Printre tehnologiile de comunicații fără fir, doar relația dintre dispozitivul transceiver fără fir și antena sistemului RFID este cea mai specială. În familia RFID, antenele și RFID sunt membri la fel de importanți. RFID și antenele sunt interdependente și inseparabile. Fie că este vorba de un cititor RFID sau o etichetă RFID, fie că este vorba de tehnologie RFID de înaltă frecvență sau tehnologie RFID de ultra-înaltă frecvență, este inseparabilă de...antenă.
Un RFIDantenăeste un convertor care transformă undele ghidate care se propagă pe o linie de transmisie în unde electromagnetice care se propagă într-un mediu nelimitat (de obicei spațiu liber) sau invers. O antenă este o componentă a echipamentului radio utilizat pentru a transmite sau recepționa unde electromagnetice. Puterea semnalului de radiofrecvență emis de emițătorul radio este transportată către antenă prin intermediul alimentatorului (cablu) și este radiată de antenă sub formă de unde electromagnetice. După ce unda electromagnetică ajunge la locația de recepție, este recepționată de antenă (doar o mică parte din putere este recepționată) și trimisă către receptorul radio prin intermediul alimentatorului, așa cum se arată în figura de mai jos.
Principiul emiterii undelor electromagnetice de către antenele RFID
Când un fir transportă curent alternativ, acesta va radia unde electromagnetice, iar capacitatea sa de radiație este legată de lungimea și forma firului. Dacă distanța dintre cele două fire este foarte mică, câmpul electric este legat între cele două fire, astfel încât radiația este foarte slabă; când cele două fire sunt îndepărtate, câmpul electric se răspândește în spațiul înconjurător, astfel încât radiația este amplificată. Când lungimea firului este mult mai mică decât lungimea de undă a undei electromagnetice radiate, radiația este foarte slabă; când lungimea firului este comparabilă cu lungimea de undă a undei electromagnetice radiate, curentul pe fir crește considerabil, formând o radiație mai puternică. Firul drept menționat mai sus, care poate produce radiații semnificative, este de obicei numit oscilator, iar oscilatorul este o antenă simplă.
Cu cât lungimea de undă a undelor electromagnetice este mai mare, cu atât antena este mai mare. Cu cât trebuie radiată mai multă putere, cu atât antena este mai mare.
Directivitatea antenei RFID
Undele electromagnetice radiate de antenă sunt direcționale. La capătul de emisie al antenei, directivitatea se referă la capacitatea antenei de a radia unde electromagnetice într-o anumită direcție. Pentru capătul de recepție, aceasta înseamnă capacitatea antenei de a recepționa unde electromagnetice din diferite direcții. Graficul funcției dintre caracteristicile radiației antenei și coordonatele spațiale reprezintă diagrama antenei. Analizarea diagramei antenei poate analiza caracteristicile radiației antenei, adică capacitatea antenei de a transmite (sau recepționa) unde electromagnetice în toate direcțiile spațiului. Directivitatea antenei este de obicei reprezentată prin curbe pe planul vertical și planul orizontal care reprezintă puterea undelor electromagnetice radiate (sau recepționate) în diferite direcții.
Prin efectuarea modificărilor corespunzătoare structurii interne a antenei, directivitatea antenei poate fi modificată, formând astfel diferite tipuri de antene cu caracteristici diferite.
Câștig antenă RFID
Câștigul antenei descrie cantitativ gradul în care o antenă radiază puterea de intrare într-o manieră concentrată. Din perspectiva diagramei, cu cât lobul principal este mai îngust, cu atât lobul lateral este mai mic și cu atât câștigul este mai mare. În inginerie, câștigul antenei este utilizat pentru a măsura capacitatea unei antene de a trimite și recepționa semnale într-o anumită direcție. Creșterea câștigului poate crește acoperirea rețelei într-o anumită direcție sau poate crește marja de câștig într-un anumit interval. În aceleași condiții, cu cât câștigul este mai mare, cu atât unda radio se propagă mai departe.
Clasificarea antenelor RFID
Antenă dipol: Numită și antenă dipol simetrică, este formată din două fire drepte de aceeași grosime și lungime, aranjate în linie dreaptă. Semnalul este alimentat de la cele două puncte finale din mijloc, iar o anumită distribuție a curentului va fi generată pe cele două brațe ale dipolului. Această distribuție a curentului va excita un câmp electromagnetic în spațiul din jurul antenei.
Antenă cu bobină: Este una dintre cele mai utilizate antene în sistemele RFID. De obicei, sunt realizate din fire înfășurate în structuri circulare sau dreptunghiulare pentru a le permite să recepționeze și să transmită semnale electromagnetice.
Antenă RF cuplată inductiv: Antena RF cuplată inductiv este de obicei utilizată pentru comunicarea dintre cititoarele RFID și etichetele RFID. Acestea se cuplează printr-un câmp magnetic comun. Aceste antene au de obicei formă de spirală pentru a crea un câmp magnetic comun între cititorul RFID și eticheta RFID.
Antenă patch microstrip: De obicei, este un strat subțire de patch metalic atașat la planul de masă. Antena patch microstrip este ușoară, de dimensiuni reduse și are o secțiune subțire. Alimentatorul și rețeaua de adaptare pot fi produse în același timp cu antena și sunt strâns legate de sistemul de comunicații. Circuitele imprimate sunt integrate împreună, iar patch-urile pot fi fabricate folosind procese de fotolitografie, care sunt ieftine și ușor de produs în masă.
Antenă Yagi: este o antenă direcțională formată din doi sau mai mulți dipoli de undă parțială. Sunt adesea folosite pentru a îmbunătăți puterea semnalului sau pentru a efectua comunicații wireless direcționale.
Antenă cu cavitate posterioară: Este o antenă în care antena și alimentatorul sunt plasate în aceeași cavitate posterioară. Sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele RFID de înaltă frecvență și pot oferi o bună calitate și stabilitate a semnalului.
Antenă liniară microstrip: Este o antenă miniaturizată și subțire, utilizată de obicei în dispozitive mici, cum ar fi dispozitivele mobile și etichetele RFID. Sunt construite din linii microstrip care oferă performanțe bune într-o dimensiune mai mică.
Antenă spiralăO antenă capabilă să recepționeze și să transmită unde electromagnetice polarizate circular. Acestea sunt de obicei realizate din sârmă metalică sau tablă și au una sau mai multe structuri în formă de spirală.
Există multe tipuri de antene care pot fi utilizate în diferite situații, cum ar fi frecvențe diferite, scopuri diferite, ocazii diferite și cerințe diferite. Fiecare tip de antenă are caracteristicile sale unice și scenariile aplicabile. Atunci când selectați o antenă RFID potrivită, trebuie să o faceți în funcție de cerințele aplicației reale și de condițiile de mediu.
Pentru a afla mai multe despre antene, vă rugăm să vizitați:
Telefon: 0086-028-82695327
Data publicării: 15 mai 2024
