أخبار

تعتمد مسافة القراءة والكتابة لقارئ تحديد الترددات الراديوية (RFID) على العديد من العوامل، مثل قوة إرسال قارئ RFID، وكسب الهوائي للقارئ، وحساسية IC للقارئ، وكفاءة الهوائي الإجمالية للقارئ. والأشياء المحيطة (خاصة الأجسام المعدنية) وتداخل الترددات اللاسلكية (RF) من أجهزة قراءة RFID القريبة أو أجهزة الإرسال الخارجية الأخرى مثل الهواتف اللاسلكية.

من بينها، يعد كسب الهوائي عاملاً مهمًا يؤثر على مسافة القراءة والكتابة لقارئ RFID.يشير كسب الهوائي إلى نسبة كثافة طاقة الإشارة الناتجة عن الهوائي الفعلي ووحدة الإشعاع المثالية في نفس النقطة في الفضاء بشرط تساوي طاقة الإدخال.يعد كسب الهوائي معيارًا مهمًا للغاية لاختبار الوصول إلى الشبكة، مما يشير إلى اتجاهية الهوائي وتركيز طاقة الإشارة.يؤثر حجم الكسب على تغطية وقوة الإشارة المرسلة بواسطة الهوائي.كلما كان الفص الرئيسي أضيق والفص الجانبي أصغر، كلما كانت الطاقة أكثر تركيزًا، وكلما زاد كسب الهوائي.وبشكل عام، فإن تحسين الكسب يعتمد بشكل رئيسي على تقليل عرض فص الإشعاع في الاتجاه الرأسي، مع الحفاظ على أداء الإشعاع شامل الاتجاهات في المستوى الأفقي.

ثلاث نقاط يجب ملاحظتها

1. ما لم ينص على خلاف ذلك، يشير كسب الهوائي إلى الكسب في اتجاه الإشعاع الأقصى؛
2. في ظل نفس الظروف، كلما زاد الكسب، كان الاتجاه أفضل، وكلما زادت مسافة انتشار الموجات الراديوية، أي المسافة المتزايدة المغطاة.ومع ذلك، لن يتم ضغط عرض سرعة الموجة، وكلما كان فص الموجة أضيق، كلما كان توحيد التغطية أسوأ.
3. الهوائي جهاز سلبي ولن يزيد من قوة الإشارة.غالبًا ما يُقال إن كسب الهوائي مرتبط بهوائي مرجعي معين.كسب الهوائي هو ببساطة القدرة على تركيز الطاقة بكفاءة لإشعاع أو استقبال الموجات الكهرومغناطيسية في اتجاه معين.

كسب الهوائي ونقل الطاقة

يتم إرسال إشارة التردد الراديوي الناتجة عن جهاز إرسال الراديو إلى الهوائي من خلال وحدة التغذية (الكابل)، ويشعها الهوائي على شكل موجات كهرومغناطيسية.بعد وصول الموجة الكهرومغناطيسية إلى موقع الاستقبال، يتم استقبالها بواسطة الهوائي (يتم استقبال جزء صغير فقط من الطاقة)، ​​وإرسالها إلى جهاز استقبال الراديو من خلال وحدة التغذية.لذلك، في هندسة الشبكات اللاسلكية، من المهم جدًا حساب قوة الإرسال لجهاز الإرسال وقدرة الإشعاع للهوائي.

تشير الطاقة المرسلة لموجات الراديو إلى الطاقة ضمن نطاق تردد معين، وعادة ما يكون هناك مقياسان أو معياران للقياس:

الطاقة (وات)

نسبة إلى المستوى الخطي 1 وات (وات).

كسب (ديسيبل)

نسبة إلى المستوى النسبي 1 ملي واط (ملي واط).

يمكن تحويل التعبيرين لبعضهما البعض:

ديسيبل = 10 × سجل [الطاقة ميغاواط]

ميغاواط = 10 ^ [كسب ديسيبل ميلي واط / 10 ديسيبل ميلي واط]

في الأنظمة اللاسلكية، تستخدم الهوائيات لتحويل الموجات الحالية إلى موجات كهرومغناطيسية.أثناء عملية التحويل، يمكن أيضًا "تضخيم" الإشارات المرسلة والمستقبلة.ويسمى مقياس تضخيم الطاقة هذا "الكسب".يتم قياس كسب الهوائي بـ "dBi".

نظرًا لأن طاقة الموجات الكهرومغناطيسية في النظام اللاسلكي يتم توليدها عن طريق تضخيم وتراكب طاقة الإرسال لجهاز الإرسال والهوائي، فمن الأفضل قياس طاقة الإرسال بنفس كسب القياس (dB)، على سبيل المثال، قوة جهاز الإرسال هي 100 ميجاوات، أو 20 ديسيبل ميلي واط؛كسب الهوائي هو 10dBi، ثم:

إجمالي طاقة الإرسال = قدرة الإرسال (dBm) + كسب الهوائي (dBi)
= 20dBm + 10dBi
= 30 ديسيبل وات
أو: = 1000 ميجاوات = 1 وات

قم بتسوية "الإطار"، فكلما زاد تركيز الإشارة، زاد الكسب، وكبر حجم الهوائي، وضيق عرض نطاق الحزمة.
معدات الاختبار هي مصدر الإشارة أو محلل الطيف أو غيرها من معدات استقبال الإشارة ومشعاع مصدر النقطة.
استخدم أولاً هوائي إشعاع مصدر نقطة مثالي (مثالي تقريبًا) لإضافة طاقة؛ثم استخدم محلل الطيف أو جهاز الاستقبال لاختبار الطاقة المستقبلة على مسافة معينة من الهوائي.والقدرة المستقبلة المقاسة هي P1؛
استبدل الهوائي قيد الاختبار، وأضف نفس الطاقة، وكرر الاختبار أعلاه في نفس الموضع، والطاقة المستقبلة المقاسة هي P2؛
حساب الكسب: G=10Log(P2/P1) —— بهذه الطريقة يتم الحصول على كسب الهوائي.

خلاصة القول، يمكن ملاحظة أن الهوائي جهاز سلبي ولا يمكنه توليد الطاقة.كسب الهوائي هو فقط القدرة على تركيز الطاقة بشكل فعال لإشعاع أو استقبال الموجات الكهرومغناطيسية في اتجاه معين؛يتم إنشاء كسب الهوائي من خلال تراكب المذبذبات.كلما زاد الكسب، زاد طول الهوائي.يتم زيادة الكسب بمقدار 3 ديسيبل، ويتم مضاعفة الحجم؛كلما زاد كسب الهوائي، كلما كانت الاتجاهية أفضل، وكلما زادت مسافة القراءة، زاد تركيز الطاقة، وضيقت الفصوص، وضيق نطاق القراءة.المحمول لاسلكي RFID المحمولةيمكن أن تدعم كسب هوائي 4dbi، ويمكن أن تصل طاقة خرج التردد اللاسلكي إلى 33dbm، ويمكن أن تصل مسافة القراءة إلى 20 مترًا، والتي يمكن أن تلبي متطلبات التحديد والعد لمعظم مشاريع المخزون والمستودعات.