一 引言 智能標簽的印刷與傳統(tǒng)標簽的印刷有著很大的區(qū)別，目前，我國傳統(tǒng)標簽的印刷技術已具有很高的水平，商標印刷業(yè)中不乏有經(jīng)驗豐富的企業(yè)，也生產(chǎn)出許多設計精美和高品質的產(chǎn)品，但對于智能標簽，有人認為它并無特殊之處，只要用普通標簽給它外覆一件美麗的外衣，這對于高品質標簽的印刷企業(yè)來說并不困難，但這樣單純地添加美麗外衣的智能標簽，其高附加值卻是令人擔憂的，否則會造成首先，從智能標簽的定義上來看，智能，是由芯片、天線等組成的射頻電路；而標簽是由標簽印刷工藝使射頻電路具有商業(yè)化的外衣。從印刷的角度來看，智能標簽的出現(xiàn)會給傳統(tǒng)標簽印刷帶來更高的含金量。智能標簽的芯片層可以用紙、PE、PET甚至紡織品等材料封裝并進行印刷，制成不干膠貼紙、紙卡、吊標或其他類型的標簽。芯片是智能標簽的關鍵，由其特殊的結構決定，不能承受印刷機的壓力，所以，除噴墨印刷外，一般是采用先印刷面層，再與芯片層復合、模切的工藝。 二 印刷工藝 （1）印刷方法。印刷主要是以絲網(wǎng)印刷為首選，因為絲網(wǎng)印刷在集成電路板、薄膜開關等方面的印刷質量是其他印刷方法所無法比試的。在智能標簽印刷中，要使用導電油墨，而印刷導電油墨較好的絲網(wǎng)是鎳箔穿孔網(wǎng)。它是一種高技術絲網(wǎng)，它不是由一般的金屬或尼龍等絲線編織成的絲網(wǎng)，而是由鎳箔鉆孔而成箔網(wǎng)，網(wǎng)孔呈六角形，也可用電解成形法制成圓孔形。整個網(wǎng)面平整勻薄，能極大地提高印跡的穩(wěn)定性和精密性，用于印刷導電油墨、晶片及集成電路等高技術產(chǎn)品效果較好，能分辨0.1mm 的電路線間隔、定位精度可達0.01mm。還可以選擇61-100T/厘米絲網(wǎng)制溶劑印版印刷，印刷導電油墨后使用60度溫度烘干。 （2）導電油墨的應用。導電油墨是一種特種油墨，它可在UV 油墨、柔版水性油墨或特殊膠印油墨中加入可導電的載體，使油墨具有導電性。導電油墨主要是由導電填料（包括金屬粉末、金屬氧化物、非金屬和其他復合粉末）、連接劑（主要有合成樹脂、光敏樹脂、低熔點有機玻璃等） 、添加劑（主要有分散劑、調節(jié)劑、增稠劑、增塑劑、潤滑劑、抑制劑等）、溶劑（主要有芳烴、醇、酮、酯、醇醚等）等組成。該油墨是一種功能性油墨，在印刷中主要有碳漿、銀漿等導電油墨。碳漿油墨是一液型熱固型油墨，成膜固化后具有保護銅箔和傳導電流的作用，具有良好的導電性和較低的阻抗力；它不易氧化，性能穩(wěn)定，耐酸、堿和化學溶劑的侵蝕；具有耐磨性強、抗磨損、抗熱沖擊性好等特點。銀漿油墨是由超細銀粉和熱塑性樹脂為主體組成的一液型油墨，在PET、PT、PVC片材上均可使用，有極強的附著力和遮蓋力，可低溫固化，具有可控導電性和很低的電阻值。另外，可將具有導電性的納米級碳墨加入油墨制成導電油墨，也可將導電油墨中金屬粉（如銀粉）制成納米級銀粉來制造導電油墨，這種導電油墨不僅印刷的膜層薄且均勻光滑，性能優(yōu)良，而且還可大量節(jié)省材料。 在智能標簽印刷中，導電油墨主要用于印制RFID天線，替代傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線。它具有兩個主要的優(yōu)點，首先，傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線，工藝復雜，成品制作時間長，而應用導電油墨印刷天線是利用高速的印刷方法，高效快速，是印刷天線和電路中首選的既快又便宜的方法。如今，導電油墨已開始取代各頻率段的蝕刻天線，如超高頻段（860～950MHz）和微波頻段（2450MHz），用導電油墨印刷的天線可以與傳統(tǒng)蝕刻的銅天線相比擬，此外，導電油墨還用于印制智能標簽中的傳感器及線路印刷。其次，傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線要消耗浪費金屬材料，成本較高，而導電油墨的原材料成本要低于傳統(tǒng)的金屬天線，這對于降低智能標簽的制作成本有很大的意義。 （3）獨特的工藝要求。智能標簽印刷對制作工藝有其獨特的要求，主要應注意高成品率、厚紙印刷和復合加工。 在高成品率上，由于智能標簽本身的價值要高于普通印刷標簽許多倍，所以給企業(yè)帶來高利潤的同時，印刷品高成品率尤為重要。尤其是許多產(chǎn)品都要求多色UV 墨印刷、上光、上膠，印量大的標簽大多數(shù)還采用卷到卷印刷或無接口印刷等方式加工，由于加工工序多，也加大了成品的篩選難度。 對于厚紙印刷，在卡紙加工中，必須注意設備對350克厚的卡紙要有良好的印刷適性，卡紙印刷中要保持紙帶的張力穩(wěn)定，保證印刷累計套印誤差降到最小，因此如果每個畫面都套印很準，但是畫面之間的間距產(chǎn)生誤差較大，也會給智能標簽印刷后的復合和模切工序造成麻煩。 至于復合加工，它是智能標簽加工中的關鍵工序，在復合加工中不僅要求每個標簽之間的尺寸不會因為張力變化而改變，而且對于薄膜類材料，還要考慮拉伸變形造成標簽間距增加，并做適當調整。 三 電子標簽的標準 （1）靈敏度高（既Q值高） （2）解碼率高（標準的解碼率為1%） （3）解碼以后的復活率少（10分鐘內復活率應該是0） （4）不干膠粘性好 （5）軟標簽整體軟性要好。雖然標準是死的，但要生產(chǎn)出符合條件的標簽，就要做到高技術、精工藝。生產(chǎn)電子防盜軟標簽的技術不是單一技術與工藝，它的技術與工藝是多方面的組合。里面包括電子/電路方面、機械控制方面、化學/化工方面、印刷等方面。 四 電子標簽技術參數(shù) 標簽參數(shù) 規(guī)　　格　 38mmX42mm . 30mmX37mm . 50mmX50mm等。 厚　　度　 10絲 頻　　率　 8.2M 上下偏移0.1 Q　　值　 153 不解碼率　 1/10000 復 活 率　 1/1000 五 射頻標簽讀寫設備基本原理 射頻標簽讀寫設備是射頻識別系統(tǒng)的兩個重要組成部分（標簽與讀寫器）之一。射頻標簽讀寫設備根據(jù)具體實現(xiàn)功能的特點也有一些其他較為流行的別稱，如：閱讀器（Reader），查詢器（Interrogator），通信器（Communicator），掃描器（Scanner），讀寫器（Reader and Writer），編程器（Programmer），讀出裝置（Reading Device），便攜式讀出器（Portable Readout Device），AEI設備（ Automatic Equipment Identification Device）等。 通常情況下，射頻標簽讀寫設備應根據(jù)射頻標簽的讀寫要求以及應用需求情況來設計。隨著射頻識別技術的發(fā)展，射頻標簽讀寫設備也形成了一些典型的系統(tǒng)實現(xiàn)模式，本章的重點也在于介紹這種讀寫器的實現(xiàn)原理。 讀寫器即對應于射頻標簽讀寫設備，讀寫設備與射頻標簽之間必然通過空間信道實現(xiàn)讀寫器向射頻標簽發(fā)送命令，射頻標簽接收讀寫器的命令后做出必要的響應，由此實現(xiàn)射頻識別。此外，在射頻識別應用系統(tǒng)中，一般情況下，通過讀寫器實現(xiàn)的對射頻標簽數(shù)據(jù)的無接觸收集或由讀寫器向射頻標簽中寫入的標簽信息均要回送的應用系統(tǒng)中或來自應用系統(tǒng)，這就形成了射頻標簽讀寫設備與應用系統(tǒng)程序之間的接口API（Application Program Interface）。一般情況下，要求讀寫器能夠接收來自應用系統(tǒng)的命令，并且根據(jù)應用系統(tǒng)的命令或約定的協(xié)議作出相應的響應（回送收集到的標簽數(shù)據(jù)等）。 六 智能標簽中的射頻天線 射頻天線類型的選擇必須使它的阻抗與自由空間和ASIC匹配。方向性天線具有更少的輻射模式和返回損耗的干擾。門禁系統(tǒng)可以使用短作用距離的無源標簽。在RF裝置中，工作頻率增加到微波區(qū)域的時候，天線與標簽芯片之間的匹配問題變得更加嚴峻。天線的目標是傳輸最大的能量進出標簽芯片。這需要仔細的設計天線和自由空間以及其相連的標簽芯片的匹配?？紤]的頻帶是435MHz, 2.45 GHz 和 5.8 GHz，在零售商品中使用。 1、天線必須： （1）足夠的小以至于能夠貼到需要的物品上； （2）有全向或半球覆蓋的方向性； （3）提供最大可能的信號給標簽的芯片； （4）無論物品什么方向，天線的極化都能與讀卡機的詢問信號相匹配； （5）具有魯棒性； （6）非常便宜。 （7）在選擇天線的時候的主要考慮是： a、天線的類型； b、天線的阻抗： c、在應用到物品上的RF的性能； d、在有其他的物品圍繞貼標簽物品時的RF性能。 2、可能的選擇 這里有兩種使用方式：1）貼標簽的物品被放在倉庫中，有一個便攜裝置，可能是手持式，詢問所有的物品，并且需要它們給予信息反饋信息；2）在倉庫的門口安裝讀卡設配，詢問并記錄進出物品。還有一個主要的選擇是有源標簽還是無源標簽。 3、可選的天線 在435 MHz, 2.45 GHz 和 5.8 GHz頻率是用的RFID系統(tǒng)中，可選的天線有幾種，見下表，它們重點考慮了天線的尺寸。這樣的小天線的增益是有限的，增益的大小取決于輻射模式的類型，全向的天線具有峰值增益0到2dBi；方向性的天線的增益可以達到6dBi。增益大小影響天線的作用距離。下表中的前三個種類的天線是線極化的，但是微帶面天線可以使圓極化的，對數(shù)螺旋天線僅僅是圓極化的。由于RFID標簽的方向性是不可控的，所以讀卡機必須是圓極化的。一個圓極化的標簽天線可以產(chǎn)生3dB 以強的信號。 4、阻抗問題 為了最大功率傳輸，天線后的芯片的輸入阻抗必須和天線的輸出阻抗匹配。設計天線與50 或70歐姆的阻抗匹配，但是可能設計天線具有其他的特性阻抗。例如，一個縫隙天線可以設計具有幾百歐姆的阻抗。一個折疊偶極子的阻抗可以是一做個標準半波偶極子阻抗的20倍。印刷貼片天線的引出點能夠提供一個很寬范圍的阻抗（通常是40 到100歐姆）。選擇天線的類型，以至于它的阻抗能夠和標簽芯片的輸入阻抗匹配是十分關鍵的。另一個問題是其他的與天線接近的物體可以降低天線的返回損耗。對于全向天線，例如雙偶極子天線，這個影響是顯著的。改變雙偶極子天線和一聽番茄醬的間距做了一些實際測量，顯示了一些變化，其他的物體也有相似的影響。此外是物體的介電常數(shù)，而不是金屬，改變了諧振頻率。一塑料瓶子水降低了最小返回損耗頻率16%。當物體與天線的距離小于62.5mm的時候，返回損耗將導致一個3.0 dB的插入損耗，而天線的自由空間插入損耗才0.2dB?？梢栽O計天線使它與接近物體的情況相匹配，但是天線的行為對于不同的物體和不同的物體距離而不同。對于全向天線是不可行的，所以設計方向性強的天線，它們不受這個問題的影響。 5、輻射模式 在一個無反射的環(huán)境中測試了天線的模式，包括了各種需要貼標簽的物體，在使用全向天線的時候性能嚴重下降。圓柱金屬聽引起的性能下降是最嚴重的，在它與天線距離50mm的時候，反回的信號下降大于20dB。天線與物體的中心距離分開到100—150mm的時候，反回信號下降約10 到12dB。在與天線距離100mm的時候，測量了幾瓶水（塑料和玻璃），反回信號降低大于10dB。 在蠟紙盒的液體，甚至蘋果上做試驗得到了類似的結果。 6、距離 RFID天線的增益和是否使用有源的標簽芯片將影響系統(tǒng)的使用距離。樂觀的考慮，在電磁場的輻射強度符合UK的相關標準時，2.45GHz 的無源情況下，全波整流，驅動電壓不大于3伏，優(yōu)化的RFID天線阻抗環(huán)境（阻抗 200 或300歐姆），使用距離大約是1米[3]。如果使用WHO限制[4]則更適合于全球范圍的使用，但是作用距離下降了一半。這些限制了讀卡機到標簽的電磁場功率。作用距離隨著頻率升高而下降。如果使用有源芯片作用距離可以達到5到10米。