如何通過提高天線延長RFID讀寫器的操作距離

　　無線射頻識(shí)別（RFID）讀寫器的讀寫距離取決于諸多因素，如RFID讀寫器的傳輸功率、讀寫器的天線增益、讀寫器IC的靈敏度、讀寫器的總體天線效率、周圍物體（尤其是金屬物體）及來自附近的RFID讀寫器或者類似無線電話的其他外部發(fā)射器的射頻 （RF）干擾。

　　讀寫天線發(fā)射之RF電磁波的功率密度大小計(jì)算如公式1所示。其中，Sr=功率密度，Pt=讀寫天線的發(fā)射功率，Gt=讀寫天線的增益，R=讀寫天線的發(fā)射距離。

　　考慮天線增益天線增益的單位是dBi，dBi代表一根天線與假設(shè)等向天線（Hypothetical Isotropic Antenna）相比之下的正向增益；假設(shè)等向天線會(huì)在所有方向均勻地分配能量。在設(shè)計(jì)天線的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)使其在某個(gè)方向的輻射能量比另一個(gè)方向的還要多，從而實(shí)現(xiàn)更高的增益。以灑水頭為例子，就可以對(duì)此有比較深入的理解，如集中噴射、水流變窄及水射出的距離增加，此與提高天線增益類似，即在某個(gè)方向集中能量輻射。留意天線3dB波束寬度及半功率點(diǎn)提高讀寫器的讀/寫距離，必須考慮另一個(gè)重要的天線特性，即由天線產(chǎn)生的3dB波束寬度圖樣。如圖1所示的3dB波束寬度，包含75%的射頻能量。在此范圍內(nèi)，讀寫器具有最佳讀寫性能。3dB波束寬度取決于天線增益。例如，天線增益越高，能量越集中，3dB波束寬度就越窄。

　　為了將RFID讀寫器的讀寫距離延到最長，應(yīng)該考慮下列所描述的技術(shù)。首先，在規(guī)定區(qū)域發(fā)射規(guī)定下，將有效等向輻射功率 （EIRP）提到最高。例如，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）15.247章節(jié)規(guī)定EIRP所允許的最大值是4瓦（W）（36dBm）。這意味著采用 9dBiL的天線，RFID讀寫器傳輸給天線的功率，包括電纜損失在內(nèi)，不得超過27dBm。另一方面，對(duì)于6dBiL天線來說，傳輸功率不得超過30dBm。表1列出一些使用RFID的國家和地區(qū)所允許的EIRP最大值。