Mezi bezdrátovými komunikačními technologiemi je nejvýznamnější pouze vztah mezi bezdrátovým vysílacím/přijímacím zařízením a anténou RFID systému. V rodině RFID jsou antény a RFID stejně důležitými členy. RFID a antény jsou vzájemně závislé a neoddělitelné. Ať už se jedná o RFID čtečku nebo RFID štítek, ať už se jedná o vysokofrekvenční RFID technologii nebo ultravysokofrekvenční RFID technologii, jsou neoddělitelné od...anténa.
RFIDanténaje převodník, který převádí vedené vlny šířící se po přenosovém vedení na elektromagnetické vlny šířící se v neohraničeném prostředí (obvykle volném prostoru) nebo naopak. Anténa je součást rádiového zařízení používaného k vysílání nebo příjmu elektromagnetických vln. Výkon rádiového signálu vydávaného rádiovým vysílačem je přenášen do antény přes napájecí kabel a je anténou vyzařován ve formě elektromagnetických vln. Poté, co elektromagnetická vlna dosáhne přijímacího místa, je přijímána anténou (přijímána je pouze malá část výkonu) a odeslána do rádiového přijímače přes napájecí kabel, jak je znázorněno na obrázku níže.
Princip vyzařování elektromagnetických vln z RFID antén
Když vodičem protéká střídavý proud, vyzařuje elektromagnetické vlny a jeho vyzařovací schopnost souvisí s délkou a tvarem vodiče. Pokud je vzdálenost mezi dvěma vodiči velmi malá, elektrické pole je mezi nimi vázáno, takže záření je velmi slabé; když jsou dva vodiče od sebe vzdáleny, elektrické pole se rozprostírá v okolním prostoru, takže záření se zesiluje. Pokud je délka vodiče mnohem menší než vlnová délka vyzařované elektromagnetické vlny, je záření velmi slabé; pokud je délka vodiče srovnatelná s vlnovou délkou vyzařované elektromagnetické vlny, proud v vodiči se výrazně zvýší a vzniká silnější záření. Výše zmíněný rovný vodič, který může produkovat značné záření, se obvykle nazývá oscilátor a oscilátor je jednoduchá anténa.
Čím delší je vlnová délka elektromagnetických vln, tím větší je anténa. Čím větší je výkon, který je třeba vyzařovat, tím větší je anténa.
Směrovost RFID antény
Elektromagnetické vlny vyzařované anténou jsou směrové. Na vysílacím konci antény se směrovost vztahuje k schopnosti antény vyzařovat elektromagnetické vlny v určitém směru. Pro přijímací konec to znamená schopnost antény přijímat elektromagnetické vlny z různých směrů. Funkční graf mezi vyzařovacími charakteristikami antény a prostorovými souřadnicemi je anténní diagram. Analýza anténního diagramu umožňuje analyzovat vyzařovací charakteristiky antény, tj. schopnost antény vysílat (nebo přijímat) elektromagnetické vlny ve všech směrech v prostoru. Směrovost antény je obvykle znázorněna křivkami ve svislé a vodorovné rovině, které představují výkon elektromagnetických vln vyzařovaných (nebo přijímaných) v různých směrech.
Provedením odpovídajících změn ve vnitřní struktuře antény lze změnit směrovost antény, čímž vznikají různé typy antén s různými vlastnostmi.
Zisk RFID antény
Zisk antény kvantitativně popisuje míru, do jaké anténa vyzařuje vstupní výkon koncentrovaným způsobem. Z pohledu vyzařovacího diagramu platí, že čím užší je hlavní lalok, tím menší je postranní lalok a tím vyšší je zisk. V inženýrství se zisk antény používá k měření schopnosti antény vysílat a přijímat signály v určitém směru. Zvýšení zisku může zvýšit pokrytí sítě v určitém směru nebo zvýšit rezervu zisku v určitém rozsahu. Za stejných podmínek platí, že čím vyšší je zisk, tím dále se rádiová vlna šíří.
Klasifikace RFID antén
Dipólová anténa: Nazývaná také symetrická dipólová anténa, skládá se ze dvou rovných vodičů stejné tloušťky a délky uspořádaných v přímé linii. Signál je přiváděn ze dvou koncových bodů uprostřed a na obou ramenech dipólu je generováno určité rozložení proudu. Toto rozložení proudu vyvolá elektromagnetické pole v prostoru kolem antény.
Cívková anténa: Je to jedna z nejpoužívanějších antén v RFID systémech. Obvykle se vyrábějí z drátů navinutých do kruhových nebo obdélníkových struktur, které jim umožňují přijímat a vysílat elektromagnetické signály.
Indukčně vázaná RF anténa: Indukčně vázaná RF anténa se obvykle používá pro komunikaci mezi RFID čtečkami a RFID štítky. Jsou propojeny prostřednictvím společného magnetického pole. Tyto antény mají obvykle spirálový tvar, aby vytvořily společné magnetické pole mezi RFID čtečkou a RFID štítkem.
Mikropásková anténa: Obvykle se jedná o tenkou vrstvu kovové záplaty připevněnou k zemnící rovině. Mikropásková anténa je lehká, malá a má tenký průřez. Napájecí a přizpůsobovací síť lze vyrobit současně s anténou a úzce souvisí s komunikačním systémem. Plošné spoje jsou integrovány dohromady a záplaty lze vyrobit pomocí fotolitografických procesů, které jsou levné a snadno se hromadně vyrábějí.
Yagiho anténa: je směrová anténa sestávající ze dvou nebo více půlvlnných dipólů. Často se používají ke zvýšení síly signálu nebo k vedení směrové bezdrátové komunikace.
Anténa s dutinovou zadní stranou: Jedná se o anténu, u které jsou anténa a napájecí zdroj umístěny ve stejné zadní dutině. Běžně se používají ve vysokofrekvenčních RFID systémech a mohou poskytovat dobrou kvalitu a stabilitu signálu.
Mikropásková lineární anténa: Jedná se o miniaturizovanou a tenkou anténu, obvykle používanou v malých zařízeních, jako jsou mobilní zařízení a RFID štítky. Jsou vyrobeny z mikropáskových vedení, která poskytují dobrý výkon při menší velikosti.
Spirálová anténaAnténa schopná přijímat a vysílat kruhově polarizované elektromagnetické vlny. Obvykle je vyrobena z kovového drátu nebo plechu a má jednu nebo více spirálovitě tvarovaných struktur.
Existuje mnoho typů antén pro použití v různých situacích, jako jsou různé frekvence, různé účely, různé příležitosti a různé požadavky. Každý typ antény má své jedinečné vlastnosti a použitelné scénáře. Při výběru vhodné RFID antény je třeba volit na základě skutečných požadavků aplikace a podmínek prostředí.
Chcete-li se dozvědět více o anténách, navštivte prosím:
Telefon: 0086-028-82695327
Čas zveřejnění: 15. května 2024
