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Die Lese- und Schreibentfernung eines RFID-Lesegeräts (Radio Frequency Identification) hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. der Sendeleistung des RFID-Lesegeräts, dem Antennengewinn des Lesegeräts, der Empfindlichkeit des Lesegerät-ICs und der Gesamtantenneneffizienz des Lesegeräts , die umgebenden Objekte (insbesondere Metallobjekte) und Funkfrequenzstörungen (RF) von nahegelegenen RFID-Lesegeräten oder anderen externen Sendern wie schnurlosen Telefonen.

Unter anderem ist der Antennengewinn ein wichtiger Faktor, der die Lese- und Schreibentfernung des RFID-Lesegeräts beeinflusst.Der Antennengewinn bezieht sich auf das Verhältnis der Leistungsdichte des von der tatsächlichen Antenne erzeugten Signals und der idealen Strahlungseinheit am selben Punkt im Raum unter der Bedingung gleicher Eingangsleistung.Der Antennengewinn ist ein äußerst wichtiges Kriterium für die Netzwerkzugangsprüfung, das die Richtwirkung der Antenne und die Konzentration der Signalenergie angibt.Die Größe des Gewinns beeinflusst die Abdeckung und Stärke des von der Antenne übertragenen Signals.Je schmaler die Hauptkeule und je kleiner die Nebenkeule, desto konzentrierter ist die Energie und desto höher ist der Antennengewinn.Im Allgemeinen hängt die Verbesserung des Gewinns hauptsächlich von der Verringerung der Keulenbreite der Strahlung in vertikaler Richtung bei gleichzeitiger Beibehaltung der omnidirektionalen Strahlungsleistung in der horizontalen Ebene ab.

Drei Punkte, die es zu beachten gilt

1. Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich der Antennengewinn auf den Gewinn in maximaler Strahlungsrichtung;
2. Unter den gleichen Bedingungen gilt: Je höher der Gewinn, desto besser die Richtwirkung und desto größer die Entfernung der Funkwellenausbreitung, d. h. die zurückgelegte Entfernung.Die Breite der Wellengeschwindigkeit wird jedoch nicht komprimiert, und je schmaler die Wellenkeule, desto schlechter ist die Gleichmäßigkeit der Abdeckung.
3. Die Antenne ist ein passives Gerät und erhöht die Signalstärke nicht.Der Antennengewinn wird oft als relativ zu einer bestimmten Referenzantenne bezeichnet.Antennengewinn ist einfach die Fähigkeit, Energie effizient zu konzentrieren, um elektromagnetische Wellen in eine bestimmte Richtung auszustrahlen oder zu empfangen.

Antennengewinn und Sendeleistung

Das vom Funksender ausgegebene Hochfrequenzsignal wird über die Zuleitung (Kabel) zur Antenne gesendet und von der Antenne in Form elektromagnetischer Wellen abgestrahlt.Nachdem die elektromagnetische Welle den Empfangsort erreicht hat, wird sie von der Antenne empfangen (nur ein kleiner Teil der Leistung wird empfangen) und über die Zuleitung an den Funkempfänger gesendet.Daher ist es in der drahtlosen Netzwerktechnik sehr wichtig, die Sendeleistung des Sendegeräts und die Strahlungsfähigkeit der Antenne zu berechnen.

Die Sendeleistung von Funkwellen bezieht sich auf die Energie innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs, und es gibt normalerweise zwei Maße oder Messstandards:

Leistung (W)

Bezogen auf den linearen Pegel von 1 Watt (Watt).

Verstärkung (dBm)

Bezogen auf den Proportionalwert von 1 Milliwatt (Milliwatt).

Die beiden Ausdrücke können ineinander umgewandelt werden:

dBm = 10 x log[Leistung mW]

mW = 10^[Verstärkung dBm / 10 dBm]

In drahtlosen Systemen werden Antennen verwendet, um Stromwellen in elektromagnetische Wellen umzuwandeln.Bei der Umwandlung können die gesendeten und empfangenen Signale auch „verstärkt“ werden.Das Maß für diese Energieverstärkung wird „Gain“ genannt.Der Antennengewinn wird in „dBi“ gemessen.

Da die elektromagnetische Wellenenergie im drahtlosen System durch Verstärkung und Überlagerung der Sendeenergie des Sendegeräts und der Antenne erzeugt wird, ist es am besten, die Sendeenergie mit der gleichen Messverstärkung (dB) zu messen, z Die Leistung des Sendegeräts beträgt 100 mW oder 20 dBm.der Antennengewinn beträgt 10 dBi, dann:

Sendegesamtenergie = Sendeleistung (dBm) + Antennengewinn (dBi)
= 20 dBm + 10 dBi
= 30 dBm
Oder: = 1000mW = 1W

Je flacher der „Reifen“ ist, desto konzentrierter ist das Signal, desto größer ist der Gewinn, desto größer ist die Antennengröße und desto schmaler ist die Strahlbandbreite.
Die Testausrüstung ist eine Signalquelle, ein Spektrumanalysator oder ein anderes Signalempfangsgerät und ein Punktquellenstrahler.
Verwenden Sie zunächst eine ideale (annähernd ideale) Punktquellen-Strahlungsantenne, um Leistung hinzuzufügen.Verwenden Sie dann einen Spektrumanalysator oder ein Empfangsgerät, um die Empfangsleistung in einem bestimmten Abstand von der Antenne zu testen.Die gemessene Empfangsleistung beträgt P1;
Ersetzen Sie die zu testende Antenne, fügen Sie die gleiche Leistung hinzu, wiederholen Sie den obigen Test an derselben Position und die gemessene Empfangsleistung ist P2;
Berechnen Sie den Gewinn: G=10Log(P2/P1) – Auf diese Weise erhält man den Gewinn der Antenne.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Antenne ein passives Gerät ist und keine Energie erzeugen kann.Der Antennengewinn ist nur die Fähigkeit, Energie effektiv zu konzentrieren, um elektromagnetische Wellen in eine bestimmte Richtung auszustrahlen oder zu empfangen;Der Gewinn der Antenne wird durch die Überlagerung von Oszillatoren erzeugt.Je höher der Gewinn, desto länger ist die Antennenlänge.Die Verstärkung wird um 3 dB erhöht und die Lautstärke verdoppelt;Je höher der Antennengewinn, desto besser die Richtwirkung, desto größer der Leseabstand, desto konzentrierter die Energie, desto schmaler die Keulen und desto schmaler der Lesebereich.DerHandheld-Wireless RFID-Handheldkann eine Antennenverstärkung von 4 dBi unterstützen, die HF-Ausgangsleistung kann 33 dBm erreichen und der Leseabstand kann 20 m erreichen, was die Identifikations- und Zählanforderungen der meisten Inventar- und Lagerprojekte erfüllen kann.