Jak wybrać antenę RFID

Antena RFID to niezbędny element każdego systemu RFID. O ile antena nie jest wbudowana w czytnik , będziesz musiał wybrać i kupić odpowiednią antenę do swojego zastosowania. I jest wiele opcji do wyboru.

Częstotliwość – będzie to zależeć od tagów – wybierz częstotliwość LF, HF, UHF lub mikrofalową.

Region częstotliwości – będzie to zależeć od kraju operacji i będzie miało wpływ tylko na częstotliwość UHF. Jak wiecie, ze względu na przepisy, pasma częstotliwości dla UHF RFID nieznacznie różnią się w USA, Europie i innych regionach. Większość anten UHF są określone jako globalne i są dostrojone do pracy w zakresie od 860 do 960 MHz. Możesz również znaleźć anteny, które są specjalnie dostrojone dla każdego regionu, co nieznacznie poprawia ich wydajność w danym regionie. Na przykład antena 865 - 868 MHz będzie działać lepiej w Europie niż antena globalna, chociaż może to nie być rozróżnialne w większości zastosowań. Antena globalna sprawdzi się w większości zastosowań; można jednak wybrać antenę specyficzną dla regionu w przypadku trudnych wdrożeń (duże zasięgi odczytu, trudne środowisko RF) lub tam, gdzie globalne nie są dostępne.

Zasięg i rozmiar odczytu – mniejsze anteny o tej samej częstotliwości będą miały mniejszy zasięg odczytu i odwrotnie. Anteny o najkrótszym zasięgu odczytu dla technologii UHF będą antenami bliskiego pola , które wykorzystują pole bliskie w przeciwieństwie do pola dalekiego, jak zwykłe anteny UHF. Są one często używane do śledzenia przedmiotów i tam, gdzie wymagane są krótkie odległości do identyfikacji przedmiotów i/lub celów bezpieczeństwa.

Szerokość profilu – jeśli brakuje Ci miejsca lub ze względów estetycznych, być może będziesz musiał poszukać niskoprofilowych anten z bocznym złączem lub bocznym pigtailem.

Gain – zysk wpływa na zasięg odczytu i szerokość wiązki. Anteny o większym wzmocnieniu będą miały większy zasięg odczytu, ale węższą wiązkę. Anteny o mniejszym wzmocnieniu będą miały krótszy zasięg odczytu i szerszą wiązkę. Wybierz wzmocnienie anteny w oparciu o kształt strefy odpytywania i potrzeby zasięgu. Najczęściej spotykany zysk to 6dBi, ale można znaleźć antenę z 1 dBi (niski zysk) oraz 11 dBi (wysoki zysk).

Polaryzacja – można wybrać polaryzację kołową i liniową. Anteny spolaryzowane kołowo będą miały krótszy zasięg odczytu, ale będą mniej wrażliwe na orientację. Możesz wybrać pomiędzy anteną spolaryzowaną kołowo prawą (RHCP) lub anteną spolaryzowaną kołowo lewą (LHCP). Czasami można zobaczyć podwójne anteny spolaryzowane kołowo, które mają polaryzację zarówno lewą, jak i prawą. Anteny spolaryzowane liniowo zapewnią większy zasięg odczytu i bardziej skupioną wiązkę, ale będą czytać tylko znaczniki, które mają anteny równoległe do płaszczyzny fali. Jeśli orientacja znacznika nie jest ustalona, ​​szczególnie przy użyciu anten z pojedynczym znacznikiem dipolowym (które są najbardziej powszechne), należy wybrać antenę spolaryzowaną kołowo.

VSWR – współczynnik fali stojącej napięcia lub zwany również tłumieniem odbiciowym - Z powodu niedopasowania impedancji w złączu część sygnału jest odbijana. Stosunek sygnału wejściowego do odbitego sygnału nazywany jest współczynnikiem fali stojącej napięcia (VSWR). Ten stosunek może być również mierzony w dB i wyrażony jako strata odbiciowa. VSWR oznacza wydajność konstrukcji anteny, a im niższy VSWR, tym mniejsze straty odbiciowe i lepsza antena (idealny VSWR to 1:1).

Stosunek osiowy - Stosunek osiowy jest stosunkiem składowych ortogonalnych pola E. Pole spolaryzowane kołowo składa się z dwóch ortogonalnych składowych pola E o równej amplitudzie, które są przesunięte w fazie o 90 stopni. Ponieważ te składniki są tej samej wielkości, stosunek osiowy wynosi 1 lub 0 dB. Stosunki osiowe są często określane dla anten spolaryzowanych kołowo. Stosunek osiowy ma tendencję do degradacji w kierunku od głównej wiązki anteny, dlatego w arkuszu specyfikacji anteny można czasami zobaczyć informacje takie jak: „Współczynnik osiowy: <3 dB dla +-30 stopni od głównej wiązki” . Wskazuje to, że odchylenie od polaryzacji kołowej jest mniejsze niż 3 dB w określonym zakresie kątowym.

Szerokość wiązki – wybierz szerokość wiązki elewacyjnej (pionowa, góra i dół) oraz szerokość wiązki azymutu (pozioma, od lewej do prawej) w oparciu o pożądane pokrycie strefy odpytywania. Anteny o większej szerokości wiązki zapewnią większy zasięg bez potrzeby stosowania dodatkowych anten, jednak zasięg odczytu może być krótszy (co jest często pożądane, aby nie odczytywać tagów poza portalem lub drzwiami).

Złącza antenowe – istnieje kilka popularnych typów złączy używanych z antenami RFID. Mogą być męskie lub żeńskie i mieć regularną lub odwrotną polaryzację. Każdy producent preferuje określone złącza. Ogólnie rzecz biorąc, złącza nie mają wpływu na wydajność, niektóre są mniejsze i mniej nieporęczne, a zatem nadają się do ciasnych przestrzeni lub łatwiejsze do ukrycia i lepszej pracy z cienkimi kablami. Z drugiej strony, większe i masywniejsze złącza są mocniejsze i działają z grubszymi kablami oraz w trudniejszych warunkach. Musisz wiedzieć, jakie złącze ma twoja antena, a także twój czytnik, aby móc kupić kabel, który będzie z nimi sparowany. Te złącza są najczęstsze: typu N, RP-TNC i SMA (najmniej nieporęczne). Nie zapominaj, że musisz sparować złącza żeńskie i męskie.

Front to Back Ratio – stosunek ten wskazuje stosunek transmisji sygnału do przodu i do tyłu. Większość, jeśli nie wszystkie anteny, promieniują również do tyłu wiązki głównej, co często wynika z odchylenia sygnału od wiązki głównej. Chcesz, aby ten stosunek był jak największy, chyba że planujesz wykorzystać również tylną belkę (to nie jest normalne).

Ochrona przed środowiskiem i odporność – wybierz antenę o odpowiednim stopniu ochrony IP i wykonaną z materiałów, które przetrwają środowisko, w którym zostanie zainstalowana. Większość anten jest zamknięta w twardym plastiku , ale są też anteny metalowe (odpowiednie do bardzo trudnych warunków lub gdzie będą narażone na uderzenia) lub anteny otulone gumą (do montażu na ziemi).

Przegląd kryteriów wyboru anteny

1. Częstotliwość – będzie to zależeć od tagów – wybierz częstotliwość LF, HF, UHF lub mikrofalową.
2. Region częstotliwości – globalny, USA, UE, specyficzny dla kraju – użyj globalnego lub regionalnego
3. Zasięg i rozmiar odczytu – mniejsze anteny o tej samej częstotliwości będą miały mniejszy zasięg odczytu i odwrotnie.
4. Szerokość profilu – jeśli brakuje Ci miejsca lub ze względów estetycznych, być może będziesz musiał poszukać niskoprofilowych anten z bocznym złączem lub bocznym pigtailem.
5. Gain – zysk wpływa na zasięg odczytu i szerokość wiązki. Anteny o większym wzmocnieniu będą miały większy zasięg odczytu, ale węższą wiązkę. Anteny o mniejszym wzmocnieniu będą miały krótszy zasięg odczytu i szerszą wiązkę.
6. Polaryzacja – kołowa, podwójna kołowa lub liniowa.
7. VSWR – szukaj VSWR jak najbliżej 1:1.
8. Axial Ratio – szukaj tak blisko 1 lub 0 dB, jak to możliwe.
9. Szerokość wiązki — w zależności od zastosowania i zapotrzebowania na pokrycie.
10. Złącza antenowe – typ N, RP-TNC i SMA. Zastanów się nad swoją przestrzenią i mocowaniem. Niektóre są większe niż inne, a SMA jest najmniejsze.
11. Stosunek przód do tyłu – chcesz, aby ten stosunek był jak największy, chyba że planujesz wykorzystać również tylną belkę (nie jest to zwykle).
12. Ochrona środowiska i wytrzymałość – wybierz antenę o odpowiednim stopniu ochrony IP i wykonaną z materiałów, które przetrwają środowisko, w którym zostanie zainstalowana.