A vezeték nélküli kommunikációs technológiák közül csak a vezeték nélküli adó-vevő eszköz és az RFID-rendszer antennája közötti kapcsolat a legkülönlegesebb. Az RFID-családban az antennák és az RFID egyformán fontos tagok. Az RFID és az antennák egymástól függenek és elválaszthatatlanok. Legyen szó RFID-olvasóról vagy RFID-címkéről, legyen szó nagyfrekvenciás RFID-technológiáról vagy ultranagyfrekvenciás RFID-technológiáról, elválaszthatatlan a...antenna.
Egy RFIDantennaegy olyan átalakító, amely a távvezetéken terjedő irányított hullámokat korlátlan közegben (általában szabad térben) terjedő elektromágneses hullámokká alakítja, vagy fordítva. Az antenna a rádióberendezések egyik alkatrésze, amelyet elektromágneses hullámok adására vagy vételére használnak. A rádióadó által kibocsátott rádiófrekvenciás jel teljesítménye a betáplálón (kábelen) keresztül jut az antennához, és az antenna elektromágneses hullámok formájában sugározza ki. Miután az elektromágneses hullám eléri a vételi helyet, az antenna veszi (a teljesítménynek csak kis részét veszi), és a betáplálón keresztül elküldi a rádióvevőhöz, ahogy az az alábbi ábrán látható.
Az RFID-antennákból kisugárzott elektromágneses hullámok elve
Amikor egy vezeték váltakozó áramot vezet, elektromágneses hullámokat sugároz, és sugárzási képessége a vezeték hosszától és alakjától függ. Ha a két vezeték közötti távolság nagyon kicsi, az elektromos mező a két vezeték között kötődik, így a sugárzás nagyon gyenge; amikor a két vezeték szétszóródik, az elektromos mező szétterjed a környező térben, így a sugárzás felerősödik. Ha a vezeték hossza sokkal kisebb, mint a kisugárzott elektromágneses hullám hullámhossza, a sugárzás nagyon gyenge; ha a vezeték hossza összehasonlítható a kisugárzott elektromágneses hullám hullámhosszával, a vezetéken folyó áram jelentősen megnő, erősebb sugárzást eredményezve. A fent említett egyenes vezetéket, amely jelentős sugárzást képes előállítani, általában oszcillátornak nevezik, az oszcillátor pedig egy egyszerű antenna.
Minél hosszabb az elektromágneses hullámok hullámhossza, annál nagyobb az antenna mérete. Minél nagyobb teljesítményt kell kisugározni, annál nagyobb az antenna mérete.
RFID antenna irányíthatósága
Az antenna által kisugárzott elektromágneses hullámok irányítottak. Az antenna adó oldalán az irányítottság az antenna azon képességét jelenti, hogy egy adott irányban elektromágneses hullámokat sugározzon. A vételi oldalon ez az antenna azon képességét jelenti, hogy különböző irányokból fogadja az elektromágneses hullámokat. Az antenna sugárzási jellemzői és a térbeli koordináták közötti függvénygrafikon az antenna mintázata. Az antenna mintázatának elemzésével elemezhetők az antenna sugárzási jellemzői, azaz az antenna azon képessége, hogy az elektromágneses hullámokat a tér minden irányában továbbítsa (vagy fogadja). Az antenna irányítottságát általában a függőleges síkon és a vízszintes síkon lévő görbék ábrázolják, amelyek a különböző irányokban kisugárzott (vagy vett) elektromágneses hullámok teljesítményét ábrázolják.
Az antenna belső szerkezetének megfelelő változtatásával az antenna irányíthatósága megváltoztatható, ezáltal különböző típusú, eltérő jellemzőkkel rendelkező antennákat hozhatunk létre.
RFID antennaerősítés
Az antennaerősítés mennyiségileg leírja, hogy egy antenna milyen mértékben sugározza ki koncentrált módon a bemeneti teljesítményt. A jelkarakterisztika szempontjából minél keskenyebb a főkarabiner, annál kisebb az oldalkarabiner, és annál nagyobb az erősítés. A mérnöki tudományokban az antennaerősítést arra használják, hogy mérjék az antenna azon képességét, hogy jeleket küldjön és fogadjon egy adott irányban. Az erősítés növelése növelheti a hálózat lefedettségét egy bizonyos irányban, vagy növelheti az erősítési tartalékot egy bizonyos tartományon belül. Ugyanezen feltételek mellett minél nagyobb az erősítés, annál messzebb terjed a rádióhullám.
Az RFID-antennák osztályozása
Dipólantenna: Szimmetrikus dipólantennának is nevezik, két azonos vastagságú és hosszúságú egyenes vezetékből áll, amelyek egyenes vonalban helyezkednek el. A jel a két végpontból, középen érkezik, és egy bizonyos árameloszlás keletkezik a dipól két karján. Ez az árameloszlás elektromágneses mezőt gerjeszt az antenna körüli térben.
Tekercsantenna: Az RFID-rendszerekben az egyik legszélesebb körben használt antenna. Általában kör vagy téglalap alakú szerkezetekbe tekercselt huzalokból készülnek, hogy elektromágneses jeleket tudjanak fogadni és továbbítani.
Induktív csatolású RF antenna: Az induktív csatolású RF antennát általában az RFID-olvasók és az RFID-címkék közötti kommunikációhoz használják. Egy közös mágneses mezőn keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Ezek az antennák általában spirális alakúak, hogy közös mágneses mezőt hozzanak létre az RFID-olvasó és az RFID-címke között.
Mikrocsíkos patchantenna: Általában egy vékony fémréteg, amely a földelőlaphoz van rögzítve. A mikrocsíkos patchantenna könnyű, kis méretű és vékony keresztmetszetű. A betápláló és az illesztő hálózat az antennával egy időben gyártható, és szorosan kapcsolódik a kommunikációs rendszerhez. A nyomtatott áramköröket integrálják, és a patchantennák fotolitográfiai eljárásokkal gyárthatók, amelyek alacsony költségűek és könnyen tömegesen előállíthatók.
Yagi antenna: egy irányított antenna, amely két vagy több félhullámú dipólusból áll. Gyakran használják a jelerősség növelésére vagy irányított vezeték nélküli kommunikáció lebonyolítására.
Üreges hátlapú antenna: Ez egy olyan antenna, amelyben az antenna és a tápvezeték ugyanabban a hátsó üregben található. Általában nagyfrekvenciás RFID-rendszerekben használják, és jó jelminőséget és stabilitást biztosítanak.
Mikrocsíkos lineáris antenna: Ez egy miniatürizált és vékony antenna, amelyet általában kis eszközökben, például mobileszközökben és RFID-címkékben használnak. Mikrocsíkos vonalakból készülnek, amelyek jó teljesítményt nyújtanak kisebb méretben.
SpirálantennaAntenna: Kör alakú polarizációjú elektromágneses hullámok vételére és továbbítására képes antenna. Általában fémhuzalból vagy fémlemezből készülnek, és egy vagy több spirális alakú szerkezettel rendelkeznek.
Sokféle antenna létezik, amelyeket különböző helyzetekben, például különböző frekvenciákon, különböző célokra, különböző alkalmakra és különböző követelményekhez lehet használni. Minden antennatípusnak egyedi jellemzői és alkalmazhatósági forgatókönyvei vannak. A megfelelő RFID-antenna kiválasztásakor a tényleges alkalmazási követelmények és a környezeti feltételek alapján kell választani.
Az antennákról bővebben itt olvashat:
Telefon: 0086-028-82695327
Közzététel ideje: 2024. május 15.
