La distancia de lectura y escritura de un lector de identificación por radiofrecuencia (RFID) depende de muchos factores, como la potencia de transmisión del lector RFID, la ganancia de la antena del lector, la sensibilidad del IC del lector y la eficiencia general de la antena del lector. , los objetos circundantes (especialmente objetos metálicos) y la interferencia de radiofrecuencia (RF) de lectores RFID cercanos u otros transmisores externos como teléfonos inalámbricos.
Entre ellos, la ganancia de la antena es un factor importante que afecta la distancia de lectura y escritura del lector RFID.La ganancia de la antena se refiere a la relación entre la densidad de potencia de la señal generada por la antena real y la unidad de radiación ideal en el mismo punto del espacio bajo la condición de igual potencia de entrada.La ganancia de la antena es un criterio extremadamente importante para las pruebas de acceso a la red, que indica la directividad de la antena y la concentración de la energía de la señal.El tamaño de la ganancia afecta la cobertura y la intensidad de la señal transmitida por la antena.Cuanto más estrecho sea el lóbulo principal y más pequeño el lóbulo lateral, más concentrada estará la energía y mayor será la ganancia de la antena.En términos generales, la mejora de la ganancia depende principalmente de reducir el ancho del lóbulo de la radiación en la dirección vertical, manteniendo al mismo tiempo el rendimiento de la radiación omnidireccional en el plano horizontal.
Tres puntos a tener en cuenta
1. A menos que se especifique lo contrario, la ganancia de la antena se refiere a la ganancia en la dirección máxima de radiación;
2. En las mismas condiciones, cuanto mayor sea la ganancia, mejor será la directividad y mayor será la distancia de propagación de las ondas de radio, es decir, mayor será la distancia recorrida.Sin embargo, el ancho de la velocidad de la onda no se comprimirá y cuanto más estrecho sea el lóbulo de la onda, peor será la uniformidad de la cobertura.
3. La antena es un dispositivo pasivo y no aumentará la potencia de la señal.A menudo se dice que la ganancia de la antena es relativa a una determinada antena de referencia.La ganancia de antena es simplemente la capacidad de concentrar energía de manera eficiente para irradiar o recibir ondas electromagnéticas en una dirección particular.
Ganancia de antena y potencia de transmisión
La señal de radiofrecuencia emitida por el transmisor de radio se envía a la antena a través del alimentador (cable) y la antena la irradia en forma de ondas electromagnéticas.Una vez que la onda electromagnética llega al lugar de recepción, la antena la recibe (solo se recibe una pequeña parte de la potencia) y la envía al receptor de radio a través del alimentador.Por lo tanto, en ingeniería de redes inalámbricas, es muy importante calcular la potencia de transmisión del dispositivo transmisor y la capacidad de radiación de la antena.
La potencia transmitida de las ondas de radio se refiere a la energía dentro de un rango de frecuencia determinado, y suele haber dos medidas o estándares de medición:
Potencia (W)
Relativo al nivel lineal de 1 vatio (Watts).
Ganancia (dBm)
Relativo al nivel proporcional de 1 milivatio (Miliwatt).
Las dos expresiones se pueden convertir entre sí:
dBm = 10 x log[potencia mW]
mW = 10^[Ganancia dBm / 10 dBm]
En los sistemas inalámbricos, las antenas se utilizan para convertir las ondas de corriente en ondas electromagnéticas.Durante el proceso de conversión, las señales transmitidas y recibidas también pueden "amplificarse".La medida de esta amplificación de energía se llama "Ganancia".La ganancia de la antena se mide en “dBi”.
Dado que la energía de onda electromagnética en el sistema inalámbrico se genera mediante la amplificación y superposición de la energía de transmisión del dispositivo transmisor y la antena, es mejor medir la energía de transmisión con la misma ganancia de medición (dB), por ejemplo, la la potencia del dispositivo transmisor es de 100 mW o 20 dBm;la ganancia de la antena es 10dBi, entonces:
Transmisión de energía total = potencia de transmisión (dBm) + ganancia de antena (dBi)
= 20 dBm + 10 dBi
= 30 dBm
O: = 1000mW = 1W
Aplane el “neumático”, cuanto más concentrada sea la señal, mayor será la ganancia, mayor será el tamaño de la antena y más estrecho será el ancho de banda del haz.
El equipo de prueba es una fuente de señal, un analizador de espectro u otro equipo receptor de señal y un radiador de fuente puntual.
Primero use una antena de radiación de fuente puntual ideal (aproximadamente ideal) para agregar energía;luego use un analizador de espectro o un dispositivo receptor para probar la potencia recibida a una cierta distancia de la antena.La potencia recibida medida es P1;
Reemplace la antena bajo prueba, agregue la misma potencia, repita la prueba anterior en la misma posición y la potencia recibida medida es P2;
Calcule la ganancia: G=10Log(P2/P1)——De esta forma se obtiene la ganancia de la antena.
En resumen, se puede observar que la antena es un dispositivo pasivo y no puede generar energía.La ganancia de la antena es sólo la capacidad de concentrar energía de manera efectiva para irradiar o recibir ondas electromagnéticas en una dirección específica;la ganancia de la antena se genera por la superposición de osciladores.Cuanto mayor sea la ganancia, mayor será la longitud de la antena.La ganancia aumenta en 3 dB y el volumen se duplica;cuanto mayor sea la ganancia de la antena, mejor será la directividad, mayor será la distancia de lectura, más concentrada será la energía, más estrechos serán los lóbulos y más estrecho será el rango de lectura.ElPortátil-inalámbrico RFID portátilPuede admitir una ganancia de antena de 4dbi, la potencia de salida de RF puede alcanzar los 33dbm y la distancia de lectura puede alcanzar los 20m, lo que puede cumplir con los requisitos de identificación y conteo de la mayoría de los proyectos de inventario y almacén.
Hora de publicación: 29 de diciembre de 2022