Spośród technologii komunikacji bezprzewodowej, jedynie relacja między bezprzewodowym urządzeniem nadawczo-odbiorczym a anteną systemu RFID jest najbardziej wyjątkowa. W rodzinie RFID anteny i RFID są równie ważnymi elementami. RFID i anteny są od siebie zależne i nierozłączne. Niezależnie od tego, czy chodzi o czytnik RFID, czy tag RFID, czy o technologię RFID wysokiej częstotliwości, czy technologię RFID ultrawysokiej częstotliwości, są one nierozłączne z…antena.
RFIDantenaAntena to konwerter, który zamienia fale prowadzone rozchodzące się po linii transmisyjnej na fale elektromagnetyczne rozchodzące się w ośrodku nieograniczonym (zwykle w wolnej przestrzeni) lub odwrotnie. Antena jest elementem urządzenia radiowego służącego do nadawania lub odbioru fal elektromagnetycznych. Moc sygnału radiowego wyjściowa nadajnika radiowego jest transportowana do anteny przez przewód (kabel) i jest emitowana przez antenę w postaci fal elektromagnetycznych. Po dotarciu fali elektromagnetycznej do miejsca odbioru jest ona odbierana przez antenę (odbierana jest tylko niewielka część mocy) i przesyłana do odbiornika radiowego przez przewód, jak pokazano na poniższym rysunku.
Zasada promieniowania fal elektromagnetycznych z anten RFID
Gdy przewód przewodzi prąd przemienny, emituje fale elektromagnetyczne, a jego zdolność do promieniowania jest związana z długością i kształtem przewodu. Jeśli odległość między dwoma przewodami jest bardzo mała, pole elektryczne jest ograniczone między nimi, więc promieniowanie jest bardzo słabe; gdy dwa przewody są rozsunięte, pole elektryczne rozprzestrzenia się w otaczającej przestrzeni, więc promieniowanie jest wzmocnione. Gdy długość przewodu jest znacznie mniejsza niż długość fali emitowanej fali elektromagnetycznej, promieniowanie jest bardzo słabe; gdy długość przewodu jest porównywalna z długością fali emitowanej fali elektromagnetycznej, prąd w przewodzie znacznie wzrasta, tworząc silniejsze promieniowanie. Wspomniany powyżej prosty przewód, który może wytwarzać znaczne promieniowanie, jest zwykle nazywany oscylatorem, a oscylator jest prostą anteną.
Im dłuższa jest długość fali fal elektromagnetycznych, tym większy jest rozmiar anteny. Im więcej mocy trzeba wypromieniować, tym większy jest rozmiar anteny.
Kierunkowość anteny RFID
Fale elektromagnetyczne emitowane przez antenę są kierunkowe. Po stronie nadawczej anteny kierunkowość odnosi się do zdolności anteny do emitowania fal elektromagnetycznych w określonym kierunku. Po stronie odbiorczej oznacza to zdolność anteny do odbierania fal elektromagnetycznych z różnych kierunków. Wykres funkcji pomiędzy charakterystyką promieniowania anteny a współrzędnymi przestrzennymi to charakterystyka anteny. Analiza charakterystyki anteny pozwala na analizę charakterystyki promieniowania anteny, czyli zdolności anteny do nadawania (lub odbierania) fal elektromagnetycznych we wszystkich kierunkach w przestrzeni. Kierunkowość anteny jest zazwyczaj reprezentowana przez krzywe na płaszczyźnie pionowej i poziomej, które reprezentują moc fal elektromagnetycznych emitowanych (lub odbieranych) w różnych kierunkach.
Poprzez wprowadzenie odpowiednich zmian w wewnętrznej strukturze anteny można zmienić jej kierunkowość, tworząc w ten sposób różne typy anten o różnych charakterystykach.
Zysk anteny RFID
Zysk anteny ilościowo opisuje stopień, w jakim antena promieniuje moc wejściową w sposób skoncentrowany. Z punktu widzenia charakterystyki, im węższy listek główny, tym mniejszy listek boczny i tym większe wzmocnienie. W inżynierii zysk anteny służy do pomiaru zdolności anteny do wysyłania i odbierania sygnałów w określonym kierunku. Zwiększenie wzmocnienia może zwiększyć zasięg sieci w danym kierunku lub zwiększyć margines wzmocnienia w określonym zakresie. W tych samych warunkach, im większe wzmocnienie, tym dalej rozchodzi się fala radiowa.
Klasyfikacja anten RFID
Antena dipolowa: Nazywana również symetryczną anteną dipolową, składa się z dwóch prostych przewodów o tej samej grubości i długości, ułożonych w linii prostej. Sygnał jest doprowadzany z dwóch środkowych końców, a na obu ramionach dipola generowany jest określony rozkład prądu. Ten rozkład prądu wzbudza pole elektromagnetyczne w przestrzeni wokół anteny.
Antena cewkowa: Jest to jedna z najczęściej stosowanych anten w systemach RFID. Zazwyczaj składa się z przewodów nawiniętych na okrągłe lub prostokątne struktury, które umożliwiają odbiór i transmisję sygnałów elektromagnetycznych.
Antena RF ze sprzężeniem indukcyjnym: Antena RF ze sprzężeniem indukcyjnym jest zazwyczaj używana do komunikacji między czytnikami RFID a tagami RFID. Sprzęgają się one poprzez wspólne pole magnetyczne. Anteny te mają zazwyczaj kształt spiralny, aby wytworzyć wspólne pole magnetyczne między czytnikiem RFID a tagiem RFID.
Antena mikropaskowa: Zazwyczaj jest to cienka warstwa metalowej płytki przymocowanej do płaszczyzny uziemienia. Antena mikropaskowa jest lekka, ma niewielkie rozmiary i cienki przekrój. Przewód zasilający i sieć dopasowująca mogą być produkowane jednocześnie z anteną i są ściśle powiązane z systemem komunikacyjnym. Obwody drukowane są zintegrowane, a płytki mogą być wytwarzane w procesie fotolitografii, który jest tani i łatwy w masowej produkcji.
Antena Yagi: antena kierunkowa składająca się z dwóch lub więcej dipoli półfalowych. Są one często używane do wzmocnienia sygnału lub prowadzenia kierunkowej komunikacji bezprzewodowej.
Antena z wnęką: Antena, w której antena i zasilacz są umieszczone w tej samej tylnej wnęce. Są powszechnie stosowane w systemach RFID o wysokiej częstotliwości i zapewniają dobrą jakość i stabilność sygnału.
Antena liniowa mikropaskowa: Jest to zminiaturyzowana i cienka antena, zazwyczaj stosowana w małych urządzeniach, takich jak urządzenia mobilne i tagi RFID. Są one zbudowane z linii mikropaskowych, które zapewniają dobrą wydajność przy mniejszych rozmiarach.
Antena spiralna:Antena zdolna do odbioru i nadawania fal elektromagnetycznych o polaryzacji kołowej. Zazwyczaj jest wykonana z drutu metalowego lub blachy i ma jedną lub więcej spiralnych struktur.
Istnieje wiele rodzajów anten do użytku w różnych sytuacjach, takich jak różne częstotliwości, różne cele, różne okazje i różne wymagania. Każdy typ anteny ma swoje unikalne cechy i zastosowania. Wybierając odpowiednią antenę RFID, należy wziąć pod uwagę rzeczywiste wymagania aplikacji i warunki środowiskowe.
Aby dowiedzieć się więcej o antenach, odwiedź stronę:
Telefon: 0086-028-82695327
Czas publikacji: 15 maja 2024 r.
