نحوه انتخاب آنتن خواننده UHF RFID

یک آنتن خواننده UHF RFID باید برای منطقه خواندن مورد نیاز شما انتخاب شود، نه برای بزرگترین عدد بهره در یک کاتالوگ. یک پانل 12 dBi ممکن است زمانی مفید باشد که شما به یک میدان متمرکز به سمت یک خط کنترل شده یا منطقه هدف دور نیاز دارید، اما همان آنتن می تواند انتخاب نامناسبی برای درگاه، قفسه یا ایستگاه کاری باشد که در آن خواندن ناخواسته بیش از حداکثر فاصله اهمیت دارد.

ترتیب انتخاب عملی عبارت است از: بازار هدف و باند فرکانس ← منطقه خواندن مورد نیاز ← جهت برچسب ← بهره و پهنای پرتو ← موقعیت نصب ← کابل و کانکتور ← قدرت خواننده و محدودیت تنظیمی ← آزمایش آزمایشی. این راهنما بر روی آن وظیفه مهندسی و تدارکات برای سیستم‌های خواننده غیرفعال UHF/RAIN RFID تمرکز دارد.

 

قبل از مقایسه آنتن ها، منطقه خواندن را تعریف کنید

"برد طولانی" یک نیاز کامل نیست. یک مشخصه{1}}منطقه خواندن مفید توضیح می‌دهد که برچسب‌ها کجا باید گرفته شوند و کجا نباید ثبت شوند.

یک درب حوض که باید پالت‌هایی را که از یک در عبور می‌کنند شناسایی کند، مشکل آنتن دهی متفاوتی نسبت به راهروی انبار دارد که اپراتور می‌خواهد پوشش وسیعی داشته باشد. اولی ممکن است از میدان جهت دارتری بهره مند شود. دوم ممکن است به چندین ناحیه کنترل شده نیاز داشته باشد به جای یک پانل{2}}با بهره بالا که سعی می کند همه چیز را پوشش دهد.

به همین دلیل استمحدوده خواندنومنطقه خواندنباید به عنوان الزامات مختلف در نظر گرفته شود. برد نتیجه مسافت تحت مجموعه ای از شرایط است. منطقه خوانده شده، ناحیه سه بعدی-است که در آن یک برچسب می‌تواند در جریان کار شرکت کند.

 

آنتن را با باند UHF منطقه ای مطابقت دهید

UHF RFID از یک طرح رادیویی یکسان در سراسر جهان استفاده نمی کند. راراهنمای طیف RAIN Allianceنشان می دهد که تخصیص غیرفعال UHF RFID بر اساس منطقه متفاوت است. در ایالات متحده، راهنمای طراحی سیستم RAIN تنظیمات ایالات متحده را به FCC Part 15.247 و باند آشنا 902-928 مگاهرتز ترسیم می کند. استقرارهای اروپایی معمولاً از 865–868 مگاهرتز استفاده می‌کنند و باند اروپایی بالایی در حدود ۹۱۵–۹۲۱ مگاهرتز نیز در راهنمای RAIN فعلی تعریف شده است.

قانون تدارکات ساده است: آنتن باید طرح فرکانسی را پوشش دهد که خواننده واقعاً در کشور مورد نظر از آن استفاده می کند. آنتن 902–928 مگاهرتز به طور خودکار آنتن مناسبی برای یک خواننده پیکربندی شده برای باند منطقه ای متفاوت نیست، حتی اگر هر دو محصول به عنوان "UHF RFID" توصیف شوند.

برای استقرار چند ملیتی، قبل از انتخاب یک SKU آنتن برای هر سایت، کشورهای مقصد را مستند کنید. پیکربندی منطقه‌ای خواننده، باند عملکرد آنتن و قوانین قدرت تابشی محلی{1}}را با هم تأیید کنید.

 

درک کنید که افزایش آنتن واقعاً چه چیزی را تغییر می دهد

بهره آنتن نشان می دهد که یک آنتن چقدر انرژی را در جهات خاص در مقایسه با یک مرجع ایده آل متمرکز می کند. بهره بالاتر قدرت RF آزاد ایجاد نمی کند. انرژی موجود را به الگوی تشعشع متمرکزتری دوباره توزیع می کند.

نتیجه عملی معمولاً یک مبادله- بین شکل دسترسی و پوشش است. راراهنمای انتخاب آنتن Voyantic RAIN RFIDهمین رابطه را خلاصه می‌کند:-آنتن‌های با بهره‌ی بالاتر، فوکوس بیشتری دارند-خواندن برد طولانی‌تر، در حالی که آنتن‌های کمتر-اغلب برای پوشش وسیع‌تر- برد نزدیک بهتر هستند. بنابراین پهنای پرتو و الگوی تابش کامل باید همراه با بهره خوانده شوند.

یک عدد 12 dBi به خودی خود به شما نمی گوید:

• میدان مفید در فاصله نصب واقعی چقدر گسترده است.
• آیا خطوط نزدیک یا قفسه ها نیز انرژی خواهند داشت.
• چگونه آنتن در پشت یا کنار پانل رفتار می کند.
• چه مقدار توان RF در کابل کواکسی تلف می شود.
• چگونه برچسب روی محصول واقعی پاسخ می دهد.
• یا اینکه محدودیت‌های توان تابشی{0} محلی نیاز به کاهش خروجی خواننده دارند.

هنگام مقایسه آنتن‌ها، پهنای پرتوهای افقی و عمودی و در صورت وجود، طرح‌های الگوی تابش{0}} را بخواهید. مقدار بهره بالا با یک پرتو باریک می تواند دقیقاً همان چیزی باشد که یک خط خودرو به آن نیاز دارد و دقیقاً همان چیزی است که یک منطقه دریافت گسترده به آن نیاز ندارد.

 

از پهنای پرتو برای کنترل محل وقوع خواندن استفاده کنید

پهنای پرتو، پهنای زاویه‌ای لوب تشعشع اصلی را توصیف می‌کند، معمولاً در اطراف نقاطی که قدرت 3 دسی‌بل از اوج کاهش یافته است. این یک دیوار سخت نیست: تگ‌ها همچنان می‌توانند خارج از پهنای پرتو اسمی خوانده شوند، زیرا لبه‌های جانبی، بازتاب‌ها و حساسیت برچسب نیز مهم هستند.

با این حال، پهنای پرتو یکی از مفیدترین فیلدهای صفحه داده برای پیش بینی اینکه آیا آنتن احتمالاً منطقه خواندن گسترده یا متمرکز ایجاد می کند یا خیر است.

اگر سیستمی به دلیل خواندن بیش از حد تگ‌ها در خارج از گردش کار از کار بیفتد، آنتن{0}}به‌طور خودکار ارتقاء داده نمی‌شود. راه حل ممکن است الگوی پرتو متفاوت، قدرت خواننده کمتر، زاویه نصب متفاوت، محافظ، قرار دادن برچسب متفاوت یا مکان آنتن متفاوت باشد.

 

قطبش خطی یا دایره ای را از جهت برچسب انتخاب کنید

قطبش جهت گیری و رفتار میدان الکتریکی آنتن را توصیف می کند. در UHF RFID، هم ترازی پلاریزاسیون بر چگونگی جفت شدن انرژی بین آنتن خواننده و آنتن برچسب تأثیر می گذارد.

قطبش خطیزمانی جذاب است که جهت تگ کنترل شده و به طور مداوم با فیلد خواننده هماهنگ باشد. تمرکز انرژی در یک پلاریزاسیون می تواند اتصال قوی به یک برچسب هم تراز ایجاد کند.

قطبش دایره ایهنگامی که برچسب ها در زوایای مختلف می رسند بخشنده تر است. راهنمای آنتن Voyantic آن را برای برنامه‌هایی توصیه می‌کند که جهت‌گیری برچسب غیرقابل پیش‌بینی است، در حالی که قطبش خطی با جهت‌گیری کنترل‌شده بهتر مطابقت دارد.

این یک قانون نیست که "دایره ای بهتر است". این یک معامله-است. اگر هر برچسب کارتن در جهت مشخصی از خواننده عبور کند، یک آنتن خطی به درستی تراز شده ممکن است کارآمد باشد. اگر جعبه‌ها بچرخند، لباس‌ها در زوایای مختلف آویزان شوند، یا وسایل نقلیه برچسب‌های شیشه جلو را به طور متناقض قرار دهند، قطبش دایره‌ای ممکن است حساسیت جهت را کاهش دهد.

برای پورتال‌ها و نوار نقاله‌ها، بدترین زاویه تگ واقعی را به جای فقط صورت ایده‌آل در موقعیت- آزمایش کنید. سیستمی که بر روی نمونه ایستا کار می کند، همچنان می تواند تگ های متحرک را هنگام تغییر جهت از دست بدهد.

 

قدرت خواننده، افت کابل و افزایش آنتن فرم یک بودجه RF

توان خروجی پیکربندی شده خواننده با توان تحویلی به آنتن یکسان نیست و هیچ کدام از این عددها به تنهایی میدان تابشی را به شما نشان نمی دهند.

یک رابطه اول-مفید این است:

تقریبی خواننده EIRP=برق هدایت شده - تلفات کابل و رابط + افزایش آنتن.

محاسبه دقیق انطباق به چارچوب نظارتی و نحوه تعیین بهره آنتن بستگی دارد، اما درس تدارکات ساده است:قدرت خواننده، افت کابل و افزایش آنتن باید با هم بررسی شوند.

یک حرکت کواکسی طولانی می‌تواند بخش مهمی از توان RF را قبل از رسیدن به آنتن حذف کند. افزودن یک آنتن با قدرت{1}بالا ممکن است قدرت میدان را در یک جهت بازیابی کند، اما همچنین می‌تواند ناحیه باریک‌تری ایجاد کند یا سیستم را به سمت حد توان تابشی{2} تنظیمی سوق دهد. دستورالعمل طراحی سیستم RAIN Alliance به صراحت قدرت تابشی مجاز را به عنوان یک محیط منطقه ای به جای یک عدد جهانی در نظر می گیرد.

قبل از سفارش، ثبت کنید:

• مدل خواننده و نوع آنتن{0}}نوع پورت؛
• تنظیم توان انجام شده برنامه ریزی شده؛
• نوع و طول کابل کواکسن؛
• تعداد کانکتور و آداپتور؛
• افزایش آنتن؛
• مشخصات فرکانس منطقه ای;
• و سقف قدرت تشعشعی{0}} نظارتی که در محل نصب اعمال می شود.

تا زمانی که برچسب ها خوانده نشوند، آنتنی که در موقعیت نامناسب قرار گرفته است را فقط با افزایش قدرت جبران نکنید. این می تواند منطقه خواندن اشتباه را گسترش دهد و مشکل هندسه واقعی را پنهان کند.

 

اتصال، کابل و مسیر RF 50 اهم را بررسی کنید

اکثر سیستم‌های آنتن خواننده UHF از مسیر RF 50{2}}اهمی استفاده می‌کنند، اما رابط‌های فیزیکی متفاوت هستند. آنتن‌ها ممکن است از N-نوع، SMA، RP-TNC یا سایر اتصالات استفاده کنند، در حالی که پورت‌های خواننده ممکن است از فرمت متفاوتی استفاده کنند. بنابراین کابل مورد نیاز به جنسیت و رابط اتصال صحیح در هر دو طرف نیاز دارد.

سازگاری کانکتور به راحتی قابل چشم پوشی است زیرا آنتن و خواننده هر دو می توانند از نظر الکتریکی مناسب باشند اما همچنان بدون آداپتور به هم متصل نمی شوند. هر آداپتور اضافی همچنین یک اتصال مکانیکی دیگر و مقداری تلفات RF اضافه می کند.

برای کارکرد طولانی تر کابل، به جای استفاده از توضیح کلی "کابل کم تلفات"، میرایی کابل را در فرکانس واقعی UHF بخواهید. طول کابل غیر ضروری را از محل نصب دور نگه دارید و کابل را طوری هدایت کنید که از خم شدن مکرر، له شدن و قرار گرفتن در معرض آب و هوا محافظت شود.

VSWR یکی دیگر از فیلدهای دیتاشیت مفید است. یک VSWR کمتر در باند مورد نظر عموماً نشان‌دهنده تطابق امپدانس بهتر و بازتاب قدرت کمتر به سمت خواننده است. ارزش بررسی را دارد، اما یک VSWR خوب ثابت نمی کند که آنتن منطقه خواندن مناسب را ایجاد می کند.

 

موقعیت نصب می تواند بیش از یک دسی بل بیشتر افزایش یابد

عملکرد آنتن RFID با تغییر نصب تغییر می کند. ارتفاع، شیب، فاصله از سازه‌های فلزی، دیوارهای مجاور، لیفتراک‌ها، قفسه‌ها، مایعات و آنتن‌های مجاور همگی بر میدان مشاهده شده توسط برچسب تأثیر می‌گذارند.

برای آنتن پانل، نقطه نصب مورد نظر و خط مرکزی پرتو اصلی را مستند کنید. سپس مسیر تگ واقعی را بررسی کنید. تابلویی که در ارتفاع بالایی روی دیوار نصب شده است اما به موازات حرکت برچسب قرار می گیرد، می تواند عملکرد بدتری نسبت به یک آنتن{2}} با قدرت کمتری که در زاویه صحیح قرار داده شده است، داشته باشد.

فلز نزدیک می تواند انرژی UHF را منعکس کند و چند مسیری ایجاد کند. بازتاب ها می توانند به یک برچسب در یک مکان کمک کنند در حالی که در مکان دیگر یک null ایجاد می کنند. مایعات و بارهای متراکم محصول می توانند انرژی را جذب کنند. این تأثیرات به همین دلیل است که آزمایش انبار خالی-و آزمایش انبار کاملاً بارگذاری شده می‌تواند نتایج متفاوتی را ایجاد کند.

نصب در فضای باز نیازمندی های مکانیکی مستقل از عملکرد RF را اضافه می کند. اگر آنتن در معرض باران، گرد و غبار، نور خورشید، چرخه دما یا باد قرار می گیرد، درجه بندی مورد نیاز محفظه، براکت، سطح نصب، آب بندی کابل و محدودیت های محیطی را مشخص کنید. مناسب بودن فضای باز را تنها از رادوم ABS استنباط نکنید.

 

«حداکثر توان خروجی» را به‌عنوان مشخصات محدوده خواندن{0}} تلقی نکنید

برخی از صفحات محصول آنتن، حداکثر توان ورودی{0} RF را فهرست می‌کنند. این مقدار نشان می دهد که سخت افزار آنتن چقدر توان RF را برای تحمل طراحی شده است. این بدان معنا نیست که سیستم RFID باید با آن قدرت کار کند و فاصله خواندن برچسب را پیش بینی نمی کند.

سیستم‌های غیرفعال UHF RFID توسط خواننده، قوانین رادیویی منطقه‌ای، افزایش آنتن، از دست دادن کابل، حساسیت برچسب و محیط فیزیکی محدود می‌شوند. قدرت آنتن بسیار بالا{1}}در استقرار خواننده ثابت قانونی که با توان بسیار کمتر کار می‌کند می‌تواند بی‌ربط باشد.

برای خرید، مشخصاتی را که منطقه خواندن RFID را شکل می‌دهند، اولویت‌بندی کنید: باند عملیاتی، بهره، پهنای پرتو، پلاریزاسیون، امپدانس، VSWR، رفتار از جلو به{{1}، رابط، رتبه‌بندی محیطی و روش نصب.

 

وقتی یک آنتن 12 دسی‌بی معنا پیدا می‌کند

زمانی که پروژه به میدان متمرکز در یک مسیر نسبتاً طولانی نیاز دارد و منطقه هدف به خوبی کنترل می‌شود، یک آنتن 12 دسی‌بی{0}}بالا می‌تواند یک نامزد معقول باشد. مثال‌ها می‌تواند شامل شناسایی وسیله نقلیه، یک خط مشخص در فضای باز، یک ایست بازرسی راهروی طولانی یا نقطه دیگری باشد که آنتن را می‌توان به طور عمدی هدف قرار داد.

قبل از تایید آن، به چهار سوال پاسخ دهید:

1. آیا پرتو کل مسیر برچسب مورد نیاز را پوشش می دهد؟اگر تگ در خارج از لوب اصلی خود حرکت کند، یک پرتو باریک می تواند نقاط کور لبه ایجاد کند.
2. آیا پرتو به تگ های ناخواسته نیز می رسد؟اگر هندسه کنترل نشود، یک آنتن برد بلند می‌تواند از دارایی‌های نزدیک-خواندن متقاطع- ایجاد کند.
3. آیا قطبش با واقعیت جهت‌گیری برچسب مطابقت دارد؟بهره بالا عدم تطابق پلاریزاسیون را برطرف نمی کند.
4. آیا می توان قدرت خواننده را به گونه ای پیکربندی کرد که محدودیت توان تابشی- محلی را برآورده کند؟افزایش آنتن بخشی از بودجه RF است.

اگر هر یک از این پاسخ ها نامشخص است، "12 dBi" هنوز فقط یک شماره کاتالوگ است، نه یک طراحی سیستم تایید شده.

 

RFQ را حول رویداد Read بسازید

RFQ آنتن زمانی بسیار مفیدتر می‌شود که رویداد خوانده شده را توصیف می‌کند، نه اینکه فقط «آنتن RFID{0} برد بلند UHF را درخواست کند».

برای منبع خوان مستقیم،دسته خوان Syntek UHF RFIDگام بعدی تجاری مناسب است. انتخاب خواننده و انتخاب آنتن همچنان باید به عنوان یک سیستم RF به جای دو خرید کاتالوگ مستقل تأیید شود.

 

آنتن را در منطقه خواندن واقعی تأیید کنید

هنگامی که دیتاشیت ها مطابقت دارند، انتخاب آنتن به پایان نمی رسد. مرحله آخر آزمایشی با استفاده از خواننده واقعی، آنتن، کابل، برچسب ها، آیتم های برچسب گذاری شده و هندسه نصب است.

آزمایش را از طریق حالت های عملیاتی که می توانند رفتار RF را تغییر دهند اجرا کنید:

• حداقل، عادی و حداکثر جمعیت برچسب.
• بهترین و بدترین جهت گیری برچسب مورد انتظار.
• قفسه ها یا پالت های خالی و بارگذاری شده؛
• برچسب های ثابت و متحرک که در آن حرکت بخشی از گردش کار است.
• قدرت خواننده معمولی و هر تنظیم قدرت کمتری در نظر گرفته شود.
• موارد برچسب گذاری شده همسایه که نباید ضبط شوند.
• درها، وسایل نقلیه، لیفتراک ها یا سایر اشیاء فلزی بزرگ در موقعیت های عادی خود؛
• و طول کابل تولیدی مورد نظر به جای یک کابل نیمکت کوتاه.

معیار پذیرش باید با رویداد تجاری مرتبط باشد: برچسب‌های صحیح ثبت شده در داخل منطقه مورد نظر، خواندن متقابل غیرقابل قبول- خارج از آن کنترل شده، و عملیات قابل تکرار در شرایط واقعی. سپس یک طرح آزمایشی مجزا{2}}سیستم می‌تواند آستانه‌های قبولی/شکست دقیق برای استقرار را تعیین کند.

اگر پروژه پس از انتخاب آنتن به چارچوب اعتبارسنجی گسترده‌تری نیاز دارد، از راهنمای Syntek استفاده کنیدتست سیستم RFID قبل از استقرار.

 

قانون انتخاب

یک آنتن خواننده UHF RFID را به ترتیب انتخاب کنید:

منطقه و فرکانس ← خواندن-هندسه ناحیه ← جهت برچسب ← بهره و پهنای پرتو ← پلاریزاسیون ← نصب ← کابل و اتصالات ← قدرت خواننده و محدودیت تنظیمی ← آزمایش آزمایشی.

این ترتیب از رایج ترین اشتباه کاتالوگ جلوگیری می کند: ابتدا بالاترین آنتن dBi را انتخاب کنید و سعی کنید نصب را مجبور کنید بعداً آن را جا دهد.

بهترین آنتن آنتنی نیست که در فضای باز بیشترین خواندن را داشته باشد. این یکی است که منطقه خواندن مورد نیاز را با برچسب ها و خواننده واقعی ایجاد می کند، در حالی که خواندن های ناخواسته را تحت کنترل نگه می دارد.