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RFID天線的應(yīng)用部署
1.RFID天線的作用與地位
無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)功率通過饋線(電纜)輸送到天線,由天線以電磁波形式輻射出去。當(dāng)電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后,由天線接收下來(僅僅接收很小一部分功率),并通過饋線送到無線電接收機(jī)。由此可見,天線是發(fā)射和接收電磁波的一個(gè)重要的無線電設(shè)備,沒有天線也就沒有無線電通信。
2.RFID天線的影響因素
RFID讀寫器天線的影響因素有天線的結(jié)構(gòu)和數(shù)量、工作頻率、系統(tǒng)功率、天線匹配(芯片與天線之間的阻抗匹配)、帶寬、環(huán)境因素等。
工作在UHF和微波頻段的標(biāo)簽天線特性受所標(biāo)識(shí)物體的形狀及物理特性影響,標(biāo)簽到貼標(biāo)簽物體的距離、貼標(biāo)簽物體的介電常數(shù)、金屬表面的反射、局部結(jié)構(gòu)對輻射模式的影響等都將影響天線的性能。
天線特性還受天線周圍物體和環(huán)境的影響。障礙物會(huì)妨礙電磁波傳輸;金屬物體產(chǎn)生電磁屏蔽,會(huì)導(dǎo)致無法正確地讀取電子標(biāo)簽內(nèi)容;其他寬頻帶信號(hào)源,如發(fā)動(dòng)機(jī)、水泵、發(fā)電機(jī)和交直流轉(zhuǎn)換器等,也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,影響電子標(biāo)簽的正確讀取。
在天線的性能參數(shù)中,受影響最大的有天線的阻抗匹配、方向圖、抗干擾性和讀取范圍。
3 .實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
3.1 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)單
RFID讀寫器與天線安裝實(shí)踐項(xiàng)目任務(wù)單
3.2 實(shí)訓(xùn)目的及要求
1.實(shí)訓(xùn)目的
通過實(shí)訓(xùn),掌握RFID讀寫器的接口類型及主要參數(shù),能準(zhǔn)確的進(jìn)行RFID讀寫器與控制器或計(jì)算機(jī)進(jìn)行互連,掌握RFID天線的基礎(chǔ)知識(shí),在安裝部署RFID天線時(shí)能使RFID標(biāo)簽的讀取率最高。
2.實(shí)訓(xùn)要求
能正確進(jìn)行RFID讀寫器與控制器或計(jì)算機(jī)連接,能正確進(jìn)行RFID天線連接與配置,提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告。3.所需儀器設(shè)備
RFID讀寫器(多個(gè)接口類型)、供電電源、示波器。
3.3 實(shí)訓(xùn)步驟
1.實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)
2.安裝步驟
RFID設(shè)備實(shí)訓(xùn)安裝時(shí),應(yīng)按下列步驟操作:
安裝RFID讀寫器-安裝RFID天線-連接讀寫器與天線-接通電源-設(shè)備聯(lián)調(diào)-貼放標(biāo)簽
安裝步驟3.安裝讀寫器
RFID讀寫器根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境,RFID讀寫器具有一體機(jī)(讀寫器與天線在一起),分體機(jī)(讀寫器與
天線分離)兩種,讀寫器可通過Wiegand、RS-485或RS-232這三種接口中任意一種與控制器(或PC機(jī))連接,以接收命令和發(fā)送數(shù)據(jù)。
(1)Wiegand口
使用Wiegand口通信,需要把讀寫器接線排上的Data0(WDATA1-0和WDATA2-0)、Data1(WDATA1-1和WDATA2-1)、GND三個(gè)引腳與應(yīng)用系統(tǒng)控制器上對應(yīng)的三個(gè)引腳用導(dǎo)線連接。讀寫器Wiegand口只能單向發(fā)送數(shù)據(jù)。
(2)RS-485口
使用RS-485口通信,則需要把讀寫器接線排上的RS-485+、RS-485-兩個(gè)引腳與應(yīng)用系統(tǒng)控制器上對應(yīng)的2個(gè)引腳用導(dǎo)線連接。通過轉(zhuǎn)換器也可與PC串口連接,讀寫器RS-485與PC連接,若使用的是DB15頭,則RS-485與PC連接
(3)RS-232口
RS-232口可使用配套電纜直接與PC連接,工程中RS-232口連接線長度應(yīng)小于10米。
如果希望安裝在室外使用,則必須把讀寫器和電源變換器放到防護(hù)箱中。要求防護(hù)箱具有防雨防塵、保溫隔熱功能,以提供讀寫器較好的工作環(huán)境。
4.安裝天線
天線的安裝需要考慮位置、高度和角度等因素,以滿足下列應(yīng)用要求:
(1)保證天線波束范圍能夠覆蓋可靠讀取電子標(biāo)簽的范圍。
(2)保證天線到讀寫器的射頻電纜走線長度不超過10米,最好不超過3米。
(3)根據(jù)具體應(yīng)用情況,天線可以采用橫式頂裝(龍門架)或立式側(cè)裝(立柱)等安裝方式,但要保證天線的極化方向與電子標(biāo)簽的極化方向保持一致(關(guān)于天線極化方向等知識(shí)請參見附錄《微波射頻識(shí)別技術(shù)簡介》)。
ANT1和ANT2 兩個(gè)SMA型接口的讀寫器配置ANT1、ANT2、ANT3和ANT4四個(gè)SMA型接口讀寫器
5.連接天線與讀寫器
讀寫器提供2(或4)個(gè)SMA型射頻接口,要求采用低損耗同軸電纜與天線連接。由于電纜長度越長對高頻信號(hào)的衰減越大,因此應(yīng)用時(shí)要求電纜長度越短越好,增加電纜的長度或采用普通電纜將會(huì)影響讀寫器的讀寫距離。
當(dāng)天線到讀寫器的連接距離在3米以內(nèi)時(shí),建議采用—7軟電纜;而距離在3米以上時(shí)則必須選用1/2英寸粗電纜。電纜長度不得超過10米。
電纜接頭與天線及讀寫器端連接時(shí)應(yīng)旋緊。電纜接頭旋緊后應(yīng)加熱縮管密封或用膠帶扎緊來保護(hù)電纜接頭。
6.連接電源
檢查并確認(rèn)交流電源的電壓及工作頻率是否符合:AC 100—240V/50Hz的要求。
將電源變換器的DC輸出插頭插入讀寫器的直流輸入口。
將變換器的220V交流電源輸入線插入或接到交流供電線路上。
讀寫器電源指示燈應(yīng)點(diǎn)亮,表示電源輸入正常。7.設(shè)備聯(lián)調(diào)
設(shè)備聯(lián)調(diào)的關(guān)鍵是:調(diào)整天線的高度、方向角、傾角使讀寫器能夠讀取希希望范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽。調(diào)試方法是:打開讀寫器電源,將讀寫器設(shè)置為定時(shí)工作方式(根據(jù)具體的讀寫器參數(shù)設(shè)置),關(guān)閉參數(shù)設(shè)置程序并斷開和PC的連接。
關(guān)閉讀寫器電源,再打開,讀寫器自動(dòng)進(jìn)入定時(shí)工作狀態(tài)。如果讀寫器能夠正確讀到電子標(biāo)簽,則內(nèi)置蜂鳴器鳴叫,同時(shí)綠色LED閃亮。
8.貼放標(biāo)簽
在射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用過程中,貼標(biāo)簽是經(jīng)常要做的工作。