RFID Antenna Dizaynı

Anten dizayn işlərimiz şirkətimiz daxilində elektrik və elektron mühəndislərimiz tərəfindən həyata keçirilir. Biz ETSI (Avropa Telekommunikasiya Standartları İnstitutu) standartlarında 865-867 MHz tezlik diapazonunda müəyyən edilmiş UHF RFID sistemləri üçün yüksək qazanclı antenalar istehsal edirik. Mövcud sistemlərlə müqayisədə oxu sahəsini, qazancını və bant genişliyini artırmaq üçün çalışırıq. Aşağı istehsal xərcləri və istehsal asanlığı ilə anten dizaynlarımız sayəsində xarici ölkələrdən asılılığı aradan qaldırırıq. Tamamilə yerli dizayn və istehsalla beynəlxalq bazardakı nümunələrə alternativ anten dizaynları edirik. Ölçmələri şirkətimiz daxilində və Dokuz Eylül Universiteti Antenna Laboratoriyasında həyata keçirilən antenalarımızın alternativlərindən çox daha səmərəli olduğu müşahidə edilmişdir.

Antena elektrik enerjisini elektromaqnit şüalanmasına (ötürücü antenna) və ya elektromaqnit şüalanmasını elektrik enerjisinə çevirən (qəbuledici antena) keçiricilərdən ibarət olan keçirici və ya sistemdir. Antenanın ötürücü və qəbuledici xüsusiyyətləri eynidir. Buna antenaların qarşılıqlı xüsusiyyəti deyilir. İkitərəfli rabitədə eyni antena həm ötürmə, həm də qəbul üçün istifadə olunur.

Antenaların Performans Parametrləri

1. Radiasiya nümunəsi:
Radiasiya nümunəsi, antenanın uzaq sahəsində sabit bir məsafədə antenna tərəfindən yayılan gücün (elektromaqnit sahəsinin intensivliyi) bucaq dəyişikliyini göstərən bir qrafikdir. Anten radiasiya nümunəsi üçölçülüdür, lakin praktikada adətən üfüqi və şaquli müstəvilərdə iki ölçülü bölmələr kimi çəkilir. Antena qəbuledici və ya ötürücü kimi işləyərkən radiasiya nümunəsi eynidir. Parıltı modelinin ölçüsü vacib deyil. Əhəmiyyətli olan radiasiya nümunəsini meydana gətirən nöqtələrin hər bir istiqamətdə antenanın mövqeyindən nisbi məsafəsidir. Antenanın radiasiya nümunəsi antenin uzaq sahə bölgəsində elektromaqnit sahəsinin intensivliyini ölçməklə əldə edilir. Antena və ya hər hansı bir şüalanma elementinə yaxın olan bölgə yaxın sahə, uzaq bölgələr isə uzaq sahə kimi müəyyən edilir. Yaxın sahə elektrik və maqnit sahəsinin komponentlərinin müstəvi dalğa xüsusiyyətlərini göstərmədiyi bölgədir. Uzaq sahə müstəvi dalğa yaxınlaşmasının edilə biləcəyi bölgədir. Yaxın və uzaq sahə tərifləri antena növünə və qarşılıqlı təsirlərə görə tezlik, antena ölçüləri kimi parametrlər baxımından müəyyən edilir. Güc sıxlığı uzaq sahədə E sahəsi (elektrik sahəsi) sensoru və ya H sahəsi (maqnit sahəsi) sensoru ilə ölçülür. Güc sıxlığını yaxın sahədə ölçmək çətindir. Rabitə antenaların uzaq sahə komponentindən istifadə etməklə əldə edilir. Ən sadə radiasiya nümunəsi yalnız nəzəri antenna kimi təsvir edilən izotropik antenanın radiasiya nümunəsidir (praktikada həyata keçirilmir). İzotrop antenanın radiasiya nümunəsi mərkəzində izotrop antenası olan kürədir. Antenanın radiasiya sxemində üç müxtəlif şüalanma müşahidə olunur: əsas lob, arxa lob və yan loblar. Antenin üzləşdiyi istiqamətdə baş verən radiasiya (əsas arzu olunan radiasiya) əsas lob adlanır. Antenanın arxasında meydana gələn radiasiyaya arxa lob, antenin yanlarında meydana gələn şüalanma isə yan lob adlanır.

2. Direktivlik:
Antenin istiqamətləndiriciliyi antenanın maksimum radiasiya yaydığı istiqamətdə güc sıxlığının eyni məsafədə eyni gücə malik izotropik antenanın güc sıxlığına nisbətidir.

3. Şüa genişliyi:
Şüa, antenanın maksimum gücü yaydığı və ya aldığı istiqamətdir. İstiqamətli antenanın şüa eni maksimum şüalanan gücün yarıya endiyi radiasiya diaqramındakı istiqamətlər arasındakı bucaqdır. Gücün iki dəfə azaldığı istiqamətlərdə güc səviyyəsi maksimum gücdən 3 dB aşağıdır. Şüa genişliyinə yarım güc şüa genişliyi və ya 3 dB şüa genişliyi də deyilir.

4. Səmərəlilik:
Antenanın səmərəliliyi antenaya tətbiq olunan gücün antena tərəfindən şüalanması və ya antenna daxilində sərf edilməsi ilə bağlıdır. Radiasiya səmərəliliyi kimi də tanınır, antenanın yaydığı şüalanma gücünün antennaya tətbiq olunan elektrik enerjisinə nisbətidir. Əgər bir antena onun girişinə tətbiq olunan bu gücü bir məsafəyə yaya bilirsə; Yüksək effektivlikli antena, onun böyük bir hissəsini uzaqlara yaymaq əvəzinə sərf edib udursa, aşağı səmərəlilikli antena adlanır. Uyğun olmayan empedans dəyərlərində antenna və ötürmə xəttinin seçilməsi nəticəsində antenanın səmərəliliyi dəyişir. Qısaca desək, antenanın səmərəliliyi antena itkilərinin ölçüsüdür və 0 ilə 1 arasında dəyərlər alır.

5. Qazanc:
Antenna qazancı, antenin səmərəliliyinin yönlülüyünə vurulmasına bərabərdir. İtkisiz antenanın qazancı antenin yönlülüyünə bərabərdir. Anten qazancı adətən dB ilə verilir. İzotrop antenaya nisbətən olduğunu göstərmək üçün dBi ilə də ifadə edilə bilər. Antenanın qazancı, antennaya tətbiq olunan güclə müqayisədə daha böyük bir çıxış gücü əldə etmək deyil, antenanın çıxış gücünü müəyyən bir istiqamətə yönəltməkdir. Yəni şüalanma gücü bəzi istiqamətlərdə azaldığı halda, başqa istiqamətdə artır.

6. Qütbləşmə:
Antenanın qütbləşməsi antennadan yayılan elektrik sahəsi vektorunun növünə görə adlandırılır. Antenanın qütbləşməsinin üç növü var: xətti, dairəvi və elliptik. Xətti polarizasiya; Elektrik sahəsi üfüqi olarsa, üfüqi qütbləşmə, elektrik sahəsi şaquli olarsa, şaquli qütbləşmə adlanır. Elektrik sahəsinin vektorunun dairəvi fırlanma istiqamətindən və elektromaqnit dalğasının hərəkət istiqamətindən asılı olaraq dairəvi qütbləşmə sağ və ya sol qütbləşmə adlanır. Elliptik qütbləşmə elektrik sahəsinin vektorunun ellipsdə fırlanma istiqamətindən və elektromaqnit dalğasının hərəkət istiqamətindən asılı olaraq sağ və ya sol qütbləşmə adlanır. Qütbləşmənin növündən asılı olmayaraq, elektrik və maqnit sahəsi vektorları bir-birinə perpendikulyar və elektromaqnit dalğasının yayılma istiqamətinə perpendikulyar müstəvidə yerləşir. Buna təyyarə dalğası deyilir. Müəyyən bucaq sürətində bir-birinə perpendikulyar fırlanan bu iki vektor elektrik sahəsinin vektorunun fırlanma istiqamətinə uyğun olaraq vint istiqamətində hərəkət edən elektromaqnit sahəsi yaradır.

7. Empedans:
Antenanın giriş empedansı antenin qidalanma terminallarında gərginliyin cərəyana nisbətidir. Antenanın müqavimətindəki itkiləri minimuma endirmək və bununla da antenanın səmərəliliyini artırmaq üçün antenanı qidalandıran ötürmə xəttinin xarakterik empedansı antenanın empedansının konjugatı kimi seçilməlidir. Bu proses empedans uyğunluğu adlanır.

8. Bant genişliyi:
Antenanın bant genişliyi, antenanın mühüm performans parametrlərinin məqbul hədlər daxilində qaldığı tezlik diapazonudur. Ümumiyyətlə, s-parametrlərinin -10 dB-ə çatdığı nöqtələr arasındakı nöqtələr antenanın bant genişliyi kimi qəbul edilir.

9. Skanlama:
Antenanın skan etmə xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, radiasiya nümunəsindəki əsas şüa hərəkət edə bilər. Əsas şüanın hərəkəti antenanın fırlanması ilə mexaniki və ya antenanı sabit saxlamaqla və çoxsaylı anten elementlərinə tətbiq olunan cərəyanların fazalarını dəyişdirməklə və ya gecikmələr yaratmaqla elektriklə həyata keçirilə bilər. Elektriklə skan edə bilən antenalara fazalı sıra antenalar deyilir. Fazalı massiv antenaların çoxsaylı şüalanma elementləri dipollardan, qələmlə bitən dalğa ötürücülərindən, yarıqlı dalğa ötürücülərindən, mikrozolaqlı antenalardan və ya digər növ antenalardan ibarət ola bilər. Fazalı sıra antenaları radarlarda, istiqamət tapma sistemlərində və şüa istiqamətinin tənzimlənməsini tələb edən dəyişən trafik şəraitində istifadə olunur. Üç ölçülü tarama sistemlərində mexaniki skan bir müstəvidə, elektron skan isə perpendikulyar müstəvidə edilə bilər.

Band Tezlik Dalğa Uzunluğu:
VLF Çox Aşağı Tezlik 3Khz – 30Khz 100 km – 10 km
LF Aşağı Tezlik 30Khz – 300Khz 10 km – 1 km
MF Orta Tezlik 300Khz – 3Mhz 1 km – 100 m
HF Yüksək Tezlik 3Mhz – 30Mhz 100 m – 10 m
VHF Çox Yüksək Tezlik 30Mhz – 300Mhz 10 m – 1 m
UHF Ultra Yüksək Tezlik 300Mhz – 3Ghz 1 m – 10 sm
SFH Super Yüksək Tezlik 3Ghz – 30Ghz 10 sm – 1 mm
EHF Həddindən artıq yüksək tezlik 30Ghz – 300Ghz 1 sm – 1 mm

Göstərilən performans parametrləri və tezlik diapazonlarına uyğun olaraq şirkətimiz UHF (ultra yüksək tezlikli) diapazonunda, yəni 300Mhz - 3Ghz diapazonunda RFID antenaları üzərində işləməyə davam edir. Mövcud sistemlərlə müqayisədə oxu sahəsini, qazancını və bant genişliyini yaxşılaşdırmaq üçün araşdırmalar aparılır.