RFID讀寫器的天線
RFID讀寫器的天線也是影響識讀率的重要因素。按能量模式劃分,RFID讀寫器的天線可以有線極化和圓極化兩種,它們的原理如下圖所示:
線極化(左),圓極化(右)


線極化天線與圓極化天線的性能區(qū)別
性能特點(diǎn) | 線極化天線 | 圓極化天線 |
發(fā)送方式 | 射頻能量以線性的方式發(fā)射 | 射頻能量以圓形螺旋式發(fā)射 |
電磁場 | 線性波束具有單方向電磁場 | 圓形螺旋式波束具有多方向電磁場 |
方向性 | 相對圓極化天線強(qiáng) | 相對線極化天線弱 |
識讀范圍 | 相對圓極化天線窄長 | 相對線極化天線寬泛 |
識讀距離 | 相對圓極化天線遠(yuǎn) | 相對線極化天線近 |
應(yīng)用 | 行進(jìn)方向確定的標(biāo)簽(標(biāo)識對象) | 行進(jìn)方向不確定的標(biāo)簽(標(biāo)識對象) |
1、線極化天線
線極化天線的讀寫器天線發(fā)出的電磁波是線性的,其電磁場具有較強(qiáng)的方向性,具有以下特點(diǎn):
* 無線射頻能量以線性的方式從天線發(fā)射;
* 線性波束具有單方向的電磁場,相對圓極化天線而言電磁場較強(qiáng),但范圍較窄長;
* 相對圓極化天線單方向識讀距離較長,但由于方向性很強(qiáng),因而識讀寬度較窄;
* 適應(yīng)于行進(jìn)方向確定的標(biāo)簽(標(biāo)識對象)。
當(dāng)RFID標(biāo)簽與讀寫器天線平行時,線極化天線有較好的識讀率,因此,線極化天線一般用于標(biāo)識對象行進(jìn)方向已知的標(biāo)簽識讀,如托盤。由于天線電磁波波束局限于讀寫器天線平面尺寸內(nèi)較窄的范圍,能量相對集中,可以穿透密度較大的材料,所以,對密度較高的材料有較好的穿透力,適用于較高密度的標(biāo)識對象,如面粉、打印紙等。
線極化天線實(shí)際上是犧牲了識讀范圍的寬泛度,換來了標(biāo)簽敏感性強(qiáng)度和單向識讀距離的長度,因此,使用時必須使標(biāo)簽與讀寫器天線實(shí)體平面平行,才能有良好的識讀效果,如果標(biāo)簽平面與讀寫器天線實(shí)體平面垂直,則將完全讀不到標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
2、圓極化天線
圓極化天線的電磁場發(fā)射為螺旋式的波束,具有以下特點(diǎn):
* 天線射頻能量以圓形螺旋式天線發(fā)射;
* 圓形螺旋式波束具有多方向電磁場,電磁場范圍較寬泛,但相對線極化天線而言強(qiáng)度較小;
* 識讀空間寬,但相對于線極化天線而言單方向標(biāo)簽靈敏度較小且識讀距離較短;
* 適用于行進(jìn)方向不確定的標(biāo)簽(標(biāo)識對象)。
圓極化天線的圓形電磁波束能夠同時向各個方向發(fā)送。當(dāng)遇到障礙時,圓極化天線的電磁波束具有較強(qiáng)的彈性和繞行能力,增大了標(biāo)簽從各個方向進(jìn)入天線的識讀幾率,因而對標(biāo)簽的粘貼與行進(jìn)方向的要求相對寬容;但是圓形波束的寬泛也帶來了電磁波強(qiáng)度的相對降低,使標(biāo)簽只能享受某一個方向的一部分電磁波能量,而使識讀距離相對變短。可以說圓極化天線是以犧牲識讀距離為代價,換來了識讀范圍的寬泛。圓極化天線適應(yīng)于標(biāo)簽(標(biāo)識對象)行進(jìn)方向未知的場合,如配送中心的貨物緩存區(qū)等。
3、RFID讀寫器天線的數(shù)量和重量
使用固定式讀寫器,要考慮所需天線的數(shù)量和重量。固定式讀寫器又內(nèi)置天線,或者可以通過接口連接多個天線。有內(nèi)置天線的固定式讀寫器和外接天線的讀寫器的應(yīng)用相同,各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。
內(nèi)置天線的固定式讀寫器安裝比較簡單,只需要固定好讀寫器,連接上電源線即可。其另外一個優(yōu)點(diǎn)是,因?yàn)樽x寫器與天線的連接足夠短,不會因電纜線的長度影響能量傳輸和讀寫器的型號強(qiáng)度。
而外置天線讀寫器的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋更大的識讀面積,在相同面積之下,要想達(dá)到相同的識讀率,使用內(nèi)置天線的固定式讀寫器顯然要比使用外置天線的讀寫器所需要的數(shù)目多。市面上有些讀寫器雖然只有一個內(nèi)置天線,但大部分的讀寫器可以支持?jǐn)U展到兩個、四個設(shè)置八個天線。有的還可以通過多路器連接更多的天線,理論上一個讀寫器可以通過多路器最多連接255個天線,但天線數(shù)目過多,能量衰減和數(shù)據(jù)處理就可能成為應(yīng)用的瓶頸。
將天線放置在識讀區(qū)域的上、下、左、右四面,形成一個通道,克服了線極化天線的識讀局限,將極大地提高標(biāo)簽的各個方向的識讀概率。增加讀寫器天線的數(shù)量可以直接提高識讀率,但是讀寫器天線數(shù)量的增加也會提高讀寫器的單位成本,價格往往也是用戶最為關(guān)心的問題。此外,購買讀寫器時還需要考慮以下幾個問題:
* 購買的讀寫器是否滿足今后(比如18個月以后)的應(yīng)用需求?
* 讀寫器采集什么樣的數(shù)據(jù)?
* 供應(yīng)鏈上的其它企業(yè)將采用什么樣的讀寫器?
* 供應(yīng)鏈?zhǔn)褂玫腞FID標(biāo)簽采用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)?