Trong số các công nghệ truyền thông không dây, chỉ có mối quan hệ giữa thiết bị thu phát không dây và ăng-ten của hệ thống RFID là đặc biệt nhất.Trong họ RFID, ăng-ten và RFID là những thành viên quan trọng như nhau.RFID và ăng-ten phụ thuộc lẫn nhau và không thể tách rời.Cho dù đó là đầu đọc RFID hay thẻ RFID, dù là công nghệ RFID tần số cao hay công nghệ RFID tần số siêu cao, nó không thể tách rời khỏiăng-ten.
Một RFIDăng-tenlà bộ chuyển đổi có tác dụng chuyển đổi sóng dẫn hướng truyền trên đường truyền thành sóng điện từ truyền trong môi trường không giới hạn (thường là không gian trống) hoặc ngược lại.Ăng-ten là một bộ phận của thiết bị vô tuyến dùng để truyền hoặc nhận sóng điện từ.Công suất tín hiệu tần số vô tuyến do máy phát vô tuyến phát ra được truyền đến ăng-ten thông qua bộ cấp nguồn (cáp) và được ăng-ten bức xạ dưới dạng sóng điện từ.Sau khi sóng điện từ đến vị trí thu, nó được ăng-ten thu nhận (chỉ thu được một phần nhỏ công suất) và gửi đến máy thu vô tuyến thông qua bộ cấp nguồn, như minh họa trong hình bên dưới.
Nguyên lý phát sóng điện từ từ anten RFID
Khi một dây dẫn mang dòng điện xoay chiều, nó sẽ phát ra sóng điện từ và khả năng bức xạ của nó liên quan đến chiều dài và hình dạng của dây.Nếu khoảng cách giữa hai dây rất gần thì điện trường bị ràng buộc giữa hai dây nên bức xạ rất yếu;khi hai dây cách nhau ra thì điện trường lan ra không gian xung quanh nên bức xạ tăng lên.Khi chiều dài của dây nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của sóng điện từ bức xạ thì bức xạ rất yếu;khi chiều dài của dây tương đương với bước sóng của sóng điện từ bức xạ thì dòng điện trên dây tăng lên rất nhiều, tạo thành bức xạ mạnh hơn.Dây thẳng nói trên có thể tạo ra bức xạ đáng kể thường được gọi là bộ tạo dao động và bộ tạo dao động là một ăng ten đơn giản.
Bước sóng của sóng điện từ càng dài thì kích thước của ăng-ten càng lớn.Càng cần bức xạ nhiều năng lượng thì kích thước của ăng-ten càng lớn.
Định hướng ăng-ten RFID
Sóng điện từ phát ra từ anten có tính định hướng.Ở đầu phát của ăng-ten, tính định hướng đề cập đến khả năng phát sóng điện từ của ăng-ten theo một hướng nhất định.Đối với đầu thu, điều đó có nghĩa là khả năng nhận sóng điện từ từ các hướng khác nhau của ăng-ten.Đồ thị hàm số giữa các đặc tính bức xạ của anten và tọa độ không gian là mô hình anten.Phân tích mẫu ăng-ten có thể phân tích các đặc tính bức xạ của ăng-ten, tức là khả năng truyền (hoặc nhận) sóng điện từ theo mọi hướng trong không gian của ăng-ten.Tính định hướng của anten thường được biểu diễn bằng các đường cong trên mặt phẳng thẳng đứng và mặt phẳng nằm ngang biểu thị công suất của sóng điện từ phát ra (hoặc thu) theo các hướng khác nhau.
Bằng cách thực hiện những thay đổi tương ứng với cấu trúc bên trong của ăng-ten, tính định hướng của ăng-ten có thể được thay đổi, từ đó hình thành các loại ăng-ten khác nhau với các đặc điểm khác nhau.
Độ lợi anten RFID
Độ lợi anten mô tả một cách định lượng mức độ mà anten phát ra công suất đầu vào một cách tập trung.Từ góc độ của mô hình, thùy chính càng hẹp, thùy bên càng nhỏ và mức tăng càng cao.Trong kỹ thuật, mức tăng ăng-ten được sử dụng để đo khả năng của ăng-ten gửi và nhận tín hiệu theo một hướng cụ thể.Việc tăng mức tăng có thể tăng phạm vi phủ sóng của mạng theo một hướng nhất định hoặc tăng mức tăng trong một phạm vi nhất định.Trong cùng điều kiện, mức tăng càng cao thì sóng vô tuyến truyền càng xa.
Phân loại ăng-ten RFID
Anten lưỡng cực: Còn gọi là anten lưỡng cực đối xứng, nó gồm hai sợi dây thẳng có cùng độ dày và chiều dài được sắp xếp thành một đường thẳng.Tín hiệu được đưa vào từ hai điểm cuối ở giữa và một sự phân bổ dòng điện nhất định sẽ được tạo ra trên hai nhánh của lưỡng cực.Sự phân bố dòng điện này sẽ kích thích một trường điện từ trong không gian xung quanh ăng-ten.
Ăng-ten cuộn: Đây là một trong những ăng-ten được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống RFID.Chúng thường được làm bằng các dây quấn thành cấu trúc hình tròn hoặc hình chữ nhật để có thể nhận và truyền tín hiệu điện từ.
Ăng-ten RF ghép cảm ứng: Ăng-ten RF ghép cảm ứng thường được sử dụng để liên lạc giữa đầu đọc RFID và thẻ RFID.Chúng kết hợp thông qua một từ trường chung.Các ăng-ten này thường có dạng xoắn ốc để tạo từ trường chung giữa đầu đọc RFID và thẻ RFID.
Ăng-ten vá vi dải: Nó thường là một lớp vá kim loại mỏng gắn vào mặt phẳng đất.Ăng-ten vá vi dải có trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ và tiết diện mỏng.Mạng trung chuyển và mạng kết hợp có thể được sản xuất cùng lúc với ăng-ten và có liên quan chặt chẽ với hệ thống thông tin liên lạc.Các mạch in được tích hợp với nhau và các miếng vá có thể được sản xuất bằng quy trình quang khắc, có chi phí thấp và dễ sản xuất hàng loạt.
Anten Yagi: là anten định hướng gồm hai hoặc nhiều lưỡng cực nửa bước sóng.Chúng thường được sử dụng để tăng cường cường độ tín hiệu hoặc thực hiện liên lạc không dây định hướng.
Ăng-ten có khoang hỗ trợ: Đây là loại ăng-ten trong đó ăng-ten và bộ tiếp sóng được đặt trong cùng một khoang phía sau.Chúng thường được sử dụng trong các hệ thống RFID tần số cao và có thể cung cấp chất lượng tín hiệu tốt và ổn định.
Ăng-ten tuyến tính vi dải: Đây là loại ăng-ten thu nhỏ và mỏng, thường được sử dụng trong các thiết bị nhỏ như thiết bị di động và thẻ RFID.Chúng được xây dựng từ các đường microstrip mang lại hiệu suất tốt ở kích thước nhỏ hơn.
Ăng-ten xoắn ốc: Ăng-ten có khả năng thu và truyền sóng điện từ phân cực tròn.Chúng thường được làm bằng dây kim loại hoặc tấm kim loại và có một hoặc nhiều cấu trúc hình xoắn ốc.
Có nhiều loại ăng-ten để sử dụng trong các tình huống khác nhau như tần số khác nhau, mục đích khác nhau, các dịp khác nhau và các yêu cầu khác nhau.Mỗi loại ăng-ten có những đặc điểm riêng và các tình huống áp dụng.Khi chọn ăng-ten RFID phù hợp, bạn cần lựa chọn dựa trên yêu cầu ứng dụng thực tế và điều kiện môi trường.
Để tìm hiểu thêm về ăng-ten, vui lòng truy cập:
Điện thoại: 0086-028-82695327
Thời gian đăng: 15-05-2024
