การจำแนกประเภทของเสาอากาศ RFID

เสาอากาศ RFID เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบ RFID ซึ่งเป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างวงจรและพื้นที่ เป็นช่องทางในการแปลงพลังงานคลื่นนำทางและคลื่นอวกาศอิสระ เสาอากาศ RFID มีหลายประเภท ซึ่งสามารถใช้ได้ในความถี่ วัตถุประสงค์ โอกาส ความต้องการ และสถานการณ์อื่นๆ ที่แตกต่างกัน

การจำแนกประเภทของเสาอากาศ RFID
โดยทั่วไปเสาอากาศ RFID สามารถแบ่งออกได้เป็นเสาอากาศแท็ก RFID และเสาอากาศเครื่องอ่าน/เขียน RFID ซึ่งสามารถแบ่งออกได้อีกเป็นเสาอากาศรอบทิศทางและเสาอากาศทิศทางตามทิศทางของเสาอากาศ ตามความแตกต่างในลักษณะที่ปรากฏ เสาอากาศยังแบ่งออกได้เป็นเสาอากาศเชิงเส้นและเสาอากาศแบบระนาบ เป็นต้น ตามกระบวนการออกแบบเสาอากาศ มีสามรูปแบบพื้นฐาน ได้แก่ ประเภทคอยล์ ประเภทแพทช์ไมโครสตริป และประเภทไดโพล

โดยทั่วไปแล้ว RFID ความถี่ต่ำและความถี่สูงจะใช้เสาอากาศแบบคอยล์ ซึ่งโดยปกติจะใช้ลวดทองแดง เสาอากาศแบบคอยล์จะพันลวดโลหะให้เป็นระนาบหรือพันรอบแกนแม่เหล็ก หากพูดอย่างเคร่งครัด ขดลวดประเภทนี้ไม่ถือเป็นเสาอากาศ แต่เป็นผลเหนี่ยวนำร่วมกันของขดลวดและมีกระบวนการที่เรียบง่าย พื้นที่ของขดลวดสัมพันธ์กับระยะการรับรู้ เนื่องจากความถี่สูงที่ใช้ในความถี่สูง จำนวนวงกลมที่เสาอากาศพันน้อยกว่าความถี่ต่ำมาก ซึ่งทำให้การผลิตเสาอากาศ RFID ความถี่สูงทำได้ง่ายและราคาถูกกว่า

เสาอากาศที่ใช้ใน RFID ความถี่สูงพิเศษเป็นเสาอากาศจริงและมีกระบวนการกัดหลายกระบวนการที่ใช้รวมถึงเสาอากาศกัดทองแดงและเสาอากาศกัดอลูมิเนียม กระบวนการเหล่านี้ยังค่อนข้างสมบูรณ์และเสาอากาศจำเป็นสำหรับแท็กอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องอ่านใน RFID ความถี่สูงพิเศษ เสาอากาศในแท็กอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องจับคู่กับอิมพีแดนซ์ที่ซับซ้อนซึ่งกำหนดโดยชิปแท็กและอิมพีแดนซ์ที่ซับซ้อนของแต่ละชิปจะแตกต่างกัน ดังนั้นประเภทของเส้นเสาอากาศจึงไม่สามารถเป็นแบบสากลได้และชิปใหม่ต้องใช้เสาอากาศที่ออกแบบใหม่ มีเสาอากาศแท็กความถี่สูงพิเศษหลายประเภทและประเภทที่ใช้กันทั่วไปคือเสาอากาศไดโพล เสาอากาศไดโพลประกอบด้วยสายตรงสองเส้นที่มีความหนาและความยาวเท่ากันเรียงเป็นเส้นตรงและสัญญาณจะถูกป้อนจากจุดสิ้นสุดตรงกลางสองจุด ความยาวของเสาอากาศกำหนดช่วงความถี่ เสาอากาศไดโพลมีข้อดีคือมีพลังงานการแผ่รังสีที่ดี โครงสร้างเรียบง่ายและประสิทธิภาพสูง เสาอากาศเครื่องอ่านความถี่สูงพิเศษประกอบด้วยเสาอากาศรูปแผ่นเป็นหลัก นอกเหนือไปจากเสาอากาศรูปแท่งและเสาอากาศใกล้สนาม ใน RFID ความถี่สูงพิเศษ เสาอากาศเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการกำหนดระยะการอ่าน และระยะและทิศทางการแผ่รังสีจะถูกกำหนดโดยเสาอากาศอย่างสมบูรณ์

เสาอากาศแพทช์ไมโครสตริปมีลักษณะเด่นคือมีรูปร่างต่ำ น้ำหนักเบา ประมวลผลง่าย ปรับเปลี่ยนให้เข้ากับวัตถุได้ง่าย และประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่หลากหลาย ประกอบด้วยตัวนำแพทช์รังสีที่ติดอยู่กับพื้นผิวไดอิเล็กทริกด้วยพื้นผิวโลหะ ตัวนำแพทช์สามารถออกแบบให้มีรูปร่างต่างๆ ได้ตามลักษณะการแผ่รังสีของเสาอากาศ เสาอากาศแพทช์ไมโครสตริปประกอบด้วยแผงวงจรที่มีสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ปลาย และความยาวและความกว้างของสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะกำหนดช่วงความถี่

พารามิเตอร์ทางเทคนิคของเสาอากาศ RFID
พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของเสาอากาศเครื่องอ่าน RFID ได้แก่ ย่านความถี่, อัตราขยาย, คลื่นนิ่ง, อัตราส่วนหน้าต่อหลัง, ความกว้างของลำแสง และทิศทางโพลาไรเซชัน ส่วนพารามิเตอร์ทางเทคนิคของเสาอากาศแท็ก RFID หลักๆ ได้แก่ ย่านความถี่, อัตราขยาย, ทิศทางโพลาไรเซชัน, คลื่นนิ่ง, รูปแบบทิศทาง ฯลฯ

1. ได้รับ
ค่าสัมประสิทธิ์เกนเป็นพารามิเตอร์ที่วัดการแปลงพลังงานและลักษณะทิศทางของเสาอากาศอย่างครอบคลุม โดยเป็นผลคูณของค่าสัมประสิทธิ์ทิศทางและประสิทธิภาพของเสาอากาศ ยิ่งผลรวมของค่าสัมประสิทธิ์ทิศทางของเสาอากาศสูงขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์เกนก็จะสูงขึ้น

2. ทิศทางการโพลาไรเซชัน
ลักษณะการโพลาไรเซชันหมายถึงการเปลี่ยนแปลงตามเวลาของทิศทางของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าในทิศทางการแผ่รังสีของเสาอากาศ ทิศทางการโพลาไรเซชันคือทิศทางของสนามไฟฟ้าของเสาอากาศ และวิธีการโพลาไรเซชันของเสาอากาศ ได้แก่ โพลาไรเซชันเชิงเส้น (โพลาไรเซชันแนวนอนและโพลาไรเซชันแนวตั้ง) และโพลาไรเซชันแบบวงกลม (โพลาไรเซชันซ้ายและโพลาไรเซชันขวา)

โดยทั่วไปแล้ว ระบบแอปพลิเคชันระยะใกล้ความถี่ต่ำและความถี่สูงที่มีระยะการรับรู้ต่ำกว่า 1 เมตร มักใช้เสาอากาศแบบคอยล์ซึ่งมีเทคโนโลยีเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ ในขณะที่เสาอากาศไดโพลและแพทช์ไมโครสตริปใช้ในระบบแอปพลิเคชันระยะไกลความถี่สูงมากที่มากกว่า 1 เมตร