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 отражения. Эффективная площадь отражения цели является мерой, указывающей, насколько эффективно отражает объект электромагнитные волны. Эффективная площадь отражения зависит от таких параметров, как размер объекта, форма, материал, структура поверхности, а также от длины волны и поляризации.


Системы RFID, использующие обратное отражение, применяют в качестве отражающих областей антенны различной конструкции. Поэтому отражения от транспондеров осуществляются исключительно в резонансном диапазоне. Одна из таких систем, использующая обратное отражение, была внедрена нами для таможенного брокера, компании "Аривист", при этом система осуществляет автоматическую идентификацию грузов в складских помещениях компании, в которых выполняется ответственное хранение, обработка грузов и предоставляются складские услуги. Для того чтобы выполнить вычисления для этих систем, нужно знать эффективную площадь отражения у резонансной антенны.

Мощность волны, отраженной от транспондера, пропорциональна корню четвертой степени из мощности, переданной считывателем. Другими словами, если необходимо удвоить удельную мощность S отраженного сигнала от транспондера, которая приходит на считыватель, тогда, при прочих равных условиях, передаваемая мощность должна быть увеличена в шестнадцать раз.


Эффективную площадь отражения можно точно вычислить только для таких простых поверхностей, как сферы, плоские поверхности и т.п. Существенное значение имеет также материал. Например, металлические поверхности отражают намного лучше, чем пластмассовые или композитные материалы. Поскольку зависимость эффективной площади отражения от длины волны играет такую же важную роль, объекты обычно делят на три категории:
1. диапазон Рэлея: длина волны больше по сравнению с размерами объекта. Для объектов, меньших примерно половины длины волны, отражающие свойства объектов могут на практике полностью игнорироваться;
2. диапазон резонанса: длина волны сравнима с размерами объекта. Изменение длины волны заставляет колебаться на несколько децибел вокруг геометрического значения. Объекты с резко выраженным резонансом, такие как острые края, щели и точки, могут на определенных длинах волн демонстрировать резонансную раскачку. При определенных обстоятельствах это особенно верно для антенн, которые должны излучать на своей резонансной длине волны (резонансной частоте);
3. оптический диапазон: длина волны меньше размеров объекта. В этом случае на эффективную площадь отражения влияют только геометрия и положение объекта (угол падения электромагнитной волны).