Линейная и круговая поляризация электромагнитных волн в системах RFID

  Категория » GPS/GSM/RFID системы » Электронные средства идентификации » Системы автоматической идентификации   


В СВЧ и микроволновом частотных диапазонах взаимодействие между считывателем и радиочастотной меткой (транспондером) RFID-систем осуществляется только с помощью электромагнитной связи. Электромагнитная волна распространяется в пространстве сферически из точки излучения, при этом электромагнитная волна транспортирует энергию в окружающее пространство. Когда расстояние от источника излучения возрастает, эта энергия распределяется на возрастающую площадь поверхности сферы. В этой связи принято рассматривать удельную мощность излучения, приходящуюся на единицу площади, называемую также интенсивностью излучения S.

Линейная и круговая поляризация электромагнитных волн в системах RFID

Направление силовых линий электрического поля определяет поляризацию электромагнитной волны. Различают линейную и круговую поляризацию электромагнитной волны. При линейной поляризации в зависимости от направления силовых линий электрического поля Е по отношению к поверхности земли различают горизонтальную поляризацию (силовые линии электрического поля идут параллельно поверхности земли) и вертикальную поляризацию (силовые линии электрического поля расположены под прямым углом к поверхности земли). Вид поляризации электромагнитных волн определяется конструкцией передающей антенны.

Например, антенна-вибратор является линейно поляризованной антенной, в которой силовые линии электрического поля расположены параллельно оси диполя. Антенна-вибратор, установленная параллельно к поверхности земли, генерирует горизонтально поляризованные волны. Соответственно антенна-вибратор, установленная под прямым углом к поверхности земли, генерирует вертикально поляризованные волны.

Линейная и круговая поляризация электромагнитных волн в системах RFID

Передача энергии между двумя линейно поляризованными антеннами оптимальна, если обе антенны имеют одинаковое направление поляризации. С другой стороны, передача энергии находится на самом низком уровне, когда направления поляризации передающей и принимающей антенн расположены относительно друг друга точно под углом 90° или 270° (то есть горизонтальная и вертикальная антенны). В этой ситуации при расчете передачи энергии нужно брать дополнительное затухание 20 дБ из-за потерь поляризации, поскольку принимающая антенна воспринимает лишь 1/100 максимально возможной мощности от излучаемого электромагнитного поля.

В системах RFID обычно нет фиксированной взаимной ориентации между антенной мобильного транспондера и антенной считывателя. Это может привести к случайным изменениям дальности считывания, которые могут быть большими и непредсказуемыми. Данную проблему можно решить путем использования в антенне считывателя круговой поляризации. Именно антенны данного типа были использованы нами при внедрении RFID-системы учета складской продукции для компании "ЕрПлюс", которая предлагает декоративные панели и теплоизоляционные плиты. Для получения круговой поляризации два диполя монтируются в форме креста. На один из этих двух диполей подается питание через линию задержки со сдвигом на 90°. Направление поляризации электромагнитного поля, генерируемого таким образом, изменяется на 360° по мере того, как волновой фронт перемещается вперед на одну длину волны. Направление вращения поля может быть задано соответствующим подключением линии задержки.

Линейная и круговая поляризация электромагнитных волн в системах RFID

Различают левую и правую круговую поляризацию. Для пары антенн с линейной и круговой поляризацией следует учитывать потери поляризации - при этом они не зависят от направления поляризации антенны транспондера. Энергия, транспортируемая электромагнитной волной, запасена в электрическом и магнитном полях этой волны, поэтому существует определенное соотношение между интенсивностью излучения S и напряженностями Е и Н взаимосвязанных электрического и магнитного полей. Электрическое поле с напряженностью Е располагается под прямым углом по отношению к магнитному полю с напряженностью Н.

Электромагнитная волна, излучаемая антенной в окружающее пространство, встречает различные объекты. Часть высокочастотной энергии, достигающей объекта, поглощается этим объектом и преобразуется в тепло; остальная энергия отражается в разных направлениях. Небольшая часть отраженной энергии возвращается обратно к антенне источника. Радиолокационная технология использует это отражение для измерения расстояния и положения удаленных объектов. В системах RFID обратное отражение электромагнитных волн используется для передачи данных от радиочастотной метки к считывателю. Поскольку отражательные свойства объектов обычно возрастают с увеличением частоты, эти системы используются преимущественно в диапазонах частот 868 МГц (Европа), 915 МГц (США), 2,45 ГГц и выше.



Вы можете сохранить эту статью:

Линейная и круговая поляризация электромагнитных волн в системах RFID

из категории » Системы автоматической идентификации »  в сервисах:



Просто нажмите на кнопку нужного Вам сервиса и данная статья будет сохранена.

Дополнительная информация по теме:

Физические принципы электромагнитной связи в системах RFID Физические принципы электромагнитной связи в системах RFID

Электромагнитная связь в системах RFID базируется на применении высокочастотных электромагнитных полей и волн в СВЧ и микроволновом частотных диапазонах. Электромагнитное поле представляет собой совокупность взаимосвязанных электрического и магнитного полей. В сущности, электрическое и магнитное пол ...

Системы RFID, использующие обратное отражение Системы RFID, использующие обратное отражение

Антенна считывателя излучает электромагнитную волну во всех направлениях пространства. Отраженная электромагнитная волна также распространяется в пространстве сферически от точки отражения. Соответственно мощность отраженной волны также уменьшается пропорционально квадрату расстояния от источника от ...

Антенны СВЧ и микроволнового диапазонов частот для RFID-систем Антенны СВЧ и микроволнового диапазонов частот для RFID-систем

В системах RFID с электромагнитной связью, работающих в СВЧ и микроволновом диапазонах частот, применяются следующие основные типы антенн:1. антенна-вибратор;2. антенна типа «волновой канал»; 3. микрополосковая антенна;4. щелевая антенна.Параметры антенн не зависят от того, используются ли антенны д ...

Микрополосковые антенны для систем RFID Микрополосковые антенны для систем RFID

Микрополосковые антенны можно найти во многих современных коммуникационных устройствах. Например, они используются в самых последних поколениях GРS-приемников и мобильных телефонов, которые становятся все миниатюрнее. Благодаря особой конструктивной форме микрополосковые антенны предоставляют также ...

Системы RFID, работающие в СВЧ и микроволновом диапазоне Системы RFID, работающие в СВЧ и микроволновом диапазоне

Системы RFID, у которых расстояние между считывателем и транспондером больше 1 метра, называют системами дальнего действия. Эти системы работают на СВЧ частотах 868 МГц (Европа) и 915 МГц (США), а также на микроволновых частотах 2,5 ГГц и 5,8 ГГц. Для оценки мощности, нужной для работы пассивного тр ...


Для поиска по всем категориям нашего сайта рекомендуем Вам пройти авторизацию либо зарегистрироваться.

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru   "СМАРТ Системы"      © 2007-2016 Все права защищены.