Entre las tecnologías de comunicación inalámbrica, sólo la relación entre el dispositivo transceptor inalámbrico y la antena del sistema RFID es la más especial.En la familia RFID, las antenas y la RFID son miembros igualmente importantes.RFID y las antenas son interdependientes e inseparables.Ya sea un lector RFID o una etiqueta RFID, ya sea tecnología RFID de alta frecuencia o tecnología RFID de frecuencia ultraalta, es inseparable de laantena.
Un RFIDantenaes un convertidor que convierte ondas guiadas que se propagan en una línea de transmisión en ondas electromagnéticas que se propagan en un medio ilimitado (generalmente espacio libre), o viceversa.Una antena es un componente de un equipo de radio que se utiliza para transmitir o recibir ondas electromagnéticas.La potencia de la señal de radiofrecuencia emitida por el transmisor de radio se transporta a la antena a través del alimentador (cable) y la antena la irradia en forma de ondas electromagnéticas.Una vez que la onda electromagnética llega al lugar de recepción, la antena la recibe (solo se recibe una pequeña parte de la energía) y la envía al receptor de radio a través del alimentador, como se muestra en la siguiente figura.
El principio de irradiar ondas electromagnéticas desde antenas RFID.
Cuando un cable transporta corriente alterna, irradiará ondas electromagnéticas y su capacidad de radiación está relacionada con la longitud y la forma del cable.Si la distancia entre los dos cables es muy pequeña, el campo eléctrico está limitado entre los dos cables, por lo que la radiación es muy débil;Cuando los dos cables se separan, el campo eléctrico se propaga en el espacio circundante, por lo que se mejora la radiación.Cuando la longitud del cable es mucho menor que la longitud de onda de la onda electromagnética radiada, la radiación es muy débil;cuando la longitud del cable es comparable a la longitud de onda de la onda electromagnética radiada, la corriente en el cable aumenta considerablemente, formando una radiación más fuerte.El cable recto mencionado anteriormente, que puede producir una radiación significativa, generalmente se llama oscilador, y el oscilador es una antena simple.
Cuanto mayor sea la longitud de onda de las ondas electromagnéticas, mayor será el tamaño de la antena.Cuanta más potencia se necesite radiar, mayor será el tamaño de la antena.
Directividad de la antena RFID
Las ondas electromagnéticas radiadas por la antena son direccionales.En el extremo transmisor de la antena, la directividad se refiere a la capacidad de la antena para irradiar ondas electromagnéticas en una dirección determinada.Para el extremo receptor, significa la capacidad de la antena para recibir ondas electromagnéticas desde diferentes direcciones.La gráfica de función entre las características de radiación de la antena y las coordenadas espaciales es el patrón de antena.El análisis del patrón de antena puede analizar las características de radiación de la antena, es decir, la capacidad de la antena para transmitir (o recibir) ondas electromagnéticas en todas las direcciones del espacio.La directividad de la antena suele estar representada por curvas en el plano vertical y en el plano horizontal que representan la potencia de las ondas electromagnéticas radiadas (o recibidas) en diferentes direcciones.
Al realizar los cambios correspondientes en la estructura interna de la antena, se puede cambiar la directividad de la antena, formando así diferentes tipos de antenas con diferentes características.
Ganancia de antena RFID
La ganancia de antena describe cuantitativamente el grado en que una antena irradia potencia de entrada de manera concentrada.Desde la perspectiva del patrón, cuanto más estrecho es el lóbulo principal, más pequeño es el lóbulo lateral y mayor es la ganancia.En ingeniería, la ganancia de antena se utiliza para medir la capacidad de una antena para enviar y recibir señales en una dirección específica.Aumentar la ganancia puede aumentar la cobertura de la red en una determinada dirección o aumentar el margen de ganancia dentro de un determinado rango.En las mismas condiciones, cuanto mayor es la ganancia, más lejos se propaga la onda de radio.
Clasificación de antenas RFID
Antena dipolo: También llamada antena dipolo simétrica, está formada por dos hilos rectos del mismo espesor y longitud dispuestos en línea recta.La señal se alimenta desde los dos puntos finales en el medio y se generará una cierta distribución de corriente en los dos brazos del dipolo.Esta distribución de corriente excitará un campo electromagnético en el espacio alrededor de la antena.
Antena de bobina: Es una de las antenas más utilizadas en sistemas RFID.Por lo general, están hechos de cables enrollados en estructuras circulares o rectangulares para permitirles recibir y transmitir señales electromagnéticas.
Antena de RF acoplada inductivamente: la antena de RF acoplada inductivamente se usa generalmente para la comunicación entre lectores RFID y etiquetas RFID.Se acoplan a través de un campo magnético compartido.Estas antenas suelen tener forma de espiral para crear un campo magnético compartido entre el lector RFID y la etiqueta RFID.
Antena de parche microstrip: suele ser una capa delgada de parche de metal adherida al plano de tierra.La antena de parche Microstrip es liviana, de tamaño pequeño y de sección delgada.El alimentador y la red de adaptación se pueden producir al mismo tiempo que la antena y están estrechamente relacionados con el sistema de comunicación.Los circuitos impresos se integran entre sí y los parches se pueden fabricar mediante procesos de fotolitografía, que son económicos y fáciles de producir en masa.
Antena Yagi: es una antena direccional formada por dos o más dipolos de media onda.A menudo se utilizan para mejorar la intensidad de la señal o realizar comunicaciones inalámbricas direccionales.
Antena con respaldo de cavidad: Es una antena en la que la antena y el alimentador se colocan en la misma cavidad posterior.Se utilizan comúnmente en sistemas RFID de alta frecuencia y pueden proporcionar buena calidad y estabilidad de la señal.
Antena lineal Microstrip: Es una antena miniaturizada y delgada, habitualmente utilizada en dispositivos pequeños como dispositivos móviles y etiquetas RFID.Están construidos a partir de líneas microstrip que brindan un buen rendimiento en un tamaño más pequeño.
Antena en espiral: Antena capaz de recibir y transmitir ondas electromagnéticas polarizadas circularmente.Suelen estar hechos de alambre metálico o chapa y tienen una o más estructuras en forma de espiral.
Existen muchos tipos de antenas para usar en diferentes situaciones, como diferentes frecuencias, diferentes propósitos, diferentes ocasiones y diferentes requisitos.Cada tipo de antena tiene sus características únicas y escenarios aplicables.Al seleccionar una antena RFID adecuada, debe elegirla en función de los requisitos reales de la aplicación y las condiciones ambientales.
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Hora de publicación: 15 de mayo de 2024
