Tra le tecnologie di comunicazione wireless, solo il rapporto tra il dispositivo ricetrasmettitore wireless e l'antenna del sistema RFID è quello più particolare.Nella famiglia RFID, le antenne e l'RFID sono membri ugualmente importanti.RFID e antenne sono interdipendenti e inseparabili.Che si tratti di un lettore RFID o di un tag RFID, che si tratti di tecnologia RFID ad alta frequenza o tecnologia RFID ad altissima frequenza, è inseparabile dalantenna.
Un RFIDantennaè un convertitore che converte le onde guidate che si propagano su una linea di trasmissione in onde elettromagnetiche che si propagano in un mezzo illimitato (solitamente lo spazio libero), o viceversa.Un'antenna è un componente dell'apparecchiatura radio utilizzata per trasmettere o ricevere onde elettromagnetiche.La potenza del segnale in radiofrequenza emessa dal trasmettitore radio viene trasportata all'antenna attraverso l'alimentatore (cavo) e viene irradiata dall'antenna sotto forma di onde elettromagnetiche.Dopo che l'onda elettromagnetica raggiunge il punto di ricezione, viene ricevuta dall'antenna (viene ricevuta solo una piccola parte della potenza) e inviata al ricevitore radio attraverso l'alimentatore, come mostrato nella figura seguente.
Il principio dell'irradiazione di onde elettromagnetiche dalle antenne RFID
Quando un filo trasporta una corrente alternata, irradierà onde elettromagnetiche e la sua capacità di radiazione è correlata alla lunghezza e alla forma del filo.Se la distanza tra i due fili è molto ravvicinata, il campo elettrico è vincolato tra i due fili, quindi la radiazione è molto debole;quando i due fili sono distanziati, il campo elettrico si diffonde nello spazio circostante, quindi la radiazione risulta potenziata.Quando la lunghezza del filo è molto inferiore alla lunghezza d'onda dell'onda elettromagnetica irradiata, la radiazione è molto debole;quando la lunghezza del filo è paragonabile alla lunghezza d'onda dell'onda elettromagnetica irradiata, la corrente sul filo aumenta notevolmente, formando una radiazione più forte.Il suddetto filo diritto che può produrre radiazioni significative è solitamente chiamato oscillatore e l'oscillatore è una semplice antenna.
Maggiore è la lunghezza d'onda delle onde elettromagnetiche, maggiore è la dimensione dell'antenna.Maggiore è la potenza da irradiare, maggiore è la dimensione dell'antenna.
Direttività dell'antenna RFID
Le onde elettromagnetiche irradiate dall'antenna sono direzionali.All'estremità trasmittente dell'antenna, la direttività si riferisce alla capacità dell'antenna di irradiare onde elettromagnetiche in una determinata direzione.Per l'estremità ricevente si intende la capacità dell'antenna di ricevere onde elettromagnetiche da diverse direzioni.Il grafico della funzione tra le caratteristiche di radiazione dell'antenna e le coordinate spaziali è il modello dell'antenna.L'analisi del modello dell'antenna può analizzare le caratteristiche di radiazione dell'antenna, ovvero la capacità dell'antenna di trasmettere (o ricevere) onde elettromagnetiche in tutte le direzioni nello spazio.La direttività dell'antenna è solitamente rappresentata da curve sul piano verticale e sul piano orizzontale che rappresentano la potenza delle onde elettromagnetiche irradiate (o ricevute) in diverse direzioni.
Apportando modifiche corrispondenti alla struttura interna dell'antenna, è possibile modificare la direttività dell'antenna, formando così diversi tipi di antenne con caratteristiche diverse.
Guadagno dell'antenna RFID
Il guadagno dell'antenna descrive quantitativamente il grado in cui un'antenna irradia la potenza in ingresso in modo concentrato.Dal punto di vista del modello, più stretto è il lobo principale, più piccolo è il lobo laterale e maggiore è il guadagno.In ingegneria, il guadagno dell'antenna viene utilizzato per misurare la capacità di un'antenna di inviare e ricevere segnali in una direzione specifica.L'aumento del guadagno può aumentare la copertura della rete in una determinata direzione o aumentare il margine di guadagno entro un determinato intervallo.Nelle stesse condizioni, maggiore è il guadagno, maggiore è la propagazione dell'onda radio.
Classificazione delle antenne RFID
Antenna a dipolo: Chiamata anche antenna a dipolo simmetrico, è costituita da due fili diritti dello stesso spessore e lunghezza disposti in linea retta.Il segnale viene alimentato dai due punti finali centrali e verrà generata una certa distribuzione di corrente sui due bracci del dipolo.Questa distribuzione di corrente ecciterà un campo elettromagnetico nello spazio attorno all'antenna.
Antenna a bobina: è una delle antenne più utilizzate nei sistemi RFID.Di solito sono costituiti da fili avvolti in strutture circolari o rettangolari per consentire loro di ricevere e trasmettere segnali elettromagnetici.
Antenna RF accoppiata induttivamente: l'antenna RF accoppiata induttivamente viene solitamente utilizzata per la comunicazione tra lettori RFID e tag RFID.Si accoppiano attraverso un campo magnetico condiviso.Queste antenne hanno solitamente una forma a spirale per creare un campo magnetico condiviso tra il lettore RFID e l'etichetta RFID.
Antenna patch a microstriscia: di solito è un sottile strato di patch metallico attaccato al piano di terra.L'antenna patch a microstriscia è leggera, di piccole dimensioni e di sezione sottile.La rete di alimentazione e adattamento può essere realizzata contemporaneamente all'antenna ed è strettamente correlata al sistema di comunicazione.I circuiti stampati sono integrati insieme e le patch possono essere prodotte utilizzando processi di fotolitografia, che sono economici e facili da produrre in serie.
Antenna Yagi: è un'antenna direzionale composta da due o più dipoli a semionda.Sono spesso utilizzati per migliorare la potenza del segnale o condurre comunicazioni wireless direzionali.
Antenna con cavità posteriore: è un'antenna in cui l'antenna e l'alimentatore sono posizionati nella stessa cavità posteriore.Sono comunemente utilizzati nei sistemi RFID ad alta frequenza e possono fornire una buona qualità e stabilità del segnale.
Antenna lineare a microstrip: è un'antenna miniaturizzata e sottile, solitamente utilizzata in dispositivi di piccole dimensioni come dispositivi mobili e tag RFID.Sono costruiti con linee a microstriscia che forniscono buone prestazioni in dimensioni ridotte.
Antenna a spirale: Un'antenna in grado di ricevere e trasmettere onde elettromagnetiche polarizzate circolarmente.Sono solitamente realizzati in filo metallico o lamiera e presentano una o più strutture a forma di spirale.
Esistono molti tipi di antenne da utilizzare in situazioni diverse come frequenze diverse, scopi diversi, occasioni diverse e requisiti diversi.Ogni tipo di antenna ha le sue caratteristiche uniche e scenari applicabili.Quando si seleziona un'antenna RFID adatta, è necessario scegliere in base ai requisiti applicativi effettivi e alle condizioni ambientali.
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Orario di pubblicazione: 15 maggio 2024
