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Antennendesign bei den Smart Labels differiert im HF-und UHF-Bereich

Transponderantennen bestehen aus Kupfer oder Aluminium, wobei in letzter Zeit fast nur noch das preiswertere Aluminium eingesetzt wird. Bei der HF- beziehungsweise UHF-Technik gibt es zwei verschiedene Verfahren, die jeweils für die Auswahl des richtigen Labels beziehungsweise der richtigen Frequenz eine Rolle spielen:

Von Jos Fransen, EURO I.D. Identifikationssysteme GmbH & Co. KG

Veröffentlicht: Septemberausgabe 2009 "RFID im Blick"

Induktives Verfahren

Im HF-Bereich (13,56 MHz) handelt es sich um ein induktives Verfahren. Bei den induktiv gekoppelten Transpondern wird die für den Betrieb erforderliche Energie durch das Lesegerät zur Verfügung gestellt. Diese Transponderart besteht aus einem Chip, einem Kondensator und einer Spule, die als Antenne dient. Zur Energieversorgung des Transponders wird von der Antennenspule des Lesegeräts ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Eine Induktion generiert an der Antennenspule des Transponders eine Spannung, welche der Energieversorgung des Chips dient (der Kondensator wird aufgeladen). Der Chip sendet seine Informationen an das Lesegerät zurück. Die Rechweite beträgt typisch kleiner 1,2 Meter. Es gilt: um so größer die Antennenspule um so höher die Reichweite. Typische Anwendungsgebiete für HF-Labels sind beispielsweise die Kennzeichnung von Büchern und CDs in Bibliotheken.

Backscatter-Verfahren

Im UHF-Bereich (868 MHz) kommt das sogenannte Backscatter-Verfahren zum Einsatz. Bei diesem Verfahren ist es nicht nötig, die Antennen wie beim induktiven Verfahren mit Energie aufzuladen. Durch Impedanzänderungen an der Empfangsantenne des Transponders wird ein Rückstreueffekt an einem Teil der ankommenden elektromagnetischen Welle verursacht. Wird die Impedanzänderung im Takt des zu übertragenden Datenstroms ein- und ausgeschaltet, entsteht ein amplitudenmoduliertes Signal, das von der Antenne des Lesegeräts aufgenommen werden kann. Dadurch muss der Transponder selbst keine eigene Sendeleistung aufwenden. Für die Reflektion der Wellen werden jedoch Dipolantennen benötigt, dies sind gestreckte Antennen, wodurch diese Transponder öfters eine längliche Bauform haben. Es können höhere Reichweiten erzielt werden: typisch bis sechs Meter in Europa. Beispielhafte Anwendungsgebiete von UHF-Labels sind die Kennzeichnung von Metallobjekten sowie das Applizieren auf Papierhülsen oder Filterlemente.

Das Antennendesign und die Chip-Position im UHF-Bereich ist im Vergleich zum HF-Bereich sehr variabel, um einerseits das breite Frequenzspektrum in der Welt (beispielsweise USA, Europa und Japan) und andererseits die unterschiedlichen Leseausrichtungen abdecken zu können, da das Antennenfeld gerichteter ist.