Düşük frekanslı RFID neden kısa bir okuma aralığına sahiptir?

Bir radyo dalgasının dalga boyunu elde etmek istersem, ışığın hızını frekansa bölmek zorunda mıyım? Öyleyse, 125 kHz RFID'ye sahip olmak tahmini bir 2km dalga boyu demektir.

Dalga boyu 2km uzunsa, bu düşük frekanslı RFID neden kısa bir okuma aralığına sahiptir?

Çünkü RFID, dalga yayılımına dayanarak çalışmaz. Bu nedenle aslında bir radyo sistemi değildir ("RF" = Radyo Frekansında çalışmasına rağmen).

Bir RFID etiketini daha çok, hava çekirdekli bir transformatörün ikincil tarafı olarak düşünün, burada bilginin transformatörün birincil tarafından çektiği güç miktarını değiştirerek veya bir enerji deposu (kapasitör) şarj ederek iletilir. daha sonra trafonun ikincil ve birincil tarafının rolünü değiştirerek.

Antenden uzağa doğru yayılan bir dalgadan değil, manyetik alana bağlanan bir bobinden bahsettiğimiz için, güçteki bozulma, serbest alan kaybı için mesafeden²'den daha kötüdür ve birkaç cm sonra, pratik olarak okuyucu üzerindeki etiket yapılabilir.

Telsiz iletişimini hava yoluyla bağlı indüktörlerle karıştırıyorsunuz.

125 kHz'lik bir taşıyıcı kullanarak hava yoluyla iletişim kurmak için bu 125 kHz'i etkili bir şekilde iletmek için yaklaşık 1/4 lambdalık bir antene ihtiyacınız var, yani yaklaşık 600 metre uzunluğunda.

Açıkçası RFID bu şekilde çalışmıyor.

RFID, birbirine bağlanmış indüktörler kullanır ; bu, birbirlerine manyetik olarak bağlanan iki bobin (isteğe bağlı olarak çekirdeğinde manyetik bir malzemeyle birlikte) olduğu anlamına gelir.

Bu kuplajın etkili olması için mesafe sadece birkaç santimetre olabilir.

$r^3$$r^2$

Dalga boyunu hesapladınız, böylece antenin dalga boyunun bir kısmı kadar küçük olduğunu görebilirsiniz.

Daha büyük antenler, belki birkaç metre ve daha yüksek iletim gücü sayesinde, sahaya yakın iletişimleri kullanarak yüzlerce metre aralığına ulaşmak mümkündür. Bu mağara radyo örneğin kullanılır - yakın alan beri yaptığı oldukça iyi Girme kaya.

$r^3$

Ancak, düşük frekansın (örneğin 125kHz) yüksek frekanstan (> 1Mhz) daha kısa bir mesafede çalışmasının nedeni Faraday yasasıdır:

$V_{emf} = -N\frac{d\Phi}{dt} = -NA\frac{dB}{dt}$

$\Phi$$B$$A$$N$$A$

$r^3$$B$

Not: Bu, daha yüksek frekanslarda da devreye giren indüktörlerin parazitik kapasitansını dikkate almaz.

Diğerlerinin dediği gibi düşük frekanslı RFID, bobin tarafından yayılan EM radyasyonunun elektrik vektörüne değil manyetik vektöre dayanır. Manyetik enerji mesafenin küpü ile düşer. İletilebilecek enerji düzenleyici otorite ile sınırlıdır. Etiketlerin kendileri pasif ve aktif olmak üzere iki tipe sahiptir. İsim olarak pasif etiketler, alınan alandan toplanan enerjiyi önerir ve bu alandan kendilerini daha sonra güç alarak alıcı bobinlerini düzenler. Etiketin yaydığı sinyal daha sonra küp yasasına göre düşer ve verici antenden ayrı bir devrede geri kazanılması gerekir; bu da etiketi güçlendirmek için enerjiyi iletir. Hem etiket hem de okuyucuda genellikle bir bobin iletimi ve alıcısı vardır.