读取距离10m可贴在金属上使用的UHF无线标签

作者: 来源:中国包装网
2010/6/6 6:19:10


  三菱电机日前开发成功了一种使用UHF(950MHz)频带的无线标签(RFID标签),可贴在金属表面上使用,而且读取距离长达10m(图1)。此前,在标签不使用电池的被动型UHF无线标签方面,已经出现了一种宣称可贴在非金属表面上使用、读取距离达8m的产品,此次超过了这一距离。可贴在金属表面使用的此类标签方面,此前“在日本经产省的实证实验中曾使用过读取距离达约1m的产品”(三菱电机)。如果用UHF无线标签使读取距离达到10m的话,在金属货箱的流通管理等作业领域,使用起来也会变得很方便。

  此次之所以能够贴在金属表面上使用,主要是因为无线标签天线采用了微带天线(Micro-strip Antenna,又称平板天线,Patch Antenna)。该标签分为3层构造:在铝合金板上放置海绵状衬片,然后在上面装配放置天线元件及无线IC芯片的底板(图1)。铝合金板与天线元件通过衬片隔开大约3mm的距离。如果是采用这种构造的天线,贴有铝合金板及无线标签的金属体本身便可作为天线底座的一部分发挥相应功能。而普通无线标签采用的则是偶极天线(Dipole Antenna)或利用电磁感应的天线,因此贴在金属表面上很难充分发挥功能。

  三菱电机表示:“无线标签的价格预计1个在数百日元左右。设想贴在工厂及仓库中的货箱上由叉车来读取,或者在出入室管理等方面使用。我们不生产低成本的小型标签。”表示决不会像普通标签那样,以1个约10日元左右的价格参与成本竞争。该公司今后将在读写器的小型化及高速移动等方面采取相应的解决措施,以在2006年中期实现实用化。

普通无线标签的读取距离也可达到7m

  据三菱电机介绍,此次无线标签的读取距离之所以能增至10m有两大因素。一个是无线标签通过加大天线增加了天线增益。结果,无线标签的外形尺寸就达到了100mm×200mm×5mm,与其它被动方式的无线标签相比,要大得多厚得多。

  另一个就是大大减轻了对读写器的发送电路及接收电路的不良影响。具体来说,(1)通过将发送天线与接收天线分开设置,对收发部分进行了分离;(2)通过降低发送电路的无用辐射,减少了信道间的干扰;(3)在发送电路与接收电路之间插入了电磁屏蔽。

  读写器的电波发送功率约为1W。而当无线标签距离为7m左右时的接收电力却只有1nW,两者相差10亿倍。在被动无线标签系统方面,如何在实现高功率的同时获得高灵敏度是一项一直以来就需要解决的课题。三菱电机在2004年11月利用自主无线标签技术实现了7m的读取距离,利用此次读写器问题的解决措施,普通UHF无线标签的读取距离也可达到7m。