主要

RFIDアンテナの定義と一般的な分類分析

無線通信技術の中でも、無線トランシーバーデバイスとRFIDシステムのアンテナの関係は最も特殊です。RFIDファミリーにおいて、アンテナとRFIDは同等に重要なメンバーです。RFIDとアンテナは相互に依存し、切り離せない関係にあります。RFIDリーダーであれRFIDタグであれ、高周波RFID技術であれ超高周波RFID技術であれ、RFIDとアンテナは切り離せない関係にあります。アンテナ.

RFIDアンテナ伝送線路を伝搬する誘導波を、境界のない媒体(通常は自由空間)を伝搬する電磁波に変換する変換器です。また、その逆も可能です。アンテナは、電磁波の送受信に使用される無線機器のコンポーネントです。無線送信機から出力された無線周波数信号電力は、フィーダー(ケーブル)を介してアンテナに送られ、アンテナから電磁波の形で放射されます。電磁波が受信場所に到達すると、アンテナで受信され(電力のごく一部のみが受信されます)、フィーダーを介して無線受信機に送られます(下図を参照)。

RFIDアンテナから電磁波を放射する原理

電線に交流電流を流すと電磁波が放射されますが、その放射能力は電線の長さと形状に関係しています。2本の電線間の距離が非常に近い場合、電界は2本の電線間に結合するため、放射は非常に弱くなります。2本の電線が離れると、電界は周囲の空間に広がるため、放射が強化されます。電線の長さが放射される電磁波の波長よりもはるかに短い場合、放射は非常に弱くなります。電線の長さが放射される電磁波の波長に匹敵する場合、電線上の電流が大幅に増加し、より強い放射が形成されます。上記の大きな放射を生成できる直線電線は、通常、発振器と呼ばれ、発振器は単純なアンテナです。

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電磁波の波長が長くなるほど、アンテナのサイズは大きくなります。放射する必要がある電力が大きくなるほど、アンテナのサイズも大きくなります。

RFIDアンテナの指向性

アンテナから放射される電磁波には指向性があります。アンテナの送信側では、指向性はアンテナが特定の方向に電磁波を放射する能力を指します。受信側では、アンテナがさまざまな方向から電磁波を受信する能力を指します。アンテナの放射特性と空間座標間の関数グラフがアンテナパターンです。アンテナパターンを分析することで、アンテナの放射特性、つまり空間のあらゆる方向に電磁波を送信(または受信)するアンテナの能力を分析できます。アンテナの指向性は通常、垂直面と水平面上の曲線で表され、異なる方向に放射(または受信)される電磁波の電力を表します。

RFIDアンテナから電磁波を放射する原理

アンテナの内部構造に応じて変更することで、アンテナの指向性を変更でき、異なる特性を持つ異なるタイプのアンテナを形成できます。

RFIDアンテナ利得

アンテナ利得は、アンテナが入力電力を集中的に放射する度合いを定量的に表します。パターンの観点から見ると、メインローブが狭いほど、サイドローブが小さく、利得が高くなります。工学においては、アンテナ利得は、アンテナが特定の方向に信号を送受信する能力を測定するために使用されます。利得を高めることで、ネットワークの特定方向へのカバレッジを拡大したり、一定範囲内での利得マージンを拡大したりできます。同じ条件下では、利得が高いほど、電波はより遠くまで伝播します。

RFIDアンテナの分類

ダイポールアンテナ:対称ダイポールアンテナとも呼ばれ、同じ太さと長さの2本の直線状の導線が直線状に配置されています。信号は中央の2つの端点から入力され、ダイポールの2本のアームに一定の電流分布が生成されます。この電流分布は、アンテナ周囲の空間に電磁場を励起します。

コイルアンテナ:RFIDシステムで最も広く使用されているアンテナの一つです。通常、コイルアンテナは円形または長方形に巻かれた電線で構成され、電磁信号の送受信を可能にします。

誘導結合型RFアンテナ:誘導結合型RFアンテナは、通常、RFIDリーダーとRFIDタグ間の通信に使用されます。これらのアンテナは、共通の磁場を介して結合します。これらのアンテナは通常、螺旋状に配置されており、RFIDリーダーとRFIDタグの間に共通の磁場を形成します。

マイクロストリップパッチアンテナ:通常、薄い金属パッチをグランドプレーンに貼り付けたものです。マイクロストリップパッチアンテナは軽量、小型、薄型です。給電線と整合回路はアンテナと同時に製造可能で、通信システムと密接に関連しています。プリント回路は一体化されており、パッチはフォトリソグラフィープロセスで製造できるため、低コストで量産性に優れています。

八木アンテナ:2つ以上の半波長ダイポールアンテナで構成される指向性アンテナ。信号強度の強化や指向性無線通信によく使用されます。

キャビティバックアンテナ:アンテナとフィーダーが同じバックキャビティ内に配置されているアンテナです。高周波RFIDシステムでよく使用され、優れた信号品質と安定性を提供します。

マイクロストリップ線路アンテナ:小型で薄型のアンテナで、モバイル機器やRFIDタグなどの小型デバイスによく使用されます。マイクロストリップ線路で構成されており、小型でありながら優れた性能を発揮します。

スパイラルアンテナ円偏波の電磁波を送受信できるアンテナ。通常は金属線または金属板で作られ、1つまたは複数の螺旋構造を持つ。

アンテナには様々な種類があり、周波数、目的、状況、要件など、様々な状況に応じて使用できます。それぞれのアンテナには独自の特性と適用可能なシナリオがあります。適切なRFIDアンテナを選択する際には、実際のアプリケーション要件と環境条件に基づいて選択する必要があります。

アンテナの詳細については、以下をご覧ください。

E-mail:info@rf-miso.com

電話:0086-028-82695327

ウェブサイト:www.rf-miso.com


投稿日時: 2024年5月15日

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