ในบรรดาเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย มีเพียงความสัมพันธ์ระหว่างอุปกรณ์รับส่งสัญญาณไร้สายและเสาอากาศของระบบ RFID เท่านั้นที่มีความพิเศษที่สุด ในกลุ่มเทคโนโลยี RFID เสาอากาศและ RFID มีความสำคัญเท่าเทียมกัน RFID และเสาอากาศมีความสัมพันธ์กันและแยกออกจากกันไม่ได้ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องอ่าน RFID หรือแท็ก RFID ไม่ว่าจะเป็นเทคโนโลยี RFID ความถี่สูง หรือเทคโนโลยี RFID ความถี่สูงพิเศษ ต่างก็แยกออกจากกันไม่ได้เสาอากาศ.
RFIDเสาอากาศคือตัวแปลงที่แปลงคลื่นนำทางที่แพร่กระจายบนสายส่งให้เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายในตัวกลางที่ไม่มีขอบเขตจำกัด (โดยปกติคือพื้นที่ว่าง) หรือในทางกลับกัน เสาอากาศเป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์วิทยุที่ใช้ในการส่งหรือรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า กำลังส่งสัญญาณความถี่วิทยุที่ส่งออกจากเครื่องส่งสัญญาณวิทยุจะถูกส่งไปยังเสาอากาศผ่านสายป้อน (สายเคเบิล) และแผ่กระจายโดยเสาอากาศในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หลังจากที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปถึงตำแหน่งรับแล้ว เสาอากาศจะรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (รับพลังงานได้เพียงเล็กน้อย) และส่งไปยังเครื่องรับวิทยุผ่านสายป้อน ดังแสดงในรูปด้านล่าง
หลักการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากเสาอากาศ RFID
เมื่อสายไฟนำไฟฟ้ากระแสสลับ มันจะแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา และความสามารถในการแผ่รังสีจะขึ้นอยู่กับความยาวและรูปร่างของสายไฟ หากระยะห่างระหว่างสายไฟทั้งสองใกล้กันมาก สนามไฟฟ้าจะถูกยึดไว้ระหว่างสายไฟทั้งสอง ทำให้การแผ่รังสีมีความเข้มต่ำมาก เมื่อสายไฟทั้งสองแยกออกจากกัน สนามไฟฟ้าจะแผ่กระจายไปในบริเวณโดยรอบ ทำให้การแผ่รังสีมีความเข้มมากขึ้น เมื่อความยาวของสายไฟน้อยกว่าความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมามาก การแผ่รังสีจะมีความเข้มต่ำมาก เมื่อความยาวของสายไฟเทียบเท่ากับความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมา กระแสที่ไหลผ่านสายไฟจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้เกิดการแผ่รังสีที่เข้มข้นขึ้น สายไฟตรงที่กล่าวถึงข้างต้นซึ่งสามารถแผ่รังสีได้มากมักเรียกว่าออสซิลเลเตอร์ และออสซิลเลเตอร์ก็คือเสาอากาศแบบง่าย
ยิ่งความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายาวขึ้น เสาอากาศก็จะมีขนาดใหญ่ขึ้น ยิ่งต้องแผ่พลังงานมาก เสาอากาศก็จะมีขนาดใหญ่ขึ้น
การกำหนดทิศทางเสาอากาศ RFID
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากเสาอากาศนั้นมีทิศทาง ที่ปลายด้านส่งสัญญาณ ทิศทางหมายถึงความสามารถของเสาอากาศในการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง สำหรับปลายด้านรับสัญญาณ หมายถึงความสามารถของเสาอากาศในการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากทิศทางต่างๆ กราฟฟังก์ชันระหว่างลักษณะการแผ่คลื่นของเสาอากาศและพิกัดเชิงพื้นที่คือรูปแบบเสาอากาศ การวิเคราะห์รูปแบบเสาอากาศสามารถวิเคราะห์ลักษณะการแผ่คลื่นของเสาอากาศได้ นั่นคือ ความสามารถของเสาอากาศในการส่ง (หรือรับ) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทุกทิศทางในอวกาศ ทิศทางของเสาอากาศมักจะแสดงด้วยเส้นโค้งบนระนาบแนวตั้งและระนาบแนวนอน ซึ่งแสดงถึงกำลังของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ (หรือรับ) ไปในทิศทางต่างๆ
โดยการทำการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในของเสาอากาศให้สอดคล้องกัน ทิศทางของเสาอากาศก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ทำให้เกิดเสาอากาศประเภทต่างๆ ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน
อัตราขยายเสาอากาศ RFID
อัตราขยายของเสาอากาศอธิบายเชิงปริมาณถึงระดับที่เสาอากาศแผ่พลังงานอินพุตในลักษณะที่กระจุกตัว จากมุมมองของรูปแบบ ยิ่งกลีบหลักแคบลง กลีบข้างก็จะเล็กลง และอัตราขยายก็จะสูงขึ้น ในทางวิศวกรรม อัตราขยายของเสาอากาศใช้เพื่อวัดความสามารถของเสาอากาศในการส่งและรับสัญญาณในทิศทางที่กำหนด การเพิ่มอัตราขยายสามารถเพิ่มพื้นที่ครอบคลุมของเครือข่ายในทิศทางที่กำหนด หรือเพิ่มอัตราขยายภายในช่วงที่กำหนด ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ยิ่งอัตราขยายสูง คลื่นวิทยุก็จะแพร่กระจายได้ไกลขึ้น
การจำแนกประเภทของเสาอากาศ RFID
เสาอากาศไดโพล: หรือที่เรียกว่าเสาอากาศไดโพลแบบสมมาตร ประกอบด้วยสายตรงสองเส้นที่มีความหนาและความยาวเท่ากัน เรียงตัวเป็นเส้นตรง สัญญาณจะถูกป้อนจากจุดปลายทั้งสองจุดตรงกลาง และจะมีการกระจายกระแสไฟฟ้าจำนวนหนึ่งเกิดขึ้นที่แขนทั้งสองของไดโพล การกระจายกระแสไฟฟ้านี้จะกระตุ้นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในช่องว่างรอบเสาอากาศ
เสาอากาศแบบคอยล์: เป็นหนึ่งในเสาอากาศที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในระบบ RFID เสาอากาศชนิดนี้มักทำจากลวดที่พันเป็นวงกลมหรือสี่เหลี่ยม เพื่อให้สามารถรับและส่งสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าได้
เสาอากาศ RF แบบเหนี่ยวนำคู่: เสาอากาศ RF แบบเหนี่ยวนำคู่มักใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างเครื่องอ่าน RFID และแท็ก RFID เสาอากาศเหล่านี้เชื่อมต่อกันผ่านสนามแม่เหล็กร่วม เสาอากาศเหล่านี้มักมีรูปร่างเป็นเกลียวเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กร่วมระหว่างเครื่องอ่าน RFID และแท็ก RFID
เสาอากาศแบบแพตช์ไมโครสตริป: โดยทั่วไปจะเป็นแผ่นโลหะบางๆ ที่ติดอยู่กับแผ่นกราวด์เพลน เสาอากาศแบบแพตช์ไมโครสตริปมีน้ำหนักเบา ขนาดเล็ก และหน้าตัดบาง สามารถผลิตฟีดเดอร์และเครือข่ายที่จับคู่ได้พร้อมกันกับเสาอากาศ และมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับระบบสื่อสาร วงจรพิมพ์ถูกรวมเข้าด้วยกัน และแพตช์สามารถผลิตได้โดยใช้กระบวนการโฟโตลิโทกราฟี ซึ่งมีต้นทุนต่ำและผลิตจำนวนมากได้ง่าย
เสาอากาศยากิ: เป็นเสาอากาศแบบกำหนดทิศทางที่ประกอบด้วยไดโพลครึ่งคลื่นตั้งแต่สองตัวขึ้นไป มักใช้เพื่อเพิ่มความแรงของสัญญาณหรือสื่อสารไร้สายแบบกำหนดทิศทาง
เสาอากาศแบบ Cavity-backed: เป็นเสาอากาศที่เสาอากาศและตัวป้อนสัญญาณอยู่ในโพรงด้านหลังเดียวกัน เสาอากาศแบบนี้มักใช้ในระบบ RFID ความถี่สูง และสามารถให้คุณภาพและเสถียรภาพของสัญญาณที่ดี
เสาอากาศเชิงเส้นไมโครสตริป: เป็นเสาอากาศขนาดเล็กและบาง มักใช้ในอุปกรณ์ขนาดเล็ก เช่น อุปกรณ์พกพาและแท็ก RFID เสาอากาศเหล่านี้สร้างขึ้นจากสายไมโครสตริปที่ให้ประสิทธิภาพที่ดีในขนาดที่เล็กลง
เสาอากาศแบบเกลียว:เสาอากาศที่สามารถรับและส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโพลาไรซ์แบบวงกลมได้ โดยทั่วไปทำจากลวดโลหะหรือแผ่นโลหะ และมีโครงสร้างรูปเกลียวอย่างน้อยหนึ่งโครงสร้าง
มีเสาอากาศหลายประเภทสำหรับการใช้งานในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน เช่น ความถี่ที่แตกต่างกัน วัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน โอกาสที่แตกต่างกัน และความต้องการที่แตกต่างกัน เสาอากาศแต่ละประเภทมีคุณสมบัติเฉพาะและสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน การเลือกเสาอากาศ RFID ที่เหมาะสม จำเป็นต้องพิจารณาจากข้อกำหนดการใช้งานจริงและสภาพแวดล้อม
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเสาอากาศ โปรดไปที่:
โทรศัพท์:0086-028-82695327
เวลาโพสต์: 15 พฤษภาคม 2567
