Como selecionar uma antena RFID

Uma antena RFID é uma parte necessária de qualquer sistema RFID. A menos que a antena esteja embutida em um leitor , você terá que selecionar e comprar a antena certa para sua aplicação. E há muitas opções para escolher.

Frequência – isso dependerá de suas tags – escolha entre LF, HF, UHF ou frequência de microondas.

Região de frequência – isso dependerá do país de operação e afetará apenas a frequência UHF. Como você sabe, devido aos regulamentos, as bandas de frequência para RFID UHF diferem ligeiramente para os EUA, Europa e outras regiões. A maioria das antenas UHF são especificados como globais e são ajustados para operação entre 860 a 960 MHz. Você também pode encontrar antenas sintonizadas especificamente para cada região, o que melhora um pouco seu desempenho na região específica. Por exemplo, uma antena de 865 - 868 MHz terá um desempenho melhor quando implantada na Europa do que uma antena global, embora isso possa não ser distinguível na maioria das aplicações. A antena global funcionará bem para a maioria das aplicações; no entanto, você pode escolher uma antena específica da região para implantações difíceis (longos alcances de leitura, ambiente desafiador de RF) ou onde global não estiver disponível.

Alcance e tamanho de leitura – antenas menores dentro da mesma frequência terão alcance de leitura menor e vice-versa. As antenas com o menor alcance de leitura para a tecnologia UHF serão as antenas de campo próximo , que utilizam o campo próximo em oposição ao campo distante como antenas UHF regulares. Eles são frequentemente usados ​​para rastreamento de itens e onde intervalos curtos são necessários para identificação de itens e/ou propósitos de segurança.

Largura do perfil – se você tiver pouco espaço ou por razões estéticas, pode ser necessário procurar antenas de baixo perfil que tenham um conector lateral ou um pigtail lateral.

Ganho – o ganho afeta o alcance de leitura e a largura do feixe. Antenas com ganho mais alto terão alcance de leitura mais longo, mas feixe mais estreito. Antenas com ganho menor terão alcance de leitura menor e largura de feixe mais ampla. Selecione o ganho da antena com base no formato da sua zona de interrogação e nas necessidades de cobertura. O ganho mais comum é de 6dBi, mas você pode encontrar antenas com 1 dBi (ganho baixo) e também com 11 dBi (ganho alto).

Polarização – você pode selecionar entre polarização circular e linear. Antenas polarizadas circularmente terão alcance de leitura mais curto, mas serão menos sensíveis à orientação. Você pode selecionar entre antenas circularmente polarizadas à direita (RHCP) ou antena circularmente polarizada à esquerda (LHCP). Às vezes, você pode ver duas antenas polarizadas circularmente que têm polarização à esquerda e à direita. Antenas linearmente polarizadas fornecerão maior alcance de leitura e feixe mais focado, mas lerão apenas tags que tenham antenas paralelas ao plano da onda. Se a orientação da sua tag não for fixa, especialmente ao usar antenas de tag dipolo simples (que são mais comuns), você deve selecionar uma antena polarizada circularmente.

VSWR – relação de onda estacionária de tensão ou também chamada de perda de retorno - Devido a incompatibilidades na impedância dentro do conector, parte do sinal é refletida. A razão entre a entrada e o sinal refletido é chamada de Voltage Standing Wave Ratio (VSWR). Essa relação também pode ser medida em dB e expressa como Perda de Retorno. O VSWR significa eficiência do projeto da antena e quanto menor o VSWR, menor a perda de retorno e melhor a antena (o VSWR ideal é 1:1).

Relação Axial - A relação axial é a relação de componentes ortogonais de um campo E. Um campo polarizado circularmente é composto de dois componentes de campo E ortogonais de igual amplitude, que estão 90 graus fora de fase. Como esses componentes são de igual magnitude, a razão axial é de 1 ou 0 dB. As relações axiais são frequentemente especificadas para antenas polarizadas circularmente. A relação axial tende a se degradar longe do feixe principal de uma antena, portanto, na folha de especificações de uma antena, às vezes você pode ver informações como: “Relação axial: <3 dB para +-30 graus do feixe principal” . Isso indica que o desvio da polarização circular é inferior a 3 dB na faixa angular especificada.

Largura do Feixe – selecione a largura do feixe de elevação (vertical, para cima e para baixo) e a largura do feixe de azimute (horizontal, da esquerda para a direita) com base na cobertura desejada de uma zona de interrogação. Antenas de largura de feixe mais ampla fornecerão uma cobertura mais ampla sem a necessidade de antenas adicionais, no entanto, o alcance de leitura pode ser menor (o que geralmente é desejado para não ler tags fora do portal ou porta).

Conectores de Antena – existem vários tipos comuns de conectores que são usados ​​com antenas RFID. Podem ser masculinos ou femininos e ter polaridade regular ou inversa. Cada fabricante prefere determinados conectores. Em geral, os conectores não afetam o desempenho, alguns são menores e menos volumosos e, portanto, bons para espaços apertados ou mais fáceis de esconder e funcionam melhor com cabos finos. Por outro lado, conectores maiores e mais volumosos são mais robustos e funcionam com cabos mais grossos e em ambientes mais agressivos. Você deve saber qual conector sua antena possui, bem como seu leitor, para que possa adquirir um cabo que faça par com eles. Esses conectores são os mais comuns: tipo N, RP-TNC e SMA (o menos volumoso). Não esqueça que você deve emparelhar conectores fêmea e macho.

Relação Frente para Trás – esta relação indica a relação de transmissão de sinal para frente e para trás. A maioria, senão todas as antenas, também irradiam para a parte de trás do feixe principal, o que geralmente ocorre devido à curvatura do sinal do feixe principal. Você deseja que essa proporção seja a maior possível, a menos que planeje utilizar também o feixe traseiro (isso não é usual).

Proteção Ambiental e Robustez – selecione uma antena com uma classificação IP adequada e feita de materiais que resistirão ao ambiente em que será instalada . onde sofrerão impacto) ou antenas envoltas em borracha (para montagem no solo).

Revisão dos Critérios de Seleção da Antena

1. Frequência – isso dependerá de suas tags – escolha entre LF, HF, UHF ou frequência de microondas.
2. Região de frequência – global, EUA, UE, específico do país – use global ou por região
3. Alcance e tamanho de leitura – antenas menores dentro da mesma frequência terão alcance de leitura menor e vice-versa.
4. Largura do perfil – se você tiver pouco espaço ou por razões estéticas, pode ser necessário procurar antenas de baixo perfil que tenham um conector lateral ou um pigtail lateral.
5. Ganho – o ganho afeta o alcance de leitura e a largura do feixe. Antenas com ganho mais alto terão alcance de leitura mais longo, mas feixe mais estreito. Antenas com ganho menor terão alcance de leitura menor e largura de feixe mais ampla.
6. Polarização – Circular, Dual Circular ou Linear.
7. VSWR – procure por VSWR o mais próximo possível de 1:1.
8. Relação Axial – procure o mais próximo possível de 1 ou 0 dB.
9. Largura do Feixe – com base em sua aplicação e necessidade de cobertura.
10. Conectores de antena – tipo N, RP-TNC e SMA. Considere o seu espaço e montagem. Alguns são mais volumosos que outros, o SMA é o menor.
11. Proporção da frente para trás – Você quer que essa proporção seja a maior possível, a menos que você planeje utilizar também o feixe traseiro (isso não é usual).
12. Proteção Ambiental e Robustez – selecione uma antena com classificação IP adequada e feita de materiais que sobrevivam ao ambiente em que será instalada.