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A distância de leitura e gravação de um leitor de identificação por radiofrequência (RFID) depende de muitos fatores, como a potência de transmissão do leitor RFID, o ganho da antena do leitor, a sensibilidade do IC do leitor, a eficiência geral da antena do leitor , os objetos ao redor (especialmente objetos de metal) e a interferência de radiofrequência (RF) de leitores RFID próximos ou outros transmissores externos, como telefones sem fio.

Entre eles, o ganho da antena é um fator importante que afeta a distância de leitura e escrita do leitor RFID.O ganho da antena refere-se à razão entre a densidade de potência do sinal gerado pela antena real e a unidade de radiação ideal no mesmo ponto do espaço sob a condição de potência de entrada igual.O ganho da antena é um critério extremamente importante para testes de acesso à rede, que indica a diretividade da antena e a concentração da energia do sinal.O tamanho do ganho afeta a cobertura e a força do sinal transmitido pela antena.Quanto mais estreito for o lóbulo principal e menor o lóbulo lateral, mais concentrada será a energia e maior será o ganho da antena.De um modo geral, a melhoria do ganho depende principalmente da redução da largura do lóbulo da radiação na direção vertical, mantendo ao mesmo tempo o desempenho da radiação omnidirecional no plano horizontal.

Três pontos a serem observados

1. Salvo indicação em contrário, o ganho da antena refere-se ao ganho na direção máxima da radiação;
2. Nas mesmas condições, quanto maior o ganho, melhor será a diretividade e maior será a distância de propagação das ondas de rádio, ou seja, maior será a distância percorrida.No entanto, a largura da velocidade da onda não será comprimida e quanto mais estreito for o lóbulo da onda, pior será a uniformidade da cobertura.
3. A antena é um dispositivo passivo e não aumentará a potência do sinal.Costuma-se dizer que o ganho da antena é relativo a uma determinada antena de referência.O ganho da antena é simplesmente a capacidade de concentrar energia de forma eficiente para irradiar ou receber ondas eletromagnéticas em uma direção específica.

Ganho de antena e potência de transmissão

O sinal de radiofrequência emitido pelo transmissor de rádio é enviado para a antena através do alimentador (cabo) e é irradiado pela antena na forma de ondas eletromagnéticas.Depois que a onda eletromagnética atinge o local de recepção, ela é recebida pela antena (apenas uma pequena parte da energia é recebida) e enviada ao receptor de rádio através do alimentador.Portanto, na engenharia de redes sem fio, é muito importante calcular a potência de transmissão do dispositivo transmissor e a capacidade de radiação da antena.

A potência transmitida das ondas de rádio refere-se à energia dentro de uma determinada faixa de frequência, e geralmente existem duas medidas ou padrões de medição:

Potência (W)

Em relação ao nível linear de 1 Watt (Watts).

Ganho (dBm)

Em relação ao nível proporcional de 1 miliwatt (Miliwatt).

As duas expressões podem ser convertidas uma na outra:

dBm = 10 x log[potência mW]

mW = 10 ^ [Ganho dBm / 10 dBm]

Em sistemas sem fio, antenas são usadas para converter ondas atuais em ondas eletromagnéticas.Durante o processo de conversão, os sinais transmitidos e recebidos também podem ser “amplificados”.A medida dessa amplificação de energia é chamada de “Ganho”.O ganho da antena é medido em “dBi”.

Como a energia das ondas eletromagnéticas no sistema sem fio é gerada pela amplificação e superposição da energia de transmissão do dispositivo de transmissão e da antena, é melhor medir a energia de transmissão com o mesmo ganho de medição (dB), por exemplo, o a potência do dispositivo transmissor é 100mW ou 20dBm;o ganho da antena é 10dBi, então:

Energia total de transmissão = potência de transmissão (dBm) + ganho da antena (dBi)
= 20dBm + 10dBi
= 30dBm
Ou: = 1000mW = 1W

Achate o “pneu”, quanto mais concentrado for o sinal, maior será o ganho, maior será o tamanho da antena e mais estreita será a largura de banda do feixe.
O equipamento de teste é uma fonte de sinal, um analisador de espectro ou outro equipamento de recepção de sinal e um radiador de fonte pontual.
Primeiro use uma antena de radiação de fonte pontual ideal (aproximadamente ideal) para adicionar energia;em seguida, use um analisador de espectro ou um dispositivo receptor para testar a potência recebida a uma certa distância da antena.A potência recebida medida é P1;
Substitua a antena em teste, adicione a mesma potência, repita o teste acima na mesma posição e a potência recebida medida é P2;
Calcule o ganho: G=10Log(P2/P1)——Desta forma, é obtido o ganho da antena.

Resumindo, percebe-se que a antena é um dispositivo passivo e não pode gerar energia.O ganho da antena é apenas a capacidade de concentrar efetivamente energia para irradiar ou receber ondas eletromagnéticas em uma direção específica;o ganho da antena é gerado pela superposição de osciladores.Quanto maior o ganho, maior será o comprimento da antena.O ganho é aumentado em 3dB e o volume é duplicado;quanto maior o ganho da antena, melhor será a diretividade, maior será a distância de leitura, mais concentrada será a energia, mais estreitos serão os lóbulos e mais estreito será o alcance de leitura.OPortátil sem fio Portátil RFIDpode suportar ganho de antena de 4dbi, a potência de saída de RF pode chegar a 33dbm e a distância de leitura pode chegar a 20m, o que pode atender aos requisitos de identificação e contagem da maioria dos projetos de estoque e armazém.