Entre les tecnologies de comunicació sense fil, només la relació entre el dispositiu transceptor sense fil i l'antena del sistema RFID és la més especial. A la família RFID, les antenes i la RFID són membres igualment importants. La RFID i les antenes són interdependents i inseparables. Tant si es tracta d'un lector RFID com d'una etiqueta RFID, tant si es tracta de tecnologia RFID d'alta freqüència com de tecnologia RFID d'ultraalta freqüència, és inseparable de laantena.
Una RFIDantenaés un convertidor que converteix les ones guiades que es propaguen en una línia de transmissió en ones electromagnètiques que es propaguen en un medi il·limitat (normalment espai lliure), o viceversa. Una antena és un component d'un equip de ràdio que s'utilitza per transmetre o rebre ones electromagnètiques. La potència del senyal de radiofreqüència que emet el transmissor de ràdio es transporta a l'antena a través de l'alimentador (cable) i és radiada per l'antena en forma d'ones electromagnètiques. Després que l'ona electromagnètica arribi a la ubicació receptora, l'antena la rep (només es rep una petita part de la potència) i s'envia al receptor de ràdio a través de l'alimentador, tal com es mostra a la figura següent.
El principi de la radiació d'ones electromagnètiques des d'antenes RFID
Quan un cable transporta corrent altern, irradia ones electromagnètiques, i la seva capacitat de radiació està relacionada amb la longitud i la forma del cable. Si la distància entre els dos cables és molt propera, el camp elèctric està lligat entre els dos cables, de manera que la radiació és molt feble; quan els dos cables estan separats, el camp elèctric s'escampa per l'espai circumdant, de manera que la radiació augmenta. Quan la longitud del cable és molt més petita que la longitud d'ona de l'ona electromagnètica irradiada, la radiació és molt feble; quan la longitud del cable és comparable a la longitud d'ona de l'ona electromagnètica irradiada, el corrent del cable augmenta considerablement, formant una radiació més forta. El cable recte esmentat anteriorment que pot produir una radiació significativa s'anomena generalment oscil·lador, i l'oscil·lador és una antena simple.
Com més llarga sigui la longitud d'ona de les ones electromagnètiques, més gran serà la mida de l'antena. Com més potència calgui irradiar, més gran serà la mida de l'antena.
Directivitat de l'antena RFID
Les ones electromagnètiques radiades per l'antena són direccionals. A l'extrem transmissor de l'antena, la directivitat es refereix a la capacitat de l'antena per radiar ones electromagnètiques en una direcció determinada. Per a l'extrem receptor, significa la capacitat de l'antena per rebre ones electromagnètiques de diferents direccions. El gràfic de funció entre les característiques de radiació de l'antena i les coordenades espacials és el patró d'antena. L'anàlisi del patró d'antena permet analitzar les característiques de radiació de l'antena, és a dir, la capacitat de l'antena per transmetre (o rebre) ones electromagnètiques en totes les direccions de l'espai. La directivitat de l'antena es representa normalment mitjançant corbes al pla vertical i al pla horitzontal que representen la potència de les ones electromagnètiques radiades (o rebudes) en diferents direccions.
Fent els canvis corresponents a l'estructura interna de l'antena, es pot canviar la directivitat de l'antena, formant així diferents tipus d'antenes amb característiques diferents.
Guany d'antena RFID
El guany d'antena descriu quantitativament el grau en què una antena radia potència d'entrada de manera concentrada. Des de la perspectiva del patró, com més estret és el lòbul principal, més petit és el lòbul lateral i més alt és el guany. En enginyeria, el guany d'antena s'utilitza per mesurar la capacitat d'una antena per enviar i rebre senyals en una direcció específica. Augmentar el guany pot augmentar la cobertura de la xarxa en una determinada direcció o augmentar el marge de guany dins d'un cert rang. En les mateixes condicions, com més alt és el guany, més lluny es propaga l'ona de ràdio.
Classificació de les antenes RFID
Antena dipol: També anomenada antena dipol simètrica, consta de dos cables rectes del mateix gruix i longitud disposats en línia recta. El senyal s'alimenta des dels dos extrems del mig i es genera una determinada distribució de corrent als dos braços del dipol. Aquesta distribució de corrent excitarà un camp electromagnètic a l'espai que envolta l'antena.
Antena de bobina: És una de les antenes més utilitzades en sistemes RFID. Normalment estan fetes de cables enrotllats en estructures circulars o rectangulars per permetre'ls rebre i transmetre senyals electromagnètics.
Antena de RF d'acoblament inductiu: L'antena de RF d'acoblament inductiu s'utilitza normalment per a la comunicació entre lectors RFID i etiquetes RFID. S'acoblen a través d'un camp magnètic compartit. Aquestes antenes solen tenir forma d'espiral per crear un camp magnètic compartit entre el lector RFID i l'etiqueta RFID.
Antena de microstrip: Normalment és una capa fina de pegat metàl·lic unit al pla de terra. L'antena de microstrip és lleugera, de mida petita i de secció prima. L'alimentador i la xarxa d'adaptació es poden produir al mateix temps que l'antena i estan estretament relacionats amb el sistema de comunicació. Els circuits impresos s'integren junts i els pegats es poden fabricar mitjançant processos de fotolitografia, que són de baix cost i fàcils de produir en massa.
Antena Yagi: és una antena direccional que consta de dos o més dipols de mitja ona. Sovint s'utilitzen per millorar la intensitat del senyal o dur a terme comunicacions sense fil direccionals.
Antena amb cavitat posterior: és una antena en què l'antena i l'alimentador es col·loquen a la mateixa cavitat posterior. S'utilitzen habitualment en sistemes RFID d'alta freqüència i poden proporcionar una bona qualitat i estabilitat del senyal.
Antena lineal de microstrip: És una antena miniaturitzada i prima, normalment utilitzada en dispositius petits com ara dispositius mòbils i etiquetes RFID. Estan construïdes a partir de línies de microstrip que proporcionen un bon rendiment en una mida més petita.
Antena espiral: Una antena capaç de rebre i transmetre ones electromagnètiques polaritzades circularment. Normalment estan fetes de filferro metàl·lic o xapa metàl·lica i tenen una o més estructures en forma d'espiral.
Hi ha molts tipus d'antenes per al seu ús en diferents situacions, com ara diferents freqüències, diferents propòsits, diferents ocasions i diferents requisits. Cada tipus d'antena té les seves característiques úniques i escenaris aplicables. A l'hora de seleccionar una antena RFID adequada, cal triar-la en funció dels requisits reals de l'aplicació i les condicions ambientals.
Per a més informació sobre les antenes, visiteu:
Telèfon: 0086-028-82695327
Data de publicació: 15 de maig de 2024
