Серед технологій бездротового зв'язку, лише зв'язок між бездротовим приймачем-передавачами та антеною системи RFID є найбільш особливим. У родині RFID антени та RFID є однаково важливими членами. RFID та антени взаємозалежні та нероздільні. Чи то RFID-зчитувач, чи RFID-мітка, чи то високочастотна RFID-технологія, чи надвисокочастотна RFID-технологія, вони невіддільні від...антена.
RFID-технологіяантена— це перетворювач, який перетворює спрямовані хвилі, що поширюються по лінії передачі, на електромагнітні хвилі, що поширюються в необмеженому середовищі (зазвичай у вільному просторі), або навпаки. Антена — це компонент радіообладнання, що використовується для передачі або прийому електромагнітних хвиль. Потужність радіочастотного сигналу, що випромінюється радіопередавачем, транспортується до антени через фідер (кабель) і випромінюється антеною у вигляді електромагнітних хвиль. Після того, як електромагнітна хвиля досягає місця прийому, вона приймається антеною (приймається лише невелика частина потужності) і надсилається до радіоприймача через фідер, як показано на малюнку нижче.
Принцип випромінювання електромагнітних хвиль RFID-антенами
Коли по дроту проходить змінний струм, він випромінює електромагнітні хвилі, а його випромінювальна здатність залежить від довжини та форми дроту. Якщо відстань між двома дротами дуже близька, електричне поле утворюється між ними, тому випромінювання дуже слабке; коли два дроти розташовані окремо, електричне поле поширюється в навколишньому просторі, тому випромінювання посилюється. Коли довжина дроту значно менша за довжину хвилі випромінюваної електромагнітної хвилі, випромінювання дуже слабке; коли довжина дроту порівнянна з довжиною хвилі випромінюваної електромагнітної хвилі, струм у дроті значно зростає, утворюючи сильніше випромінювання. Вищезгаданий прямий дріт, який може створювати значне випромінювання, зазвичай називають осцилятором, а осцилятор — простою антеною.
Чим довша довжина хвилі електромагнітних хвиль, тим більший розмір антени. Чим більше потужності потрібно випромінювати, тим більший розмір антени.
Спрямованість RFID-антени
Електромагнітні хвилі, що випромінюються антеною, є спрямованими. На передавальному кінці антени спрямованість стосується здатності антени випромінювати електромагнітні хвилі в певному напрямку. Для приймального кінця це означає здатність антени приймати електромагнітні хвилі з різних напрямків. Графік функції між характеристиками випромінювання антени та просторовими координатами - це діаграма спрямованості антени. Аналіз діаграми спрямованості антени дозволяє проаналізувати характеристики випромінювання антени, тобто здатність антени передавати (або приймати) електромагнітні хвилі в усіх напрямках у просторі. Спрямованість антени зазвичай представлена кривими на вертикальній та горизонтальній площинах, які відображають потужність електромагнітних хвиль, що випромінюються (або приймаються) в різних напрямках.
Вносячи відповідні зміни до внутрішньої структури антени, можна змінювати спрямованість антени, тим самим формуючи різні типи антен з різними характеристиками.
Підсилення RFID-антени
Коефіцієнт підсилення антени кількісно описує ступінь, до якої антена випромінює вхідну потужність концентрованим чином. З точки зору діаграми спрямованості, чим вужчий головний пелюстка, тим менший бічний пелюстка і тим вищий коефіцієнт підсилення. В техніці коефіцієнт підсилення антени використовується для вимірювання здатності антени надсилати та приймати сигнали в певному напрямку. Збільшення коефіцієнта підсилення може збільшити покриття мережі в певному напрямку або збільшити запас підсилення в певному діапазоні. За тих самих умов, чим вищий коефіцієнт підсилення, тим далі поширюється радіохвиля.
Класифікація RFID-антен
Дипольна антена: також називається симетричною дипольною антеною, вона складається з двох прямих дротів однакової товщини та довжини, розташованих по прямій лінії. Сигнал подається з двох кінцевих точок посередині, і на двох плечах диполя генерується певний розподіл струму. Цей розподіл струму збуджує електромагнітне поле в просторі навколо антени.
Котушкова антена: це одна з найпоширеніших антен у системах RFID. Зазвичай вони виготовляються з дротів, намотаних у круглі або прямокутні структури, що дозволяє їм приймати та передавати електромагнітні сигнали.
Індуктивно зв'язана радіочастотна антена: Індуктивно зв'язана радіочастотна антена зазвичай використовується для зв'язку між RFID-зчитувачами та RFID-мітками. Вони з'єднуються через спільне магнітне поле. Ці антени зазвичай мають спіралеподібну форму для створення спільного магнітного поля між RFID-зчитувачем та RFID-міткою.
Мікросмужкова патч-антена: зазвичай це тонкий шар металевої пластини, прикріпленої до заземлювальної площини. Мікросмужкова патч-антена має легку вагу, невеликі розміри та тонкий переріз. Фідер та узгоджувальну мережу можна виготовляти одночасно з антеною та тісно пов'язувати із системою зв'язку. Друковані плати інтегровані разом, а пластини можна виготовляти за допомогою фотолітографічних процесів, які є недорогими та простими у масовому виробництві.
Антена Ягі: спрямована антена, що складається з двох або більше півхвильових диполів. Їх часто використовують для посилення сигналу або проведення спрямованого бездротового зв'язку.
Антена з резонаторною основою: це антена, в якій антена та фідер розміщені в одній резонаторній основі. Вони зазвичай використовуються у високочастотних RFID-системах і можуть забезпечити хорошу якість та стабільність сигналу.
Мікросмужкова лінійна антена: це мініатюрна та тонка антена, яка зазвичай використовується в невеликих пристроях, таких як мобільні пристрої та RFID-мітки. Вони побудовані з мікросмужкових ліній, що забезпечують хорошу продуктивність при меншому розмірі.
Спіральна антенаАнтена, здатна приймати та передавати електромагнітні хвилі з круговою поляризацією. Зазвичай вони виготовлені з металевого дроту або листового металу та мають одну або декілька спіралеподібних структур.
Існує багато типів антен для використання в різних ситуаціях, таких як різні частоти, різні цілі, різні випадки та різні вимоги. Кожен тип антени має свої унікальні характеристики та застосовні сценарії. Вибираючи відповідну RFID-антену, потрібно вибирати на основі фактичних вимог застосування та умов навколишнього середовища.
Щоб дізнатися більше про антени, відвідайте:
Телефон: 0086-028-82695327
Час публікації: 15 травня 2024 р.
