Blandt trådløse kommunikationsteknologier er kun forholdet mellem den trådløse transceiverenhed og RFID-systemets antenne det mest specielle. I RFID-familien er antenner og RFID lige vigtige medlemmer. RFID og antenner er indbyrdes afhængige og uadskillelige. Uanset om det er en RFID-læser eller RFID-tag, om det er højfrekvent RFID-teknologi eller ultra-højfrekvent RFID-teknologi, er den uadskillelig fraantenne.
En RFIDantenneer en konverter, der konverterer guidede bølger, der udbreder sig på en transmissionslinje, til elektromagnetiske bølger, der forplanter sig i et ubegrænset medium (normalt frit rum), eller omvendt. En antenne er en komponent i radioudstyr, der bruges til at sende eller modtage elektromagnetiske bølger. Radiosenderens radiofrekvente signaleffekt transporteres til antennen gennem feederen (kablet) og udstråles af antennen i form af elektromagnetiske bølger. Efter at den elektromagnetiske bølge når modtagestedet, modtages den af antennen (kun en lille del af strømmen modtages) og sendes til radiomodtageren gennem feederen, som vist i figuren nedenfor.
Princippet om at udstråle elektromagnetiske bølger fra RFID-antenner
Når en ledning fører en vekselstrøm, vil den udstråle elektromagnetiske bølger, og dens strålingsevne er relateret til ledningens længde og form. Hvis afstanden mellem de to ledninger er meget tæt, er det elektriske felt bundet mellem de to ledninger, så strålingen er meget svag; når de to ledninger er spredt fra hinanden, spredes det elektriske felt i det omgivende rum, så strålingen forstærkes. Når ledningens længde er meget mindre end bølgelængden af den udstrålede elektromagnetiske bølge, er strålingen meget svag; når ledningens længde er sammenlignelig med bølgelængden af den udstrålede elektromagnetiske bølge, øges strømmen på ledningen meget og danner stærkere stråling. Den ovennævnte lige ledning, der kan producere betydelig stråling, kaldes normalt en oscillator, og oscillatoren er en simpel antenne.
Jo længere bølgelængden af elektromagnetiske bølger er, jo større er antennens størrelse. Jo mere strøm der skal udstråles, jo større er antennen.
RFID-antennedirektivitet
De elektromagnetiske bølger, der udstråles af antennen, er retningsbestemte. I den sendeende ende af antennen refererer retningsbestemmelsen til antennens evne til at udsende elektromagnetiske bølger i en bestemt retning. For den modtagende ende betyder det antennens evne til at modtage elektromagnetiske bølger fra forskellige retninger. Funktionsgrafen mellem antennestrålingskarakteristika og de rumlige koordinater er antennemønsteret. Ved at analysere antennemønsteret kan man analysere antennens strålingskarakteristika, det vil sige antennens evne til at transmittere (eller modtage) elektromagnetiske bølger i alle retninger i rummet. Antennens retningsbestemmelse er normalt repræsenteret af kurver på det lodrette plan og det vandrette plan, der repræsenterer effekten af elektromagnetiske bølger udstrålet (eller modtaget) i forskellige retninger.
Ved at foretage tilsvarende ændringer i antennens indre struktur kan antennens retningsvirkning ændres, hvorved der dannes forskellige typer antenner med forskellige karakteristika.
RFID-antenneforstærkning
Antenneforstærkning beskriver kvantitativt i hvilken grad en antenne udstråler inputeffekt på en koncentreret måde. Fra mønsterets perspektiv, jo smallere hovedlappen er, jo mindre er sidelappen, og jo højere forstærkning. I teknik bruges antenneforstærkning til at måle en antennes evne til at sende og modtage signaler i en bestemt retning. Forøgelse af forstærkningen kan øge netværkets dækning i en bestemt retning eller øge forstærkningsmarginen inden for et bestemt område. Under de samme forhold, jo højere forstærkning, jo længere udbreder radiobølgen sig.
Klassificering af RFID-antenner
Dipolantenne: Også kaldet en symmetrisk dipolantenne, den består af to lige ledninger af samme tykkelse og længde arrangeret i en lige linje. Signalet føres ind fra de to endepunkter i midten, og der vil blive genereret en vis strømfordeling på dipolens to arme. Denne strømfordeling vil excitere et elektromagnetisk felt i rummet omkring antennen.
Spoleantenne: Det er en af de mest udbredte antenner i RFID-systemer. De er normalt lavet af ledninger viklet ind i cirkulære eller rektangulære strukturer for at sætte dem i stand til at modtage og transmittere elektromagnetiske signaler.
Induktivt koblet RF-antenne: Induktivt koblet RF-antenne bruges normalt til kommunikation mellem RFID-læsere og RFID-tags. De kobler sammen gennem et fælles magnetfelt. Disse antenner er normalt i en spiralform for at skabe et delt magnetfelt mellem RFID-læseren og RFID-mærket.
Microstrip patch-antenne: Det er normalt et tyndt lag metalplaster fastgjort til jordplanet. Microstrip patch-antenne er let i vægt, lille i størrelse og tynd i snit. Feeder og matchende netværk kan produceres samtidig med antennen og er tæt forbundet med kommunikationssystemet. Trykte kredsløb er integreret sammen, og plastrene kan fremstilles ved hjælp af fotolitografiske processer, som er billige og nemme at masseproducere.
Yagi-antenne: er en retningsbestemt antenne bestående af to eller flere halvbølgedipoler. De bruges ofte til at forbedre signalstyrken eller udføre retningsbestemt trådløs kommunikation.
Kavitetsstøttet antenne: Det er en antenne, hvor antennen og feederen er placeret i samme bagerste hulrum. De er almindeligt anvendt i højfrekvente RFID-systemer og kan give god signalkvalitet og stabilitet.
Microstrip lineær antenne: Det er en miniaturiseret og tynd antenne, der normalt bruges i små enheder såsom mobile enheder og RFID-tags. De er konstrueret af microstrip-linjer, der giver god ydeevne i en mindre størrelse.
Spiral antenne: En antenne, der er i stand til at modtage og transmittere cirkulært polariserede elektromagnetiske bølger. De er normalt lavet af metaltråd eller metalplade og har en eller flere spiralformede strukturer.
Der er mange typer antenner til brug i forskellige situationer, såsom forskellige frekvenser, forskellige formål, forskellige lejligheder og forskellige krav. Hver type antenne har sine unikke egenskaber og anvendelige scenarier. Når du vælger en passende RFID-antenne, skal du vælge baseret på de faktiske applikationskrav og miljøforhold.
For at lære mere om antenner, besøg venligst:
Telefon: 0086-028-82695327
Indlægstid: 15. maj 2024
