Wśród technologii komunikacji bezprzewodowej, tylko związek między bezprzewodowym urządzeniem nadawczo-odbiorczym a anteną systemu RFID jest najbardziej wyjątkowy. W rodzinie RFID anteny i RFID są równie ważnymi członkami. RFID i anteny są od siebie zależne i nierozłączne. Niezależnie od tego, czy jest to czytnik RFID czy tag RFID, czy jest to technologia RFID o wysokiej częstotliwości czy technologia RFID o ultrawysokiej częstotliwości, jest ona nierozłączna zantena.
RFID- ...antenajest konwerterem, który zamienia fale kierowane rozchodzące się po linii transmisyjnej na fale elektromagnetyczne rozchodzące się w nieograniczonym medium (zwykle wolnej przestrzeni) lub odwrotnie. Antena jest elementem wyposażenia radiowego używanym do przesyłania lub odbierania fal elektromagnetycznych. Moc sygnału częstotliwości radiowej wyjściowa nadajnika radiowego jest transportowana do anteny przez przewód zasilający (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 wysyłana do odbiornika radiowego przez przewód zasilający, jak pokazano na poniższym rysunku.
Zasada promieniowania fal elektromagnetycznych z anten RFID
Gdy przewód przenosi prąd przemienny, będzie emitował fale elektromagnetyczne, a jego zdolność promieniowania jest związana z długością i kształtem przewodu. Jeśli odległość między dwoma przewodami jest bardzo mała, pole elektryczne jest ograniczone między dwoma przewodami, 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 długość fali fal elektromagnetycznych, tym większy rozmiar anteny. Im więcej mocy trzeba wypromieniować, tym większy 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 wzór anteny. Analiza wzoru anteny może analizować charakterystykę promieniowania anteny, czyli zdolność anteny do transmitowania (lub odbierania) fal elektromagnetycznych we wszystkich kierunkach w przestrzeni. Kierunkowość anteny jest zwykle reprezentowana przez krzywe na płaszczyźnie pionowej i płaszczyźnie poziomej, które reprezentują moc fal elektromagnetycznych emitowanych (lub odbieranych) w różnych kierunkach.
Dokonując odpowiednich zmian w wewnętrznej strukturze anteny, można zmienić jej kierunkowość, tworząc w ten sposób różne typy anten o różnych charakterystykach.
Wzmocnienie anteny RFID
Zysk anteny ilościowo opisuje stopień, w jakim antena emituje moc wejściową w skoncentrowany sposób. Z perspektywy wzoru, im węższy jest główny płat, tym mniejszy jest boczny płat i tym wyższy zysk. W inżynierii zysk anteny jest używany do pomiaru zdolności anteny do wysyłania i odbierania sygnałów w określonym kierunku. Zwiększenie zysku może zwiększyć zasięg sieci w określonym kierunku lub zwiększyć margines zysku w określonym zakresie. W tych samych warunkach, im wyższy zysk, tym dalej rozprzestrzenia 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 punktów końcowych w środku, a pewien rozkład prądu będzie generowany na dwóch ramionach dipola. Ten rozkład prądu wzbudzi pole elektromagnetyczne w przestrzeni wokół anteny.
Antena cewkowa: Jest to jedna z najczęściej używanych anten w systemach RFID. Zazwyczaj są wykonane z przewodów nawiniętych w okrągłe lub prostokątne struktury, aby umożliwić im odbieranie i przesyłanie sygnałów elektromagnetycznych.
Antena RF sprzężona indukcyjnie: Antena RF sprzężona indukcyjnie jest zwykle używana do komunikacji między czytnikami RFID i tagami RFID. Łączą się one za pośrednictwem wspólnego pola magnetycznego. Te anteny są zwykle w kształcie spirali, aby utworzyć wspólne pole magnetyczne między czytnikiem RFID a tagiem RFID.
Antena mikropaskowa: Zwykle jest to cienka warstwa metalowej łatki przymocowana do płaszczyzny uziemienia. Antena mikropaskowa jest lekka, ma niewielkie rozmiary i cienki przekrój. Podajnik i sieć dopasowująca mogą być produkowane w tym samym czasie co antena i są ściśle powiązane z systemem komunikacyjnym. Obwody drukowane są integrowane razem, a łatki mogą być produkowane przy użyciu procesów fotolitograficznych, które są tanie i łatwe do masowej produkcji.
Antena Yagi: jest anteną kierunkową składającą się z dwóch lub więcej dipoli półfalowych. Są one często używane do wzmacniania siły sygnału lub prowadzenia kierunkowej komunikacji bezprzewodowej.
Antena z tylną wnęką: Jest to antena, w której antena i podajnik są umieszczone w tej samej tylnej wnęce. Są powszechnie stosowane w systemach RFID o wysokiej częstotliwości i mogą zapewnić dobrą jakość sygnału i stabilność.
Antena liniowa Microstrip: Jest to zminiaturyzowana i cienka antena, zwykle stosowana w małych urządzeniach, takich jak urządzenia mobilne i tagi RFID. Są zbudowane z linii Microstrip, które zapewniają dobrą wydajność przy mniejszym rozmiarze.
Antena spiralna:Antena zdolna do odbierania i przesyłania fal elektromagnetycznych o polaryzacji kołowej. Zazwyczaj są wykonane z drutu metalowego lub blachy i mają jedną lub więcej struktur w kształcie spirali.
Istnieje wiele typów 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 scenariusze zastosowania. Wybierając odpowiednią antenę RFID, należy dokonać wyboru na podstawie rzeczywistych wymagań aplikacji i warunków środowiskowych.
Więcej informacji na temat anten znajdziesz na stronie:
Telefon: 0086-028-82695327
Czas publikacji: 15-05-2024
