Jak wybrać antenę RFID

Jakiś Antena RFID jest niezbędnym elementem każdego systemu RFID. Chyba że antena jest wbudowana w czytelnik, będziesz musiał wybrać i kupić odpowiednią antenę do swojego zastosowania. A opcji do wyboru jest wiele.

Częstotliwość– to zależy od Twoich tagów – wybierz pomiędzy częstotliwością LF, HF, UHF lub mikrofalową.

Obszar częstotliwości– będzie to zależeć od kraju, w którym działa i będzie dotyczyć tylko częstotliwości UHF. Jak wiadomo, ze względu na przepisy, pasma częstotliwości dla UHF RFID nieznacznie różnią się w USA, Europie i innych regionach. Większość Anteny UHF Są one określone jako globalne i dostrojone do pracy w zakresie częstotliwości od 860 do 960 MHz. Można również znaleźć anteny dostrojone specjalnie dla danego regionu, co nieznacznie poprawia ich wydajność w danym regionie. Na przykład antena 865–868 MHz będzie działać lepiej w Europie niż antena globalna, choć w większości zastosowań może to być niezauważalne. Antena globalna sprawdzi się dobrze w większości zastosowań; jednak w przypadku trudnych wdrożeń (duże zasięgi odczytu, trudne warunki RF) lub gdy antena globalna nie jest dostępna, można wybrać antenę regionalną.

Odczyt zakresu i rozmiaru– mniejsze anteny w tej samej częstotliwości będą miały krótszy zasięg odczytu i odwrotnie. Anteny o najkrótszym zasięgu odczytu dla technologii UHF będą Antena bliskiego pola, które wykorzystują pole bliskie, a nie dalekie, jak standardowe anteny UHF. Są one często używane do śledzenia przedmiotów oraz tam, gdzie wymagany jest krótki zasięg do ich identyfikacji i/lub celów bezpieczeństwa.

Szerokość profilu– jeśli masz mało miejsca lub kierujesz się względami estetycznymi, możesz poszukać anten o niskim profilu, wyposażonych w złącze boczne lub boczny warkocz.

Osiągać– wzmocnienie wpływa na zasięg odczytu i szerokość wiązki. Anteny o wyższym wzmocnieniu będą miały większy zasięg odczytu, ale węższą wiązkę. Anteny o niższym wzmocnieniu będą miały krótszy zasięg odczytu i szerszą wiązkę. Wybierz wzmocnienie anteny w oparciu o kształt strefy odsłuchu i zapotrzebowanie na zasięg. Najczęściej spotykane wzmocnienie to 6 dBi, ale można znaleźć anteny o 1 dBi (niskie wzmocnienie) oraz 11 dBi (wysokie wzmocnienie).

Polaryzacja– można wybierać między polaryzacją kołową i liniową. Anteny o polaryzacji kołowej będą miały krótszy zasięg odczytu, ale będą mniej wrażliwe na orientację. Można wybierać między antenami o polaryzacji kołowej prawoskrętnej (RHCP) lub lewoskrętnej (LHCP). Czasami można spotkać anteny o podwójnej polaryzacji kołowej, które mają zarówno polaryzację lewoskrętną, jak i prawoskrętną. Anteny o polaryzacji liniowej zapewnią większy zasięg odczytu i bardziej skupioną wiązkę, ale będą odczytywać tylko znaczniki z antenami równoległymi do płaszczyzny fali. Jeśli orientacja znacznika nie jest stała, zwłaszcza w przypadku stosowania anten z pojedynczym dipolem znacznika (które są najpowszechniejsze), należy wybrać antenę o polaryzacji kołowej.

SWR– współczynnik fali stojącej napięcia, zwany również stratą odbicia – Z powodu niedopasowania impedancji w złączu, część sygnału ulega odbiciu. Stosunek sygnału wejściowego do sygnału odbitego nazywany jest współczynnikiem fali stojącej napięcia (VSWR). Współczynnik ten można również mierzyć w dB i wyrażać jako stratę odbicia. Współczynnik VSWR określa wydajność konstrukcji anteny, a im niższy, tym mniejsze straty odbicia i lepsza antena (idealny współczynnik VSWR wynosi 1:1).

Stosunek osiowy- Stosunek osiowy to stosunek ortogonalnych składowych pola elektrycznego. Pole spolaryzowane kołowo składa się z dwóch ortogonalnych składowych pola elektrycznego o równej amplitudzie, przesuniętych w fazie o 90 stopni. Ponieważ składowe te mają jednakową amplitudę, stosunek osiowy wynosi 1 lub 0 dB. Stosunek osiowy jest często podawany dla anten spolaryzowanych kołowo. Stosunek osiowy ma tendencję do degradacji w miarę oddalania się od głównej wiązki anteny, dlatego w specyfikacji anteny można czasami znaleźć informacje takie jak: „Stosunek osiowy: <3 dB dla +-30 stopni od wiązki głównej”. Oznacza to, że odchylenie od polaryzacji kołowej jest mniejsze niż 3 dB w określonym zakresie kątowym.

Szerokość belki– wybierz szerokość wiązki elewacji (pionowo, w górę i w dół) oraz szerokość wiązki azymutu (poziomo, od lewej do prawej) w zależności od pożądanego zasięgu strefy odpytywania. Anteny o szerszej szerokości wiązki zapewnią szerszy zasięg bez konieczności stosowania dodatkowych anten, jednak zasięg odczytu może być krótszy (co jest często pożądane, aby uniknąć odczytu tagów poza portalem lub drzwiami).

Złącza antenowe – Istnieje kilka popularnych typów złączy używanych z antenami RFID. Mogą być męskie lub żeńskie, o zwykłej lub odwróconej polaryzacji. Każdy producent preferuje określone złącza. Generalnie złącza nie wpływają na wydajność, niektóre są mniejsze i mniej masywne, a zatem nadają się do ciasnych przestrzeni lub łatwiejsze do ukrycia i lepiej współpracują z cienkimi kablami. Z drugiej strony, większe i bardziej masywne złącza są trwalsze i działają z grubszymi kablami oraz w trudniejszych warunkach. Musisz wiedzieć, jakie złącze ma Twoja antena i czytnik, aby móc kupić kabel, który będzie z nimi współpracował. Te złącza są najpopularniejsze: typu N, RP-TNC i SMA (najmniej masywne). Nie zapomnij, że musisz sparować złącza żeńskie i męskie.

Stosunek przód-tył – ten stosunek wskazuje stosunek transmisji sygnału do przodu i do tyłu. Większość, jeśli nie wszystkie anteny, emituje również sygnał do tyłu wiązki głównej, co często wynika z odchylenia sygnału od wiązki głównej. Należy dążyć do tego, aby ten stosunek był jak największy, chyba że planuje się wykorzystanie również wiązki tylnej (co nie jest powszechne).

Ochrona środowiska i wytrzymałość – wybierz antenę o odpowiednim stopniu ochrony IP, wykonaną z materiałów, które przetrwają warunki, w których będzie zainstalowana. Większość anten jest zamknięta w twardej obudowie z tworzywa sztucznegoale są też anteny całkowicie metalowe (nadające się do bardzo trudnych warunków lub tam, gdzie będą narażone na uderzenia) lub anteny w obudowie gumowej (do montażu na podłożu).

Przegląd kryteriów wyboru anteny

1. Częstotliwość – to zależy od Twoich tagów – wybierz pomiędzy częstotliwością LF, HF, UHF lub mikrofalową.
2. Obszar częstotliwości – Globalny, USA, UE, krajowy – użyj globalnego lub według regionu
3. Odczyt zakresu i rozmiaru – mniejsze anteny o tej samej częstotliwości będą miały mniejszy zasięg odczytu i odwrotnie.
4. Szerokość profilu – jeśli masz mało miejsca lub kierujesz się względami estetycznymi, możesz poszukać anten o niskim profilu, wyposażonych w złącze boczne lub boczny warkocz.
5. Osiągać – wzmocnienie wpływa na zasięg odczytu i szerokość wiązki. Anteny o wyższym wzmocnieniu będą miały większy zasięg odczytu, ale węższą wiązkę. Anteny o niższym wzmocnieniu będą miały krótszy zasięg odczytu i szerszą wiązkę.
6. Polaryzacja – Okrągły, podwójnie okrągły lub liniowy.
7. SWR – staraj się uzyskać współczynnik SWR jak najbliższy 1:1.
8. Stosunek osiowy – staraj się uzyskać wartość jak najbliższą 1 lub 0 dB.
9. Szerokość belki – na podstawie Twojego wniosku i potrzeb w zakresie ubezpieczenia.
10. Złącza antenowe – Typ N, RP-TNC i SMA. Weź pod uwagę dostępną przestrzeń i sposób montażu. Niektóre złącza są większe niż inne, a SMA jest najmniejsze.
11. Stosunek przód-tył – Chcesz, aby ten stosunek był jak największy, chyba że planujesz wykorzystać także tylną belkę (co nie jest powszechne).
12. Ochrona środowiska i wytrzymałość – wybierz antenę o odpowiednim stopniu ochrony IP, wykonaną z materiałów, które przetrwają warunki panujące w środowisku, w którym będzie zainstalowana.