Entre as tecnoloxías de comunicación sen fíos, só a relación entre o dispositivo transceptor sen fíos e a antena do sistema RFID é a máis especial. Na familia RFID, as antenas e a RFID son membros igualmente importantes. A RFID e as antenas son interdependentes e inseparables. Tanto se se trata dun lector RFID como dunha etiqueta RFID, xa sexa tecnoloxía RFID de alta frecuencia ou tecnoloxía RFID de ultra alta frecuencia, é inseparable doantena.
Unha RFIDantenaé un conversor que converte as ondas guiadas que se propagan nunha liña de transmisión en ondas electromagnéticas que se propagan nun medio ilimitado (xeralmente espazo libre) ou viceversa. Unha antena é un compoñente dos equipos de radio que se empregan para transmitir ou recibir ondas electromagnéticas. A potencia do sinal de radiofrecuencia que emite o transmisor de radio transpórtase á antena a través do alimentador (cable) e a antena irradia a ondas electromagnéticas. Despois de que a onda electromagnética chegue á localización receptora, a antena recíbea (só se recibe unha pequena parte da potencia) e envíaa ao receptor de radio a través do alimentador, como se mostra na figura seguinte.
O principio da radiación de ondas electromagnéticas desde antenas RFID
Cando un cable transporta corrente alterna, irradia ondas electromagnéticas e a súa capacidade de radiación está relacionada coa lonxitude e a forma do cable. Se a distancia entre os dous cables é moi próxima, o campo eléctrico está ligado entre os dous cables, polo que a radiación é moi débil; cando os dous cables se separan, o campo eléctrico esténdese polo espazo circundante, polo que a radiación aumenta. Cando a lonxitude do cable é moito menor que a lonxitude de onda da onda electromagnética radiada, a radiación é moi débil; cando a lonxitude do cable é comparable á lonxitude de onda da onda electromagnética radiada, a corrente no cable aumenta moito, formando unha radiación máis forte. O cable recto mencionado anteriormente que pode producir unha radiación significativa adoita chamarse oscilador, e o oscilador é unha antena simple.
Canto maior sexa a lonxitude de onda das ondas electromagnéticas, maior será o tamaño da antena. Canta máis potencia se precise irradiar, maior será o tamaño da antena.
Directividade da antena RFID
As ondas electromagnéticas radiadas pola antena son direccionais. No extremo transmisor da antena, a directividade refírese á capacidade da antena para radiar ondas electromagnéticas nunha determinada dirección. Para o extremo receptor, refírese á capacidade da antena para recibir ondas electromagnéticas desde diferentes direccións. O gráfico de función entre as características de radiación da antena e as coordenadas espaciais é o patrón da antena. A análise do patrón da antena permite analizar as características de radiación da antena, é dicir, a capacidade da antena para transmitir (ou recibir) ondas electromagnéticas en todas as direccións do espazo. A directividade da antena adoita representarse mediante curvas no plano vertical e no plano horizontal que representan a potencia das ondas electromagnéticas radiadas (ou recibidas) en diferentes direccións.
Ao facer os cambios correspondentes na estrutura interna da antena, pódese cambiar a directividade da antena, formando así diferentes tipos de antenas con diferentes características.
Ganancia da antena RFID
A ganancia da antena describe cuantitativamente o grao no que unha antena irradia potencia de entrada de maneira concentrada. Desde a perspectiva do patrón, canto máis estreito sexa o lóbulo principal, menor será o lóbulo lateral e maior será a ganancia. En enxeñaría, a ganancia da antena utilízase para medir a capacidade dunha antena para enviar e recibir sinais nunha dirección específica. Aumentar a ganancia pode aumentar a cobertura da rede nunha determinada dirección ou aumentar a marxe de ganancia dentro dun determinado rango. Nas mesmas condicións, canto maior sexa a ganancia, máis lonxe se propagará a onda de radio.
Clasificación das antenas RFID
Antena dipolo: Tamén chamada antena dipolo simétrica, consta de dous fíos rectos do mesmo grosor e lonxitude dispostos en liña recta. O sinal aliméntase desde os dous extremos do medio e xérase unha determinada distribución de corrente nos dous brazos do dipolo. Esta distribución de corrente excitará un campo electromagnético no espazo que rodea a antena.
Antena de bobina: É unha das antenas máis empregadas nos sistemas RFID. Adoitan estar feitas de fíos enrolados en estruturas circulares ou rectangulares para permitirlles recibir e transmitir sinais electromagnéticos.
Antena de RF acoplada indutivamente: A antena de RF acoplada indutivamente úsase normalmente para a comunicación entre lectores RFID e etiquetas RFID. Acopláronse a través dun campo magnético compartido. Estas antenas adoitan ter forma de espiral para crear un campo magnético compartido entre o lector RFID e a etiqueta RFID.
Antena de parche en microstrip: Normalmente é unha capa fina de parche metálico unido ao plano de terra. A antena de parche en microstrip é lixeira, de tamaño pequeno e de sección delgada. O alimentador e a rede de adaptación pódense producir ao mesmo tempo que a antena e están estreitamente relacionados co sistema de comunicación. Os circuítos impresos intégranse xuntos e os parches pódense fabricar mediante procesos de fotolitografía, que son de baixo custo e fáciles de producir en masa.
Antena Yagi: é unha antena direccional que consta de dous ou máis dipolos de media onda. Adoitan empregarse para mellorar a intensidade do sinal ou realizar comunicacións sen fíos direccionais.
Antena con cavidade traseira: é unha antena na que a antena e o alimentador se colocan na mesma cavidade traseira. Úsanse habitualmente en sistemas RFID de alta frecuencia e poden proporcionar boa calidade e estabilidade do sinal.
Antena lineal de microstrip: é unha antena miniaturizada e delgada, que se usa normalmente en dispositivos pequenos como dispositivos móbiles e etiquetas RFID. Están construídas a partir de liñas de microstrip que proporcionan un bo rendemento nun tamaño máis pequeno.
Antena espiralUnha antena capaz de recibir e transmitir ondas electromagnéticas polarizadas circularmente. Adoitan estar feitas de fío metálico ou chapa metálica e teñen unha ou máis estruturas en forma de espiral.
Existen moitos tipos de antenas para o seu uso en diferentes situacións, como diferentes frecuencias, diferentes propósitos, diferentes ocasións e diferentes requisitos. Cada tipo de antena ten as súas características únicas e os seus escenarios aplicables. Ao seleccionar unha antena RFID axeitada, cómpre escoller en función dos requisitos da aplicación e das condicións ambientais reais.
Para saber máis sobre antenas, visita:
Teléfono: 0086-028-82695327
Data de publicación: 15 de maio de 2024
