3D打印和天线技术

2020-10-14 09:48:52 4

最新研究表明,随着BaserooInstitute的科学家们探索出改进无线电频率识别的更好方法,3D打印和天线技术将会进一步融合。在最近出版的《嵌入式应用3D打印UHF-RFID标签》一书中,作者(巴塞罗那大学和加泰罗尼亚理工大学的作者)的研究成果为更紧凑的天线系统创建了原型,使其易于集成。维持导电。

3D打印机

被动RFID技术被用在需要跟踪、物流和控制的应用中;但是,过去很难做出“足够坚固”的设计。由于EMI具有恒定的潜在性,所以RFID的激活范围减小。

尽管可能会影响到很多环境,但最令人感兴趣的情况是在医疗环境中使用损耗介质(会导致能量耗尽的材料),这会降低RFID标签对辐射质量的有效性。浸水也出现了障碍。这样做的目的是使RFID标签能够在附近可能发生的环境影响(如有损耗的介质)和在完全浸入这类材料的环境中有效地发挥作用。

浸入某一介质中的天线必须能最大限度地正常工作,无论介电常数和电导率有何变化。它不但要在一定的数值范围内显示出很好的匹配性,而且要对时间变化作出适当的反应。

3D打印机

研究者设计并3D打印了四个样机,其中考虑了区域之间的空间分布、包装稳定性和有效的嵌入方法等因素。该样机采用双圆锥螺旋天线结构,电介质涂层作为缓冲液,避免了因电磁变化而产生的任何变化。

用三维视角设计涂层和螺旋天线。在垂直板的两边显示了匹配网络。显示通孔和晶片的位置。已标记了主要设计参数。

本设计考虑到商用UHF-RFID集成电路的需求,引入了铜镀层的3D打印模型。在三维天线的中间有一个正方形板,它是由介质材料制成的。研究人员还必须考虑到两个辐射器,一个匹配网络和介质涂层的设计参数:

3D打印机

总天线长度

圆锥角度

圆锥散热器部分宽度。

圆锥螺旋中金属痕迹的宽度

螺旋桨与圆锥之间的距离。

配对网络的正方形环形面。

每一个样品(包括锥形参考天线和3个螺旋天线)都被打印成3D,天线主体被涂覆,被涂覆并在脂肪、骨、脑和水等介质中评价其表现。

3D打印机

最后的天线原型和涂层视图,已经安装好,可以进行EM表征。

在与AlienTechnology的Higgs3DRIFIDIC集成之前,研究者验证了天线的柱状设计和涂层。读卡器标签用塑料膜包裹,以防止防水。该控制软件首先在空气中运行,然后在水中运行,在水中运行时,其通信链路范围减小了60%,通过控制软件进行了验证。

这与EM模拟结果相一致,同时也证实了这个标签的可信度,”研究者说。

最终,研究小组构建了一种“全功能的小型UHF-RFID标签”,它包括天线、涂层和商业RFIDIC。最后的试验证明了这一技术的可行性和性能,研究人员也证实了设计和最终的原型在嵌入式应用和建筑、医疗保健等工业中的应用显示出很好的潜力。

近几年来,为卫星技术和其他独特应用如可穿戴设备而制造的其他类型天线也被成功地用于3D打印。

本文链接:http://www.3dsentson.com/news/273.html



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