Μεταξύ των ασύρματων τεχνολογιών επικοινωνίας, μόνο η σχέση μεταξύ της ασύρματης συσκευής πομποδέκτη και της κεραίας του συστήματος RFID είναι η πιο ξεχωριστή. Στην οικογένεια RFID, οι κεραίες και η RFID είναι εξίσου σημαντικά μέλη. Η RFID και οι κεραίες είναι αλληλεξαρτώμενες και άρρηκτα συνδεδεμένες. Είτε πρόκειται για αναγνώστη RFID είτε για ετικέτα RFID, είτε για τεχνολογία RFID υψηλής συχνότητας είτε για τεχνολογία RFID εξαιρετικά υψηλής συχνότητας, είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την...κεραία.
Ένα RFIDκεραίαείναι ένας μετατροπέας που μετατρέπει τα καθοδηγούμενα κύματα που διαδίδονται σε μια γραμμή μεταφοράς σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα που διαδίδονται σε ένα απεριόριστο μέσο (συνήθως ελεύθερο χώρο) ή αντίστροφα. Μια κεραία είναι ένα εξάρτημα ραδιοεξοπλισμού που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση ή λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Η ισχύς του σήματος ραδιοσυχνότητας που εξάγεται από τον ραδιοπομπό μεταφέρεται στην κεραία μέσω του τροφοδότη (καλωδίου) και ακτινοβολείται από την κεραία με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Αφού το ηλεκτρομαγνητικό κύμα φτάσει στη θέση λήψης, λαμβάνεται από την κεραία (λαμβάνεται μόνο ένα μικρό μέρος της ισχύος) και αποστέλλεται στον ραδιοδέκτη μέσω του τροφοδότη, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Η αρχή της εκπομπής ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από κεραίες RFID
Όταν ένα καλώδιο φέρει εναλλασσόμενο ρεύμα, θα εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα και η ικανότητα ακτινοβολίας του σχετίζεται με το μήκος και το σχήμα του σύρματος. Εάν η απόσταση μεταξύ των δύο συρμάτων είναι πολύ μικρή, το ηλεκτρικό πεδίο είναι δεσμευμένο μεταξύ των δύο συρμάτων, επομένως η ακτινοβολία είναι πολύ ασθενής. Όταν τα δύο σύρματα είναι απλωμένα, το ηλεκτρικό πεδίο εξαπλώνεται στον περιβάλλοντα χώρο, επομένως η ακτινοβολία ενισχύεται. Όταν το μήκος του σύρματος είναι πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος του ακτινοβολούμενου ηλεκτρομαγνητικού κύματος, η ακτινοβολία είναι πολύ ασθενής. Όταν το μήκος του σύρματος είναι συγκρίσιμο με το μήκος κύματος του ακτινοβολούμενου ηλεκτρομαγνητικού κύματος, το ρεύμα στο σύρμα αυξάνεται σημαντικά, σχηματίζοντας ισχυρότερη ακτινοβολία. Το προαναφερθέν ευθύγραμμο σύρμα που μπορεί να παράγει σημαντική ακτινοβολία ονομάζεται συνήθως ταλαντωτής και ο ταλαντωτής είναι μια απλή κεραία.
Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της κεραίας. Όσο περισσότερη ισχύς πρέπει να ακτινοβοληθεί, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της κεραίας.
Κατευθυντικότητα κεραίας RFID
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που εκπέμπονται από την κεραία είναι κατευθυντικά. Στο άκρο μετάδοσης της κεραίας, η κατευθυντικότητα αναφέρεται στην ικανότητα της κεραίας να εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Για το άκρο λήψης, σημαίνει την ικανότητα της κεραίας να λαμβάνει ηλεκτρομαγνητικά κύματα από διαφορετικές κατευθύνσεις. Το γράφημα συνάρτησης μεταξύ των χαρακτηριστικών ακτινοβολίας της κεραίας και των χωρικών συντεταγμένων είναι το διάγραμμα κεραίας. Η ανάλυση του διαγράμματος της κεραίας μπορεί να αναλύσει τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας της κεραίας, δηλαδή την ικανότητα της κεραίας να μεταδίδει (ή να λαμβάνει) ηλεκτρομαγνητικά κύματα προς όλες τις κατευθύνσεις στο χώρο. Η κατευθυντικότητα της κεραίας συνήθως αναπαρίσταται από καμπύλες στο κατακόρυφο και το οριζόντιο επίπεδο που αντιπροσωπεύουν την ισχύ των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που εκπέμπονται (ή λαμβάνονται) σε διαφορετικές κατευθύνσεις.
Κάνοντας αντίστοιχες αλλαγές στην εσωτερική δομή της κεραίας, η κατευθυντικότητά της μπορεί να αλλάξει, σχηματίζοντας έτσι διαφορετικούς τύπους κεραιών με διαφορετικά χαρακτηριστικά.
Κέρδος κεραίας RFID
Το κέρδος κεραίας περιγράφει ποσοτικά τον βαθμό στον οποίο μια κεραία ακτινοβολεί την ισχύ εισόδου με συγκεντρωμένο τρόπο. Από την οπτική γωνία του μοτίβου, όσο στενότερος είναι ο κύριος λοβός, τόσο μικρότερος είναι ο πλευρικός λοβός και τόσο υψηλότερο είναι το κέρδος. Στη μηχανική, το κέρδος κεραίας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ικανότητας μιας κεραίας να στέλνει και να λαμβάνει σήματα σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Η αύξηση του κέρδους μπορεί να αυξήσει την κάλυψη του δικτύου σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση ή να αυξήσει το περιθώριο κέρδους εντός ενός συγκεκριμένου εύρους. Υπό τις ίδιες συνθήκες, όσο υψηλότερο είναι το κέρδος, τόσο πιο μακριά διαδίδεται το ραδιοκύμα.
Ταξινόμηση κεραιών RFID
Διπολική κεραία: Ονομάζεται επίσης συμμετρική διπολική κεραία και αποτελείται από δύο ευθύγραμμα σύρματα ίδιου πάχους και μήκους διατεταγμένα σε ευθεία γραμμή. Το σήμα τροφοδοτείται από τα δύο άκρα στη μέση και μια συγκεκριμένη κατανομή ρεύματος θα δημιουργηθεί στους δύο βραχίονες του διπόλου. Αυτή η κατανομή ρεύματος θα διεγείρει ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στον χώρο γύρω από την κεραία.
Κεραία πηνίου: Είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες κεραίες σε συστήματα RFID. Συνήθως κατασκευάζονται από σύρματα τυλιγμένα σε κυκλικές ή ορθογώνιες δομές για να μπορούν να λαμβάνουν και να μεταδίδουν ηλεκτρομαγνητικά σήματα.
Επαγωγικά συζευγμένη κεραία RF: Η επαγωγικά συζευγμένη κεραία RF χρησιμοποιείται συνήθως για την επικοινωνία μεταξύ των αναγνωστών RFID και των ετικετών RFID. Συνδέονται μέσω ενός κοινού μαγνητικού πεδίου. Αυτές οι κεραίες έχουν συνήθως σπειροειδές σχήμα για να δημιουργήσουν ένα κοινό μαγνητικό πεδίο μεταξύ του αναγνώστη RFID και της ετικέτας RFID.
Κεραία μικρολωρίδας: Συνήθως είναι ένα λεπτό στρώμα μεταλλικού επιθέματος που συνδέεται με το επίπεδο γείωσης. Η κεραία μικρολωρίδας είναι ελαφριά σε βάρος, μικρή σε μέγεθος και λεπτή σε διατομή. Ο τροφοδότης και το δίκτυο αντιστοίχισης μπορούν να παραχθούν ταυτόχρονα με την κεραία και συνδέονται στενά με το σύστημα επικοινωνίας. Τα τυπωμένα κυκλώματα ενσωματώνονται μεταξύ τους και τα επιθέματα μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας φωτολιθογραφικές διαδικασίες, οι οποίες είναι χαμηλού κόστους και εύκολες στη μαζική παραγωγή.
Κεραία Yagi: είναι μια κατευθυντική κεραία που αποτελείται από δύο ή περισσότερα δίπολα ημικύματος. Χρησιμοποιούνται συχνά για την ενίσχυση της ισχύος του σήματος ή τη διεξαγωγή κατευθυντικών ασύρματων επικοινωνιών.
Κεραία με κοιλότητα: Είναι μια κεραία στην οποία η κεραία και ο τροφοδότης τοποθετούνται στην ίδια πίσω κοιλότητα. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα RFID υψηλής συχνότητας και μπορούν να παρέχουν καλή ποιότητα σήματος και σταθερότητα.
Μικρολωριδιακή γραμμική κεραία: Είναι μια μικροσκοπική και λεπτή κεραία, που χρησιμοποιείται συνήθως σε μικρές συσκευές όπως κινητές συσκευές και ετικέτες RFID. Είναι κατασκευασμένες από μικρολωριδιακές γραμμές που παρέχουν καλή απόδοση σε μικρότερο μέγεθος.
Σπειροειδής κεραία: Μια κεραία ικανή να λαμβάνει και να μεταδίδει κυκλικά πολωμένα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Συνήθως κατασκευάζονται από μεταλλικό σύρμα ή λαμαρίνα και έχουν μία ή περισσότερες σπειροειδείς δομές.
Υπάρχουν πολλοί τύποι κεραιών για χρήση σε διαφορετικές καταστάσεις, όπως διαφορετικές συχνότητες, διαφορετικούς σκοπούς, διαφορετικές περιστάσεις και διαφορετικές απαιτήσεις. Κάθε τύπος κεραίας έχει τα μοναδικά του χαρακτηριστικά και τα κατάλληλα σενάρια. Όταν επιλέγετε μια κατάλληλη κεραία RFID, πρέπει να επιλέξετε με βάση τις πραγματικές απαιτήσεις της εφαρμογής και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις κεραίες, επισκεφθείτε τη διεύθυνση:
Τηλέφωνο: 0086-028-82695327
Ώρα δημοσίευσης: 15 Μαΐου 2024
