RFID 系統建設時,天線並非是絕對必要的設備,但是若想延長 RFID 標籤讀取器之間的感應範圍,或是加強發射和讀取的功率,RFID 天線就會變得很重要。

選擇 RFID 天線時需要考慮幾個重要因素,例如「頻率範圍」、「放大率」、「方向」、「波束寬度」和「極化」。

如何選擇頻段?台灣的常見頻段為?

每個國家都有自己規範的超高頻 (UHF) RFID 頻段,台灣的常見頻段為 922-928MHz,選擇 RFID 天線前請務必確認好可使用的頻段。

如何選擇波束寬度?

依照角度範圍相較於地平面,可區分為水平波束寬度(Horizontal Beamwidth)及垂直波束寬度(Vertical Beamwidth)。

在無線電波發射出去時所涵蓋的角度範圍,其中輻射強度最大的稱為主瓣,而波束寬度即在主瓣上的兩個半功率點之間的夾角,又稱為 3 dB 寬度,以角度為單位。

主瓣的瓣寬越窄,方向性越好,抗干擾能力越強,可作用的距離越遠,挑選理想的 RFID 天線時必須取決於使用的目的與環境,例如:同個範圍內標籤愈多,選擇波束寬度較寬的會比較適合。

兩種天線極化的介紹

極化可以稱為電磁波的振動方式,而電場振動的方向變化決定了天線的極化方向,天線通常為「橢圓極化(elliptical polarization)」,而線極化及圓極化為橢圓極化的極端情況。

線極化(liner polarization)

當電場的頂點隨時間的變化,可以在平面上繪製出一直線的圖形時,即稱為線極化,可以想像成拿著一條繩子在同一平面上的左右或上下擺動,畫面如同一條蛇在地面上移動。

電場的振動方向若與地平面平行稱為「水平極化(horizontally polarized)」,反之為垂直極化(vertically polarized)。水平極化相較於垂直極化的抗干擾性較強、受地面反射波的影響較小,但接收的難度較大,不利於移動接收。

圓極化(circular polarization)

電場的頂點隨時間的變化,其相位差為 90 度時,即稱為圓極化,可以想像成拿著一條繩子向左或向右不斷的畫圓。

當電磁波的前進方向迎向觀察者時,如軌跡以順時針呈現即為左手圓極化(left-hand circular polarization,LHCP),反之如軌跡為逆時針則為右手圓極化(right-hand circular polarization,RHCP)。

圓極化在受雨、水的影響衰減小,且穿透電離層的能力強。

依照分類選擇適合的 RFID 天線

尺寸大小

RFID 天線的尺寸有非常多種,尺寸愈大讀取範圍愈長,不過還需要考量到安裝的環境與場地大小。

室外與室內使用

RFID 天線大部分都有防水和防塵的保護設計,需要注意的是天線的耐熱條件,如果需要安裝於室外,請務必確認該天線的規格是否可以耐高溫。

總結

天線的選擇會影響到 RFID 讀取器的讀取速度或傳輸速度等。群輝商務科技做為 Zebra RFID 的台灣總代理,擁有許多 RFID 相關的建置資源,如果您不清楚該如何選擇適合的 RFID 天線,歡迎與我們聯絡