Anten RFID là một phần cần thiết của bất kỳ hệ thống RFID nào. Trừ khi ăng-ten được nhúng vào đầu đọc, bạn sẽ phải chọn và mua ăng-ten phù hợp cho ứng dụng của mình. Và có rất nhiều tùy chọn để lựa chọn.
Dưới đây là một số bước chung bạn có thể làm theo để chọn ăng-ten RFID:
1. Dải tần: Đảm bảo rằng ăng-ten hoạt động ở cùng dải tần với các thẻ RFID của bạn. Các hệ thống RFID hoạt động ở các dải tần số khác nhau như tần số thấp (LF), tần số cao (HF), tần số siêu cao (UHF) và vi sóng.
2. Loại ăng-ten: Có nhiều loại ăng-ten RFID khác nhau như ăng-ten tuyến tính, tròn, miếng vá và trường gần. Chọn một ăng-ten tương thích với ứng dụng của bạn cũng như hình dạng và kích thước của các thẻ của bạn.
3. Phạm vi đọc: Phạm vi đọc của hệ thống RFID là khoảng cách giữa đầu đọc và thẻ, và nó phụ thuộc vào loại ăng-ten và dải tần số. Ăng-ten nhỏ hơn trong cùng một tần số sẽ có phạm vi đọc ngắn hơn và ngược lại. Ăng-ten có phạm vi đọc ngắn nhất cho công nghệ UHF sẽ là Ăng-ten trường gần , sử dụng trường gần thay vì trường xa như ăng-ten UHF thông thường. Chúng thường được sử dụng để theo dõi vật phẩm và khi cần có phạm vi ngắn cho mục đích chọn vật phẩm và/hoặc bảo mật.
4. Vùng tần số: Điều này sẽ phụ thuộc vào quốc gia hoạt động và sẽ chỉ ảnh hưởng đến tần số UHF. Như bạn đã biết, do các quy định, dải tần cho UHF RFID hơi khác đối với Hoa Kỳ, Châu Âu và các khu vực khác. Hầu hết các ăng-ten UHF được chỉ định là toàn cầu và chúng được điều chỉnh để hoạt động trong khoảng từ 860 đến 960 MHz. Bạn cũng có thể tìm thấy các ăng-ten được điều chỉnh cụ thể cho từng khu vực, giúp cải thiện một chút hiệu suất của chúng trong khu vực. Chẳng hạn, ăng-ten 865 - 868 MHz sẽ hoạt động tốt hơn khi được triển khai ở Châu Âu so với ăng-ten toàn cầu, mặc dù điều này có thể không phân biệt được trong hầu hết các ứng dụng. Ăng-ten toàn cầu sẽ hoạt động tốt cho hầu hết các ứng dụng; tuy nhiên, bạn có thể chọn ăng-ten dành riêng cho khu vực để triển khai khó khăn (phạm vi đọc dài, môi trường đầy thách thức RF) hoặc nơi không có sẵn toàn cầu.
.png)
5. Độ lợi của ăng-ten: Độ lợi của ăng-ten đề cập đến khả năng truyền hoặc nhận tín hiệu của ăng-ten theo một hướng cụ thể. Chọn một ăng-ten có mức tăng phù hợp để đạt được phạm vi đọc và hiệu suất mong muốn.
Độ lợi của ăng-ten ảnh hưởng đến phạm vi đọc và độ rộng chùm tia. Ăng-ten có mức tăng cao hơn sẽ có phạm vi đọc dài hơn nhưng chùm tia hẹp hơn. Ăng-ten có mức tăng thấp hơn sẽ có phạm vi đọc ngắn hơn và độ rộng chùm tia rộng hơn. Chọn mức tăng ăng-ten dựa trên hình dạng của vùng thẩm vấn và nhu cầu phủ sóng của bạn. Mức tăng phổ biến nhất là 6dBi, nhưng bạn có thể tìm thấy ăng-ten có 1dBi (mức tăng thấp) và 11dBi (mức tăng cao).
.png)
6. Phân cực: Hãy xem xét sự phân cực của ăng-ten. Anten RFID có thể được phân cực tuyến tính hoặc phân cực tròn. Chọn một ăng-ten phù hợp với phân cực của các thẻ RFID của bạn để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Theo yêu cầu của bạn, bạn có thể chọn giữa phân cực tròn và tuyến tính. Ăng-ten phân cực tròn sẽ có phạm vi đọc ngắn hơn nhưng độ nhạy định hướng sẽ kém hơn. Bạn có thể chọn giữa ăng-ten phân cực tròn bên phải (RHCP) hoặc ăng-ten phân cực tròn bên trái (LHCP). Đôi khi bạn có thể thấy ăng-ten kép phân cực tròn có cả phân cực trái và phải. Ăng-ten phân cực tuyến tính sẽ cung cấp phạm vi đọc dài hơn và chùm tia tập trung hơn nhưng sẽ chỉ đọc các thẻ có ăng-ten song song với mặt phẳng sóng. Nếu hướng thẻ của bạn không cố định, đặc biệt khi sử dụng ăng-ten thẻ lưỡng cực đơn (phổ biến nhất), bạn nên chọn ăng -ten phân cực tròn.
.png)
7. VSWR: Tỷ lệ sóng đứng điện áp hay còn gọi là suy hao phản hồi - Do trở kháng trong đầu nối không khớp nên một số tín hiệu bị phản xạ. Tỷ lệ của đầu vào so với tín hiệu phản xạ được gọi là Tỷ lệ sóng đứng điện áp ( VSWR ). Tỷ lệ này cũng có thể được đo bằng dB và được biểu thị bằng Return Loss . VSWR biểu thị hiệu quả thiết kế ăng-ten và VSWR càng thấp thì suy hao phản hồi càng nhỏ và ăng-ten càng tốt (VSWR lý tưởng là 1:1).
8. Chiều rộng tia: Chọn chiều rộng tia cao (dọc, lên và xuống) và chiều rộng tia phương vị (ngang, trái sang phải) dựa trên phạm vi bao phủ mong muốn của vùng thẩm vấn. Ăng-ten băng thông rộng hơn sẽ cung cấp vùng phủ sóng rộng hơn mà không cần thêm ăng-ten; tuy nhiên, phạm vi đọc có thể ngắn hơn (điều này thường được mong muốn là không đọc các thẻ bên ngoài cổng hoặc cửa).
.png)
9. Tỷ lệ trục : Tỷ lệ trục là tỷ lệ của các thành phần trực giao của trường điện từ. Một trường phân cực tròn được tạo thành từ hai thành phần trường E trực giao có biên độ bằng nhau, lệch pha nhau 90 độ. Vì các thành phần này có độ lớn bằng nhau nên tỷ lệ trục là 1 hoặc 0 db. Tỷ lệ trục thường được chỉ định cho ăng ten phân cực tròn. Tỷ lệ trục có xu hướng giảm dần so với chùm tia chính của ăng-ten, do đó, trong bảng thông số kỹ thuật của ăng-ten, đôi khi bạn có thể thấy thông tin như: “Tỷ lệ trục: <3 dB cho +-30 độ so với chùm tia chính” . Điều này chỉ ra rằng độ lệch so với phân cực tròn nhỏ hơn 3 dB trên phạm vi góc xác định.
10. Đầu nối ăng-ten: Có một số loại đầu nối phổ biến được sử dụng với ăng-ten RFID. Chúng có thể là nam hoặc nữ và là cực thường hoặc đảo ngược. Mỗi nhà sản xuất thích một số đầu nối nhất định. Nói chung, các đầu nối không ảnh hưởng đến hiệu suất, một số nhỏ hơn và ít cồng kềnh hơn, do đó tốt cho không gian chật hẹp hoặc dễ giấu hơn và hoạt động tốt hơn với cáp mỏng. Mặt khác, các đầu nối lớn hơn và cồng kềnh hơn sẽ chắc chắn hơn và hoạt động với cáp dày hơn cũng như trong môi trường khắc nghiệt hơn. Bạn phải biết ăng-ten của mình cũng như đầu đọc của bạn có đầu nối nào để có thể mua cáp ghép nối với các đầu nối này. Các đầu nối này là phổ biến nhất: loại N, RP-TNC và SMA (ít cồng kềnh nhất). Đừng quên rằng bạn phải ghép nối các đầu nối đực và cái.
Dưới đây là hình ảnh về các loại đầu nối khác nhau thường được sử dụng trong UHF RFID:
.png)
11. Yêu cầu lắp đặt: Kiểm tra các yêu cầu lắp đặt của ăng-ten, chẳng hạn như loại đầu nối, hướng lắp đặt và vị trí lắp đặt. Đảm bảo rằng ăng-ten có thể được gắn ở vị trí và hướng cần thiết.
12. Nhiễu: Kiểm tra các nguồn nhiễu tiềm ẩn trong môi trường của bạn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của ăng-ten. Chọn một ăng-ten được thiết kế để giảm thiểu nhiễu. Xác định mọi nguyên nhân gây nhiễu trong môi trường của bạn, chẳng hạn như kim loại hoặc các hệ thống RFID khác, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của ăng-ten. Chọn một ăng-ten được thiết kế để giảm thiểu nhiễu.
13. Chiều rộng biên dạng: Nếu bạn thiếu không gian hoặc vì lý do thẩm mỹ, bạn có thể cần tìm ăng-ten cấu hình thấp có đầu nối bên hoặc đuôi lợn bên.
14. Tỷ lệ Front to Back: Tỷ lệ này cho biết tỷ lệ truyền tín hiệu tiến và lùi. Hầu hết nếu không muốn nói là tất cả ăng-ten cũng phát ra phía sau búp sóng chính, điều này thường là do tín hiệu bị bẻ cong từ búp sóng chính. Bạn muốn tỷ lệ này càng lớn càng tốt trừ khi bạn dự định sử dụng dầm sau (điều này không bình thường).
15. Bảo vệ môi trường và Độ chắc chắn: Chọn ăng-ten có xếp hạng IP phù hợp và được làm bằng vật liệu có thể tồn tại trong môi trường mà nó sẽ được lắp đặt. Hầu hết các ăng-ten được bọc trong nhựa cứng , nhưng cũng có tất cả các ăng-ten bằng kim loại (thích hợp cho môi trường rất khắc nghiệt). môi trường hoặc nơi chúng sẽ chịu tác động) hoặc ăng-ten được bọc trong Cao su (để gắn trên mặt đất).
.png)
1. Dải tần: Đảm bảo rằng ăng-ten hoạt động ở cùng dải tần với các thẻ RFID của bạn. Các hệ thống RFID hoạt động ở các dải tần số khác nhau như tần số thấp (LF), tần số cao (HF), tần số siêu cao (UHF) và vi sóng.
2. Loại ăng-ten: Có nhiều loại ăng-ten RFID khác nhau như ăng-ten tuyến tính, tròn, miếng vá và trường gần. Chọn một ăng-ten tương thích với ứng dụng của bạn cũng như hình dạng và kích thước của các thẻ của bạn.
3. Phạm vi đọc: Phạm vi đọc của hệ thống RFID là khoảng cách giữa đầu đọc và thẻ, và nó phụ thuộc vào loại ăng-ten và dải tần số. Ăng-ten nhỏ hơn trong cùng một tần số sẽ có phạm vi đọc ngắn hơn và ngược lại. Ăng-ten có phạm vi đọc ngắn nhất cho công nghệ UHF sẽ là Ăng-ten trường gần , sử dụng trường gần thay vì trường xa như ăng-ten UHF thông thường. Chúng thường được sử dụng để theo dõi vật phẩm và khi cần có phạm vi ngắn cho mục đích chọn vật phẩm và/hoặc bảo mật.
4. Vùng tần số: Điều này sẽ phụ thuộc vào quốc gia hoạt động và sẽ chỉ ảnh hưởng đến tần số UHF. Như bạn đã biết, do các quy định, dải tần cho UHF RFID hơi khác đối với Hoa Kỳ, Châu Âu và các khu vực khác. Hầu hết các ăng-ten UHF được chỉ định là toàn cầu và chúng được điều chỉnh để hoạt động trong khoảng từ 860 đến 960 MHz. Bạn cũng có thể tìm thấy các ăng-ten được điều chỉnh cụ thể cho từng khu vực, giúp cải thiện một chút hiệu suất của chúng trong khu vực. Chẳng hạn, ăng-ten 865 - 868 MHz sẽ hoạt động tốt hơn khi được triển khai ở Châu Âu so với ăng-ten toàn cầu, mặc dù điều này có thể không phân biệt được trong hầu hết các ứng dụng. Ăng-ten toàn cầu sẽ hoạt động tốt cho hầu hết các ứng dụng; tuy nhiên, bạn có thể chọn ăng-ten dành riêng cho khu vực để triển khai khó khăn (phạm vi đọc dài, môi trường đầy thách thức RF) hoặc nơi không có sẵn toàn cầu.
5. Độ lợi của ăng-ten: Độ lợi của ăng-ten đề cập đến khả năng truyền hoặc nhận tín hiệu của ăng-ten theo một hướng cụ thể. Chọn một ăng-ten có mức tăng phù hợp để đạt được phạm vi đọc và hiệu suất mong muốn.
Độ lợi của ăng-ten ảnh hưởng đến phạm vi đọc và độ rộng chùm tia. Ăng-ten có mức tăng cao hơn sẽ có phạm vi đọc dài hơn nhưng chùm tia hẹp hơn. Ăng-ten có mức tăng thấp hơn sẽ có phạm vi đọc ngắn hơn và độ rộng chùm tia rộng hơn. Chọn mức tăng ăng-ten dựa trên hình dạng của vùng thẩm vấn và nhu cầu phủ sóng của bạn. Mức tăng phổ biến nhất là 6dBi, nhưng bạn có thể tìm thấy ăng-ten có 1dBi (mức tăng thấp) và 11dBi (mức tăng cao).
6. Phân cực: Hãy xem xét sự phân cực của ăng-ten. Anten RFID có thể được phân cực tuyến tính hoặc phân cực tròn. Chọn một ăng-ten phù hợp với phân cực của các thẻ RFID của bạn để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Theo yêu cầu của bạn, bạn có thể chọn giữa phân cực tròn và tuyến tính. Ăng-ten phân cực tròn sẽ có phạm vi đọc ngắn hơn nhưng độ nhạy định hướng sẽ kém hơn. Bạn có thể chọn giữa ăng-ten phân cực tròn bên phải (RHCP) hoặc ăng-ten phân cực tròn bên trái (LHCP). Đôi khi bạn có thể thấy ăng-ten kép phân cực tròn có cả phân cực trái và phải. Ăng-ten phân cực tuyến tính sẽ cung cấp phạm vi đọc dài hơn và chùm tia tập trung hơn nhưng sẽ chỉ đọc các thẻ có ăng-ten song song với mặt phẳng sóng. Nếu hướng thẻ của bạn không cố định, đặc biệt khi sử dụng ăng-ten thẻ lưỡng cực đơn (phổ biến nhất), bạn nên chọn ăng -ten phân cực tròn.
7. VSWR: Tỷ lệ sóng đứng điện áp hay còn gọi là suy hao phản hồi - Do trở kháng trong đầu nối không khớp nên một số tín hiệu bị phản xạ. Tỷ lệ của đầu vào so với tín hiệu phản xạ được gọi là Tỷ lệ sóng đứng điện áp ( VSWR ). Tỷ lệ này cũng có thể được đo bằng dB và được biểu thị bằng Return Loss . VSWR biểu thị hiệu quả thiết kế ăng-ten và VSWR càng thấp thì suy hao phản hồi càng nhỏ và ăng-ten càng tốt (VSWR lý tưởng là 1:1).
8. Chiều rộng tia: Chọn chiều rộng tia cao (dọc, lên và xuống) và chiều rộng tia phương vị (ngang, trái sang phải) dựa trên phạm vi bao phủ mong muốn của vùng thẩm vấn. Ăng-ten băng thông rộng hơn sẽ cung cấp vùng phủ sóng rộng hơn mà không cần thêm ăng-ten; tuy nhiên, phạm vi đọc có thể ngắn hơn (điều này thường được mong muốn là không đọc các thẻ bên ngoài cổng hoặc cửa).
9. Tỷ lệ trục : Tỷ lệ trục là tỷ lệ của các thành phần trực giao của trường điện từ. Một trường phân cực tròn được tạo thành từ hai thành phần trường E trực giao có biên độ bằng nhau, lệch pha nhau 90 độ. Vì các thành phần này có độ lớn bằng nhau nên tỷ lệ trục là 1 hoặc 0 db. Tỷ lệ trục thường được chỉ định cho ăng ten phân cực tròn. Tỷ lệ trục có xu hướng giảm dần so với chùm tia chính của ăng-ten, do đó, trong bảng thông số kỹ thuật của ăng-ten, đôi khi bạn có thể thấy thông tin như: “Tỷ lệ trục: <3 dB cho +-30 độ so với chùm tia chính” . Điều này chỉ ra rằng độ lệch so với phân cực tròn nhỏ hơn 3 dB trên phạm vi góc xác định.
10. Đầu nối ăng-ten: Có một số loại đầu nối phổ biến được sử dụng với ăng-ten RFID. Chúng có thể là nam hoặc nữ và là cực thường hoặc đảo ngược. Mỗi nhà sản xuất thích một số đầu nối nhất định. Nói chung, các đầu nối không ảnh hưởng đến hiệu suất, một số nhỏ hơn và ít cồng kềnh hơn, do đó tốt cho không gian chật hẹp hoặc dễ giấu hơn và hoạt động tốt hơn với cáp mỏng. Mặt khác, các đầu nối lớn hơn và cồng kềnh hơn sẽ chắc chắn hơn và hoạt động với cáp dày hơn cũng như trong môi trường khắc nghiệt hơn. Bạn phải biết ăng-ten của mình cũng như đầu đọc của bạn có đầu nối nào để có thể mua cáp ghép nối với các đầu nối này. Các đầu nối này là phổ biến nhất: loại N, RP-TNC và SMA (ít cồng kềnh nhất). Đừng quên rằng bạn phải ghép nối các đầu nối đực và cái.
Dưới đây là hình ảnh về các loại đầu nối khác nhau thường được sử dụng trong UHF RFID:
11. Yêu cầu lắp đặt: Kiểm tra các yêu cầu lắp đặt của ăng-ten, chẳng hạn như loại đầu nối, hướng lắp đặt và vị trí lắp đặt. Đảm bảo rằng ăng-ten có thể được gắn ở vị trí và hướng cần thiết.
12. Nhiễu: Kiểm tra các nguồn nhiễu tiềm ẩn trong môi trường của bạn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của ăng-ten. Chọn một ăng-ten được thiết kế để giảm thiểu nhiễu. Xác định mọi nguyên nhân gây nhiễu trong môi trường của bạn, chẳng hạn như kim loại hoặc các hệ thống RFID khác, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của ăng-ten. Chọn một ăng-ten được thiết kế để giảm thiểu nhiễu.
13. Chiều rộng biên dạng: Nếu bạn thiếu không gian hoặc vì lý do thẩm mỹ, bạn có thể cần tìm ăng-ten cấu hình thấp có đầu nối bên hoặc đuôi lợn bên.
14. Tỷ lệ Front to Back: Tỷ lệ này cho biết tỷ lệ truyền tín hiệu tiến và lùi. Hầu hết nếu không muốn nói là tất cả ăng-ten cũng phát ra phía sau búp sóng chính, điều này thường là do tín hiệu bị bẻ cong từ búp sóng chính. Bạn muốn tỷ lệ này càng lớn càng tốt trừ khi bạn dự định sử dụng dầm sau (điều này không bình thường).
15. Bảo vệ môi trường và Độ chắc chắn: Chọn ăng-ten có xếp hạng IP phù hợp và được làm bằng vật liệu có thể tồn tại trong môi trường mà nó sẽ được lắp đặt. Hầu hết các ăng-ten được bọc trong nhựa cứng , nhưng cũng có tất cả các ăng-ten bằng kim loại (thích hợp cho môi trường rất khắc nghiệt). môi trường hoặc nơi chúng sẽ chịu tác động) hoặc ăng-ten được bọc trong Cao su (để gắn trên mặt đất).
