Відстань зчитування та запису зчитувача радіочастотної ідентифікації (RFID) залежить від багатьох факторів, таких як потужність передачі зчитувача RFID, посилення антени зчитувача, чутливість мікросхеми зчитувача, загальна ефективність антени зчитувача. , навколишні об’єкти (особливо металеві об’єкти) і радіочастотні (РЧ) перешкоди від прилеглих зчитувачів RFID або інших зовнішніх передавачів, таких як бездротові телефони.
Серед них коефіцієнт посилення антени є важливим фактором, що впливає на відстань читання та запису зчитувача RFID.Коефіцієнт посилення антени означає відношення щільності потужності сигналу, створеного фактичною антеною, та ідеальної одиниці випромінювання в одній точці простору за умови однакової вхідної потужності.Підсилення антени є надзвичайно важливим критерієм для тестування доступу до мережі, який вказує на спрямованість антени та концентрацію енергії сигналу.Величина підсилення впливає на покриття та силу сигналу, що передається антеною.Чим вужчий головний пелюсток і чим менший бічний пелюсток, тим концентрованішою буде енергія і тим вищим буде коефіцієнт посилення антени.Взагалі кажучи, покращення підсилення в основному залежить від зменшення ширини пелюстка випромінювання у вертикальному напрямку при збереженні всенаправленого випромінювання в горизонтальній площині.
Три моменти, на які варто звернути увагу
1. Якщо не зазначено інше, посилення антени відноситься до посилення в напрямку максимального випромінювання;
2. За тих самих умов чим вищий коефіцієнт підсилення, тим краща спрямованість і чим далі відстань розповсюдження радіохвилі, тобто більша відстань.Однак ширина швидкості хвилі не буде стиснута, і чим вужчий пелюсток хвилі, тим гірше рівномірність покриття.
3. Антена є пасивним пристроєм і не збільшить потужність сигналу.Коефіцієнт посилення антени часто називають відносно певної еталонної антени.Підсилення антени — це просто здатність ефективно концентрувати енергію для випромінювання або прийому електромагнітних хвиль у певному напрямку.
Посилення антени та потужність передачі
Радіочастотний сигнал, що надходить від радіопередавача, надходить на антену через фідер (кабель) і випромінюється антеною у вигляді електромагнітних хвиль.Після того, як електромагнітна хвиля досягає місця прийому, вона приймається антеною (отримується лише невелика частина потужності) і надсилається до радіоприймача через фідер.Тому при розробці бездротової мережі дуже важливо розрахувати потужність передачі передавального пристрою та здатність випромінювання антени.
Потужність радіохвиль, що передається, відноситься до енергії в заданому діапазоні частот, і зазвичай існує два вимірювання або стандарти вимірювання:
Потужність (Вт)
Відносно лінійного рівня 1 Вт (Ватт).
посилення (дБм)
Відносно пропорційного рівня 1 міліват (Міліват).
Два вирази можна перетворити один на одного:
дБм = 10 x log [потужність, мВт]
мВт = 10^[Посилення дБм / 10 дБм]
У бездротових системах антени використовуються для перетворення хвиль струму в електромагнітні хвилі.У процесі перетворення переданий і прийнятий сигнали також можуть бути «посилені».Міра цього посилення енергії називається «підсиленням».Посилення антени вимірюється в «дБі».
Оскільки енергія електромагнітної хвилі в бездротовій системі генерується підсиленням і суперпозицією енергії передачі передавального пристрою та антени, найкраще вимірювати енергію передачі з тим самим підсиленням вимірювання (дБ), наприклад, потужність передавального пристрою 100 мВт, або 20 дБм;посилення антени становить 10 дБі, тоді:
Загальна енергія передачі = потужність передачі (дБм) + посилення антени (дБі)
= 20 дБм + 10 дБі
= 30 дБм
Або: = 1000 мВт = 1 Вт
Розправте «шину», чим концентрованіший сигнал, тим більше посилення, тим більше розмір антени і тим вужча смуга пропускання.
Тестовим обладнанням є джерело сигналу, аналізатор спектру або інше обладнання для прийому сигналу та випромінювач точкового джерела.
Спочатку використовуйте ідеальну (приблизно ідеальну) точкову антену джерела випромінювання, щоб додати потужність;потім за допомогою аналізатора спектру або приймального пристрою перевірте отриману потужність на певній відстані від антени.Виміряна отримана потужність P1;
Замініть тестовану антену, додайте ту саму потужність, повторіть вищевказаний тест у тому самому місці, і виміряна отримана потужність дорівнює P2;
Обчисліть підсилення: G=10Log(P2/P1)——У такий спосіб виходить підсилення антени.
Підводячи підсумок, можна побачити, що антена є пасивним пристроєм і не може генерувати енергію.Коефіцієнт підсилення антени — це лише здатність ефективно концентрувати енергію для випромінювання або прийому електромагнітних хвиль у певному напрямку;посилення антени генерується суперпозицією осциляторів.Чим більше посилення, тим більше довжина антени.Посилення збільшується на 3 дБ, а гучність подвоюється;чим вищий коефіцієнт підсилення антени, тим краща спрямованість, чим далі відстань для зчитування, тим більше концентрована енергія, тим вужчі пелюстки та вужчий діапазон зчитування.TheРучний-бездротовий Портативний RFIDможе підтримувати посилення антени 4dbi, вихідна потужність РЧ може досягати 33dbm, а відстань зчитування може досягати 20 м, що відповідає вимогам щодо ідентифікації та підрахунку більшості проектів інвентаризації та складів.
Час публікації: 29 грудня 2022 р