UHF RFID Антенна Апроект Атехнологиа Аҭҵаара

0 Аԥхьажәа

RFID радио лассы-лассыра аидентификациа атехнологиа ахархәара (Радио лассы-лассыра аидентификациа, RFID) аҭоурых ду амоуп. Уи Аҩбатәи Адунеизегьтәи аибашьраан Британиатәи аҳаиртә мчқәа рҳаирпланқәа рхы иадырхәоз аҳаирпланқәа рыԥшааратә системахь иаҵанакуеит. Аҵыхәтәантәи аамҭазы, RFID радиофреквенциатә идентификациа атехнологиа инарҭбааны ахархәара аиуит амаҭәахәқәа рнапхгара, амашьынақәа рҭыԥқәа рыԥшаара, насгьы адгьылҵаҟатәи аусзуҩцәа рҭыԥқәа рыԥшаара. Ари атехнологиа аконтакт змам автоматтә идентификациатә технологиоуп, уи арадио лассы-лассыратә сигналқәа ахы иархәоит, ҭыԥлатәи аимадара (еиҭасуа амагниттә ҭыԥ ма аелектромагниттә ҭыԥ) ала аинформациа аимадара анагӡаразы, насгьы еиҭаҵуа адыррақәа рыла автоматтә идентификациа ахықәкы анагӡара.

1 RFID арадио лассыратә технологиа ахҳәаа

1.1 RFID аҵәымӷдатә идентификациатә система ашьаҭатә зҵазкуа

RFID ҵаҳәадатәи аидентификациатә система еиҳарак RFID електронтә тегқәа, RFID аԥхьаҩцәа, антеннақәа, акомпиутер анапхгаратә системақәа рыла ишьақәгылоуп. RFID електронтә теги RFID аԥхьаҩи рыбжьара иҟоу адыррақәа ҵәымӷда еиҭаҵхоит, убри аҟнытә урҭ рыбжьара ҵәымӷдатәи атрансивертә модульқәеи антеннақәеи (индукциатә кругла) ыҟоуп. Аеффект адиаграмма аарԥшуп асахьа 1 аҟны.

UHF RFID Антенна Апроект Атехнологиа Аҭҵаара

(1) RFID електронтә тег (Tag): RFID електронтә тег радио лассы-лассыратә идентификациатә система адыррақәа аныҟәгаҩуп. Аиқәыршәаратә элементқәеи ачипқәеи рыла ишьақәгылоу, RFID електронтә тегцыԥхьаӡа иҷыдоу EPC (Electronic ProductCode) електронтә код амоуп, уи аобиеқт иацҵоуп ахықәкы змоу аобиект аилыкааразы. Атрадициатә штрих-кодқәа ирыҿырԥшны, ЕПК акодқәа аалыҵ хкы мацара акәымкәа, аалыҵ ҷыдак азы иҷыдоу ракәны иҟазар рылшоит.

(2) RFID reader (Reader): Аԥхьаҩ електронтә тег аинформациа аԥхьара ма аҩра зылшо мчыуп. Ихадоу афункциа атег аманы адыррақәа рышьҭра ауп. Уи напыла иуго аԥхьага ма иаанымгыло аԥхьага еиԥш еиҿкаазар алшоит.

(3) Антенна (Антенна): атеги аԥхьаҩи рыбжьара арадио лассы-лассыратә сигналқәа рышьҭра.

1.2 RFID асистема аусуратә принцип

RFID електронтә тег RFID аԥхьаҩ иҭнажьуа амагниттә ҭыԥ ианҭалалак ашьҭахь, уи аԥхьаҩ иааишьҭуа арадио лассыратә сигнал идикылоит, насгьы аалыҵ адыррақәа рышьҭуеит (Пассивтә Тег, Пассивтә Тег ма Пассивтә Тег) ачип аҿы иҵәаху енергиа полученный индуцированным током, или Атег активно отправляет сигнал определенной фреквенции (Активный тег, активтә тег ма активтә тег), насгьы адекодер аинформациа иаԥхьоит, иагьыҭнахуеит, насгьы иахәҭоу адыррақәа рыусуразы аинформациатә система хадахь идәықәнаҵоит. Арадио лассыра аидентификациа апроцесс асхематә диаграмма аагоуп асахьа 2 аҟны.

2 RFID атег антенна аусуратә индекс

Уадаҩӡам RFID асистема аидентификациа апроцесс аҟынтәи абара, антенна акыр зҵазкуа ароль шаанагӡо RFID аԥхьаҩ азы аҳәаа еиԥш, RFID електронтә теги RFID аԥхьаҩи рыбжьара радио лассы-лассыратә сигналқәа рышьҭразы RFID електронтә ақәҷаб. RFID аԥхьаҩ антенна, RFID електронтә тег антенна аусура аҵак ду амоуп аидентификациатә система зегьы аусура аиӷьтәразы. RFID електронтә дырга адырга змоу аобиект иахьадҳәалоу азы, RFID електронтә дырга антенна адырга змоу аобъект аформаи афизикатә ҟазшьақәеи анырра анаҭоит. Анырра ҟазҵо афакторқәа рахь иаҵанакуеит адырга змоу аобиект аматериал, адырга змоу аелемент аусуратә ҭагылазаашьа, уҳәа убас иҵегьы. Уи адагьы, RFID радио лассы-лассыратә еиқәыршәагаҿы, аусуратә лассы-лассыра микроцелҩатә регион ахь ианнеиуа, антеннеи RFID-електронтә еиқәыршәареи рыбжьара аиқәшәаратә проблема атег чип еиҳа иӷәӷәахоит. Абарҭ ахҭысқәа RFID електронтә антеннақәа рыҟаҵаразы еиҳа иҳараку аҭахрақәа шьақәдыргылеит, аха уи адагьы ауадаҩра дуқәа аанагеит.

Антенна – електромагниттә цәқәырԥақәа рсахьа змоу аԥхьатәи арадио лассыратә сигнал амч здызкыло ма изырлашо ахархәага ауп. Ари аихшарбагаи акосмоси рыбжьара иҟоу ахархәага ауп, насгьы ахархәара амоуп амҩақәҵаратә цәқәырԥеи ихақәиҭу акосмостә цәқәырԥеи рыбжьара аенергиа аиҭакра анагӡаразы. Уажәтәи RFID аҵәымӷдатә радио лассы-лассыратә системақәа еиҳарак еизгоуп еиҵоу лассы-лассыра, иҳараку лассы-лассыра, ультра-иҳараку лассы-лассыра, амикроцелбеҭтә лассы-лассыратә диапазонқәа рҿы. Еиуеиԥшым аусуратә лассы-лассыратә диапазонқәа рҿы RFID-система антеннақәа рпринципқәеи рдизайнқәеи шьаҭанкыла еиԥшым:

(1) Ахырхарҭатә ҟазшьақәа

Антеннатә радиациа хырхарҭоуп. Арадиациатә ҭыԥ амплитудаи ахырхарҭеи рыбжьара аизыҟазаашьа ахәара ахырхарҭа адиаграмма ҳәа иашьҭоуп, уи ииашаҵәҟьаны аҭыԥ амчра аизыҟазаашьа ахәара ауп, харатәи аҭыԥ аҭыԥ иарбанзаалак ахырхарҭаҿы еиуеиԥшым ахырхарҭақәа рҿы. Ахырхарҭа адиаграмма зеиԥшла иуҳәозар, анормализациа зызу ахырхарҭа адиаграмма ауп, даҽакала иуҳәозар, аизыҟазаашьа ахәара, харатәи аҭыԥ аҟынтәи иарбанзаалак ахырхарҭаҿы иҟоу аҭыԥ аҿы аҭыԥ амчра аизыҟазаашьа еиԥшу ахырхарҭаҿы, еиԥшу абжьаӡараҿы иҟоу иреиҳау аҭыԥ ахь.

(2)

Ахырхарҭа акоеффициент

Адирективтә коеффициент антенна аелектромагниттә цәқәырԥақәа хырхарҭак ахь иахьынӡаҭнаҵо аарԥшразы ахархәара змоу параметруп. Иарбанзаалак ахырхарҭатә антенна адирективтә коеффициент аанарԥшуеит ахырхарҭатәым антенна зегьы ррадиациатә мчреи ахырхарҭатә антенна зегьы ррадиациатә мчреи реизыҟазаашьа, адкыларҭаҿы еиҟароу аелектриктә ҭыԥ амчра аҭагылазаашьаҿы. Абри аеилкаара инақәыршәаны, амҩақәҵаратә антенна ашәахәа аинтенсивра еиуеиԥшым ахырхарҭақәа зегьы рҿы иахьеиԥшым азы, антенна амҩақәҵаратә коеффициентгьы ахылаԥшратә ҭыԥ ахьыҟоу инамаданы еиҭасуеит. Арадиациатә електртә ҭыԥ зегь реиҳа иахьдуу ахырхарҭаҿы, адирективтә коеффициентгьы еиҳа идууп. Азеиԥш ҳәаақәа ирҭагӡаны, амҩақәҵаратә антенна адирективтә коеффициент иреиҳау ашәахәа ахырхарҭа адирективтә коеффициент ауп, даҽакала иуҳәозар, антеннаҟынтәи џьара харак аҿы, ашәахәа амчра ацәырҵра Smax ашәахәа иреиҳау ахырхарҭаҿы антенна адирективтә коеффициент ауп идеалтәу хырхарҭа змам антенна, еиԥшу арадиациатә мчра змоу Арадиациатә мчра афлукс аҵарра аизыҟазаашьа D ҳәа иарбоуп.

(3) Антенна ахархәара

Антенна аеффективра ҳәа изышьҭоу индексуп, антенна аенергиа аиҭакраҿы иамоу аеффективра ашәаразы. Антенна ахархәара зегьы 1 аасҭа еиҵоуп, ус анакәха антенна аҭагалара амчра ахәҭак радиациатә мчхарахь ииасуеит, насгьы уи ахәҭак амчра ацәыӡуеит. Антенна ахархәара еилыркаауп антенна ашәахәа амчреи аҭагалара амчреи реизыҟазаашьа ҳәа, ηA ҳәа иарбоуп.

(4) Антенна аизырҳара

Антенна акоеффициент антенна радиациатә енергиа зегь реиҳа иконцентрациатәу аҩаӡара мацара ауп иаанарԥшуа, антенна аизырҳара антенна радиациатә лшара мацара акәымкәа, антенна ацәыӡратә факторгьы хшыҩзышьҭра азнауеит. Аҭагалара амчра еиԥшҵәҟьа аҭагылазаашьаҿы, амҩақәҵаратә антенна ашәахәа амчра аҭаҭынра S(θ, φ) амҩақәҵаратә антенна аганахьала (θ, φ) акосмос аҿы ашәахәаҭратә мчра аҭаҭынра Со ацәыӡ змам антенна ахыҵхырҭа ари ахырхарҭа антенна аизырҳара ҳәа иашьҭоуп, G(θ, φ) ҳәа иарбоуп.

Аиҳаратә коеффициент ацәаҳәа ду аенергиа аиҭакреи ахырхарҭатә ҟазшьақәеи зегь рыла изшәо параметруп. Ари адирективтә коеффициенти аантенна аеффективреи рылҵшәоуп, уи G ҳәа иарбоуп, иаҳҳәап:

G=D·ηA

UHF азы, насгьы микроцеллеи RFID радио лассы-лассыра аидентификациатә системақәа рзы, антенна аизырҳара ԥкра амоуп, RFID електронтә тег антенна аҭыԥ ахьмаҷу азы. Аиура амҽхак антенна ашәахәа ахкы иадҳәалоуп.

(5) Аимпеданс аҟазшьақәа

Антенна аҭагалара аимпеданс антенна ацҵаратә ҭыԥ аҿы ацәанырра амчхара аизыҟазаашьа ҳәа иаарԥшзар алшоит, еиҳарак афреквенциа афункциа аҳасабала. RFID антенна аимпеданс 50 Ω мамзаргьы 70 Ω ҳәа иҟаҵатәуп, еиқәыршәоу афидер аимпеданс аиқәшәара аиуразы. RFID антенна еиҟароуп аԥхьаҩ атерминалтә еидареи аелектронтә тег аҭыҵреи, насгьы аҭагалара аимпеданс Zin еилыргоуп антенна аҭагалара агәыҵха аҭагалара аток Io аизыҟазаашьа ҳәа.

RFID антенна иррадиациатәу амч P∑ еиҟароуп импеданс аҿы аӡра. Аиҟаратә импеданс радиациатә импеданс Z∑ ҳәа иашьҭоуп,

3 Аҵыхәтәа

RFID аҵәымӷдатә радио лассыратә технологиа ахархәаратә ҭахрақәа еиԥмырҟьаӡакәа рыцқьара абзоурала, насгьы ахархәаратә ҭыԥ еиԥмырҟьаӡакәа аҽырҭбаара абзоурала, RFID асистема ихадоу ахәҭак аҳасабала аантенна аиқәыршәареи аҭҵаареи даара ихымԥадатәиу, ихымԥадатәиу акы акәны иҟалеит. Антеннатә технологиа RFID асистема ихадоу атехнологиақәа иреиуоуп, насгьы уи атеориатә ҵакы амоуп, насгьы RFID атехнологиа аҟазаареи инарҭбааны ахархәареи рзы апрактикатә ҵакы амоуп.