Как да изберем UHF RFID четец антена

Антената за UHF RFID четец трябва да бъде избрана за зоната за четене, от която се нуждаете, а не за най-голямото число на печалба в каталог. Панел от 12 dBi може да бъде полезен, когато имате нужда от фокусирано поле към контролирана лента или далечна целева зона, но същата антена може да бъде лош избор за врата, рафт или работна станция, където нежеланото четене има повече значение от максималното разстояние.

Практическият ред за избор е: целеви пазар и честотна лента → необходима зона за четене → ориентация на етикета → усилване и ширина на лъча → монтажна позиция → кабел и конектор → мощност на четеца и регулаторна граница → пилотен тест. Това ръководство се фокусира върху тази инженерна задача и задача за доставка на пасивни UHF/RAIN RFID четци.

 

Определете зоната за четене, преди да сравните антени

„Дълги разстояния“ не е пълно изискване. Полезна спецификация на read{1}}zone описва къде етикетите трябва да бъдат прихванати и къде не трябва да бъдат прихванати.

Врата на док, която трябва да идентифицира палети, пресичащи една врата, има различен проблем с антената от складова пътека, където операторът иска широко покритие. Първият може да се възползва от по-насочено поле. Вторият може да се нуждае от няколко контролирани зони вместо един панел с високо-усилване, който се опитва да покрие всичко.

Ето защодиапазон на четенеизона за четенетрябва да се третират като различни изисквания. Обхватът е резултат от разстояние при набор от условия. Зоната за четене е три-измерната област, в която маркер може действително да участва в работния процес.

 

Съпоставете антената с регионалния UHF обхват

UHF RFID не използва един идентичен радио план в целия свят. TheНасоки за спектъра на RAIN Allianceпоказва, че пасивните UHF RFID разпределения се различават според региона. В Съединените щати ръководството за проектиране на системата RAIN картографира настройката в САЩ към част 15.247 на FCC и познатата честотна лента 902–928 MHz. Европейските внедрявания обикновено използват 865–868 MHz, с горна европейска лента около 915–921 MHz, също дефинирана в настоящите насоки за RAIN.

Правилото за закупуване е просто: антената трябва да покрива честотния план, който четецът действително ще използва в целевата страна. Антена 902–928 MHz не е автоматично правилната антена за четец, конфигуриран за различна регионална лента, въпреки че и двата продукта са описани като „UHF RFID“.

За многонационални внедрявания, документирайте страните на местоназначение, преди да изберете един SKU на антена за всеки сайт. Потвърдете заедно регионалната конфигурация на четеца, работната лента на антената и местните правила за-мощност.

 

Разберете какво наистина се променя усилването на антената

Коефициентът на усилване на антената описва колко силно една антена концентрира енергия в определени посоки в сравнение с идеална еталонна стойност. По-високото усилване не създава свободна RF мощност. Той преразпределя наличната енергия в по-фокусиран модел на излъчване.

Практическият резултат обикновено е компромис-между обхват и форма на покритие. TheРъководство за избор на антена Voyantic RAIN RFIDобобщава същата връзка: антените с по-високо-усилване са подходящи за четене с по-голям-обхват, докато антените с по-ниско-усилване често са по-добри за по-широко покритие-обхват. Следователно ширината на лъча и пълният модел на излъчване трябва да се четат заедно с усилването.

Числото от 12 dBi само по себе си не ви казва:

• колко широко е полезното поле при действителното монтажно разстояние;
• дали близките ленти или стелажи също ще бъдат захранвани;
• как се държи антената зад или отстрани на панела;
• колко RF мощност се губи в коаксиалния кабел;
• как етикетът реагира на реалния продукт;
• или дали местните ограничения на излъчваната-мощност изискват намаляване на изхода на четеца.

Когато сравнявате антени, попитайте за хоризонталната и вертикалната ширина на лъча и, където е възможно, диаграмата на-диаграмата на излъчване. Висока стойност на усилване с тесен лъч може да бъде точно това, от което се нуждае една лента за превозно средство и точно това, от което не се нуждае широка зона за приемане.

 

Използвайте BeamWidth, за да контролирате къде се случват четенията

Ширината на лъча описва ъгловата ширина на главния радиационен лоб, обикновено около точките, където мощността е спаднала с 3 dB от пика. Това не е твърда стена: етикетите все още могат да се четат извън номиналната ширина на лъча, тъй като страничните лъчи, отраженията и чувствителността на етикета също имат значение.

И все пак ширината на лъча е едно от най-полезните полета на листа с данни за предсказване дали антената е вероятно да създаде широка или концентрирана зона за четене.

Ако дадена система се провали, защото чете твърде много тагове извън работния процес, антената с по-високо-усилване не е автоматично надстройка. Корекцията може да бъде различен модел на лъча, по-ниска мощност на четеца, различен ъгъл на монтаж, екраниране, различно разположение на етикета или различно местоположение на антената.

 

Изберете линейна или кръгова поляризация от Tag Orientation

Поляризацията описва ориентацията и поведението на електрическото поле на антената. В UHF RFID подравняването на поляризацията влияе върху това колко ефективно се свързва енергията между антената на четеца и антената на етикета.

Линейна поляризацияе привлекателен, когато ориентацията на етикета е контролирана и последователно подравнена с полето за четене. Концентрирането на енергия в една поляризация може да осигури силно свързване към подравнен етикет.

Кръгова поляризацияе по-прощаващ, когато етикетите пристигат под различни ъгли. Ръководството за антена на Voyantic го препоръчва за приложения, където ориентацията на маркера е непредсказуема, докато линейната поляризация пасва по-добре на контролираната ориентация.

Това не е правило, че „кръговото е по-добро“. Това е компромис-. Ако всеки картонен етикет преминава през четеца в известна ориентация, правилно подравнената линейна антена може да е ефективна. Ако калъфите се въртят, дрехите висят под различни ъгли или превозните средства поставят етикетите на предното стъкло непоследователно, кръговата поляризация може да намали чувствителността на ориентацията.

За портали и конвейери, тествайте най-лошия реалистичен ъгъл на етикета, а не само идеалната лицева-позиция. Система, която работи върху статична проба, все още може да пропусне движещи се етикети, когато ориентацията се промени.

 

Захранването на четеца, загубата на кабел и усилването на антената формират един RF бюджет

Конфигурираната изходна мощност на четеца не е същата като мощността, доставена на антената, и нито едно число не ви казва излъченото поле.

Полезна връзка от-първи ред е:

Приблизителна EIRP=проводяща мощност на четеца − загуби на кабел и конектор + усилване на антената.

Точното изчисление на съответствието зависи от регулаторната рамка и начина, по който е определено усилването на антената, но урокът за обществените поръчки е ясен:мощността на четеца, загубата на кабел и усилването на антената трябва да се прегледат заедно.

Дългата коаксиална линия може да премахне значителна част от RF мощността, преди да достигне антената. Добавянето на антена с високо-усилване може да възстанови напрегнатостта на полето в една посока, но също така може да създаде по-тясна зона или да тласне системата към регулаторно ограничение на-излъчваната мощност. Ръководството за проектиране на системата на RAIN Alliance изрично третира разрешената излъчена мощност като регионална настройка, а не като универсално число.

Преди да поръчате, запишете:

• модел на четеца и тип порт-антена;
• планирана проведена настройка на мощността;
• тип и дължина на коаксиалния кабел;
• брой конектори и адаптери;
• усилване на антената;
• регионален честотен профил;
• и регулаторния таван на излъчваната{0}}мощност, който се прилага на мястото на инсталиране.

Не компенсирайте неправилно позиционирана антена, като просто увеличавате мощността, докато етикетите се прочетат. Това може да разшири грешната зона за четене и да скрие действителния проблем с геометрията.

 

Проверете конектора, кабела и 50-омовия RF път

Повечето UHF четящи антенни системи използват 50-ohm RF път, но физическите конектори варират. Антените могат да използват конектори тип N-, SMA, RP-TNC или други, докато портовете за четец може да използват различен формат. Следователно необходимият кабел се нуждае от правилния пол на съединителя и интерфейс в двата края.

Съвместимостта на конекторите е лесно да се пренебрегне, тъй като антената и четецът могат да бъдат електрически подходящи, но все пак да не успеят да се свържат без адаптер. Всеки допълнителен адаптер добавя още една механична връзка и известна загуба на RF.

За по-дълги кабели поискайте затихването на кабела при действителната UHF честота, вместо да използвате общо описание на „кабел с ниски -загуби“. Пазете ненужната дължина на кабела извън инсталацията и направете кабела така, че да е защитен от многократно огъване, смачкване и излагане на атмосферни влияния.

VSWR е друго полезно поле на листа с данни. По-нисък VSWR в планираната лента обикновено показва по-добро съвпадение на импеданса и по-малка мощност, отразена обратно към четеца. Струва си да се провери, но добрият VSWR не доказва, че антената създава правилната зона за четене.

 

Монтажната позиция може да има значение повече от още един dB усилване

Производителността на RFID антената се променя при промяна на инсталацията. Височината, наклонът, разстоянието от метални конструкции, близките стени, мотокари, стелажи, течности и съседни антени влияят върху полето, което се вижда от етикета.

За панелна антена, документирайте предвидената точка на монтаж и централната линия на главния лъч. След това проверете действителния път на етикета. Панел, монтиран високо на стена, но насочен успоредно на движението на маркера, може да се представи по-лошо от антена с по-ниско-усилване, поставена под правилния ъгъл.

Близкият метал може да отрази UHF енергия и да създаде многолъчево излъчване. Отраженията могат да помогнат на таг на едно място, докато създават нула на друго. Течностите и плътните продукти могат да абсорбират енергия. Тези ефекти са причината тестът за празен-склад и тестът за напълно зареден склад да дадат различни резултати.

Външните инсталации добавят механични изисквания, които са независими от RF характеристиките. Ако антената ще бъде изложена на дъжд, прах, слънчева светлина, температурни цикли или вятър, посочете необходимата степен на защита, скоба, повърхност за монтаж, уплътнение на кабела и ограничения за околната среда. Не правете извод за годност на открито само от ABS обтекател.

 

Не третирайте „Максимална изходна мощност“ като спецификация за-обхват на четене

Някои продуктови страници за антени изброяват максимална RF входна{0}}номинална мощност. Тази стойност описва колко RF мощност е проектиран да понася хардуерът на антената. Това не означава, че RFID системата трябва да работи с тази мощност и не предвижда разстоянието за четене на маркера.

Пасивните UHF RFID системи са ограничени от четеца, регионалните правила за радиото, усилването на антената, загубата на кабел, чувствителността на етикета и физическата среда. Много високата мощност на антената-обработване може да бъде без значение при законно фиксирано-разгръщане на четец, работещ на много по-ниска мощност.

За доставка дайте приоритет на спецификациите, които оформят зоната за четене на RFID: работна лента, усилване, ширина на лъча, поляризация, импеданс, VSWR, поведение отпред-към-зад, конектор, оценка на околната среда и метод на монтиране.

 

Когато 12 dBi антена има смисъл

Антена с високо-усилване 12 dBi може да бъде разумен кандидат, когато проектът се нуждае от концентрирано поле по относително дълъг път и целевата зона е добре контролирана. Примерите могат да включват идентификация на превозно средство, определена външна лента, контролно-пропускателен пункт с дълга пътека или друга точка, където антената може да бъде насочена съзнателно.

Преди да го одобрите, отговорете на четири въпроса:

1. Лъчът покрива ли целия необходим път на маркера?Тесният лъч може да създаде слепи петна по ръбовете, ако етикетът се движи извън основния си лоб.
2. Лъчът достига ли и до нежелани етикети?Антената с голям-обхват може да създава кръстосани-четения от активи наблизо, ако геометрията не се контролира.
3. Съвпада ли поляризацията с действителността-ориентацията на маркера?Високото усилване не коригира несъответствието на поляризацията.
4. Може ли захранването на четеца да бъде конфигурирано така, че да отговаря на ограничението на локалната-излъчена мощност?Усилването на антената е част от бюджета на RF.

Ако някой от тези отговори е неясен, "12 dBi" все още е само каталожен номер, а не одобрен дизайн на системата.

 

Изградете RFQ около събитието Read

RFQ за антена става много по-полезен, когато описва събитието за четене, вместо да изисква само „UHF RFID антена с голям-обхват“.

За директен източник на читатели,Syntek UHF RFID категория четеце подходящата търговска следваща стъпка. Изборът на четец и изборът на антена все още трябва да бъдат валидирани като една RF система, а не като две независими покупки в каталога.

 

Валидирайте антената в реалната зона за четене

Изборът на антена не е завършен, когато листовете с данни съвпадат. Последната стъпка е пилотно използване на действителния четец, антена, кабел, тагове, маркирани елементи и монтажна геометрия.

Изпълнете теста през работните състояния, които могат да променят поведението на RF:

• минимална, нормална и максимална популация на маркери;
• най-добрата и най-лошата очаквана ориентация на етикета;
• празни и натоварени стелажи или палети;
• неподвижни и движещи се тагове, където движението е част от работния процес;
• нормална мощност на четеца и всяка -настройка на по-ниска мощност, която се разглежда;
• съседни маркирани елементи, които не трябва да бъдат заснети;
• врати, превозни средства, мотокари или други големи метални предмети в техните нормални позиции;
• и планираната производствена дължина на кабела, а не къс кабел за стенд.

Критерият за приемане трябва да бъде обвързан с бизнес събитието: правилни тагове, уловени в предвидената зона, неприемливи кръстосани{0}}четения, контролирани извън нея, и повторяема работа при реалистични условия. След това отделен план за-тестване на системата може да определи точните прагове за преминаване/неуспех за внедряването.

Ако проектът се нуждае от по-широка рамка за валидиране, след като антената е избрана, използвайте ръководството на Syntek заТестване на RFID системата преди внедряване.

 

Правилото за избор

Изберете антена за UHF RFID четец в този ред:

регион и честота → геометрия на зоната за четене → ориентация на етикета → усилване и ширина на лъча → поляризация → монтаж → кабел и конектори → мощност на четеца и регулаторна граница → пилотен тест.

Този ред предотвратява най-честата грешка в каталога: първо да изберете най-високата dBi антена и да опитате да принудите инсталацията да я постави по-късно.

Най-добрата антена не е тази, която чете най-далеч в открито пространство. Той е този, който създава необходимата зона за четене, с действителните тагове и четец, като същевременно държи под контрол нежеланите четения.