Wie man eine RFID-Antenne auswählt

Ein RFID-Antenne ist ein notwendiger Bestandteil jedes RFID-Systems. Es sei denn, die Antenne ist in ein solches System eingebettet. LeserSie müssen die passende Antenne für Ihre Anwendung auswählen und kaufen. Dabei stehen Ihnen zahlreiche Optionen zur Auswahl.

Frequenz– Dies hängt von Ihren Tags ab – wählen Sie zwischen LF-, HF-, UHF- oder Mikrowellenfrequenz.

FrequenzbereichDies hängt vom jeweiligen Land ab und betrifft ausschließlich die UHF-Frequenz. Wie Sie wissen, unterscheiden sich die Frequenzbänder für UHF-RFID aufgrund von Vorschriften in den USA, Europa und anderen Regionen geringfügig. UHF-Antennen Globale Antennen sind für den Betrieb im Frequenzbereich von 860 bis 960 MHz ausgelegt. Es gibt auch regionsspezifische Antennen, die ihre Leistung in der jeweiligen Region leicht verbessern. Beispielsweise erzielt eine 865-868-MHz-Antenne in Europa eine bessere Leistung als eine globale Antenne, obwohl dieser Unterschied in den meisten Anwendungen kaum wahrnehmbar ist. Globale Antennen eignen sich für die meisten Anwendungen gut; für anspruchsvolle Einsatzszenarien (große Reichweiten, schwierige Funkumgebungen) oder wenn keine globalen Antennen verfügbar sind, empfiehlt sich jedoch die Wahl einer regionsspezifischen Antenne.

Lesebereich und GrößeKleinere Antennen im gleichen Frequenzbereich haben eine geringere Lesereichweite und umgekehrt. Die Antennen mit der geringsten Lesereichweite für UHF-Technologie sind NahfeldantenneDiese Antennen nutzen das Nahfeld anstelle des Fernfelds herkömmlicher UHF-Antennen. Sie werden häufig zur Objektverfolgung und überall dort eingesetzt, wo kurze Reichweiten zur Vereinzelung von Objekten und/oder für Sicherheitszwecke erforderlich sind.

Profilbreite– Wenn Sie wenig Platz haben oder aus ästhetischen Gründen, sollten Sie nach flachen Antennen mit seitlichem Anschluss oder seitlichem Anschlusskabel suchen.

GewinnenDie Antennenverstärkung beeinflusst Reichweite und Strahlbreite. Antennen mit höherer Verstärkung bieten eine größere Reichweite, aber einen schmaleren Strahl. Antennen mit geringerer Verstärkung haben eine geringere Reichweite und eine breitere Strahlbreite. Wählen Sie die Antennenverstärkung entsprechend der Form Ihres Abfragebereichs und Ihren Abdeckungsanforderungen. Die gängigste Verstärkung beträgt 6 dBi, es gibt aber auch Antennen mit 1 dBi (geringe Verstärkung) und 11 dBi (hohe Verstärkung).

PolarisationSie können zwischen zirkularer und linearer Polarisation wählen. Zirkular polarisierte Antennen haben eine geringere Lesereichweite, sind aber weniger lageabhängig. Sie können zwischen rechtszirkular polarisierten (RHCP) und linkszirkular polarisierten (LHCP) Antennen wählen. Manchmal gibt es auch dual zirkular polarisierte Antennen, die sowohl links- als auch rechtszirkular polarisiert sind. Linear polarisierte Antennen bieten eine größere Lesereichweite und einen fokussierteren Strahl, können aber nur Tags lesen, deren Antennen parallel zur Wellenebene ausgerichtet sind. Wenn die Ausrichtung Ihres Tags nicht festgelegt ist, insbesondere bei Verwendung von einfachen Dipol-Tag-Antennen (die am häufigsten verwendet werden), sollten Sie eine zirkular polarisierte Antenne wählen.

VSWRDas Stehwellenverhältnis (auch Rückflussdämpfung genannt) entsteht durch Fehlanpassungen der Impedanz im Stecker. Dadurch wird ein Teil des Signals reflektiert. Das Verhältnis von Eingangssignal zu reflektiertem Signal wird als Stehwellenverhältnis (VSWR) bezeichnet. Dieses Verhältnis kann auch in dB gemessen und als Rückflussdämpfung angegeben werden. Das VSWR gibt Aufschluss über die Effizienz der Antenne: Je niedriger das VSWR, desto geringer die Rückflussdämpfung und desto besser die Antenne (ideales VSWR: 1:1).

AchsenverhältnisDas Achsenverhältnis ist das Verhältnis der orthogonalen Komponenten eines elektrischen Feldes. Ein zirkular polarisiertes Feld besteht aus zwei orthogonalen E-Feld-Komponenten gleicher Amplitude, die um 90 Grad phasenverschoben sind. Da diese Komponenten die gleiche Amplitude aufweisen, beträgt das Achsenverhältnis 1 oder 0 dB. Achsenverhältnisse werden häufig für zirkular polarisierte Antennen angegeben. Das Achsenverhältnis nimmt tendenziell mit zunehmendem Abstand vom Hauptstrahl einer Antenne ab. Daher findet man im Datenblatt einer Antenne manchmal Angaben wie: „Achsenverhältnis: <„3 dB für ±30 Grad vom Hauptstrahl“. Dies bedeutet, dass die Abweichung von der Zirkularpolarisation im angegebenen Winkelbereich weniger als 3 dB beträgt.

BalkenbreiteWählen Sie die Breite des Höhen- (vertikal, nach oben und unten) und Azimutstrahls (horizontal, von links nach rechts) entsprechend der gewünschten Abdeckung des Abfragebereichs. Antennen mit größerer Strahlbreite bieten eine größere Abdeckung ohne zusätzliche Antennen, allerdings kann die Lesereichweite geringer sein (was oft erwünscht ist, um keine Tags außerhalb des Portals oder der Tür zu lesen).

Antennenanschlüsse Es gibt verschiedene gängige Steckertypen für RFID-Antennen. Diese können männlich oder weiblich sein und über normale oder umgekehrte Polarität verfügen. Jeder Hersteller bevorzugt bestimmte Stecker. Im Allgemeinen haben die Stecker keinen Einfluss auf die Leistung. Einige sind kleiner und kompakter und eignen sich daher gut für beengte Platzverhältnisse, lassen sich leichter verstecken und funktionieren besser mit dünnen Kabeln. Größere und robustere Stecker hingegen sind stabiler und eignen sich für dickere Kabel und raue Umgebungen. Sie müssen wissen, welchen Stecker Ihre Antenne und Ihr Lesegerät haben, um ein passendes Kabel zu kaufen. Die gängigsten Steckertypen sind: N-Stecker, RP-TNC und SMA (der kompakteste). Achten Sie darauf, dass Sie weibliche und männliche Stecker zusammenfügen.

Vorder-/Rückseitenverhältnis Dieses Verhältnis gibt das Verhältnis der Vorwärts- zur Rückwärtsausstrahlung an. Die meisten Antennen strahlen auch nach hinten ab, was häufig auf die Signalablenkung durch den Hauptstrahl zurückzuführen ist. Dieses Verhältnis sollte möglichst groß sein, es sei denn, Sie planen, auch den Rückstrahl zu nutzen (was unüblich ist).

Umweltschutz und Robustheit Wählen Sie eine Antenne mit geeigneter IP-Schutzart und aus Materialien, die den Umgebungsbedingungen am Installationsort standhalten. Die meisten Antennen sind in Hartplastik eingeschlossen.Es gibt aber auch Ganzmetallantennen (geeignet für sehr raue Umgebungen oder Orte, an denen sie Stößen ausgesetzt sind) oder in Gummi gekapselte Antennen. (zur Montage am Boden).

Überprüfung der Kriterien für die Antennenauswahl

1. Frequenz – Dies hängt von Ihren Tags ab – wählen Sie zwischen LF-, HF-, UHF- oder Mikrowellenfrequenz.
2. Frequenzbereich – Global, USA, EU, länderspezifisch – global oder pro Region verwenden
3. Lesebereich und Größe – Kleinere Antennen innerhalb der gleichen Frequenz haben eine geringere Lesereichweite und umgekehrt.
4. Profilbreite – Wenn Sie wenig Platz haben oder aus ästhetischen Gründen, sollten Sie nach flachen Antennen mit seitlichem Anschluss oder seitlichem Anschlusskabel suchen.
5. Gewinnen Die Verstärkung beeinflusst die Lesereichweite und die Strahlbreite. Antennen mit höherer Verstärkung haben eine größere Lesereichweite, aber einen schmaleren Strahl. Antennen mit geringerer Verstärkung haben eine geringere Lesereichweite und eine größere Strahlbreite.
6. Polarisation – Kreisförmig, Doppelkreisförmig oder Linear.
7. VSWR – Achten Sie auf ein VSWR, das möglichst nahe an 1:1 liegt.
8. Achsenverhältnis – Suchen Sie nach einem Wert, der so nah wie möglich an 1 oder 0 dB liegt.
9. Balkenbreite – basierend auf Ihrer Bewerbung und Ihrem Versicherungsbedarf.
10. Antennenanschlüsse –N-Stecker, RP-TNC und SMA. Beachten Sie den verfügbaren Platz und die Montagemöglichkeiten. Einige Stecker sind größer als andere, SMA ist der kleinste.
11. Vorder-/Rückseitenverhältnis – Dieses Verhältnis sollte so groß wie möglich sein, es sei denn, Sie planen, auch den hinteren Träger zu nutzen (was eher unüblich ist).
12. Umweltschutz und Robustheit – Wählen Sie eine Antenne mit geeigneter IP-Schutzart und aus Materialien, die den Umgebungsbedingungen standhalten, in denen sie installiert wird.