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、無線送受信装置と RFID システムのアンテナとの関係だけが最も特殊です。RFID ファミリでは、アンテナと RFID は同様に重要なメンバーです。RFID とアンテナは相互依存しており、切り離すことはできません。RFIDリーダーでもRFIDタグでも、高周波RFID技術でも超短波RFID技術でも、それは切っても切れない関係にあります。アンテナ.

RFIDアンテナ伝送線路を伝播する誘導波を、境界のない媒体 (通常は自由空間) を伝播する電磁波に、またはその逆に変換するコンバータです。アンテナは、電磁波を送信または受信するために使用される無線機器の部品です。無線送信機から出力された高周波信号電力は、給電線 (ケーブル) を介してアンテナに伝送され、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、次の図に示すように、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)、給電線を介して無線受信機に送信されます。

RFIDアンテナから電磁波が放射される原理

ワイヤーに交流が流れると電磁波が放射されますが、その放射能力はワイヤーの長さと形状に関係します。2 本のワイヤ間の距離が非常に近い場合、電界は 2 本のワイヤ間に束縛されるため、放射は非常に弱くなります。2 本のワイヤが離れると電界が周囲の空間に広がり、放射が強化されます。ワイヤ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。ワイヤの長さが放射される電磁波の波長に匹敵すると、ワイヤ上の電流が大幅に増加し、より強力な放射が形成されます。顕著な放射を生成する可能性のある上記の直線ワイヤは通常、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と、アンテナのサイズも大きくなります。より多くの電力を放射する必要があるほど、アンテナのサイズは大きくなります。

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。指向性とは、アンテナの送信端において、特定の方向に電磁波を放射するアンテナの能力を指します。受信側にとって、これはさまざまな方向からの電磁波を受信するアンテナの能力を意味します。アンテナの放射特性と空間座標の間の関数グラフがアンテナ パターンです。アンテナ パターンを解析すると、アンテナの放射特性、つまり空間内の全方向に電磁波を送信 (または受信) するアンテナの能力を解析できます。アンテナの指向性は通常、異なる方向に放射(または受信)される電磁波のパワーを表す垂直面と水平面上の曲線で表されます。

RFIDアンテナから電磁波が放射される原理

アンテナの内部構造に対応する変更を加えることで、アンテナの指向性を変えることができ、それにより、異なる特性を備えた異なる種類のアンテナを形成することができます。

RFIDアンテナ利得

アンテナ ゲインは、アンテナが入力電力を集中的に放射する程度を定量的に表します。パターンの観点から見ると、メインローブが狭くなり、サイドローブが小さくなり、ゲインが高くなります。工学では、アンテナ ゲインは、特定の方向に信号を送受信するアンテナの能力を測定するために使用されます。ゲインを増加すると、特定の方向でのネットワークのカバレッジが増加したり、特定の範囲内のゲイン余裕が増加したりすることができます。同じ条件下では、ゲインが高いほど電波は遠くまで伝わります。

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 本の直線ワイヤーを直線に配置して構成されます。信号は中央の 2 つの端点から入力され、ダイポールの 2 つのアームに特定の電流分布が生成されます。この電流分布により、アンテナの周囲の空間に電磁場が励起されます。

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 1 つです。これらは通常、電磁信号の送受信を可能にするために、円形または長方形の構造に巻かれたワイヤーでできています。

誘導結合 RF アンテナ: 誘導結合 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。それらは共有磁場を通じて結合します。これらのアンテナは通常、RFID リーダーと RFID タグの間に共有磁場を作成するためにスパイラル形状になっています。

マイクロストリップ パッチ アンテナ: 通常、グランド プレーンに取り付けられた金属パッチの薄い層です。マイクロストリップ パッチ アンテナは、軽量、小型、断面が薄いです。給電線と整合回路はアンテナと同時に製作でき、通信システムと密接な関係があります。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を使用して製造できるため、低コストで大量生産が容易です。

八木アンテナ: 2 つ以上の半波長ダイポールで構成される指向性アンテナです。多くの場合、信号強度を強化したり、指向性のある無線通信を行ったりするために使用されます。

キャビティバックアンテナ: アンテナとフィーダが同じバックキャビティ内に配置されたアンテナです。これらは高周波 RFID システムで一般的に使用されており、良好な信号品質と安定性を提供できます。

マイクロストリップリニアアンテナ:小型・薄型のアンテナで、モバイル機器やRFIDタグなどの小型機器によく使用されます。これらは、より小さなサイズで優れたパフォーマンスを提供するマイクロストリップ ラインで構成されています。

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。これらは通常、金属ワイヤーまたは金属板で作られており、1 つまたは複数の螺旋状の構造を持っています。

さまざまな周波数、さまざまな目的、さまざまな機会、さまざまな要件など、さまざまな状況で使用するための多くの種類のアンテナがあります。各タイプのアンテナには、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ときは、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、次のサイトをご覧ください。

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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