Van alle draadloze communicatietechnologieën is alleen de relatie tussen de draadloze transceiver en de antenne van het RFID-systeem het meest bijzonder. Binnen de RFID-familie zijn antennes en RFID even belangrijke leden. RFID en antennes zijn onderling afhankelijk en onlosmakelijk met elkaar verbonden. Of het nu gaat om een RFID-lezer of RFID-tag, of het nu gaat om hoogfrequente RFID-technologie of ultrahoogfrequente RFID-technologie, ze zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden.antenne.
Een RFIDantenneEen omvormer die geleide golven die zich via een transmissielijn voortplanten, omzet in elektromagnetische golven die zich voortplanten in een onbegrensd medium (meestal de vrije ruimte), of omgekeerd. Een antenne is een onderdeel van radioapparatuur die wordt gebruikt om elektromagnetische golven te verzenden of te ontvangen. Het radiofrequentiesignaal dat door de radiozender wordt afgegeven, wordt via de feeder (kabel) naar de antenne getransporteerd en door de antenne uitgestraald in de vorm van elektromagnetische golven. Nadat de elektromagnetische golf de ontvangstlocatie heeft bereikt, wordt deze door de antenne ontvangen (slechts een klein deel van het vermogen wordt ontvangen) en via de feeder naar de radio-ontvanger gestuurd, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Het principe van het uitstralen van elektromagnetische golven door RFID-antennes
Wanneer een draad wisselstroom geleidt, zal deze elektromagnetische golven uitstralen. Het stralingsvermogen hangt af van de lengte en vorm van de draad. Als de afstand tussen de twee draden erg klein is, wordt het elektrische veld tussen de twee draden gebonden, waardoor de straling erg zwak is. Wanneer de twee draden uit elkaar staan, verspreidt het elektrische veld zich in de omringende ruimte, waardoor de straling wordt versterkt. Wanneer de lengte van de draad veel kleiner is dan de golflengte van de uitgestraalde elektromagnetische golf, is de straling erg zwak. Wanneer de lengte van de draad vergelijkbaar is met de golflengte van de uitgestraalde elektromagnetische golf, neemt de stroomsterkte door de draad sterk toe, waardoor er sterkere straling ontstaat. De bovengenoemde rechte draad die aanzienlijke straling kan produceren, wordt meestal een oscillator genoemd, en de oscillator is een eenvoudige antenne.
Hoe langer de golflengte van elektromagnetische golven, hoe groter de antenne. Hoe meer vermogen er moet worden uitgestraald, hoe groter de antenne.
Richtingsgevoeligheid van RFID-antennes
De elektromagnetische golven die door de antenne worden uitgezonden, zijn richtingsgevoelig. Aan de zendzijde van de antenne verwijst de richtingsgevoeligheid naar het vermogen van de antenne om elektromagnetische golven in een bepaalde richting uit te stralen. Aan de ontvangende zijde verwijst dit naar het vermogen van de antenne om elektromagnetische golven uit verschillende richtingen te ontvangen. De functiegrafiek tussen de stralingskarakteristieken van de antenne en de ruimtelijke coördinaten is het antennepatroon. Door het antennepatroon te analyseren, kunnen de stralingskarakteristieken van de antenne worden geanalyseerd, dat wil zeggen het vermogen van de antenne om elektromagnetische golven in alle richtingen in de ruimte uit te zenden (of te ontvangen). De richtingsgevoeligheid van de antenne wordt meestal weergegeven door curven op het verticale en het horizontale vlak die het vermogen van de elektromagnetische golven weergeven die in verschillende richtingen worden uitgestraald (of ontvangen).
Door overeenkomstige wijzigingen aan te brengen in de interne structuur van de antenne, kan de richtwerking van de antenne worden gewijzigd. Zo ontstaan er verschillende typen antennes met verschillende eigenschappen.
RFID-antenneversterking
Antenneversterking beschrijft kwantitatief de mate waarin een antenne geconcentreerd ingangsvermogen uitstraalt. Vanuit het perspectief van het patroon geldt: hoe smaller de hoofdlob, hoe kleiner de zijlob en hoe hoger de versterking. In de techniek wordt antenneversterking gebruikt om het vermogen van een antenne te meten om signalen in een specifieke richting te verzenden en te ontvangen. Door de versterking te verhogen, kan de dekking van het netwerk in een bepaalde richting worden vergroot, of kan de versterkingsmarge binnen een bepaald bereik worden vergroot. Onder dezelfde omstandigheden geldt: hoe hoger de versterking, hoe verder de radiogolf zich voortplant.
Classificatie van RFID-antennes
Dipoolantenne: Ook wel symmetrische dipoolantenne genoemd. Deze bestaat uit twee rechte draden van dezelfde dikte en lengte, die in een rechte lijn zijn geplaatst. Het signaal wordt vanuit de twee uiteinden in het midden toegevoerd en er wordt een bepaalde stroomverdeling gegenereerd over de twee armen van de dipool. Deze stroomverdeling wekt een elektromagnetisch veld op in de ruimte rond de antenne.
Spoelantenne: Dit is een van de meest gebruikte antennes in RFID-systemen. Ze bestaan meestal uit draden die in ronde of rechthoekige structuren zijn gewikkeld om elektromagnetische signalen te kunnen ontvangen en verzenden.
Inductief gekoppelde RF-antenne: Inductief gekoppelde RF-antennes worden meestal gebruikt voor communicatie tussen RFID-lezers en RFID-tags. Ze koppelen via een gedeeld magnetisch veld. Deze antennes hebben meestal een spiraalvorm om een gedeeld magnetisch veld te creëren tussen de RFID-lezer en de RFID-tag.
Microstrip-patchantenne: Dit is meestal een dunne metalen patch die aan het aardvlak is bevestigd. Microstrip-patchantenne is licht van gewicht, klein van formaat en dun van doorsnede. De feeder en het matching-netwerk kunnen gelijktijdig met de antenne worden geproduceerd en zijn nauw verbonden met het communicatiesysteem. Printplaten worden met elkaar geïntegreerd en de patches kunnen worden vervaardigd met behulp van fotolithografie, die goedkoop en gemakkelijk in massaproductie te nemen zijn.
Yagi-antenne: een richtantenne bestaande uit twee of meer halvegolfdipolen. Ze worden vaak gebruikt om de signaalsterkte te verbeteren of om gerichte draadloze communicatie te verzorgen.
Cavity-backed antenne: Dit is een antenne waarbij de antenne en de feeder in dezelfde holte aan de achterkant zijn geplaatst. Ze worden vaak gebruikt in hoogfrequente RFID-systemen en kunnen een goede signaalkwaliteit en -stabiliteit bieden.
Lineaire microstripantenne: Dit is een geminiaturiseerde en dunne antenne, die meestal wordt gebruikt in kleine apparaten zoals mobiele apparaten en RFID-tags. Ze zijn opgebouwd uit microstriplijnen die goede prestaties leveren in een kleiner formaat.
Spiraalantenne: Een antenne die circulair gepolariseerde elektromagnetische golven kan ontvangen en uitzenden. Ze zijn meestal gemaakt van metaaldraad of plaatstaal en hebben een of meer spiraalvormige structuren.
Er zijn veel soorten antennes voor verschillende toepassingen, zoals verschillende frequenties, doeleinden, gelegenheden en vereisten. Elk type antenne heeft zijn eigen unieke kenmerken en toepassingsscenario's. Bij het selecteren van een geschikte RFID-antenne moet u rekening houden met de werkelijke toepassingsvereisten en omgevingsomstandigheden.
Voor meer informatie over antennes kunt u terecht op:
Telefoon: 0086-028-82695327
Geplaatst op: 15 mei 2024
