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RFID天線的應用部署
1.RFID天線的作用與地位
無線電發(fā)射機輸出的射頻信號功率通過饋線(電纜)輸送到天線,由天線以電磁波形式輻射出去。當電磁波到達接收地點后,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。由此可見,天線是發(fā)射和接收電磁波的一個重要的無線電設備,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構和數(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和微波頻段的標簽天線特性受所標識物體的形狀及物理特性影響,標簽到貼標簽物體的距離、貼標簽物體的介電常數(shù)、金屬表面的反射、局部結構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。障礙物會妨礙電磁波傳輸;金屬物體產(chǎn)生電磁屏蔽,會導致無法正確地讀取電子標簽內容;其他寬頻帶信號源,如發(fā)動機、水泵、發(fā)電機和交直流轉換器等,也會產(chǎn)生電磁干擾,影響電子標簽的正確讀取。
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 .實訓項目
3.1 實訓項目任務單
RFID讀寫器與天線安裝實踐項目任務單
3.2 實訓目的及要求
1.實訓目的
通過實訓,掌握RFID讀寫器的接口類型及主要參數(shù),能準確的進行RFID讀寫器與控制器或計算機進行互連,掌握RFID天線的基礎知識,在安裝部署RFID天線時能使RFID標簽的讀取率最高。
2.實訓要求
能正確進行RFID讀寫器與控制器或計算機連接,能正確進行RFID天線連接與配置,提交實訓報告。3.所需儀器設備
RFID讀寫器(多個接口類型)、供電電源、示波器。
3.3 實訓步驟
1.實訓設計
2.安裝步驟
RFID設備實訓安裝時,應按下列步驟操作:
安裝RFID讀寫器-安裝RFID天線-連接讀寫器與天線-接通電源-設備聯(lián)調-貼放標簽
安裝步驟3.安裝讀寫器
RFID讀寫器根據(jù)具體的應用環(huán)境,RFID讀寫器具有一體機(讀寫器與天線在一起),分體機(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)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三個引腳與應用系統(tǒng)控制器上對應的三個引腳用導線連接。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-485-兩個引腳與應用系統(tǒng)控制器上對應的2個引腳用導線連接。通過轉換器也可與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箱中。要求防護箱具有防雨防塵、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,以滿足下列應用要求:
(1)保證天線波束范圍能夠覆蓋可靠讀取電子標簽的范圍。
(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)具體應用情況,天線可以采用橫式頂裝(龍門架)或立式側裝(立柱)等安裝方式,但要保證天線的極化方向與電子標簽的極化方向保持一致(關于天線極化方向等知識請參見附錄《微波射頻識別技術簡介》)。
ANT1和ANT2 兩個SMA型接口的讀寫器配置ANT1、ANT2、ANT3和ANT4四個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的衰減越大,因此應用時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影響讀寫器的讀寫距離。
當天線到讀寫器的連接距離在3米以內時,建議采用—7軟電纜;而距離在3米以上時則必須選用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應旋緊。電纜接頭旋緊后應加熱縮管密封或用膠帶扎緊來保護電纜接頭。
6.連接電源
檢查并確認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點亮,表示電源輸入正常。7.設備聯(lián)調
設備聯(lián)調的關鍵是:調整天線的高度、方向角、傾角使讀寫器能夠讀取希希望范圍內的電子標簽。調試方法是:打開讀寫器電源,將讀寫器設置為定時工作方式(根據(jù)具體的讀寫器參數(shù)設置),關閉參數(shù)設置程序并斷開和PC的連接。
關閉讀寫器電源,再打開,讀寫器自動進入定時工作狀態(tài)。如果讀寫器能夠正確讀到電子標簽,則內置蜂鳴器鳴叫,同時綠色LED閃亮。
8.貼放標簽
在射頻識別系統(tǒng)應用過程中,貼標簽是經(jīng)常要做的工作。