抽象的
白皮书讨论了 UHF RFID 天线的主要参数及其对操作的影响。它可以帮助您逐步选择适合您的应用的 UHF RFID 天线。

什么是 UHF RFID 及其工作原理
超高频（UHF）是国际电信联盟对 300 兆赫（MHz）至 3 千兆赫（GHz）范围内无线电频率的称呼。这些极限频率对应的波长为 1 米和 10 厘米。

RFID 是射频识别的缩写，广泛应用于通过附加标签自动识别和跟踪物体。它使用电磁波读取和提取存储在标签芯片中的信息。

通常，典型的 UHF RFID 系统主要由三部分组成：固定 RFID 阅读器、UHF RFID 天线和无源 RFID 标签。阅读器用于接收和发送射频信号到天线/从天线，解码和解释标签中的数据。而天线用于拾取标签产生的无线电波并将其发送到阅读器，阅读器将无线电波解码为数字信息。标签芯片包含内存，用于存储产品的电子产品代码 (EPC) 和其他变量信息，以便 RFID 阅读器可以随时随地读取和跟踪它。

如何选择UHF RFID天线的频率范围
主要频率范围包括 433MHz、865-868MHz、902-928MHz 以及 UHF RFID 系统的 860-960MHz。

众所周知，由于地区法规不同，美国、欧洲和世界其他地区的 UHF RFID 频段略有不同。大多数 UHF RFID 天线的规格为 860 至 960 MHz。而两个主要常用工作频率范围是 FCC（美国联邦通信委员会）和 ETSI（欧洲电信标准协会）。FCC 的工作频率为 902-928MHz，ETSI 的工作频率为 865-868MHz。世界其他地区的大多数地区和国家都遵循该行业的任一标准。

UHF RFID 天线的准确读取范围是多少
对于无源 UHF RFID 系统，很难准确测量读取范围。它很大程度上取决于 RFID IC（集成电路）灵敏度、读取器的 RF 功率输出水平和天线增益。从技术上讲，功率越高，读取范围越远，反之亦然。此外，IC 越灵敏，读取范围越远。然而，假设 IC 灵敏度和功率输出水平是固定的，读取范围与天线增益之间存在着某种关键关系。增益越高，读取范围越远，反之亦然。

另外，还有一些因素与读取范围有很大关系，例如电缆长度和环境因素等。为了尽量减少影响，应该进行各种干扰测试以更好地匹配UHF RFID系统。

在威博诺科技，我们提供各种 UHF RFID 天线。基于正常输出功率≤1 瓦（30dBm），读取范围从 5 英尺到 50 英尺（15 米）或更高。通常，8dBi 圆极化的读取范围约为 6 米，12dBi 线性极化 RFID 天线的读取范围约为 12-15 米。此外，基于相同的增益和尺寸，线性天线的读取范围比圆形天线稍远。

如何选择UHF RFID天线的增益
增益定义了天线产生的功率与假设的无损全向天线相比在任何方向上辐射的功率之比。它与读取范围和半功率波束宽度有重要关系。增益越高，范围越长，波束宽度越窄，反之亦然。此外，天线增益主要取决于天线的尺寸。尺寸越大，增益越高，反之亦然。

RF 信号在通过电缆和连接器时总会丢失。天线电缆或尾纤越长，信号损失越大。需要更高的天线增益来补偿这些损失，以满足所需的读取范围。一般来说，每 6 dB 信号损失，RF 范围就会减少一半。必须通过选择合适的天线增益来补偿丢失的信号。如果需要更多增益，请根据您的系统要求选择更高增益的天线。下图显示了电缆和连接之间的信号损失。

对于 866/915MHz RFID 天线，信号损耗值约为 -5.6dB（50 英尺（15.2 米）LMR195）和 -2.0dB（50 英尺 LMR400）。对于 866/915MHz RFID 天线，N 型连接器和 RP-SMA 系列的信号损耗均为 0.5dB。成本更低，范围更长。损耗越大，范围越短。

威博诺科技的 UHF RFID 天线有三个常见系列。一个是低增益（5/6dBi）系列，另一个是中增益（8/9dBi）系列，最后一个是高增益（11/12dBi）系列。但是，一些特定的定制天线可以达到 15dBi 的超窄波束宽度。根据您的询问区形状和覆盖需求选择合适的天线增益。

UHF RFID天线的极化如何选择
通常，对于 UHF RFID 天线，最常用的极化形式是线性极化和圆极化。线性极化有两种形式。一种是垂直的，其中电场垂直于地球表面。另一种是水平的，其中电场平行于地球表面。而圆极化有两个传播方向：右手圆极化 (RHCP) 遵循顺时针模式，左手圆极化 (LHCP) 遵循逆时针模式。在大多数情况下，RHCP 更广泛地用于各种应用。

从技术上讲，UHF RFID 天线的极化必须与放置的标签的方向一致。如果需要在同一平面上读取标签并与天线平面对齐，则应使用线性极化天线。也就是说，如果识别的标签是水平/垂直方向的，则天线的极化必须是水平/垂直的。在大多数情况下，如果标签方向不可靠或不一致，则应使用圆极化天线。

因此，对于 UHF RFID 天线来说，圆极化与线性极化相比具有几个优势。

首先，法拉第效应与光和磁场之间的相互作用有关。它会影响线性极化信号，但不会影响圆极化信号，而且这种影响在较低频率下更为严重。其次，圆极化更能抵抗大气条件导致的信号衰减。第三，安装圆极化天线更加容易和快捷，因为线性极化天线必须对准正确的方向。最后，圆极化天线更加可靠，因为错位和遭遇干扰的风险较低。

如何选择 UHF RFID 天线的连接器/端口类型
这取决于UHF阅读器的接口。通常，UHF RFID天线的连接器有以下三个常见系列。一个是N系列，包括N型母头和N型公头。第二个是SMA系列，包括SMA母头、SMA公头、RP SMA母头和RP SMA公头。最后一个是TNC系列，包括TNC母头、TNC公头、RP TNC插头和RP TNC插孔。

N 型



SMA型



远程控制



如何将 UHF RFID 天线连接到阅读器
通常，UHF RFID天线的连接接口有两种常见的方式。一种是固定在背板上，带有法兰连接器，可以安装在板上。另一种是使用一定长度的同轴电缆，从天线背板或天线罩侧面引出。第一种方式需要使用尾纤/跳线，因为需要连接读卡器和天线。通常，尾纤包括两个连接器和一定长度的电缆。一端连接到读卡器，另一端连接到天线。在大多数情况下，强烈推荐使用低损耗电缆LMR系列，例如LMR195/LMR240/LMR400。



因为同轴电缆的长度可以定制，所以不需要第二种，推荐使用的电缆型号有RG系列、xD-FB系列、SYV系列等。

如何选择 UHF RFID 天线的安装支架
安装类型取决于您的具体应用。但是，有两种最常见的安装选项。一种是室内壁挂式安装，另一种是室外桅杆式安装。壁挂式安装的安装配件非常简单。通常，它包括以下安装螺钉。



至于桅杆/杆安装，威博诺科技有各种各样的安装支架，适用于各种天线和杆。

首先，最常见的款式是轻型，包括一个 L 型支架、两个 U 型螺栓和夹子以及 304 不锈钢螺钉和垫圈。它广泛用于低增益和中增益 UHF RFID 天线。但是，除了上下之外，它无法调节。



其次，它是重型款式，由四部分组成，全部为压铸铝。极其坚固的设计特别适合工业应用。通常，它用于增益较高的 UHF RFID 天线，尺寸较大，例如 12dBi 或 15dBi 增益。



最后，它是一种通用安装支架，适用于大多数 UHF RFID 天线和安装选项，包括桅杆安装和壁挂安装。使用 UDLR（上、下、左、右）可调节夹具和倾斜度，安装起来很容易。安装桅杆/杆的直径没有限制。它的范围从 38 毫米到 100 毫米或更大，配有可选的 304 不锈钢可调夹具。



而且，有时不需要安装支架，因为天线可以嵌入外壳盒中。在这种情况下，根本不需要使用任何安装支架。

如何选择 UHF RFID 天线的坚固性
对于户外应用，UHF RFID 天线的运行主要取决于材料和 IP 等级，在不同环境下差异很大。

例如，天线罩必须足够坚固，以吸收高速岩石在轨道上安装时的冲击力。在这种情况下，天线罩的材料和厚度是关键。为了节省成本，在严寒或酷热等恶劣环境下，UHF RFID 天线罩广泛使用玻璃纤维。而在多雨地区，RFID 天线的 IP 等级必须至少达到 IP65。在沿海地区，必须考虑最大风速和使用寿命。

威博诺科技提供各种 UHF RFID 天线，具有不同的设计、材料和 IP 等级，可适用于不同的环境和全天候运行。 普通天线罩材料包括玻璃纤维、UV-ABS、PC 以及 ASA。 IP 等级包括室内和室外的 IP54、IP55、IP65 和 IP67。 事实上，它们可以根据特定应用进行定制，以实现全天候运行。

安装 UHF RFID 天线的 10 个警告提示。
1. 在某些情况下，此天线可能无法防止触电。用户应将天线远离任何架空电线。如果天线接触到电线，任何初始保护都可能随时失效。如果天线靠近任何架空电线，请立即松开、远离并致电公用事业公司。

2. 本天线仅供经过培训的专业安装人员安装。请选择安全的地点安装天线。

3. 任何电线与安装地点之间的距离应至少为天线和桅杆组件高度的 1.5 倍。如果可能的话，请将距离拉得更大。由于所有架空电线看起来都有些相似，因此请将它们视为危险品并远离它们。

4. 切勿单独工作；务必让附近有人可以寻求帮助。

5. 检查天气状况。确保安装天线的区域不滑，并且确保安装天线当天不会下雨或打雷。

6. 风可能会将天线吹向附近的电线。请勿在中度或强风时安装、调整或移动天线。

7. 如果需要使用梯子，请确保它是由非导电（非金属）材料制成的

8. 如果天线或任何部件（例如电线或天线杆）与电线接触，请勿触摸或尝试移动它。请联系电力公司寻求帮助。

9. 安装不当或安装到不适当结构上的天线容易受到风损坏，这可能非常严重，甚至危及生命。确保安装按照国家电气规范正确接地。确保天线固定正确且结构坚固，能够支撑所有负载（重量、风和冰），并正确密封以防止泄漏。

10. 使用正确的硫化橡胶带保护天线连接。