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 gia đình RFID, ăng-ten và RFID đều 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, cho dù đó là công nghệ RFID tần số cao hay công nghệ RFID tần số cực cao, chúng đều không thể tách rời khỏi ăng-ten.ăng-ten.
RFIDăng-tenBộ chuyển đổi là thiết bị chuyển đổi sóng dẫn hướng lan truyền trên đường truyền thành sóng điện từ lan truyền trong môi trường vô định (thường là không gian tự do), hoặc ngược lại. Ăng-ten là một thành phần của thiết bị vô tuyến được sử dụng để phát 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 dây dẫn (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 một phần nhỏ công suất được thu nhận) và được gửi đến máy thu vô tuyến thông qua dây dẫn, như hình minh họa bên dưới.
Nguyên lý phát xạ sóng điện từ từ ăng-ten RFID
Khi một dây dẫn mang dòng điện xoay chiều, nó sẽ phát ra sóng điện từ, và khả năng phát xạ của nó liên quan đến chiều dài và hình dạng của dây dẫn. Nếu khoảng cách giữa hai dây dẫn rất gần, điện trường sẽ bị giới hạn giữa hai dây dẫn, do đó bức xạ rất yếu; khi hai dây dẫn được đặt cách xa nhau, điện trường sẽ lan tỏa ra không gian xung quanh, do đó bức xạ được tăng cường. Khi chiều dài của dây dẫn nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của sóng điện từ phát ra, bức xạ rất yếu; khi chiều dài của dây dẫn tương đương với bước sóng của sóng điện từ phát ra, dòng điện trên dây dẫn tăng lên đáng kể, tạo ra bức xạ mạnh hơn. Dây dẫn thẳng có thể tạo ra bức xạ đáng kể như đã đề cập ở trên thường được gọi là bộ dao động, và bộ dao động là một ăng-ten đơn giản.
Bước sóng của sóng điện từ càng dài thì kích thước ăng-ten càng lớn. Lượng năng lượng cần bức xạ càng lớn thì kích thước ăng-ten càng lớn.
Độ định hướng của anten RFID
Sóng điện từ do anten phát ra có tính định hướng. Ở đầu phát của anten, tính định hướng đề cập đến khả năng phát xạ sóng điện từ theo một hướng nhất định. Ở đầu thu, nó có nghĩa là khả năng thu sóng điện từ từ các hướng khác nhau của anten. Đồ thị hàm số giữa đặc tính bức xạ của anten và tọa độ không gian được gọi là giản đồ bức xạ của anten. Phân tích giản đồ bức xạ của anten có thể phân tích được đặc tính bức xạ của anten, tức là khả năng truyền (hoặc nhận) sóng điện từ theo mọi hướng trong không gian. Tính định hướng của anten thường được biểu diễn bằng các đường cong trên mặt phẳng thẳng đứng và mặt phẳng ngang, thể hiện công suất của sóng điện từ được phát xạ (hoặc nhận) theo các hướng khác nhau.
Bằng cách thực hiện những thay đổi tương ứng đối với cấu trúc bên trong của anten, hướng tính của anten có thể được thay đổi, từ đó tạo ra các loại anten khác nhau với các đặc tính khác nhau.
Độ lợi anten RFID
Độ lợi anten mô tả định lượng mức độ mà anten bức xạ công suất đầu vào một cách tập trung. Xét về hình dạng bức xạ, búp sóng chính càng hẹp thì búp sóng phụ càng nhỏ, và độ lợi càng cao. Trong kỹ thuật, độ lợi anten được sử dụng để đo khả năng của anten trong việc gửi và nhận tín hiệu theo một hướng cụ thể. Tăng độ lợi có thể tăng phạm vi phủ sóng của mạng theo một hướng nhất định, hoặc tăng biên độ lợi trong một phạm vi nhất định. Trong cùng điều kiện, độ lợi càng cao thì sóng vô tuyến càng truyền đi xa hơn.
Phân loại ăng-ten RFID
Ăng-ten lưỡng cực: Còn được gọi là ăng-ten lưỡng cực đối xứng, nó bao gồm hai dây dẫn thẳng có cùng độ dày và chiều dài được bố trí thẳng hàng. Tín hiệu được đưa vào từ hai đầu mút ở giữa, và một dòng điện nhất định sẽ được tạo ra trên hai nhánh của lưỡng cực. 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 loại ăng-ten được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống RFID. Chúng thường được làm bằng dây dẫn quấn thành cấu trúc hình tròn hoặc hình chữ nhật để có thể thu và phát 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 ghép nối thông qua một từ trường chung. Các ăng-ten này thường có hình xoắn ốc để tạo ra một từ trường chung giữa đầu đọc RFID và thẻ RFID.
Ăng-ten vi dải dạng miếng vá: Thường là một lớp kim loại mỏng được gắn vào mặt phẳng tiếp đất. Ăng-ten vi dải dạng miếng vá có trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ và tiết diện mỏng. Dây dẫn và mạch phối hợp có thể được sản xuất cùng lúc với ăng-ten, và có liên quan chặt chẽ đến 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.
Ăng-ten Yagi: là một loại ăng-ten định hướng bao gồm hai hoặc nhiều lưỡng cực bán 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 đỡ phía sau: Đây là loại ăng-ten mà ăng-ten và dây dẫn được đặt trong cùng một khoang đỡ 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 cấu tạo từ các đường truyền vi dải, mang lại hiệu suất tốt trong kích thước nhỏ gọn.
Ăng-ten xoắn ốcĂng-ten là loại ăng-ten có khả năng thu và phát 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 anten khác nhau được sử dụng trong các tình huống khác nhau, chẳng hạn như tần số khác nhau, mục đích khác nhau, dịp khác nhau và yêu cầu khác nhau. Mỗi loại anten đều có đặc điểm riêng và kịch bản ứng dụng khác nhau. Khi lựa chọn anten 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:
Số điện thoại: 0086-028-82695327
Thời gian đăng bài: 15 tháng 5 năm 2024
