3D打印嵌入式双椎体螺旋天线，创建紧凑的UHF-RFID标签 3D打印嵌入式双椎体螺旋天线

3D打印嵌入式双椎体螺旋天线，为更紧凑的UHF-RFID标签技术创建新原型
最近的研究表明，随着巴塞罗?那的科学家们探索一种改进无线电频率识别的更好方法， 3D打印和天线技术将进一步融合。作者在最近的"用于嵌入式应用的3D打印UHF-RFID标签"中发表的研究结果中，为更紧凑的天线系统创建了原型，这些天线可以轻松集成。保持导电性。
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无源RFID技术用于需要跟踪，物流和控制的应用中；但是，从历史上看，很难制造出"足够坚固"的设计。这是由于电磁干扰的潜在可能性恒定，导致RFID激活范围减小。
虽然可能会影响许多环境，但最有趣的情况之一是在医疗环境中使用有损耗的介质（会导致能量耗散的材料），从而降低了RFID标签在辐射质量方面的有效性。在浸入方面也出现障碍。目标是使RFID标签在附近可能发生的环境影响（例如有损耗的介质）以及完全浸入此类材料的环境中有效而有效地工作。
浸没在某种介质中的天线必须能够最大程度地正常运行，而不管介电常数和电导率如何变化。这不仅意味着它必须在一定值范围内表现出良好的匹配性，而且还应当对时间变化做出适当的响应。 "
研究人员设计并3D打印了四个原型，并考虑了区域间的空间分布，包装的稳定性以及有效的嵌入方法等方面的考虑。这些样品采用双圆锥螺旋天线设计，并以电介质涂层作为缓冲液，避免了由于电磁变化而引起的任何变化问题。
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涂层和螺旋天线设计的3D视图。显示了位于垂直板两侧的匹配网络。指示了通孔和芯片位置。主要设计参数已标记。
该设计反映了对商用UHF-RFID集成电路的要求，引入了带有铜电镀的3D打印模型。 3D天线的中间是一块正方形板， "用介电材料制成" 。由两个辐射器，一个匹配的网络和介电涂层组成，研究人员还必须考虑以下设计参数：
天线总长
锥角
锥形散热器的宽度
锥形螺旋中金属痕迹的宽度
圆锥形螺旋之间的螺距
匹配网络的正方形环的周长和表面
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对每个样品（由锥形参考天线和3个螺旋形天线组成）进行3D打印，对天线主体进行涂覆，涂层，并评估其在浸入脂肪，骨头，大脑和水等介质中的性能。
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电性能。
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最终天线原型和涂层的视图，已安装并准备好进行EM表征。
研究人员验证了天线的圆柱形设计和涂层，然后继续集成来自Alien Technology的Higgs 3D RIFID IC 。为了防水，读取器标签被包裹在塑料薄膜中。使用控制软件验证了连接性，首先在空中进行了测试，然后在浸入水中进行了通信-反映了通信链路范围减少60％。
研究人员说："这与考虑到水损失的EM模拟一致，并验证了所提出标签的通信能力。 "
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最终UHF-RFID标签盒的视图。
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RFID读取范围测量设置的视图
【3D打印嵌入式双椎体螺旋天线，创建紧凑的UHF-RFID标签】最后，该团队构建了一个"功能齐全的紧凑型UHF-RFID标签" ，该标签由天线，涂层和商用RFID IC组成。在最终测试期间展示了可行性和性能，研究人员证实了设计和最终原型对于嵌入式应用以及在建筑，医疗保健等行业的使用显示出良好的潜力。