무선 통신 기술 중에서 무선 송수신 장치와 RFID 시스템 안테나 간의 관계만이 가장 특별합니다. RFID 계열에서 안테나와 RFID는 동등하게 중요한 구성 요소입니다. RFID와 안테나는 상호 의존적이며 분리될 수 없습니다. RFID 리더든 RFID 태그든, 고주파 RFID 기술이든 초고주파 RFID 기술이든 RFID와 안테나는 서로 분리될 수 없습니다.안테나.
RFID안테나전송선을 따라 전파되는 유도파를 무한 매질(일반적으로 자유 공간)에서 전파되는 전자기파로 변환하거나, 그 반대로 변환하는 변환기입니다. 안테나는 전자기파를 송수신하는 데 사용되는 무선 장비의 구성 요소입니다. 무선 송신기에서 출력된 무선 주파수 신호 전력은 급전선(케이블)을 통해 안테나로 전달되고, 안테나에서 전자기파 형태로 방사됩니다. 전자기파가 수신 위치에 도달하면 안테나에서 수신되어(전력의 일부만 수신됨) 아래 그림과 같이 급전선을 통해 무선 수신기로 전송됩니다.
RFID 안테나에서 전자파를 방사하는 원리
전선에 교류가 흐르면 전자기파가 방출되는데, 그 방출 능력은 전선의 길이와 모양에 따라 달라집니다. 두 전선 사이의 거리가 매우 가까우면 전기장이 두 전선 사이에 구속되어 방출이 매우 약합니다. 두 전선이 서로 멀어지면 전기장이 주변 공간으로 퍼져 방출이 강해집니다. 전선의 길이가 방출되는 전자기파의 파장보다 훨씬 짧으면 방출이 매우 약합니다. 전선의 길이가 방출되는 전자기파의 파장과 비슷하면 전선에 흐르는 전류가 크게 증가하여 더 강한 방출을 생성합니다. 이처럼 상당한 방출을 생성할 수 있는 직선 전선을 일반적으로 발진기라고 하며, 발진기는 간단한 안테나입니다.
전자기파의 파장이 길어질수록 안테나의 크기도 커집니다. 더 많은 전력을 방사해야 할수록 안테나의 크기도 커집니다.
RFID 안테나 지향성
안테나에서 방사되는 전자기파는 지향성을 띱니다. 안테나의 송신단에서 지향성은 안테나가 특정 방향으로 전자기파를 방사하는 능력을 나타냅니다. 수신단의 경우, 안테나가 여러 방향에서 전자기파를 수신하는 능력을 의미합니다. 안테나 방사 특성과 공간 좌표 사이의 함수 그래프가 안테나 패턴입니다. 안테나 패턴을 분석하면 안테나의 방사 특성, 즉 안테나가 공간의 모든 방향으로 전자기파를 전송(또는 수신)하는 능력을 분석할 수 있습니다. 안테나의 지향성은 일반적으로 수직 평면과 수평 평면의 곡선으로 표현되며, 이는 여러 방향으로 방사(또는 수신)되는 전자기파의 전력을 나타냅니다.
안테나의 내부 구조를 적절히 변경하면 안테나의 지향성이 바뀌어 다양한 특성을 가진 다양한 유형의 안테나를 형성할 수 있습니다.
RFID 안테나 이득
안테나 이득은 안테나가 입력 전력을 집중적으로 방사하는 정도를 정량적으로 나타냅니다. 패턴 관점에서 볼 때, 메인 로브가 좁을수록, 사이드 로브가 작을수록 이득은 높아집니다. 공학에서 안테나 이득은 안테나가 특정 방향으로 신호를 송수신하는 능력을 측정하는 데 사용됩니다. 이득을 높이면 특정 방향으로 네트워크 커버리지가 늘어나거나 특정 범위 내에서 이득 마진이 증가할 수 있습니다. 동일한 조건에서 이득이 높을수록 전파가 더 멀리 전파됩니다.
RFID 안테나의 분류
다이폴 안테나: 대칭형 다이폴 안테나라고도 하며, 굵기와 길이가 같은 두 개의 직선 도선이 일직선으로 배열된 안테나입니다. 신호는 가운데 두 끝점에서 입력되고, 다이폴 안테나의 두 팔에 일정한 전류 분포가 생성됩니다. 이 전류 분포는 안테나 주변 공간에 전자기장을 생성합니다.
코일 안테나: RFID 시스템에서 가장 널리 사용되는 안테나 중 하나입니다. 일반적으로 원형 또는 직사각형 구조로 감긴 와이어로 만들어져 전자기 신호를 수신하고 전송할 수 있습니다.
유도 결합 RF 안테나: 유도 결합 RF 안테나는 일반적으로 RFID 리더와 RFID 태그 간의 통신에 사용됩니다. 두 안테나는 공유 자기장을 통해 결합합니다. 이 안테나는 일반적으로 나선형으로 설계되어 RFID 리더와 RFID 태그 간에 공유 자기장을 생성합니다.
마이크로스트립 패치 안테나: 일반적으로 접지면에 부착된 얇은 금속 패치 층입니다. 마이크로스트립 패치 안테나는 무게가 가볍고 크기가 작으며 단면적이 얇습니다. 급전선과 정합망은 안테나와 동시에 제작될 수 있으며, 통신 시스템과 밀접한 관련이 있습니다. 인쇄 회로가 집적되어 있으며, 패치는 저렴하고 대량 생산이 용이한 포토리소그래피 공정을 사용하여 제작할 수 있습니다.
야기 안테나: 두 개 이상의 반파장 다이폴 안테나로 구성된 지향성 안테나입니다. 신호 강도를 높이거나 지향성 무선 통신을 수행하는 데 자주 사용됩니다.
캐비티 백 안테나: 안테나와 급전부가 동일한 후면 캐비티에 배치된 안테나입니다. 고주파 RFID 시스템에 일반적으로 사용되며 우수한 신호 품질과 안정성을 제공합니다.
마이크로스트립 선형 안테나: 소형화되고 얇은 안테나로, 일반적으로 모바일 기기나 RFID 태그와 같은 소형 기기에 사용됩니다. 마이크로스트립 회선으로 제작되어 더 작은 크기에도 우수한 성능을 제공합니다.
나선형 안테나: 원형 편파 전자기파를 수신하고 송신할 수 있는 안테나입니다. 일반적으로 금속선이나 금속판으로 만들어지며, 하나 이상의 나선형 구조를 가지고 있습니다.
다양한 주파수, 용도, 상황, 요구 사항 등 다양한 상황에 맞는 다양한 유형의 안테나가 있습니다. 각 안테나 유형은 고유한 특성과 적용 가능한 시나리오를 가지고 있습니다. 적합한 RFID 안테나를 선택할 때는 실제 적용 요건과 환경 조건을 고려하여 선택해야 합니다.
게시 시간: 2024년 5월 15일
