Antenne RFID: larghezza di fascio e direttività

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Anche se le antenne RFID non sono il cervello di un sistema RFID, sono comunque dispositivi complessi che possono ostacolare o avvantaggiare un sistema RFID a seconda dell'applicazione e dell'antenna scelta. Ad esempio, la scelta dell'antenna sbagliata per una determinata applicazione potrebbe comportare pollici dell'intervallo di lettura anziché dei piedi. Oltre alle linee guida di base per scegliere un'antenna come il guadagno e la polarizzazione, esistono altri fattori che potrebbero portare il raggio di lettura di un sistema ei risultati al livello successivo. Larghezza di fascio e direzionalità sono due principi fondamentali da afferrare per prendere una decisione d'acquisto più consapevole.


Ampiezza fascio

L'ampiezza del raggio è definita come "l'angolo tra due punti sullo stesso piano in cui la radiazione scende a" metà potenza ", o 3 dB sotto il punto di massima irradiazione." ¹. Può anche essere pensato come il picco di potenza irradiata del lobo principale. Generalmente si pensa all'ampiezza del raggio come l'angolo orizzontale su un modello di radiazione, ma ci sono due larghezze di fascio: azimut (orizzontale) e quota (verticale).


Azimut vs. Elevation


Se l'antenna si trova su un piano 3D, come sotto, sarai in grado di vedere con precisione l'ampiezza del fascio di azimuth e di elevazione. Comprendere l'ampiezza del fascio di azimuth e di elevazione di un'antenna RFID consente a una persona di scegliere l'antenna migliore per la propria applicazione. In alcune applicazioni, è necessaria una larghezza di fascio di azimuth o elevazione molto ampia per poter leggere tutti gli elementi etichettati allineati, ad esempio, in una piccola stanza. In altre applicazioni, come un nastro trasportatore, è più adatto un raggio più sottile e acuto. Alcune schede tecniche dell'antenna mostrano in realtà il modello 3D dell'azimut e delle ampiezze del fascio di elevazione, mentre le schede tecniche di altri produttori mostrano modelli 2D. I modelli 2D sono più basilari, ma sono ancora in grado di mostrare chiaramente l'ampiezza del raggio in entrambi i piani.


direttività

La direttività dell'antenna è definita come "la sua capacità di concentrarsi in una particolare direzione per trasmettere o ricevere energia" ¹. Il modo in cui un'antenna dirige la sua energia è un fattore enorme sia nella scelta di un'antenna che nella creazione di un'applicazione. Se un'antenna è installata in un'applicazione e il tipo e il tipo di radiazione non sono noti, gli elementi etichettati potrebbero non essere letti o essere influenzati dall'assorbimento, dalla diffrazione, dalla riflessione e dalla rifrazione. Le antenne possono essere raggruppate in due gruppi diversi in base alla direttività: isotropica o anisotropa, omnidirezionale o direzionale.


Isotropico vs. Anisotropico


Un altro concetto importante per capire le antenne è che ci sono due tipi principali in termini di fasci e direzionalità: isotropi e anisotropi. Un'antenna isotropica è quella che emette un campo RF uniformemente in tutte le direzioni. Una perfetta antenna isotropa RFID, o una che emette onde radio in generale, non esiste perché il concetto viola le equazioni di Maxwell. Anche se non ci sono vere antenne isotopiche disponibili per l'acquisto, è comunque utile comprendere il concetto perché può essere di aiuto quando si apprende il guadagno.


Se il guadagno è scritto come dBi invece di dBd, viene visualizzato sul valore di un'antenna isotropica. Il vero punteggio di guadagno di un'antenna viene visualizzato in dBd. Poiché le antenne isotropiche si irradiano equamente in tutte le direzioni, ritrarre il guadagno in dBi essenzialmente lo gonfia. Per confrontare i diversi guadagni dell'antenna visualizzati in dBd e dBi, utilizzare le seguenti formule.


dBi = Guadagno antenna in dBd + 2,14 dB


Un'antenna anisotropica implica solo l'opposto di isotropico ed è definita come un'antenna che irradia energia in modo diverso e ineguale nei campi di elevazione e di azimuth. Tutte le antenne vendute sono anisotropiche.


Omni-direzionale e direzionale


Le antenne omnidirezionali e direzionali differiscono nella direzionalità del raggio. Le antenne omnidirezionali sono utilizzate principalmente nelle antenne di prossimità, ma possono essere anche in altri tipi. Queste antenne sono costruite per aumentare la copertura del piano di azimuth e ridurre la copertura nel piano di elevazione; questo viene fatto emettendo la potenza RF in uno schema sferico. In un modello 3D, l'ampiezza di raggio di queste antenne sembra una ciambella o una sfera e di solito hanno un guadagno di medio livello.


Le antenne direzionali sono più comuni e di solito hanno antenne esterne. Le antenne direzionali emettono una potenza RF concentrata verso un'area mirata. Talvolta queste antenne hanno una larghezza di fascio di azimuth ed elevazione all'incirca dello stesso grado per fornire il perfetto "raggio" di copertura. L'ampiezza del raggio (azimut o elevazione) è determinata direttamente dal guadagno dell'antenna: più alto è il guadagno, più focalizzato è il raggio. Esistono tutti i tipi di antenne direzionali con diversi angoli di azimuth e di elevazione e guadagni. Comprendere l'ampiezza del raggio, il guadagno, la direzionalità e il modo in cui ciascuno di questi interagisce per creare un modello di radiazione aiuterà nella scelta della migliore antenna per un'applicazione.

Last update: Jan 30, 2018

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