Antenas

Una antena es básicamente un dipolo que es el elemento encargado de radiar la potencia que le envíe el lector y a su vez de captar la señal radiada por las etiquetas. Cada antena según su diseño crea un patrón de radiación normalmente en forma de lóbulo.

Radiación de una antena

1. Frecuencias

La frecuencia depende del diseño de la antena. Es decir el tipo de antena y sus dimensiones que están en relación directa a la longitud de onda de la señal transmitida o recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas que la longitud de onda las antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media longitud de onda se llaman resonantes, y si su tamaño es mucho mayor que la longitud de onda son directivas.

Existen antenas UHF globales es decir diseñadas para cubrir el rango de 860~960 MHz o antenas mas especificas en el rango FCC 902~928 MHz y Europeas de 865~868 MHz. Las globales serán mas caras y si solo trabajaras en el rango FCC por ejemplo no vale la pena pagar de mas.

2. Polarización

Las antenas crean campos electromagnéticos radiados. Se define la polarización electromagnética en una determinada dirección, como la figura geométrica que traza el extremo del vector campo eléctrico a una cierta distancia de la antena, al variar el tiempo.

Existen tres tipos de polarización: Lineal, circular y elíptica. La polarización lineal puede tomar distintas orientaciones (horizontal, vertical, +45º, -45º). Las polarizaciones circular o elíptica pueden ser a derechas (RH) o izquierdas (LH), según el sentido de giro del campo observado alejándose desde la antena.

3. Impedancia

Es la impedancia de la antena en sus terminales. Es la relación entre la tensión y la corriente de entrada. La impedancia es un número complejo. La parte real de la impedancia se denomina Resistencia de Antena y la parte imaginaria es la Reactancia. La resistencia de antena es la suma de la resistencia de radiación y la resistencia de pérdidas. Las antenas se denominan resonantes cuando se anula su reactancia de entrada.

En RFID normalmente se usa 50 ohms

4. Ganancia

Se define como la ganancia de potencia en la dirección de máxima radiación. La Ganancia (G) se produce por el efecto de la directividad al concentrarse la potencia en las zonas indicadas en el diagrama de radiación.

5. Apertura de haz

Es una medida sobre el diagrama de radiación, que tiene mucho que ver con su directividad que se define como la relación entre la intensidad de radiación de una antena en la dirección del máximo y la intensidad de radiación de una antena isotrópica que radia con la misma potencia total.

Radiación de una antena

La Apertura de haz (Beamwidth) es un parámetro de radiación, ligado al diagrama de radiación. Se puede definir el ancho de haz a -3dB, que es el intervalo angular en el que la densidad de potencia radiada es igual a la mitad de la potencia máxima (en la dirección principal de radiación). También se puede definir el ancho de haz entre ceros, que es el intervalo angular del haz principal del diagrama de radiación, entre los dos ceros adyacentes al máximo.

6. Resumen características

Las principales características de una antena son:

Características antena
ParámetroUnidadDescripción
FrecuenciaHzFrecuencia de operación de la antena
Polarizaciónlineal/circular
Impedanciaohms50
GananciadBic> 8 dBic es buena ganancia
Apertura de hazgradossus ángulos tanto en elevación como azimut
ConectorTNC/NDetermina el cable coaxial necesario
FijaciónVESA Video Electronics Standards Association
Dimensionesmm
Pesogr

7. Normas

8. Precio

La antenas para RFID UHF suelen costar unos US$200 y los cables coaxiales US$3 por metro.

Las antenas tipo alfombra son mucho mas caras, cuestan unos US$ 300 por metro de ancho.