面积或体积较小的情况下，仍然表现不错的性能。但其缺点：生产效率低、成本高，产品厚度高，不耐弯折。

(4) 半加成天线或加成天线：
加成法工艺：主要先用一种特殊的催化油墨，将天线图形印刷在基材上面，如PET、PI、玻璃、陶瓷等介质上面，然后通过电镀的方法将铜沉在基材介质，形成天线电路。这种工艺与传统印刷银浆工艺相比，有了一层更加稳定的导电铜层，在性能一致性上面有较大的提升；与蚀刻工艺相比，比较环保，成本更低些。不过，其天线的精度仍然限制于印刷的精度，而且天线性能稳定性如何仍未得到大批量生产验证。

(5) 陶瓷天线：
目前陶瓷天线工艺：选用陶瓷基板（氧化铝）为基材和银浆为导线体，将天线图形印刷在基板上面，然后高温烧结后，形成天线电路。这种天线工艺最大优点：性能稳定，对环境的适应性强；不足之处是成本太高、不易安装，目前主要应用于一些特殊的超高频抗金属小标签和汽车挡风玻璃防拆电子标签。

(6) 易碎蚀刻防转移天线：
易碎蚀刻防转移天线在天线生产工艺上面与普通铝蚀刻天线是一样，两者的区别主要是材料结构上面的不同，易碎蚀刻防转移天线在铝薄层和PET基材层之间加了一层特殊易碎材料层。该天线特性为实现电子标签的唯一性，即“一撕即毁”，当被做成标签后贴在封口、玻璃、塑料、纸盒包装等平整干净的表面上后再揭起来，标签的天线或面标就无法完整揭起，以达到毁坏标签的效果，使标签无法被重复回收使用。

目前最常用的RFID天线制作工艺主要有线圈绕制法、蚀刻法和印刷法三种，不过随着导电油墨和印刷技术的发展，RFID印刷天线技术将会进一步普及。这有助于降低RFID标签的成本，从而降低RFID的应用门槛，推动RFID技术在各行各业中落地。

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