Среди беспроводных технологий связи наиболее специфична только связь между беспроводным приёмопередатчиком и антенной RFID-системы. В семействе RFID антенны и RFID-устройства являются одинаково важными элементами. RFID и антенны взаимозависимы и неразделимы. Будь то RFID-считыватель или RFID-метка, будь то высокочастотная или сверхвысокочастотная RFID-технология, они неотделимы отантенна.
RFIDантеннаАнтенна — преобразователь, преобразующий направленные волны, распространяющиеся по линии передачи, в электромагнитные волны, распространяющиеся в безграничной среде (обычно в свободном пространстве), и наоборот. Антенна — компонент радиооборудования, используемый для передачи или приёма электромагнитных волн. Мощность радиочастотного сигнала, выдаваемого радиопередатчиком, передаётся к антенне по фидеру (кабелю) и излучается ею в виде электромагнитных волн. После того, как электромагнитная волна достигает места приёма, она принимается антенной (принимается лишь небольшая часть мощности) и передаётся в радиоприёмник по фидеру, как показано на рисунке ниже.
Принцип излучения электромагнитных волн RFID-антеннами
Когда по проводу течет переменный ток, он излучает электромагнитные волны, и его излучательная способность зависит от длины и формы провода. Если расстояние между двумя проводами очень мало, электрическое поле связано между двумя проводами, поэтому излучение очень слабое; когда два провода разнесены, электрическое поле распространяется в окружающее пространство, поэтому излучение усиливается. Когда длина провода намного меньше длины излучаемой электромагнитной волны, излучение очень слабое; когда длина провода сравнима с длиной излучаемой электромагнитной волны, ток в проводе значительно увеличивается, образуя более сильное излучение. Вышеупомянутый прямой провод, который может создавать значительное излучение, обычно называют осциллятором, а осциллятор - простой антенной.
Чем длиннее длина электромагнитных волн, тем больше размер антенны. Чем большую мощность необходимо излучать, тем больше размер антенны.
Направленность антенны RFID
Электромагнитные волны, излучаемые антенной, являются направленными. На передающем конце антенны направленность означает способность антенны излучать электромагнитные волны в определённом направлении. На приёмном конце это означает способность антенны принимать электромагнитные волны с разных направлений. График функции, связывающей характеристики излучения антенны с пространственными координатами, называется диаграммой направленности антенны. Анализ диаграммы направленности антенны позволяет определить характеристики излучения антенны, то есть её способность передавать (или принимать) электромагнитные волны во всех направлениях пространства. Направленность антенны обычно определяется кривыми в вертикальной и горизонтальной плоскостях, которые отображают мощность электромагнитных волн, излучаемых (или принимаемых) в разных направлениях.
Внеся соответствующие изменения во внутреннюю структуру антенны, можно изменять ее направленность, тем самым формируя различные типы антенн с различными характеристиками.
Коэффициент усиления антенны RFID
Коэффициент усиления антенны количественно описывает степень концентрированного излучения входной мощности антенной. С точки зрения диаграммы направленности, чем уже главный лепесток, тем меньше боковые лепестки и тем выше коэффициент усиления. В инженерии коэффициент усиления антенны используется для измерения её способности передавать и принимать сигналы в определённом направлении. Увеличение коэффициента усиления может увеличить зону покрытия сети в определённом направлении или увеличить запас усиления в определённом диапазоне. При одинаковых условиях, чем выше коэффициент усиления, тем дальше распространяется радиоволна.
Классификация RFID-антенн
Дипольная антенна: также называемая симметричной дипольной антенной, она состоит из двух прямых проводов одинаковой толщины и длины, расположенных по прямой линии. Сигнал поступает с двух концов в середине, и в двух плечах диполя генерируется определённое распределение тока. Это распределение тока возбуждает электромагнитное поле в пространстве вокруг антенны.
Рамочная антенна: одна из наиболее распространённых антенн в RFID-системах. Обычно она состоит из проводов, свёрнутых в круглую или прямоугольную структуру, что позволяет принимать и передавать электромагнитные сигналы.
Индуктивно связанная радиочастотная антенна: Индуктивно связанная радиочастотная антенна обычно используется для связи между RFID-считывателями и RFID-метками. Они взаимодействуют через общее магнитное поле. Эти антенны обычно имеют спиральную форму для создания общего магнитного поля между RFID-считывателем и RFID-меткой.
Микрополосковая антенна: обычно представляет собой тонкий слой металлической пластины, прикреплённой к заземляющей плоскости. Микрополосковая антенна лёгкая, компактная и имеет тонкое сечение. Фидер и согласующая цепь могут быть изготовлены одновременно с антенной и тесно связаны с системой связи. Печатные схемы интегрированы, а пластины могут быть изготовлены с помощью фотолитографических процессов, которые являются недорогими и простыми в массовом производстве.
Антенна типа «волновой канал» (Yagi) — направленная антенна, состоящая из двух или более полуволновых диполей. Они часто используются для усиления сигнала или осуществления направленной беспроводной связи.
Антенна с полостью на задней стенке: это антенна, в которой антенна и фидер расположены в одной задней полости. Такие антенны широко используются в высокочастотных RFID-системах и обеспечивают хорошее качество и стабильность сигнала.
Микрополосковая линейная антенна: это миниатюрная и тонкая антенна, обычно используемая в небольших устройствах, таких как мобильные устройства и RFID-метки. Они изготовлены из микрополосковых линий, обеспечивающих хорошую производительность при небольших размерах.
Спиральная антеннаАнтенна: антенна, способная принимать и передавать электромагнитные волны с круговой поляризацией. Обычно она изготавливается из металлической проволоки или листового металла и имеет одну или несколько спиралевидных структур.
Существует множество типов антенн для различных ситуаций, таких как работа на разных частотах, различные цели, различные ситуации и требования. Каждый тип антенн обладает уникальными характеристиками и сферами применения. При выборе подходящей RFID-антенны необходимо учитывать конкретные требования к применению и условия окружающей среды.
Более подробную информацию об антеннах можно найти на сайте:
Телефон: 0086-028-82695327
Время публикации: 15 мая 2024 г.
