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Puissance et antenne RFID



  1. #1
    akon13014

    Puissance et antenne RFID

    Bonjour,
    Je faisais mes recherches sur les domaines RFID à 13,56MHz et je me posais la question quelle est la relation entre la puissance d'émission et les caractéristiques de l'antenne du lecteur ?
    La puissance est-elle dépendante de l'antenne ? Peut-on la fixer avec un ampli ?
    Les dimensions de l'antenne peuvent-ils jouer sur la puissance ?

    Merci d'avance,
    Bonne journée à tous

    -----


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  3. #2
    penthode

    Re : Puissance et antenne RFID

    la puissance permet d'augmenter la distance de détection , et/ou de réduire la dimension de l'antenne.

    mais tu sera vite limité , déjà par la législation

  4. #3
    akon13014

    Re : Puissance et antenne RFID

    Merci pour votre réponse,

    Du coups est ce que la taille de l'antenne influe sur la puissance ?

    Bonne journée

  5. #4
    penthode

    Re : Puissance et antenne RFID

    la taille de l'antenne d'émission agit sur la PAR (puissance apparente rayonnée)

    tes questions relévent d'un cours élémentaire sur la HF (radio)

    que tu devrais lire ou suivre...

  6. #5
    mizambal

    Re : Puissance et antenne RFID

    hello
    Citation Envoyé par penthode Voir le message
    un cours élémentaire sur la HF (radio)
    que tu devrais lire ou suivre...
    http://f6kgl-f5kff.fr/lespodcasts/index.html

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    penthode

    Re : Puissance et antenne RFID


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  10. #7
    f6bes

    Re : Puissance et antenne RFID

    Citation Envoyé par akon13014 Voir le message
    Merci pour votre réponse,

    Du coups est ce que la taille de l'antenne influe sur la puissance ?

    Bonne journée
    Bjr à tooi,

    La premiére des choses à se soucier....le but à atteindre !
    Pour une fréquence de 13.56 Mhz cela correspond à une longueur d'onde ( approximative) de ...20m.
    il est évident que pour des portée s type RFID , on ne va pas déployer la GROSSE artillerie.
    Donc on abandonne l'idée d'une " antenne" aynant (meme raccourci) des dimensions INCOMPATIBLES
    avec un appareil minuscule genre RFID.
    Surtout que la portée demandée est extrémement faible. Donc on se contente de "circuit d'antenne" peut performant, MAIS
    suffisant pour atteindre l'objectif demandé.
    Si ça fonctionne et que c'est suffisant, pas la peine de se compliquer la vie .
    Plus l'antenne est PERFORMANTE plus la puissance rayonnée l'est aussi.
    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  11. #8
    akon13014

    Re : Puissance et antenne RFID

    Merci pour vos réponses, je vais regarder tout ca.
    Dernière modification par akon13014 ; 03/07/2017 à 13h32.

  12. #9
    gwgidaz

    Re : Puissance et antenne RFID

    Citation Envoyé par akon13014 Voir le message
    Bonjour,
    Je faisais mes recherches sur les domaines RFID à 13,56MHz et je me posais la question quelle est la relation entre la puissance d'émission et les caractéristiques de l'antenne du lecteur ?
    La puissance est-elle dépendante de l'antenne ? Peut-on la fixer avec un ampli ?
    Les dimensions de l'antenne peuvent-ils jouer sur la puissance ?

    Merci d'avance,
    Bonne journée à tous
    Bonjour ,

    Il faut distinguer deux choses, la puissance que peut fournir le lecteur, et la puissance rayonnée par l'antenne.
    Pour les RFID en 13,56 MHz, les "antennes" sont extrèmement petites par rapport à la longueur d'onde.
    Ce sont des circuits LC accordés, à plusieurs spires imprimées.
    L'énergie fournie à ce circuit LC est absorbée principalement de deux façons :
    - par la résistance ohmique du circuit , en série, qu'on appellera Ro.
    - par le rayonnement , qui se traduit par une autre résistance Rr en série dans le circuit. Cette résistance est fictive, la puissance qu'elle semble dissiper est en fait la puissance rayonnée, c'est la puissance utile...

    Comme le circuit est très petit devant la longueur d'onde, la résistance Rr est très faible, de l'ordre de 0,1 ohms.
    La résistance ohmique Ro du circuit, si on optimise ce circuit, sera en général de quelques ohms.

    Ainsi, si Rr = 0.1 ohm et Ro = 2 ohms , on voit que la puissance rayonnée ( absorbée par Rr) est vingt fois inférieure à la puissance dissipée par Ro.
    Le rendement sera de 5% . Ce qui n'est pas si mal pour un RFID !

    Si on veut augmenter la portée, il faudra
    - soit réduire R0 ( augmenter le Q propre au circuit, réduire sa résistance ohmique )
    - soit augmenter Rr ( faire un circuit plus grand)

    Mais on peut voir les choses sous un autre angle :
    En effet, les circuits émission et réception sont très proches ( de l'ordre du centième de la longueur d'onde) ...Dans ce cas, il ne faut pas considérer que les circuits émission et réception sont des antennes, mais des circuits couplés.
    Si on veut calculer la puissance reçue ( et réémise) par le badge , il faut connaître les règles de couplage de deux circuits LC .
    On trouve alors que la portée dépend avant tout du coefficient de surtension Q de chaque circuit. Plus les Q sont élevés, plus les deux circuits se coupleront à grande distance...

    On voit que là aussi, le Q intervient....
    Mais il y a une limite: si le Q d'un circuit est égal à 100, par exemple, l'accord sera très pointu, et il faudra que la précision de L et de C soit au moins du centième, sinon les circuits seront accordés à côté de la fréquence.

    Le couplage entre circuits décroit très vite avec la distance. Si vous voulez porter "loin", mieux vaut passer en UHF , où il y aura de vraies antennes.....
    Dernière modification par gwgidaz ; 03/07/2017 à 13h56.

  13. #10
    akon13014

    Re : Puissance et antenne RFID

    Magnifique

    Merci pour toutes ces explications.
    Si je pars sur de l'UHF les ondes ne pourront pas traverser des parois métalliques ?

  14. #11
    gwgidaz

    Re : Puissance et antenne RFID

    Citation Envoyé par akon13014 Voir le message
    Magnifique

    Merci pour toutes ces explications.
    Si je pars sur de l'UHF les ondes ne pourront pas traverser des parois métalliques ?
    Bonjour,

    Pourquoi? Tu comptes enfermer ton lecteur dans une boite en métal ?
    Si la boîte est entièrement fermée, même le 13,56 MHz ne passera pas....A moins que l'épaisseur du métal soit de quelques microns seulement...
    Pour passer à travers une paroi métallique, l'épaisseur de la paroi doit être très inférieure à delta, "l'épaisseur de peau" ...laquelle dépend un peu du métal et beaucoup de la fréquence.
    Pour 13,56 MHz, delta doit être d'une vingtaine de microns.


    Il ne faut pas que ta boîte soit entièrement fermée, il faudra au minimum une ouverture de grandeur supérieure à l'antenne , et ton antenne dans le plan de cette ouverture. Plus tu la reculeras vers l'intérieur, moins il y aura de portée.
    Par ailleurs, si la bobine cadre (en 13 MHz) est à quelques cm du métal de la boîte, il faudra refaire l'accord du circuit accordé.
    En UHF aussi il y aura une influence de la boîte sur l'antenne.

    Par ailleurs , en UHF, le niveau de signal reçu par ton lecteur , c'est à dire celui qui a été réémis par le badge, dépend de la puissance quatrième de la distance D , puisque le signal reçu par le badge dépend du carré de D, et celui reçu du badge est ce signal ensuite réémis , donc à nouveau atténué en D carré.

    En 13,56 MHz, c'est plus compliqué , c'est mieux très proche, mais pire à partir d'une certaine distance... Voir la règle concernant les circuits couplés magnétiquement: On considère la portion du flux issu du cadre émetteur , qui entre dans le cadre récepteur. Par exemple, si les deux circuits ont un Q de 50, il suffit que 1/50 du flux issu de la bobine émettrice passe à travers la bobine receptrice , pour avoir le max de transfert ( couplage critique) . Au delà, ça s'écroule conformément au rapport des flux...

    Si vraiment il faut blinder l'ensemble, les solutions :
    en uHF, sortir l'antenne et mettre une antenne quart d'onde extérieure.
    en 13,56 MHz : mettre le circuit LC en dehors du blindage.
    Dernière modification par gwgidaz ; 04/07/2017 à 15h59.

  15. #12
    akon13014

    Re : Puissance et antenne RFID

    Bonjour,

    Impeccable merci !

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