Aunque las antenas RFID no son el cerebro de un sistema RFID, siguen siendo dispositivos complejos que pueden obstaculizar o beneficiar a un sistema RFID según la aplicación y la antena elegida. Por ejemplo, elegir la antena incorrecta para una determinada aplicación podría dar como resultado pulgadas de rango de lectura en lugar de pies. Además de las pautas básicas para elegir una antena como ganancia y polarización, existen otros factores que podrían llevar el rango de lectura y los resultados de un sistema al siguiente nivel. El ancho de haz y la direccionalidad son dos principios básicos que se deben tener en cuenta para tomar una decisión de compra más informada.

Ancho de haz

Beamwidth se define como "el ángulo entre dos puntos en el mismo plano donde la radiación cae a 'media potencia', o 3 dB por debajo del punto de radiación máxima." ¹. También se puede considerar como el pico de potencia radiada efectiva del lóbulo principal. Lo más común es pensar en el ancho del haz como el ángulo horizontal en un patrón de radiación, pero hay dos anchos de haz: azimut (horizontal) y elevación (vertical).

Azimuth vs. Elevación

Si la antena está en un plano tridimensional, como se muestra a continuación, podrá ver con precisión las anchuras de haz de acimut y elevación. Comprender los anchos de haz de acimut y elevación de una antena RFID permite a una persona elegir la mejor antena para su aplicación. En algunas aplicaciones, se necesita un ancho de haz de acimut o de elevación muy amplio para leer todos los elementos etiquetados alineados, por ejemplo, en una habitación pequeña. En otras aplicaciones, como una cinta transportadora, se adapta mejor un rayo más delgado y agudo. Algunas hojas de datos de antenas realmente muestran el modelo 3D de las anchuras de haz de acimut y elevación, mientras que las hojas de datos de otros fabricantes muestran modelos 2D. Los modelos 2D son más básicos, pero todavía son capaces de mostrar claramente el ancho del haz en ambos planos.

Directividad

La directividad de la antena se define como "su capacidad de enfocarse en una dirección particular para transmitir o recibir energía" ¹. La forma en que una antena dirige su energía es un factor importante tanto para elegir una antena como para configurar una aplicación. Si se configura una antena en una aplicación y no se conoce el tipo y el patrón de radiación, es posible que los elementos etiquetados no se lean o se vean afectados por la absorción, la difracción, la reflexión y la refracción. Las antenas se pueden agrupar en dos conjuntos diferentes basados ​​en la directividad: isotrópico o anisotrópico, omnidireccional o direccional.

Isotrópico vs. anisotrópico

Otro concepto importante para entender sobre las antenas es que hay dos tipos principales en términos de haces y direccionalidad: isotrópico y anisotrópico. Una antena isotrópica es aquella que emite un campo de RF uniformemente en todas las direcciones. Una antena RFID isotrópica perfecta, o una que emite ondas de radio en general, no existe porque el concepto viola las ecuaciones de Maxwell. Aunque no hay disponibles verdaderas antenas isotópicas para comprar, aún así es beneficioso comprender el concepto, ya que puede ayudar al aprender acerca de las ganancias.

Si la ganancia se escribe como dBi en lugar de dBd, se muestra sobre la tasa de valores de una antena isótropa. La clasificación de ganancia verdadera de una antena se muestra en dBd. Debido a que las antenas isotrópicas irradian por igual en todas las direcciones, retratar la ganancia en dBi es básicamente inflarlo. Para comparar diferentes ganancias de antena mostradas en dBd y dBi, use las fórmulas a continuación.

dBi = Ganancia de antena en dBd + 2.14 dB

Una antena anisotrópica solo implica lo opuesto a isotrópico y se define como una antena que irradia energía de manera diferente y desigualmente en los campos de elevación y acimut. Todas las antenas vendidas son anisotrópicas.

Omni-Direccional vs. Direccional

Las antenas omnidireccionales y direccionales difieren en la direccionalidad del haz. Las antenas omnidireccionales se utilizan principalmente en antenas de proximidad, pero también pueden ser de otros tipos. Estas antenas están diseñadas para aumentar la cobertura del plano acimutal y disminuir la cobertura en el plano de elevación; esto se hace emitiendo potencia de RF en un patrón esférico. En un modelo 3D, el ancho del haz de estas antenas parece una rosquilla o una esfera y generalmente tienen una ganancia de nivel medio.

Las antenas direccionales son más comunes y generalmente tienen antenas externas. Las antenas direccionales emiten potencia concentrada de RF hacia un área específica. Estas antenas a veces tienen un ancho de haz de acimut y elevación de aproximadamente el mismo grado para proporcionar el "haz" de cobertura perfecto. El ancho del haz (acimut o elevación) se determina directamente por la ganancia de la antena: cuanto mayor es la ganancia, más enfocado está el haz. Todos los tipos de antenas direccionales existen con diferentes ángulos y ganancias de acimut y elevación. Comprender el ancho de haz, la ganancia, la direccionalidad y cómo interactúan cada uno de estos para crear un patrón de radiación ayudará a elegir la mejor antena para una aplicación.