Сверхвысокочастотные rfid антенны считывателей-программаторов завод

Когда говорят про сверхвысокочастотные RFID антенны, многие сразу представляют себе некие универсальные решения, но на практике каждая конфигурация антенны под конкретный считыватель-программатор — это отдельная история. Вот, например, в ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи мы с 2024 года как раз плотно занимаемся этим направлением, и уже успели набить достаточно шишек, чтобы понимать: даже при калибровке диаграммы направленности в заводских условиях могут вылезать нюансы, которые в спецификациях не отражены.

Особенности конструкции антенн для считывателей-программаторов

Если брать именно антенны считывателей-программаторов, то здесь важно не столько КСВ, сколько стабильность работы в условиях меняющейся окружающей среды. Помню, как на одном из объектов под Москвой при тестировании партии антенн от завода-производителя столкнулись с тем, что металлические конструкции склада давали такие переотражения, что дальность считывания падала вполовину. Пришлось пересматривать конструктив — добавлять экранирование, менять геометрию излучателя.

В нашем случае, на сайте https://www.xarsetcgj.ru мы как раз акцентируем, что ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи с момента основания в 2024 году специализируется на полном цикле — от исследований до поставок готовых решений. Но когда сам участвуешь в настройке антенн на производстве, понимаешь, что даже незначительное отклонение в пайке компонентов может сместить резонансную частоту. Поэтому сейчас мы для считывателей-программаторов делаем выборочный контроль каждой антенны на стенде, хотя это и удорожает процесс.

Кстати, по поводу поляризации — многие заказчики до сих пор считают, что круговая поляризация всегда лучше линейной. Но для задач, где важна максимальная дальность при контролируемой ориентации меток, линейная поляризация антенн от завода-изготовителя может дать выигрыш до 30%. Проверяли на тестовом полигоне с RFID-метками на коробах.

Проблемы согласования на производстве

Заводские условия — это отдельный вызов. Даже при использовании качественных SMA-разъемов встречались случаи, когда после 500 циклов подключения-отключения в полевых условиях начиналось расстройство согласования. Пришлось вместе с технологами пересматривать способ крепления разъема к плате антенны — добавили дополнительную фиксацию эпоксидным компаундом.

В ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи мы изначально заложили в процесс производства антенн термоциклирование, но для сверхвысокочастотных RFID антенн этого оказалось недостаточно. Пришлось дополнительно вводить выборочные испытания на вибропрочность, особенно для мобильных считывателей-программаторов. Как показала практика, микротрещины в пайке могут проявляться только через 2-3 месяца активной эксплуатации.

Интересный момент с материалами подложки: когда перешли с FR4 на Rogers для части моделей антенн, сразу улучшилась стабильность параметров в температурном диапазоне от -30 до +65°C. Но себестоимость, естественно, выросла. Для большинства применений в логистике хватает и FR4, но для наружного размещения в условиях российского климата лучше перестраховаться.

Кейсы интеграции в реальные системы

Был проект для складского комплекса, где нужно было обеспечить считывание с конвейерной линии. Стандартные антенны с завода не подходили из-за жестких требований по диаграмме направленности — нужно было минимизировать попадание излучения на металлические конструкции. Разработали кастомный вариант с использованием щелевой конструкции, который потом вошел в линейку продукции на https://www.xarsetcgj.ru.

При интеграции антенн со считывателями-программаторами других производителей иногда возникают сложности с согласованием по питанию. Один раз столкнулись с тем, что встроенная защита по току в считывателе срабатывала при пиковой нагрузке от нашей антенны, хотя по паспорту все параметры совпадали. Пришлось дорабатывать схему согласования.

Для ритейла часто требуются компактные антенны, которые можно встроить в стойки или дверные проемы. Здесь основной вызов — обеспечить нужную добротность при минимальных габаритах. Наш завод экспериментировал с различными конфигурациями патч-антенн, в итоге для большинства задач остановились на PIFA-структуре с дополнительными элементами настройки.

Метрологические аспекты и тестирование

На производстве мы изначально использовали стандартные процедуры тестирования КСВ и коэффициента усиления, но для считывателей-программаторов RFID этого оказалось недостаточно. Добавили измерения группового времени задержки — оказалось, что для некоторых приложений с антиколлизией это критически важный параметр.

При калибровке в безэховой камере всегда есть нюансы с позиционированием антенны. Один раз из-за неточности крепления измерительной установки получили расхождение в диаграмме направленности на 5-7 градусов по углу места. Пришлось переделывать всю партию тестовых образцов.

Сейчас в ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи для контроля качества каждой партии антенн используем автоматизированный стенд, но даже при этом оставляем возможность выборочной проверки 'вручную' — иногда алгоритмы не учитывают всех рабочих сценариев.

Эволюция требований и перспективы развития

За последние пару лет заметно ужесточились требования по ЭМС. Если раньше можно было ограничиться базовыми тестами, то сейчас для сертификации в ЕАЭС нужно проводить полный цикл измерений. Это повлияло и на конструкцию антенн — пришлось добавлять дополнительные фильтрующие элементы, особенно для сверхвысокочастотных RFID антенн работающих вплотную к границам разрешенных диапазонов.

Интересно наблюдать, как меняются требования к механической прочности. Раньше антенны рассматривались как стационарное оборудование, сейчас все чаще требуют исполнения для мобильных считывателей-программаторов с защитой от вибрации и ударов. На заводе пришлось пересматривать технологию монтажа компонентов.

Если говорить о перспективах, то вижу тенденцию к созданию гибридных антенн, способных работать в нескольких частотных диапазонах. Но здесь есть технические сложности с обеспечением стабильных характеристик. В ООО Сиань Жуншэн Электроникс Текнолоджи мы уже ведем НИОКР в этом направлении, хотя до серийного производства еще далеко.