Kaip pasirinkti UHF RFID skaitytuvo anteną

UHF RFID skaitytuvo antena turėtų būti pasirinkta reikiamai skaitymo zonai, o ne didžiausiam stiprinimo skaičiui kataloge. 12 dBi skydelis gali būti naudingas, kai reikia sufokusuoto lauko link kontroliuojamos juostos arba tolimos tikslinės zonos, tačiau ta pati antena gali būti prastas pasirinkimas tarpduryje, lentynoje ar darbo vietoje, kur nepageidaujami skaitymai yra svarbesni nei maksimalus atstumas.

Praktinė pasirinkimo tvarka yra tokia: tikslinė rinka ir dažnių juosta → reikalinga skaitymo zona → žymos orientacija → stiprinimas ir pluošto plotis → montavimo padėtis → laidas ir jungtis → skaitytuvo galia ir reguliavimo riba → bandomasis testas. Šiame vadove pagrindinis dėmesys skiriamas pasyviųjų UHF/RAIN RFID skaitytuvų sistemų projektavimo ir pirkimo užduočiai.

 

Prieš palygindami antenas, apibrėžkite skaitymo zoną

„Ilgas nuotolis“ nėra visiškas reikalavimas. Naudingoje -zonos specifikacijoje aprašoma, kur žymos turi būti užfiksuotos, o kur ne.

Doko durys, kurios turi identifikuoti padėklus, kertančius vienas duris, turi skirtingą antenos problemą nei sandėlio koridoriuje, kur operatorius nori plačios aprėpties. Pirmajam gali būti naudingas kryptingesnis laukas. Antrajam gali prireikti kelių valdomų zonų, o ne vieno didelio -stiprinimo skydelio, bandančio aprėpti viską.

Štai kodėlskaitymo diapazonasirskaitymo zonaturėtų būti traktuojami kaip skirtingi reikalavimai. Diapazonas yra atstumo rezultatas tam tikromis sąlygomis. Skaitymo zona yra trimatė-sritis, kurioje žyma iš tikrųjų gali dalyvauti darbo eigoje.

 

Suderinkite anteną su regionine UHF juosta

UHF RFID nenaudoja vieno identiško radijo plano visame pasaulyje. TheRAIN Alliance spektro gairėsrodo, kad pasyvus UHF RFID paskirstymas skiriasi priklausomai nuo regiono. Jungtinėse Valstijose RAIN sistemos projektavimo gairės priskiria JAV nustatymą FCC 15.247 daliai ir pažįstamai 902–928 MHz juostai. Europos diegimas dažniausiai naudoja 865–868 MHz, o viršutinė Europos dažnių juosta apie 915–921 MHz taip pat apibrėžta dabartinėse RAIN rekomendacijose.

Pirkimo taisyklė paprasta: antena turi apimti dažnio planą, kurį skaitytuvas iš tikrųjų naudos tikslinėje šalyje. 902–928 MHz antena nėra automatiškai tinkama antena skaitytuvui, sukonfigūruotam kitai regioninei juostai, nors abu produktai apibūdinami kaip „UHF RFID“.

Įdiegę tarptautinius įrenginius, prieš pasirinkdami vieną antenos SKU kiekvienai vietai, dokumentuokite paskirties šalis. Kartu patvirtinkite skaitytuvo regioninę konfigūraciją, antenos veikimo dažnį ir vietines spinduliuojamos{1}}galios taisykles.

 

Supraskite, ką iš tikrųjų keičia antenos padidėjimas

Antenos stiprinimas apibūdina, kaip stipriai antena sukoncentruoja energiją tam tikromis kryptimis, palyginti su idealia atskaita. Didesnis stiprinimas nesukuria laisvos RF galios. Jis perskirsto turimą energiją į labiau sutelktą spinduliuotės modelį.

Praktinis rezultatas paprastai yra{0}}pasiekiamumo ir aprėpties formos kompromisas. TheVoyantic RAIN RFID antenos pasirinkimo gairėsapibendrina tą patį ryšį: didesnio-stiprumo antenos tinka sufokusuoto ilgesnio-atstumo skaitymui, o mažesnio-stiprumo antenos dažnai yra geresnės platesniam artimam-atstumui. Todėl pluošto plotis ir visas spinduliuotės modelis turi būti skaitomi kartu su stiprėjimu.

12 dBi skaičius pats savaime nesako:

• koks platus yra naudingasis laukas esant faktiniam montavimo atstumui;
• ar šalia esančios juostos ar stelažai taip pat bus maitinami;
• kaip antena elgiasi už skydo arba į šoną;
• kiek RF galios prarandama koaksialiniame kabelyje;
• kaip žyma reaguoja į tikrą produktą;
• ar vietinės spinduliuojamos{0}}galios ribos reikalauja sumažinti skaitytuvo išvestį.

Lygindami antenas paklauskite horizontalaus ir vertikalaus pluošto pločio ir, jei įmanoma, spinduliuotės{0}}modelio diagramų. Didelė stiprinimo vertė su siauru spinduliu gali būti būtent tai, ko reikia transporto priemonės eismo juostai, ir tai, ko nereikia plačiai priėmimo zonai.

 

Norėdami valdyti, kur vyksta skaitymai, naudokite spindulio plotį

Spindulio plotis apibūdina pagrindinės spinduliuotės skilties kampinį plotį, paprastai aplink taškus, kur galia sumažėjo 3 dB nuo piko. Tai nėra kieta siena: žymas vis tiek galima nuskaityti už vardinio pluošto pločio, nes taip pat svarbūs šoniniai stulpeliai, atspindžiai ir žymos jautrumas.

Vis dėlto pluošto plotis yra vienas iš naudingiausių duomenų lapo laukų, leidžiančių nuspėti, ar antena gali sukurti plačią ar koncentruotą skaitymo zoną.

Jei sistema sugenda, nes nuskaito per daug žymų už darbo eigos ribų, didesnio -stiprinimo antena nėra automatiškai naujovinama. Pataisymas gali būti kitoks pluošto modelis, mažesnė skaitytuvo galia, skirtingas montavimo kampas, ekranavimas, kitokia žymų vieta arba kita antenos vieta.

 

Iš žymos orientacijos pasirinkite tiesinę arba žiedinę poliarizaciją

Poliarizacija apibūdina antenos elektrinio lauko orientaciją ir elgesį. Naudojant UHF RFID, poliarizacijos lygiavimas turi įtakos energijos poreikiui tarp skaitytuvo antenos ir žymos antenos.

Linijinė poliarizacijayra patrauklus, kai žymos orientacija yra kontroliuojama ir nuosekliai suderinta su skaitytuvo lauku. Energijos sutelkimas vienoje poliarizacijoje gali užtikrinti tvirtą ryšį su suderinta žyma.

Žiedinė poliarizacijayra atlaidesnis, kai žymos pateikiamos skirtingais kampais. „Voyantic“ antenos vadovas rekomenduoja jį naudoti, kai žymos orientacija yra nenuspėjama, o linijinė poliarizacija geriau tinka valdomai orientacijai.

Tai nėra taisyklė, kad „geriau apskritas“. Tai kompromisas-. Jei kiekviena kartono etiketė praeina pro skaitytuvą žinoma kryptimi, tinkamai išlygiuota linijinė antena gali būti veiksminga. Jei dėklai sukasi, drabužiai kabo skirtingais kampais arba transporto priemonės priekinio stiklo etiketes uždeda nenuosekliai, žiedinė poliarizacija gali sumažinti orientacijos jautrumą.

Portaluose ir konvejeriuose patikrinkite blogiausią tikrovišką žymos kampą, o ne tik idealų veidą{0}}padėtyje. Sistema, kuri veikia su statiniu pavyzdžiu, vis tiek gali praleisti judančias žymas, kai pasikeičia orientacija.

 

Skaitytuvo galia, kabelio praradimas ir antenos padidėjimas sudaro vieną RF biudžetą

Skaitytojo sukonfigūruota išvesties galia nėra tokia pati, kaip galia, tiekiama antenai, ir nei vienas, nei kitas skaičius nenurodo spinduliuojamo lauko.

Naudingas pirmos eilės{0}}ryšys yra:

Apytikslis EIRP=skaitytuvo maitinimas – kabelio ir jungties nuostoliai + antenos stiprinimas.

Tikslus atitikties apskaičiavimas priklauso nuo reguliavimo sistemos ir nuo to, kaip nurodytas antenos stiprinimas, tačiau pirkimo pamoka yra paprasta:skaitytuvo galia, kabelio praradimas ir antenos stiprinimas turi būti peržiūrėti kartu.

Ilgas koaksialinis ryšys gali panaikinti reikšmingą RF galios dalį, kol ji pasiekia anteną. Pridėjus didelio stiprumo RAIN Alliance sistemos projektavimo gairėse leistina spinduliuojama galia aiškiai traktuojama kaip regioninė nuostata, o ne universalus skaičius.

Prieš užsakydami įrašykite:

• skaitytuvo modelis ir antenos{0}}prievado tipas;
• planuojama atlikti galios nustatymas;
• koaksialinio kabelio tipas ir ilgis;
• jungčių ir adapterių skaičius;
• antenos stiprinimas;
• regioninis dažnių profilis;
• ir reguliavimo spinduliuotės{0}}galios lubos, taikomos įrengimo vietoje.

Nekompensuokite blogos antenos padėties tiesiog didindami galią, kol etiketės nuskaitys. Tai gali išplėsti neteisingą skaitymo zoną ir paslėpti tikrąją geometrijos problemą.

 

Patikrinkite jungtį, kabelį ir 50 omų RF kelią

Dauguma UHF skaitytuvo antenų sistemų naudoja 50-omų RF kelią, tačiau fizinės jungtys skiriasi. Antenos gali naudoti N-tipo, SMA, RP-TNC ar kitas jungtis, o skaitytuvo prievadai gali naudoti kitokį formatą. Todėl reikiamam kabeliui reikia tinkamos jungties lyties ir sąsajos abiejuose galuose.

Jungties suderinamumo lengva nepastebėti, nes antena ir skaitytuvas gali būti tinkami elektrai, bet vis tiek nepavyksta prijungti be adapterio. Kiekvienas papildomas adapteris taip pat prideda dar vieną mechaninę jungtį ir tam tikrus RF nuostolius.

Jei kabelis eina ilgiau, paprašykite kabelio slopinimo tikruoju UHF dažniu, o ne naudodami bendrą „mažo-nuostolio kabelio“ aprašymą. Nepalikite nereikalingo laido ilgio įrenginyje ir nutieskite kabelį taip, kad jis būtų apsaugotas nuo pasikartojančio lenkimo, gniuždymo ir oro poveikio.

VSWR yra dar vienas naudingas duomenų lapo laukas. Mažesnis VSWR numatytoje juostoje paprastai rodo geresnę varžos atitiktį ir mažesnę galią, atsispindinčią atgal į skaitytuvą. Verta patikrinti, bet geras VSWR neįrodo, kad antena sukuria tinkamą skaitymo zoną.

 

Montavimo padėtis gali būti svarbi daugiau nei vienu dB stiprinimo

RFID antenos veikimas pasikeičia, kai keičiasi instaliacija. Aukštis, posvyris, atstumas nuo metalinių konstrukcijų, šalia esančių sienų, šakinių krautuvų, stelažų, skysčių ir gretimų antenų – visa tai veikia žymės matomą lauką.

Jei naudojate skydinę anteną, dokumentuokite numatytą tvirtinimo tašką ir tolimojo pluošto vidurio liniją. Tada patikrinkite tikrąjį žymos kelią. Skydas, sumontuotas aukštai ant sienos, bet nukreiptas lygiagrečiai žymos judėjimui, gali veikti blogiau nei mažesnio -stiprinimo antena, pastatyta tinkamu kampu.

Netoliese esantis metalas gali atspindėti UHF energiją ir sukurti daugialypį kelią. Atspindžiai gali padėti žymai vienoje vietoje, o kitoje sukurti nulį. Skysčiai ir tankios produktų apkrovos gali sugerti energiją. Dėl šių pasekmių tuščio-sandėlio bandymas ir visiškai pakrauto sandėlio testas gali duoti skirtingus rezultatus.

Lauko įrenginiai papildo mechaninius reikalavimus, kurie nepriklauso nuo RF veikimo. Jei antena bus veikiama lietaus, dulkių, saulės spindulių, temperatūros svyravimų ar vėjo, nurodykite reikiamą korpuso įvertinimą, laikiklį, tvirtinimo paviršių, kabelio sandarinimą ir aplinkos ribas. Nedarykite išvados apie tinkamumą lauke vien iš ABS aptakų.

 

Nelaikykite „Maksimalios išvesties galios“ kaip skaitymo{0}}diapazono specifikacijos

Kai kuriuose antenos gaminių puslapiuose nurodoma maksimali RF įvesties-galia. Ši vertė apibūdina, kiek RF galios antenos aparatinė įranga yra skirta toleruoti. Tai nereiškia, kad RFID sistema turėtų veikti tokia galia ir nenumato žymos nuskaitymo atstumo.

Pasyviąsias UHF RFID sistemas riboja skaitytuvas, regioninės radijo taisyklės, antenos stiprinimas, kabelio praradimas, žymų jautrumas ir fizinė aplinka. Labai didelis antenos{1}}galios įvertinimas gali būti nesvarbus, kai įteisintas fiksuotas{2}}skaitiklis, veikiantis daug mažesne galia.

Pirkdami pirmenybę teikite specifikacijoms, kurios formuoja RFID skaitymo zoną: veikimo juostą, stiprinimą, pluošto plotį, poliarizaciją, varžą, VSWR, elgseną priekyje{0}}į-, jungtį, aplinkos įvertinimą ir montavimo metodą.

 

Kai 12 dBi antena yra prasminga

Didelio-stiprinimo 12 dBi antena gali būti tinkama kandidatė, kai projektui reikalingas koncentruotas laukas per gana ilgą kelią, o tikslinė sritis yra gerai valdoma. Pavyzdžiai gali būti transporto priemonės identifikavimas, apibrėžta lauko juosta, ilgo praėjimo kontrolės punktas arba kitas taškas, į kurį galima sąmoningai nukreipti anteną.

Prieš patvirtindami, atsakykite į keturis klausimus:

1. Ar spindulys apima visą reikiamą žymos kelią?Siauras spindulys gali sukurti kraštines akląsias zonas, jei žyma pasislenka už pagrindinės skilties ribų.
2. Ar spindulys pasiekia ir nepageidaujamas žymes?Ilgo{0}}atstumo antena gali sukurti kryžminius-nuskaitymus iš netoliese esančių išteklių, jei geometrija nekontroliuojama.
3. Ar poliarizacija atitinka žymos{0}}orientaciją?Didelis stiprinimas nepašalina poliarizacijos neatitikimo.
4. Ar skaitytuvo galią galima sukonfigūruoti taip, kad ji atitiktų vietinę spinduliuotės{0}}galios ribą?Antenos padidėjimas yra RF biudžeto dalis.

Jei kuris nors iš šių atsakymų yra neaiškus, „12 dBi“ vis tiek yra tik katalogo numeris, o ne patvirtintas sistemos dizainas.

 

Sukurkite RFQ aplink skaitymo įvykį

Antenos RFQ tampa daug naudingesnis, kai aprašo skaitymo įvykį, o ne prašo tik „ilgo nuotolio -UHF RFID antenos“.

Jei norite gauti tiesioginį skaitytojo šaltinį,Syntek UHF RFID skaitytuvo kategorijayra tinkamas kitas komercinis žingsnis. Skaitytojo pasirinkimas ir antenos pasirinkimas vis tiek turėtų būti patvirtintas kaip viena RF sistema, o ne kaip du nepriklausomi katalogo pirkimai.

 

Patvirtinkite anteną tikrojo skaitymo zonoje

Antenos pasirinkimas nebaigtas, kai duomenų lapai sutampa. Paskutinis žingsnis yra bandomasis bandymas, naudojant tikrąjį skaitytuvą, anteną, kabelį, žymas, pažymėtus elementus ir tvirtinimo geometriją.

Atlikite bandymą per veikimo būsenas, kurios gali pakeisti RF elgesį:

• minimali, normali ir didžiausia žymų populiacija;
• geriausia ir blogiausia laukiama žymos orientacija;
• tušti ir pakrauti stelažai arba padėklai;
• stacionarios ir judančios žymos, kai judesys yra darbo eigos dalis;
• įprastą skaitytuvo galią ir bet kokį mažesnį{0}}galios nustatymą;
• kaimyniniai pažymėti elementai, kurie neturėtų būti užfiksuoti;
• durys, transporto priemonės, šakiniai krautuvai ar kiti dideli metaliniai daiktai įprastose padėtyse;
• ir numatytas gamybos kabelio ilgis, o ne trumpas stendinis kabelis.

Priėmimo kriterijus turėtų būti susietas su verslo įvykiu: tinkamos žymos užfiksuotos numatytoje zonoje, nepriimtini kryžminiai{0}}skaitymai, valdomi už jos ribų, ir pakartojamas veikimas tikroviškomis sąlygomis. Atskiras sistemos{2}}bandymo planas gali apibrėžti tikslius diegimo tinkamumo / nesėkmės slenksčius.

Jei pasirinkus anteną projektui reikalinga platesnė patvirtinimo sistema, naudokite „Syntek“ vadovąRFID sistemos testavimas prieš įdiegimą.

 

Atrankos taisyklė

Pasirinkite UHF RFID skaitytuvo anteną tokia tvarka:

regionas ir dažnis → skaitymas-zonos geometrija → žymos orientacija → stiprinimas ir pluošto plotis → poliarizacija → tvirtinimas → kabelis ir jungtys → skaitytuvo galia ir reguliavimo riba → bandomasis bandymas.

Tokia tvarka apsaugo nuo dažniausiai pasitaikančios katalogo klaidos: pirmiausia pasirenkama aukščiausios dBi antenos, o vėliau bandoma priversti ją pritaikyti.

Geriausia antena nėra ta, kuri skaito toliausiai atviroje erdvėje. Tai yra ta, kuri sukuria reikiamą skaitymo zoną su tikromis žymomis ir skaitytuvu, tuo pačiu kontroliuojant nepageidaujamus skaitymus.