Abstracto
El informe técnico analiza los parámetros principales de las antenas RFID UHF y cómo afectan a su funcionamiento. Puede ayudarle a seleccionar la antena RFID UHF adecuada paso a paso para su aplicación.

¿Qué es RFID UHF y cómo funciona?
La frecuencia ultraalta (UHF) es la denominación de la UIT para las frecuencias de radio en el rango entre 300 megahercios (MHz) y 3 gigahercios (GHz). Las longitudes de onda correspondientes a estas frecuencias límite son 1 metro y 10 centímetros.

RFID significa identificación por radiofrecuencia y se utiliza ampliamente para identificar y rastrear objetos mediante etiquetas adheridas de forma automática. Utiliza ondas electromagnéticas para leer y extraer la información almacenada en el chip de las etiquetas.

Por lo general, el sistema RFID UHF típico consta principalmente de tres partes: un lector RFID fijo, una antena RFID UHF y una etiqueta RFID pasiva. El lector se utiliza para recibir y enviar la señal de RF hacia/desde la antena, decodifica e interpreta los datos en la etiqueta. Mientras que la antena se utiliza para captar las ondas de radio generadas por la etiqueta y enviarlas al lector, que decodifica las ondas como información digital. El chip de la etiqueta contiene una memoria que almacena el código electrónico del producto (EPC) y otra información variable para que los lectores RFID puedan leerlo y rastrearlo en cualquier momento y en cualquier lugar.

Cómo elegir el rango de frecuencia de las antenas RFID UHF
Los rangos de frecuencia principales incluyen 433 MHz, 865-868 MHz, 902-928 MHz y 860-960 MHz para el sistema RFID UHF.

Como es sabido por todos, debido a las normativas regionales, las bandas de frecuencia para RFID UHF difieren ligeramente en los EE. UU., Europa y otras regiones del mundo. La mayoría de las antenas RFID UHF están especificadas entre 860 y 960 MHz. Mientras que los dos rangos de frecuencia de funcionamiento más comunes son los de la FCC (Comisión Federal de Comunicaciones) y el ETSI (Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones). La FCC opera en el rango de 902 a 928 MHz y el ETSI en el rango de 865 a 868 MHz. La mayoría de las regiones y países siguen cualquiera de los dos estándares en la industria en el resto del mundo.

¿Cuál es el rango de lectura exacto de las antenas RFID UHF?
Con un sistema RFID UHF pasivo, es muy difícil medir con precisión el rango de lectura. Depende en gran medida de la sensibilidad del circuito integrado (CI) RFID, del nivel de potencia de salida de RF del lector y de la ganancia de la antena. Técnicamente, cuanto mayor sea la potencia, mayor será el rango de lectura y viceversa. Además, cuanto más sensible sea el CI, mayor será el rango de lectura. Sin embargo, suponiendo que sea permanente para la sensibilidad del CI y el nivel de potencia de salida, los rangos de lectura tienen algo crucial con la ganancia de la antena. Cuanto mayor sea la ganancia, mayor será el rango de lectura y viceversa.

Además, hay un par de factores que tienen algo que ver significativamente con el rango de lectura, como la longitud del cable y los factores ambientales, etc. Para minimizar el efecto, se deben realizar varios tipos de pruebas de interferencia para que coincida bien con el sistema RFID UHF.

En Weibonuo Technologies, ofrecemos una amplia gama de antenas RFID UHF. El rango de lectura varía de 5 pies a 50 pies (15 m) o más, según la potencia de salida normal ≤1 vatio (30 dBm). Por lo general, el rango de lectura de la polarización circular de 8 dBi es de aproximadamente 6 m y de 12 a 15 m para la antena RFID de polaridad lineal de 12 dBi. Además, el rango de lectura de la antena lineal es un poco mayor que el de una antena circular, según la misma ganancia y tamaño.

Cómo elegir la ganancia de la antena RFID UHF
La ganancia define la relación entre la potencia generada por la antena y la radiación en cualquier dirección en comparación con una antena isotrópica hipotética sin pérdidas. Tiene algo que ver con el rango de lectura y el ancho de haz de media potencia. Cuanto mayor sea la ganancia, mayor será el rango y más estrecho el ancho de haz o viceversa. Además, la ganancia de la antena depende principalmente del tamaño de la antena. Cuanto mayor sea el tamaño, mayor será la ganancia y viceversa.

La señal de RF siempre se pierde cuando pasa por cables y conectores. Cuanto más largo sea el cable o pigtail de la antena, mayor será la pérdida de señal. Se necesita una mayor ganancia de antena para compensar estas pérdidas y cumplir con el rango de lectura requerido. En términos generales, el rango de RF se reducirá a la mitad por cada pérdida de señal de 6 dB. La señal perdida se debe compensar eligiendo una ganancia de antena adecuada. Si se necesita más ganancia, elija una antena de mayor ganancia según los requisitos de su sistema. A continuación se muestra la pérdida de señal a través de cables y conexiones.

El valor de la pérdida de señal es de aproximadamente -5,6 dB con LMR195 de 50 pies (15,2 m) y -2,0 dB con LMR400 de 50 pies para antenas RFID de 866/915 MHz. Es de 0,5 dB tanto para conectores tipo N como para la serie RP-SMA para antenas RFID de 866/915 MHz. Menor costo, mayor alcance. Mayor pérdida, menor alcance.

En Weibonuo Technologies, existen tres series comunes de antenas RFID UHF. Una es una serie de ganancia baja (5/6 dBi), otra es una serie de ganancia media (8/9 dBi) y la última es una serie de ganancia alta (11/12 dBi). Sin embargo, algunas antenas personalizadas específicas pueden alcanzar hasta 15 dBi con un ancho de haz ultra estrecho. Seleccione la ganancia de antena adecuada según la forma de su zona de interrogación y las necesidades de cobertura.

Cómo elegir la polarización de la antena RFID UHF
Normalmente, las formas más comunes de polarización utilizadas son la polarización lineal y la polarización circular para las antenas RFID UHF. Hay dos formas de polarización lineal. Una es vertical, donde el campo eléctrico es perpendicular a la superficie de la Tierra. La otra es horizontal, donde el campo eléctrico es paralelo a la superficie de la Tierra. Si bien hay dos direcciones de propagación que vienen con la polarización circular: polarización circular derecha (RHCP), que sigue un patrón en el sentido de las agujas del reloj, y polarización circular izquierda (LHCP), que sigue un patrón en el sentido contrario a las agujas del reloj. En la mayoría de los casos, la RHCP se utiliza más ampliamente para una amplia gama de aplicaciones.

Técnicamente hablando, la polarización de la antena RFID UHF tiene que ser coherente con la orientación de la etiqueta que se coloca. La antena polarizada lineal se debe utilizar si las etiquetas deben leerse en el mismo plano y alineadas con el plano de la antena. Es decir, la polarización de la antena tiene que ser horizontal/vertical si la etiqueta identificada está orientada horizontal/verticalmente. En la mayoría de los casos, se debe utilizar la antena de polarización circular si la orientación de la etiqueta no es algo que sea confiable o consistente.

Por este motivo, existen un par de ventajas para la polarización circular en comparación con la polarización lineal para las antenas RFID UHF.

En primer lugar, el efecto Faraday se ocupa de la interacción entre la luz y los campos magnéticos. Afecta a las señales polarizadas lineales, pero no a las circulares, y los efectos son más severos a frecuencias más bajas. En segundo lugar, la polarización circular es más resistente a la degradación de la señal debido a las condiciones atmosféricas. En tercer lugar, es mucho más fácil y rápido instalar la antena de polarización circular porque la antena polarizada lineal tiene que apuntar en la dirección correcta exacta. Por último, la antena de polarización circular es mucho más confiable ya que existe un bajo riesgo de desalineación y de encontrar interferencias.

Cómo elegir el tipo de conector/puerto para antenas RFID UHF
Depende de la interfaz del lector UHF. Por lo general, hay tres familias comunes de conectores a continuación para las antenas RFID UHF. Una es la serie N, que incluye N-hembra y N-macho. La segunda es la familia SMA que incluye SMA-hembra, SMA-macho, RP SMA-hembra y RP SMA-macho. La última es la familia TNC que consta de TNC hembra, TNC macho, RP TNC Plug y RP TNC Jack.

Tipo N



Tipo de SMA



RP TNC



Cómo conectar las antenas RFID UHF al lector
Normalmente, hay dos formas comunes de la interfaz de conexión para la antena RFID UHF. Una se fija en la placa posterior con conectores con bridas que se pueden montar en la placa. La otra es con un cable coaxial de cierta longitud y sale de la placa posterior de la antena o del lateral del radomo de la antena. Se necesita un cable de conexión en espiral o puente para el primer tipo porque tanto el lector como la antena deben estar conectados. Por lo general, el cable de conexión en espiral incluye dos conectores y una cierta longitud de cable. Un extremo se conecta al lector y el otro a la antena. En la mayoría de los casos, se recomienda encarecidamente el cable de baja pérdida de la serie LMR, como LMR195/LMR240/LMR400.



No es necesario el segundo porque la longitud del cable coaxial se puede personalizar. Los modelos de cable recomendados son la serie RG, la serie xD-FB y la serie SYV, etc.

Cómo elegir el soporte de montaje para antenas RFID UHF
El tipo de montaje depende de las aplicaciones específicas. Sin embargo, hay dos opciones de montaje más comunes. Una es el montaje en pared para interiores y la otra es el montaje en mástil/poste para exteriores. Los accesorios de montaje son bastante simples para el montaje en pared. Por lo general, incluyen los siguientes tornillos de montaje.



En cuanto al montaje en mástil/poste, en Weibonuo Technologies, hay una amplia gama de soportes de montaje para varios tipos de antenas y postes a continuación.

En primer lugar, el estilo más común es el de servicio liviano, que incluye un soporte en L, dos pernos en U y abrazaderas, así como tornillos y arandelas de acero inoxidable 304. Se utiliza ampliamente para antenas RFID UHF de ganancia baja y media. Sin embargo, no se puede ajustar, excepto hacia arriba y hacia abajo.



En segundo lugar, se trata de un modelo de alta resistencia que consta de cuatro piezas, todas de aluminio fundido a presión. Su diseño extremadamente robusto es especialmente adecuado para aplicaciones industriales. Por lo general, se utiliza para antenas RFID UHF de mayor ganancia y de gran tamaño, como 12 dBi o 15 dBi.



Por último, se trata de un soporte de montaje universal que es adecuado para la mayoría de las antenas RFID UHF y opciones de montaje, que incluyen montaje en mástil y montaje en pared. Es fácil de montar con abrazadera ajustable UDLR (arriba, abajo, izquierda y derecha) e inclinaciones. No hay límite para el diámetro del mástil/poste de montaje. Varía de 38 mm a 100 mm o más grande con abrazaderas ajustables de acero inoxidable 304 opcionales.



Además, a veces los soportes de montaje no son necesarios porque la antena se puede empotrar en la caja del gabinete. En este caso, no es necesario utilizar ningún soporte de montaje.

Cómo elegir la robustez de las antenas RFID UHF
Para aplicaciones en exteriores, el funcionamiento de las antenas RFID UHF depende principalmente de los materiales y la clasificación IP, que varía mucho en diferentes entornos.

Por ejemplo, el radomo de la antena debe ser lo suficientemente resistente como para absorber el impacto de rocas a alta velocidad cuando se instala sobre raíles. En este caso, la clave es el material y el grosor del radomo de la antena. Para ahorrar costes, la fibra de vidrio se utiliza ampliamente para el radomo RFID UHF en entornos difíciles, como condiciones climáticas de frío o calor extremos. Mientras que en zonas lluviosas, la clasificación IP debe ser IP65 al menos para la antena RFID. La velocidad máxima del viento y la vida útil deben tenerse en cuenta en circunstancias costeras.

En Weibonuo Technologies, contamos con una amplia gama de antenas RFID UHF con diferentes diseños, materiales y clasificaciones IP que pueden ser adecuadas para diferentes entornos y para su funcionamiento en cualquier condición climática. Los materiales habituales para los radomos varían desde fibra de vidrio, ABS UV hasta PC y ASA. La clasificación IP incluye IP54, IP55, IP65 e IP67 tanto para interiores como para exteriores. De hecho, se pueden personalizar en aplicaciones específicas para su funcionamiento en cualquier condición climática.

10 consejos de advertencia para la instalación de las antenas RFID UHF.
1. En determinadas circunstancias, esta antena puede no evitar la electrocución. Los usuarios deben mantener la antena alejada de cualquier cable aéreo. Si la antena entra en contacto con una línea eléctrica, cualquier protección inicial podría fallar en cualquier momento. SI LA ANTENA SE ACERCA A CUALQUIER CABLE AÉREO, SUELTE INMEDIATAMENTE, ALEJE Y LLAME A LA COMPAÑÍA DE SERVICIOS PÚBLICOS.

2. ESTA ANTENA ESTÁ DISEÑADA PARA SER INSTALADA ÚNICAMENTE POR UN INSTALADOR PROFESIONAL CAPACITADO. Seleccione un sitio seguro para instalar la antena.

3. La distancia entre las líneas eléctricas y el lugar de instalación debe ser al menos una vez y media la altura del conjunto de antena y mástil. Si es posible, aumente la distancia aún más. Dado que todas las líneas eléctricas aéreas se parecen un poco, considérelas todas peligrosas y manténgase alejado de ellas.

4. NUNCA trabaje solo; tenga siempre a alguien cerca que pueda pedir ayuda.

5. Verifique las condiciones climáticas. Asegúrese de que la zona no sea resbaladiza y de que no se pronostiquen lluvias ni tormentas eléctricas el día de instalación de la antena.

6. El viento puede hacer que la antena se estrelle contra un cable eléctrico cercano. No instale, ajuste ni mueva las antenas si hay vientos moderados o fuertes.

7. Si necesita utilizar una escalera, asegúrese de que esté hecha de material no conductor (no metálico).

8. Si la antena o cualquier parte, como el cable o el mástil, entra en contacto con cables de alimentación, NO LA TOQUE NI INTENTE MOVERLA. Comuníquese con la compañía eléctrica para obtener ayuda.

9. Las antenas instaladas incorrectamente o instaladas en una estructura inadecuada son susceptibles a sufrir daños por el viento que pueden ser muy graves o incluso mortales. Asegúrese de que la instalación esté correctamente conectada a tierra de acuerdo con el Código Eléctrico Nacional. Asegúrese de que la antena esté correctamente fijada y estructuralmente sólida para soportar todas las cargas (peso, viento y hielo) y que esté debidamente sellada contra fugas.

10. Proteja la conexión de la antena con la cinta de goma vulcanizante adecuada.