Dentre as tecnologias de comunicação sem fio, apenas a relação entre o dispositivo transceptor sem fio e a antena do sistema RFID é a mais especial. Na família RFID, antenas e RFID são membros igualmente importantes. RFID e antenas são interdependentes e inseparáveis. Seja um leitor RFID ou uma etiqueta RFID, seja tecnologia RFID de alta frequência ou tecnologia RFID de ultra-alta frequência, a relação entre eles é indissociável.antena.
Um RFIDantenaUm conversor transforma ondas guiadas que se propagam em uma linha de transmissão em ondas eletromagnéticas que se propagam em um meio ilimitado (geralmente o espaço livre), ou vice-versa. Uma antena é um componente de equipamento de rádio usado para transmitir ou receber ondas eletromagnéticas. A potência do sinal de radiofrequência emitida pelo transmissor de rádio é transportada até a antena através do cabo de alimentação e irradiada por ela na forma de ondas eletromagnéticas. Após a onda eletromagnética atingir o local de recepção, ela é recebida pela antena (apenas uma pequena parte da potência é recebida) e enviada ao receptor de rádio através do cabo de alimentação, como mostrado na figura abaixo.
O princípio da emissão de ondas eletromagnéticas por antenas RFID
Quando um fio conduz corrente alternada, ele emite ondas eletromagnéticas, e sua capacidade de radiação está relacionada ao comprimento e à forma do fio. Se a distância entre os dois fios for muito pequena, o campo elétrico fica confinado entre eles, resultando em uma radiação muito fraca; quando os dois fios estão distantes, o campo elétrico se espalha pelo espaço circundante, intensificando a radiação. Quando o comprimento do fio é muito menor que o comprimento de onda da onda eletromagnética emitida, a radiação é muito fraca; quando o comprimento do fio é comparável ao comprimento de onda da onda eletromagnética emitida, a corrente no fio aumenta consideravelmente, gerando uma radiação mais forte. O fio reto mencionado acima, capaz de produzir radiação significativa, é geralmente chamado de oscilador, e o oscilador é uma antena simples.
Quanto maior o comprimento de onda das ondas eletromagnéticas, maior o tamanho da antena. Quanto mais potência precisar ser irradiada, maior será o tamanho da antena.
diretividade da antena RFID
As ondas eletromagnéticas irradiadas pela antena são direcionais. Na extremidade transmissora da antena, a diretividade refere-se à capacidade da antena de irradiar ondas eletromagnéticas em uma determinada direção. Na extremidade receptora, significa a capacidade da antena de receber ondas eletromagnéticas de diferentes direções. O gráfico que relaciona as características de radiação da antena com as coordenadas espaciais é o diagrama de radiação. Analisar o diagrama de radiação permite analisar as características de radiação da antena, ou seja, sua capacidade de transmitir (ou receber) ondas eletromagnéticas em todas as direções no espaço. A diretividade da antena é geralmente representada por curvas nos planos vertical e horizontal que representam a potência das ondas eletromagnéticas irradiadas (ou recebidas) em diferentes direções.
Ao fazer alterações correspondentes na estrutura interna da antena, a diretividade da antena pode ser alterada, formando assim diferentes tipos de antenas com características distintas.
ganho da antena RFID
O ganho de uma antena descreve quantitativamente o grau em que uma antena irradia a potência de entrada de forma concentrada. Do ponto de vista do padrão de radiação, quanto mais estreito o lóbulo principal, menor o lóbulo lateral e maior o ganho. Em engenharia, o ganho de antena é usado para medir a capacidade de uma antena de enviar e receber sinais em uma direção específica. Aumentar o ganho pode ampliar a cobertura da rede em uma determinada direção ou aumentar a margem de ganho dentro de um certo alcance. Sob as mesmas condições, quanto maior o ganho, maior a distância de propagação da onda de rádio.
Classificação de antenas RFID
Antena dipolo: Também chamada de antena dipolo simétrica, consiste em dois fios retos de mesma espessura e comprimento, dispostos em linha reta. O sinal é injetado nas duas extremidades centrais, gerando uma determinada corrente elétrica nos dois braços do dipolo. Essa corrente elétrica induz um campo eletromagnético no espaço ao redor da antena.
Antena em bobina: É um dos tipos de antena mais utilizados em sistemas RFID. Geralmente, são feitas de fios enrolados em estruturas circulares ou retangulares para permitir a recepção e transmissão de sinais eletromagnéticos.
Antena de RF acoplada indutivamente: A antena de RF acoplada indutivamente é geralmente usada para comunicação entre leitores RFID e etiquetas RFID. Elas se acoplam através de um campo magnético compartilhado. Essas antenas geralmente têm formato espiral para criar um campo magnético compartilhado entre o leitor RFID e a etiqueta RFID.
Antena de microfita: Geralmente consiste em uma fina camada de metal fixada ao plano de aterramento. A antena de microfita é leve, compacta e de seção transversal fina. O alimentador e a rede de adaptação podem ser produzidos simultaneamente com a antena, sendo intimamente relacionados aos sistemas de comunicação. Os circuitos impressos são integrados e as placas podem ser fabricadas por meio de processos de fotolitografia, o que resulta em baixo custo e facilidade de produção em massa.
Antena Yagi: é uma antena direcional composta por dois ou mais dipolos de meia onda. Elas são frequentemente usadas para aumentar a intensidade do sinal ou realizar comunicações sem fio direcionais.
Antena com cavidade traseira: É uma antena na qual a antena e o cabo de alimentação são colocados na mesma cavidade traseira. Elas são comumente usadas em sistemas RFID de alta frequência e podem fornecer boa qualidade e estabilidade de sinal.
Antena linear de microfita: É uma antena miniaturizada e fina, geralmente usada em dispositivos pequenos, como celulares e etiquetas RFID. Elas são construídas com linhas de microfita que oferecem bom desempenho em um tamanho reduzido.
Antena EspiralAntena capaz de receber e transmitir ondas eletromagnéticas polarizadas circularmente. Geralmente são feitas de fio metálico ou chapa metálica e possuem uma ou mais estruturas em forma de espiral.
Existem muitos tipos de antenas para uso em diferentes situações, como diferentes frequências, finalidades, ocasiões e requisitos. Cada tipo de antena possui características únicas e cenários de aplicação específicos. Ao selecionar uma antena RFID adequada, é necessário escolher com base nos requisitos reais da aplicação e nas condições ambientais.
Para saber mais sobre antenas, visite:
Telefone: 0086-028-82695327
Data da publicação: 15 de maio de 2024
