ข่าว

ระยะการอ่านและเขียนของเครื่องอ่านการระบุความถี่วิทยุ (RFID) ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น กำลังส่งของเครื่องอ่าน RFID อัตราขยายเสาอากาศของเครื่องอ่าน ความไวของ IC เครื่องอ่าน ประสิทธิภาพเสาอากาศโดยรวมของเครื่องอ่าน วัตถุที่อยู่รอบๆ (โดยเฉพาะวัตถุที่เป็นโลหะ) และการรบกวนของความถี่วิทยุ (RF) จากเครื่องอ่าน RFID ในบริเวณใกล้เคียงหรือเครื่องส่งสัญญาณภายนอกอื่นๆ เช่น โทรศัพท์ไร้สาย

อัตราขยายของเสาอากาศเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อระยะการอ่านและการเขียนของเครื่องอ่าน RFIDอัตราขยายของเสาอากาศหมายถึงอัตราส่วนของความหนาแน่นของพลังงานของสัญญาณที่สร้างโดยเสาอากาศจริงและหน่วยการแผ่รังสีในอุดมคติที่จุดเดียวกันในอวกาศภายใต้เงื่อนไขของกำลังไฟฟ้าเข้าที่เท่ากันอัตราขยายของเสาอากาศเป็นเกณฑ์ที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบการเข้าถึงเครือข่าย ซึ่งระบุทิศทางของเสาอากาศและความเข้มข้นของพลังงานสัญญาณขนาดของเกนจะส่งผลต่อความครอบคลุมและความแรงของสัญญาณที่ส่งโดยเสาอากาศยิ่งกลีบหลักแคบและกลีบด้านข้างยิ่งเล็ก พลังงานก็จะยิ่งมีความเข้มข้นมากขึ้น และอัตราขยายของเสาอากาศก็จะสูงขึ้นตามไปด้วยโดยทั่วไปแล้ว การปรับปรุงอัตราขยายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการลดความกว้างของกลีบของการแผ่รังสีในทิศทางแนวตั้ง ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพของการแผ่รังสีรอบทิศทางในระนาบแนวนอน

สามจุดที่ควรทราบ

1. เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น อัตราขยายของสายอากาศหมายถึงอัตราขยายในทิศทางการแผ่รังสีสูงสุด
2. ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ยิ่งเกนสูง ทิศทางก็จะยิ่งดีขึ้น และระยะห่างของการแพร่กระจายคลื่นวิทยุก็จะยิ่งไกลออกไป นั่นคือระยะทางที่ครอบคลุมที่เพิ่มขึ้นอย่างไรก็ตาม ความกว้างของความเร็วคลื่นจะไม่ถูกบีบอัด และยิ่งกลีบคลื่นแคบลง ความสม่ำเสมอของการครอบคลุมก็จะยิ่งแย่ลง
3. เสาอากาศเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟและจะไม่เพิ่มพลังของสัญญาณอัตราขยายของเสาอากาศมักกล่าวกันว่าสัมพันธ์กับเสาอากาศอ้างอิงบางตัวอัตราขยายของเสาอากาศเป็นเพียงความสามารถในการรวมพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อแผ่หรือรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางเฉพาะ

เสาอากาศรับและส่งกำลัง

สัญญาณความถี่วิทยุที่ส่งออกโดยเครื่องส่งสัญญาณวิทยุจะถูกส่งไปยังเสาอากาศผ่านตัวป้อน (สายเคเบิล) และถูกแผ่โดยเสาอากาศในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหลังจากที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปถึงตำแหน่งรับ เสาอากาศจะได้รับ (รับพลังงานเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้น) และส่งไปยังเครื่องรับวิทยุผ่านตัวป้อนดังนั้นในวิศวกรรมเครือข่ายไร้สาย การคำนวณกำลังส่งของอุปกรณ์ส่งสัญญาณและความสามารถในการแผ่รังสีของเสาอากาศจึงเป็นสิ่งสำคัญมาก

กำลังส่งของคลื่นวิทยุหมายถึงพลังงานภายในช่วงความถี่ที่กำหนด และโดยปกติจะมีการวัดหรือมาตรฐานการวัดสองแบบ:

กำลัง (วัตต์)

สัมพันธ์กับระดับเชิงเส้น 1 วัตต์ (วัตต์)

กำไร (dBm)

สัมพันธ์กับระดับสัดส่วน 1 มิลลิวัตต์ (มิลลิวัตต์)

ทั้งสองนิพจน์สามารถแปลงเป็นกันได้:

dBm = 10 x บันทึก [กำลัง mW]

mW = 10^[ได้รับ dBm / 10 dBm]

ในระบบไร้สาย เสาอากาศใช้ในการแปลงคลื่นปัจจุบันเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในระหว่างกระบวนการแปลง สัญญาณที่ส่งและรับสามารถ "ขยาย" ได้เช่นกันการวัดการขยายพลังงานนี้เรียกว่า "เกน"อัตราขยายของเสาอากาศวัดเป็น "dBi"

เนื่องจากพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบไร้สายถูกสร้างขึ้นโดยการขยายและการซ้อนทับของพลังงานการส่งของอุปกรณ์ส่งสัญญาณและเสาอากาศ วิธีที่ดีที่สุดคือการวัดพลังงานการส่งด้วยค่าเกนการวัด (dB) ที่เท่ากัน เช่น กำลังของอุปกรณ์ส่งสัญญาณคือ 100mW หรือ 20dBmอัตราขยายของเสาอากาศคือ 10dBi ดังนั้น:

กำลังส่งทั้งหมด = กำลังส่ง (dBm) + อัตราขยายเสาอากาศ (dBi)
= 20dBm + 10dBi
= 30dBm
หรือ: = 1,000mW = 1W

ทำให้ "ยาง" เรียบลง ยิ่งสัญญาณมีความเข้มข้นมากขึ้น อัตราขยายก็จะมากขึ้น ขนาดของเสาอากาศก็จะใหญ่ขึ้น และแบนด์วิธของลำแสงก็จะแคบลง
อุปกรณ์ทดสอบได้แก่ แหล่งสัญญาณ เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม หรืออุปกรณ์รับสัญญาณอื่นๆ และหม้อน้ำแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุด
ขั้นแรกให้ใช้เสาอากาศรังสีแหล่งกำเนิดในอุดมคติ (โดยประมาณ) เพื่อเพิ่มกำลังจากนั้นใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมหรืออุปกรณ์รับสัญญาณเพื่อทดสอบกำลังรับที่ระยะห่างจากเสาอากาศกำลังรับที่วัดได้คือ P1;
เปลี่ยนเสาอากาศภายใต้การทดสอบ เพิ่มกำลังเดียวกัน ทำซ้ำการทดสอบข้างต้นที่ตำแหน่งเดียวกัน และกำลังรับที่วัดได้คือ P2;
คำนวณเกน: G=10Log(P2/P1)——ด้วยวิธีนี้ จะได้เกนของเสาอากาศ

โดยสรุปจะเห็นได้ว่าเสาอากาศเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟและไม่สามารถสร้างพลังงานได้อัตราขยายของเสาอากาศเป็นเพียงความสามารถในการรวมพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อแผ่หรือรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางเฉพาะอัตราขยายของเสาอากาศเกิดจากการซ้อนทับของออสซิลเลเตอร์ยิ่งเกนสูงเท่าใด ความยาวของเสาอากาศก็จะยิ่งยาวขึ้นเท่านั้นอัตราขยายเพิ่มขึ้น 3dB และระดับเสียงเป็นสองเท่ายิ่งเสาอากาศได้รับสูง ทิศทางก็จะยิ่งดีขึ้น ระยะการอ่านยิ่งไกล พลังงานก็จะยิ่งมีความเข้มข้นมากขึ้น กลีบก็จะแคบลง และระยะการอ่านก็จะแคบลงที่มือถือไร้สาย เครื่องอ่านบาร์โค้ดแบบมือถือสามารถรองรับอัตราขยายเสาอากาศ 4dbi กำลังส่ง RF สามารถเข้าถึง 33dbm และระยะการอ่านสามารถเข้าถึง 20 เมตร ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการระบุและการนับจำนวนสินค้าคงคลังและโครงการคลังสินค้าส่วนใหญ่