Langattomista viestintäteknologioista vain langattoman lähetin-vastaanottimen ja RFID-järjestelmän antennin välinen suhde on erityisin. RFID-perheessä antennit ja RFID ovat yhtä tärkeitä jäseniä. RFID ja antennit ovat toisistaan riippuvaisia ja erottamattomia. Olipa kyseessä RFID-lukija tai RFID-tunniste, korkeataajuinen RFID-teknologia tai ultrakorkeataajuinen RFID-teknologia, se on erottamaton...antenni.
RFIDantennion muunnin, joka muuntaa siirtolinjalla etenevät ohjatut aallot sähkömagneettisiksi aalloiksi, jotka etenevät rajoittamattomassa väliaineessa (yleensä vapaassa tilassa) tai päinvastoin. Antenni on radiolaitteen osa, jota käytetään sähkömagneettisten aaltojen lähettämiseen tai vastaanottamiseen. Radiolähettimen tuottama radiotaajuussignaalin teho kuljetetaan antenniin syöttölaitteen (kaapelin) kautta, ja antenni säteilee sen sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Kun sähkömagneettinen aalto saavuttaa vastaanottopaikan, antenni vastaanottaa sen (vain pieni osa tehosta vastaanotetaan) ja lähettää sen radiovastaanottimeen syöttölaitteen kautta, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.
RFID-antenneista säteilevien sähkömagneettisten aaltojen periaate
Kun johtimessa kulkee vaihtovirta, se säteilee sähkömagneettisia aaltoja, ja sen säteilykyky liittyy johtimen pituuteen ja muotoon. Jos kahden johtimen välinen etäisyys on hyvin pieni, sähkökenttä on sidottu kahden johtimen väliin, joten säteily on hyvin heikkoa. Kun kaksi johdinta on levitetty erilleen, sähkökenttä leviää ympäröivään tilaan, joten säteily voimistuu. Kun johtimen pituus on paljon pienempi kuin säteilevän sähkömagneettisen aallon aallonpituus, säteily on hyvin heikkoa. Kun johtimen pituus on verrattavissa säteilevän sähkömagneettisen aallon aallonpituuteen, johtimen virta kasvaa huomattavasti, jolloin säteily voimistuu. Edellä mainittua suoraa johdinta, joka voi tuottaa merkittävää säteilyä, kutsutaan yleensä oskillaattoriksi, ja oskillaattori on yksinkertainen antenni.
Mitä pidempi sähkömagneettisten aaltojen aallonpituus on, sitä suurempi on antennin koko. Mitä enemmän tehoa on säteiltävä, sitä suurempi on antennin koko.
RFID-antennin suuntaavuus
Antennin säteilemät sähkömagneettiset aallot ovat suuntaavia. Antennin lähetyspäässä suuntaavuus viittaa antennin kykyyn säteillä sähkömagneettisia aaltoja tiettyyn suuntaan. Vastaanottopäässä se tarkoittaa antennin kykyä vastaanottaa sähkömagneettisia aaltoja eri suunnista. Antennin säteilyominaisuuksien ja spatiaalisten koordinaattien välinen funktiokaavio on antennin säteilykuvio. Antennin säteilykuviota analysoimalla voidaan analysoida antennin säteilyominaisuuksia eli antennin kykyä lähettää (tai vastaanottaa) sähkömagneettisia aaltoja kaikkiin suuntiin avaruudessa. Antennin suuntaavuus esitetään yleensä pystysuorassa ja vaakasuorassa tasossa olevilla käyrillä, jotka edustavat eri suuntiin säteilevien (tai vastaanotettujen) sähkömagneettisten aaltojen tehoa.
Tekemällä vastaavat muutokset antennin sisäiseen rakenteeseen, antennin suuntaavuutta voidaan muuttaa, jolloin muodostuu erityyppisiä antenneja, joilla on erilaiset ominaisuudet.
RFID-antennin vahvistus
Antennin vahvistus kuvaa kvantitatiivisesti sitä, missä määrin antenni säteilee tulotehoa keskittyneesti. Kuvion näkökulmasta mitä kapeampi pääkeila on, sitä pienempi sivukeila on ja sitä suurempi on vahvistus. Tekniikassa antennin vahvistusta käytetään mittaamaan antennin kykyä lähettää ja vastaanottaa signaaleja tiettyyn suuntaan. Vahvistuksen lisääminen voi lisätä verkon peittoa tiettyyn suuntaan tai lisätä vahvistusmarginaalia tietyllä alueella. Samoissa olosuhteissa mitä suurempi vahvistus on, sitä kauemmas radioaalto etenee.
RFID-antennien luokittelu
Dipoliantenni: Sitä kutsutaan myös symmetriseksi dipoliantenniksi. Se koostuu kahdesta saman paksuisesta ja pituisesta suorasta johtimesta, jotka on järjestetty suoraksi linjaksi. Signaali syötetään kahdesta päätepisteestä keskellä, ja dipolin kahdelle haaralle syntyy tietty virtajakauma. Tämä virtajakauma herättää sähkömagneettisen kentän antennin ympärillä olevassa tilassa.
Käämiantenni: Se on yksi RFID-järjestelmissä käytetyimmistä antenneista. Ne on yleensä valmistettu pyöreiksi tai suorakaiteen muotoisiksi rakenteiksi kierretyistä langoista, jotta ne voivat vastaanottaa ja lähettää sähkömagneettisia signaaleja.
Induktiivisesti kytketty RF-antenni: Induktiivisesti kytkettyä RF-antennia käytetään yleensä RFID-lukijoiden ja RFID-tunnisteiden väliseen tiedonsiirtoon. Ne kytkeytyvät toisiinsa yhteisen magneettikentän kautta. Nämä antennit ovat yleensä spiraalin muotoisia, jotta RFID-lukijan ja RFID-tunnisteen välille syntyy yhteinen magneettikenttä.
Mikronauhaantenni: Se on yleensä ohut metallilevy, joka on kiinnitetty maatasoon. Mikronauhaantenni on kevyt, pienikokoinen ja ohut poikkileikkaukseltaan. Syöttö- ja sovitusverkko voidaan valmistaa samanaikaisesti antennin kanssa, ja se on läheisesti yhteydessä tietoliikennejärjestelmään. Painetut piirit on integroitu yhteen, ja laatat voidaan valmistaa fotolitografiaprosesseilla, jotka ovat edullisia ja helppoja massatuottaa.
Yagi-antenni: on suuntaantenni, joka koostuu kahdesta tai useammasta puoliaallon dipolista. Niitä käytetään usein signaalin voimakkuuden parantamiseen tai suuntaavan langattoman viestinnän suorittamiseen.
Ontelomainen antenni: Kyseessä on antenni, jossa antenni ja syöttölaite on sijoitettu samaan takaonteloon. Niitä käytetään yleisesti korkeataajuisissa RFID-järjestelmissä, ja ne voivat tarjota hyvän signaalin laadun ja vakauden.
Mikronauhalineaariantenni: Se on pienikokoinen ja ohut antenni, jota käytetään yleensä pienissä laitteissa, kuten mobiililaitteissa ja RFID-tunnisteissa. Ne on rakennettu mikronauhalinjoista, jotka tarjoavat hyvän suorituskyvyn pienemmässä koossa.
SpiraaliantenniAntenni, joka pystyy vastaanottamaan ja lähettämään ympyräpolarisoituja sähkömagneettisia aaltoja. Ne on yleensä valmistettu metallilangasta tai pellistä ja niissä on yksi tai useampi spiraalinmuotoinen rakenne.
Antenneja on monenlaisia, ja niitä voidaan käyttää eri tilanteissa, kuten eri taajuuksilla, eri tarkoituksiin, eri tilanteisiin ja eri vaatimuksiin. Jokaisella antennityypillä on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa ja soveltuvat skenaariot. Sopivaa RFID-antennia valittaessa on otettava huomioon todelliset sovellusvaatimukset ja ympäristöolosuhteet.
Lisätietoja antenneista saat osoitteesta:
Puhelin: 0086-028-82695327
Julkaisun aika: 15. toukokuuta 2024
