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La distance de lecture et d'écriture d'un lecteur d'identification par radiofréquence (RFID) dépend de nombreux facteurs, tels que la puissance de transmission du lecteur RFID, le gain de l'antenne du lecteur, la sensibilité du circuit intégré du lecteur, l'efficacité globale de l'antenne du lecteur. , les objets environnants (en particulier les objets métalliques) et les interférences radiofréquences (RF) provenant de lecteurs RFID à proximité ou d'autres émetteurs externes comme les téléphones sans fil.

Parmi eux, le gain de l'antenne est un facteur important affectant la distance de lecture et d'écriture du lecteur RFID.Le gain de l'antenne fait référence au rapport entre la densité de puissance du signal généré par l'antenne réelle et l'unité de rayonnement idéale au même point de l'espace dans des conditions de puissance d'entrée égale.Le gain de l'antenne est un critère extrêmement important pour les tests d'accès au réseau, car il indique la directivité de l'antenne et la concentration de l'énergie du signal.La taille du gain affecte la couverture et la force du signal transmis par l'antenne.Plus le lobe principal est étroit et plus le lobe secondaire est petit, plus l’énergie sera concentrée et plus le gain de l’antenne sera élevé.D'une manière générale, l'amélioration du gain dépend principalement de la réduction de la largeur du lobe du rayonnement dans la direction verticale, tout en maintenant les performances du rayonnement omnidirectionnel dans le plan horizontal.

Trois points à noter

1. Sauf indication contraire, le gain de l'antenne fait référence au gain dans la direction de rayonnement maximale ;
2. Dans les mêmes conditions, plus le gain est élevé, meilleure est la directivité et plus la distance de propagation des ondes radio est grande, c'est-à-dire la distance parcourue augmentée.Cependant, la largeur de la vitesse de l’onde ne sera pas comprimée et plus le lobe d’onde est étroit, plus l’uniformité de la couverture est mauvaise.
3. L'antenne est un appareil passif et n'augmentera pas la puissance du signal.On dit souvent que le gain de l'antenne est relatif à une certaine antenne de référence.Le gain d'antenne est simplement la capacité de concentrer efficacement l'énergie pour rayonner ou recevoir des ondes électromagnétiques dans une direction particulière.

Gain d'antenne et puissance de transmission

Le signal radiofréquence émis par l'émetteur radio est envoyé à l'antenne via le câble d'alimentation et est rayonné par l'antenne sous forme d'ondes électromagnétiques.Une fois que l'onde électromagnétique atteint le lieu de réception, elle est reçue par l'antenne (seule une petite partie de la puissance est reçue) et envoyée au récepteur radio via le chargeur.Par conséquent, dans l’ingénierie des réseaux sans fil, il est très important de calculer la puissance d’émission du dispositif émetteur et la capacité de rayonnement de l’antenne.

La puissance transmise des ondes radio fait référence à l’énergie dans une plage de fréquences donnée, et il existe généralement deux mesures ou normes de mesure :

Puissance (W)

Par rapport à un niveau linéaire de 1 Watts (Watts).

Gain (dBm)

Par rapport au niveau proportionnel de 1 milliwatt (Milliwatt).

Les deux expressions peuvent être converties l'une dans l'autre :

dBm = 10 x log[puissance mW]

mW = 10^[Gagner dBm / 10 dBm]

Dans les systèmes sans fil, les antennes sont utilisées pour convertir les ondes de courant en ondes électromagnétiques.Pendant le processus de conversion, les signaux transmis et reçus peuvent également être « amplifiés ».La mesure de cette amplification énergétique est appelée « Gain ».Le gain de l'antenne est mesuré en « dBi ».

Étant donné que l'énergie des ondes électromagnétiques dans le système sans fil est générée par l'amplification et la superposition de l'énergie d'émission du dispositif d'émission et de l'antenne, il est préférable de mesurer l'énergie d'émission avec le même gain de mesure (dB), par exemple, le la puissance du dispositif de transmission est de 100 mW ou 20 dBm ;le gain de l'antenne est de 10dBi, alors :

Énergie totale de transmission = puissance de transmission (dBm) + gain d'antenne (dBi)
= 20dBm + 10dBi
= 30dBm
Ou : = 1000mW = 1W

Aplatissez le « pneu », plus le signal est concentré, plus le gain est grand, plus la taille de l'antenne est grande et plus la bande passante du faisceau est étroite.
L'équipement de test est une source de signal, un analyseur de spectre ou un autre équipement de réception de signal et un radiateur à source ponctuelle.
Utilisez d’abord une antenne de rayonnement à source ponctuelle idéale (approximativement idéale) pour ajouter une puissance ;utilisez ensuite un analyseur de spectre ou un appareil de réception pour tester la puissance reçue à une certaine distance de l'antenne.La puissance reçue mesurée est P1 ;
Remplacez l'antenne testée, ajoutez la même puissance, répétez le test ci-dessus à la même position, et la puissance reçue mesurée est P2 ;
Calculez le gain : G=10Log(P2/P1)——De cette façon, le gain de l'antenne est obtenu.

En résumé, on constate que l’antenne est un appareil passif et ne peut pas générer d’énergie.Le gain de l'antenne est uniquement la capacité de concentrer efficacement l'énergie pour rayonner ou recevoir des ondes électromagnétiques dans une direction spécifique ;le gain de l'antenne est généré par la superposition d'oscillateurs.Plus le gain est élevé, plus la longueur de l'antenne est longue.Le gain est augmenté de 3 dB et le volume est doublé ;plus le gain de l'antenne est élevé, meilleure est la directivité, plus la distance de lecture est grande, plus l'énergie est concentrée, plus les lobes sont étroits et plus la plage de lecture est étroite.LeOrdinateur de poche sans fil RFID portablepeut prendre en charge un gain d'antenne de 4 dbi, la puissance de sortie RF peut atteindre 33 dBm et la distance de lecture peut atteindre 20 m, ce qui peut répondre aux exigences d'identification et de comptage de la plupart des projets d'inventaire et d'entrepôt.