วิธีการเลือกเสาอากาศ RFID

เสา อากาศ RFID เป็นส่วนสำคัญของระบบ RFID เว้นแต่ว่าเสาอากาศจะฝังอยู่ใน เครื่องอ่าน คุณจะต้องเลือกและซื้อเสาอากาศที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ และมีตัวเลือกมากมายให้เลือก

ความถี่ – ขึ้นอยู่กับแท็กของคุณ – เลือกระหว่างความถี่ LF, HF, UHF หรือไมโครเวฟ

ภูมิภาคความถี่ – ขึ้นอยู่กับประเทศที่ใช้งาน และจะมีผลกับความถี่ UHF เท่านั้น ดังที่คุณทราบ เนื่องจากข้อบังคับ คลื่นความถี่สำหรับ UHF RFID แตกต่างกันเล็กน้อยในสหรัฐอเมริกา ยุโรป และภูมิภาคอื่นๆ เสาอากาศ UHF ส่วนใหญ่ ถูกกำหนดให้เป็นสากลและปรับให้ทำงานระหว่าง 860 ถึง 960 MHz คุณยังสามารถค้นหาเสาอากาศที่ปรับแต่งมาโดยเฉพาะสำหรับแต่ละภูมิภาค ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพเล็กน้อยในภูมิภาคนั้น ๆ ได้เล็กน้อย ตัวอย่างเช่น เสาอากาศ 865 - 868 MHz จะทำงานได้ดีกว่าเมื่อใช้งานในยุโรปมากกว่าเสาอากาศทั่วโลก แม้ว่าอาจไม่มีความแตกต่างในการใช้งานส่วนใหญ่ เสาอากาศทั่วโลกจะทำงานได้ดีสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม คุณสามารถเลือกเสาอากาศเฉพาะภูมิภาคสำหรับการปรับใช้ที่ยากลำบาก (ช่วงการอ่านที่ยาว สภาพแวดล้อมที่ท้าทาย RF) หรือในกรณีที่ไม่มีทั่วโลก

ช่วงการอ่านและขนาด – เสาอากาศขนาดเล็กกว่าภายในความถี่เดียวกันจะมีช่วงการอ่านที่สั้นกว่าและในทางกลับกัน เสาอากาศที่มีช่วงการอ่านที่สั้นที่สุดสำหรับเทคโนโลยี UHF จะเป็น เสาอากาศแบบ Near Field ซึ่งใช้สนามใกล้ ๆ แทนที่จะเป็นเสาอากาศแบบ UHF แบบปกติ สิ่งเหล่านี้มักใช้สำหรับการติดตามสินค้าและเมื่อต้องการช่วงสั้น ๆ เพื่อวัตถุประสงค์ในการแยกรายการและ/หรือความปลอดภัย

ความกว้างของโปรไฟล์ – หากคุณมีพื้นที่ไม่เพียงพอหรือเพื่อความสวยงาม คุณอาจต้องมองหาเสาอากาศแบบเตี้ยที่มีขั้วต่อด้านข้างหรือผมเปียด้านข้าง

เกน – เกนส่งผลต่อระยะการอ่านและบีมไวด์ เสาอากาศที่มีอัตราขยายสูงกว่าจะมีช่วงการอ่านที่ยาวกว่า แต่มีลำแสงที่แคบกว่า เสาอากาศที่มีอัตราขยายต่ำกว่าจะมีช่วงการอ่านที่สั้นกว่าและความกว้างของลำแสงที่กว้างขึ้น เลือกอัตราขยายของเสาอากาศตามรูปร่างของเขตสอบปากคำและความต้องการในการครอบคลุม อัตราขยายที่พบบ่อยที่สุดคือ 6dBi แต่คุณสามารถหาเสาอากาศที่มี 1 dBi (อัตราขยายต่ำ) และ 11 dBi (อัตราขยายสูง)

โพลาไรซ์ – คุณสามารถเลือกระหว่างโพลาไรซ์แบบวงกลมและเชิงเส้น เสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลมจะมีช่วงการอ่านที่สั้นกว่า แต่จะมีความไวต่อการวางแนวน้อยกว่า คุณสามารถเลือกระหว่างเสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลมด้านขวา (RHCP) หรือเสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลมด้านซ้าย (LHCP) บางครั้งคุณสามารถเห็นเสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลมคู่ที่มีโพลาไรซ์ทั้งมือซ้ายและมือขวา เสาอากาศโพลาไรซ์เชิงเส้นจะให้ช่วงการอ่านที่ยาวขึ้นและลำแสงที่เน้นมากขึ้น แต่จะอ่านเฉพาะแท็กที่มีเสาอากาศขนานกับระนาบของคลื่น หากการวางแนวแท็กของคุณไม่คงที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้เสาอากาศแท็กไดโพลเดี่ยว (ซึ่งพบได้บ่อยที่สุด) คุณควรเลือกเสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลม

VSWR – อัตราส่วนคลื่นนิ่งของแรงดันไฟหรือเรียกอีกอย่างว่าการสูญเสียการย้อนกลับ - เนื่องจากอิมพีแดนซ์ภายในตัวเชื่อมต่อไม่ตรงกัน สัญญาณบางส่วนจึงสะท้อนออกมา อัตราส่วนของอินพุตต่อสัญญาณสะท้อนเรียกว่า อัตราส่วนคลื่นแรงดันคงที่ (VSWR) อัตราส่วนนี้ยังสามารถวัดเป็น dB และแสดงเป็น Return Loss VSWR หมายถึงประสิทธิภาพในการออกแบบเสาอากาศ และยิ่ง VSWR ต่ำเท่าใด การสูญเสียผลตอบแทนก็จะน้อยลงและเสาอากาศก็จะยิ่งดีขึ้น ( VSWR ในอุดมคติคือ 1:1)

อัตราส่วน ตามแนวแกน - อัตราส่วนตามแนวแกนคืออัตราส่วนของส่วนประกอบมุมฉากของสนาม E สนามโพลาไรซ์แบบวงกลมประกอบด้วยองค์ประกอบสนามไฟฟ้ามุมฉากสองส่วนที่มีแอมพลิจูดเท่ากัน ซึ่งอยู่ห่างจากเฟส 90 องศา เนื่องจากส่วนประกอบเหล่านี้มีขนาดเท่ากัน อัตราส่วนตามแนวแกนคือ 1 หรือ 0 เดซิเบล อัตราส่วนตามแนวแกนมักถูกระบุสำหรับเสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลม อัตราส่วนตามแนวแกนมีแนวโน้มลดลงจากลำแสงหลักของเสาอากาศ ดังนั้น ในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคสำหรับเสาอากาศ คุณอาจเห็นข้อมูลเช่น "อัตราส่วนแนวแกน: <3 dB สำหรับ +-30 องศาจากลำแสงหลัก" . นี่แสดงว่าค่าเบี่ยงเบนจากโพลาไรซ์แบบวงกลมน้อยกว่า 3 เดซิเบลในช่วงเชิงมุมที่ระบุ

ความกว้างของลำแสง – เลือกความกว้างของลำแสงระดับความสูง (แนวตั้ง ขึ้นและลง) และความกว้างของลำแสงในแนวราบ (แนวนอน ซ้ายไปขวา) ตามความครอบคลุมที่ต้องการของโซนสอบสวน เสาอากาศแบบบีมไวด์ที่กว้างกว่าจะให้การครอบคลุมกว้างขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องใช้เสาอากาศเพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม ช่วงการอ่านอาจสั้นลง (ซึ่งมักไม่ต้องการอ่านแท็กนอกพอร์ทัลหรือประตู)

ขั้วต่อเสาอากาศ – มีขั้วต่อ ทั่วไปหลายประเภทที่ใช้กับเสาอากาศ RFID พวกเขาสามารถเป็นเพศชายหรือเพศหญิงและเป็นขั้วปกติหรือย้อนกลับ ผู้ผลิตแต่ละรายต้องการตัวเชื่อมต่อบางตัว โดยทั่วไป คอนเน็กเตอร์ไม่มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน คอนเน็กเตอร์บางตัวมีขนาดเล็กกว่าและเทอะทะน้อยกว่า จึงเหมาะสำหรับพื้นที่แคบหรือง่ายต่อการซ่อนและทำงานได้ดีขึ้นกับสายเคเบิลแบบบาง ในทางกลับกัน คอนเนคเตอร์ที่ใหญ่และเทอะทะกว่าจะแข็งแรงกว่าและใช้งานได้กับสายเคเบิลที่หนากว่าและในสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบัน คุณต้องรู้ว่าเสาอากาศของคุณมีตัวเชื่อมต่ออะไรเช่นเดียวกับเครื่องอ่านของคุณ เพื่อให้คุณสามารถซื้อสายเคเบิลที่จะจับคู่กับสิ่งเหล่านี้ได้ ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้พบได้บ่อยที่สุด: N-type, RP-TNC และ SMA (ใหญ่น้อยที่สุด) อย่าลืมว่าคุณต้องจับคู่ขั้วต่อหญิงและชาย

Front to Back Ratio – อัตราส่วนนี้ระบุอัตราส่วนของการส่งสัญญาณไปข้างหน้าและถอยหลัง ส่วนใหญ่ถ้าไม่ใช่เสาอากาศทั้งหมดจะแผ่ไปที่ด้านหลังของลำแสงหลักด้วย ซึ่งมักเกิดจากการดัดของสัญญาณจากลำแสงหลัก คุณต้องการให้อัตราส่วนนี้มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เว้นแต่คุณวางแผนที่จะใช้ลำแสงด้านหลังด้วย (ซึ่งไม่ปกติ)

การปกป้องสิ่งแวดล้อมและความทนทาน – เลือกเสาอากาศที่มีระดับ IP ที่เหมาะสมและทำจากวัสดุที่ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่จะติดตั้ง เสาอากาศส่วนใหญ่หุ้มด้วยพลาสติกแข็ง แต่มีเสาอากาศโลหะทั้งหมด (เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงหรือ ที่จะได้รับผลกระทบ) หรือเสาอากาศที่หุ้มด้วยยาง (สำหรับติดตั้งบนพื้น)

การตรวจสอบเกณฑ์การคัดเลือกเสาอากาศ

1. ความถี่ – ขึ้นอยู่กับแท็กของคุณ – เลือกระหว่างความถี่ LF, HF, UHF หรือไมโครเวฟ
2. ภูมิภาคความถี่ – ทั่วโลก, สหรัฐอเมริกา, EU, เฉพาะประเทศ – ใช้ทั่วโลกหรือต่อภูมิภาค
3. ช่วงการอ่านและขนาด – เสาอากาศขนาดเล็กกว่าภายในความถี่เดียวกันจะมีช่วงการอ่านที่สั้นกว่าและในทางกลับกัน
4. ความกว้างของโปรไฟล์ – หากคุณมีพื้นที่ไม่เพียงพอหรือเพื่อความสวยงาม คุณอาจต้องมองหาเสาอากาศแบบเตี้ยที่มีขั้วต่อด้านข้างหรือผมเปียด้านข้าง
5. เกน – เกนส่งผลต่อระยะการอ่านและบีมไวด์ เสาอากาศที่มีอัตราขยายสูงกว่าจะมีช่วงการอ่านที่ยาวกว่า แต่มีลำแสงที่แคบกว่า เสาอากาศที่มีอัตราขยายต่ำกว่าจะมีช่วงการอ่านที่สั้นกว่าและความกว้างของลำแสงที่กว้างขึ้น
6. โพลาไรซ์ – แบบวงกลม, แบบวงกลมคู่ หรือแบบเชิงเส้น
7. VSWR – มองหา VSWR ให้ใกล้เคียงกับ 1:1 มากที่สุด
8. Axial Ratio – มองหาให้ใกล้เคียงกับ 1 หรือ 0 dB มากที่สุด
9. ความกว้างของลำแสง – ขึ้นอยู่กับการใช้งานของคุณและความต้องการความครอบคลุม
10. ขั้วต่อเสาอากาศ – ชนิด N, RP-TNC และ SMA พิจารณาพื้นที่และการติดตั้งของคุณ บางตัวมีขนาดใหญ่กว่าตัวอื่น SMA มีขนาดเล็กที่สุด
11. อัตราส่วนหน้าต่อหลัง – คุณต้องการให้อัตราส่วนนี้มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เว้นแต่คุณวางแผนที่จะใช้ลำแสงด้านหลังด้วย (ซึ่งไม่ปกติ)
12. การปกป้องสิ่งแวดล้อมและความทนทาน – เลือกเสาอากาศที่มีระดับ IP ที่เหมาะสมและทำจากวัสดุที่ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่จะติดตั้ง