UHF RFID Antennen für RAIN RFID Reader

UHF RFID Antennen sind der Teil eines RAIN RFID Systems, den man am Lesepunkt sieht: Sie strahlen das Feld des Readers ab, versorgen passive Transponder nach EPC Gen2 / ISO 18000-63 mit Energie und empfangen deren Antwort. Die Wahl der Antenne entscheidet über Größe und Form der Lesezone, über Fehllesungen benachbarter Tags und über die Lesequote. IDCRAFT führt UHF Antennen von Times-7 und CT, passend zu den stationären RAIN Readern mit Antennenports.

Das CT-Sortiment umfasst Fernfeld-Panels der Serie panAx, die Einbauantennen modAx6060P und modAx6161P, die Nahfeldantenne nearAx3030P und die Bodenantenne gndAx13CS.

Welche UHF Antenne für welche Anwendung?

• Kasse, Ausgabe und Zutritt: Nahfeldantennen lesen nur, was direkt auf oder über ihnen liegt. Die Times-7 A1001 (82 × 82 mm) hat ihr Feldmaximum an der Oberfläche, die A5020NF liest bis zu 100 mm weit. Die True-NearField-Modelle A1115, A1130 und A1163 begrenzen die Lesezone auf 150 × 150 bis 600 × 300 mm und lesen auch Artikel aus Metall oder mit Flüssigkeit zuverlässig.
• Regal, Schrank und Vitrine: Flache Antennen unter dem Regalboden erfassen den Bestand fortlaufend. Die A7030C ist 8,5 mm dünn und lässt sich zu größeren Flächen kombinieren; die linear polarisierten A7040 und A7060 passen unter Regalböden und in Schränke.
• Tor, Rampe und Wareneingang: Das Times-7 Portal bündelt 10 dBiC in einem 50° breiten horizontalen Strahl und hält Fehllesungen von benachbarten Toren gering. Die A6034S liest bis zu 9 m weit. Ein Palettentor mit 3 bis 4 m Spurbreite kommt mit vier Antennen aus; Aufbau und Bauformen erklärt der Leitfaden RFID Gate.
• Türen, Flure und Durchgänge: Die Türrahmenantenne A8060 und die A8065-Familie sind nur 9,6 mm tief und werden direkt am Rahmen montiert; die A8065 Combo liest Tags in jeder Ausrichtung. Die Bodenantennen A5531 und A6590 tragen bis zu 500 kg verteilte Last, die A5531 lässt sich unter einer Matte verbergen.
• Förderband und Packtisch: Die A6011 liest bis zu 900 mm über dem Band und ist in drei Größen erhältlich: 1200 × 600, 1000 × 800 und 800 × 800 mm. Die A9044M ist mit vier Ports und gekippten Strahlen für die Packkontrolle gebaut.
• Außenbereich, Nassbereich und Kälte: Die A5020CX ist nach IP68 und IP69K für die Hochdruckreinigung geschützt, die A5020LX arbeitet von −90 bis +65 °C, die A5010 ist mit IP67 für innen und außen ausgelegt.

Nahfeld, Mid-Range oder Fernfeld?

Nahfeldantennen erzeugen ein Feld, das nur dicht über ihrer Oberfläche wirkt. Tags in der Nähe werden deshalb kaum ungewollt mitgelesen. Fernfeldantennen strahlen eine elektromagnetische Welle ab und erreichen mehrere Meter. Dazwischen liegt die Mid-Range-Antenne A5020MR mit einer begrenzten Lesezone bis zu 1,5 m, etwa für Kiosk, Selbstbedienungskasse und Sortieranlage.

Zirkular oder linear polarisiert?

Zirkular polarisierte Antennen lesen Tags unabhängig von ihrer Ausrichtung, verlieren dafür aber gegenüber einer passend ausgerichteten linearen Antenne an Reichweite. Linear polarisierte Antennen lohnen sich, wenn die Tags immer gleich liegen, etwa auf Behältern an einem Förderband. Ein Modellpaar mit gleichem Gehäuse (280 × 280 × 12,2 mm) zeigt den Unterschied in den Datenblättern: Die zirkulare A4030C erreicht typisch bis zu 6 m, die lineare A4030L bis zu 9 m.

Antennengewinn, Öffnungswinkel und Sendeleistung

Der Gewinn wird in dBi angegeben, bei zirkularer Polarisation in dBiC. Mehr Gewinn bündelt die Energie in einen engeren Strahl: Die A5020CP hat 5 dBiC bei 105° Öffnungswinkel, die A6034S 9 dBiC bei 50°, die A3042 10,5 dBiC bei 25° × 60°. In Europa darf ein UHF RFID Reader im Band 865 bis 868 MHz nach ETSI EN 302 208 höchstens 2 W ERP abstrahlen. Bei Antennen mit hohem Gewinn wird die Sendeleistung am Reader entsprechend reduziert.

Kabel, Dämpfung und Anschluss

Antenne und Reader verbindet ein Koaxialkabel mit 50 Ω. Die Kabeldämpfung wirkt in beide Richtungen: Sie senkt die Leistung, die beim Tag ankommt, und schwächt dessen Antwort. Halten Sie Kabel deshalb kurz und nehmen Sie für längere Strecken dämpfungsarme Typen. Die meisten Times-7 Antennen haben einen SMA-Anschluss, oft an einem kurzen Anschlusskabel am Gehäuse; A3042 und Portal nutzen RP-TNC. Das Kabel muss zum Antennenport des Readers passen, beim Chainway UR4 zum Beispiel SMA.

Antennenports und Lesezonen planen

Jeder Antennenanschluss belegt einen Port am Reader: Die Doppelantenne A8065D braucht zwei, die A9044M vier, jede Portal-Einheit zwei. Vier Ports haben der CAEN Proton und der Chainway UR4, bis zu acht der Zebra FX9600 und der Chainway UR8. Statt ein Tor aus Reader und Antennen aufzubauen, können Sie auch einen Deckenreader mit integrierten Antennen wie den CT GateSense nehmen.

ETSI oder FCC: die richtige Ausführung

Für Europa bestellen Sie die ETSI-Ausführung (865 bis 868 MHz), für Nordamerika die FCC-Ausführung (902 bis 928 MHz). Eine Antenne für das falsche Band ist verstimmt und verliert Reichweite. Die Breitband-Nahfeldantennen A1001 und A5020NF decken beide Bänder mit einer Ausführung ab. Breitbandige CT-Panels wie die panAx8CP (860 bis 960 MHz) brauchen ebenfalls nur eine Ausführung. Nur für das US-Band (902 bis 928 MHz) gibt es panAx9L, panAx8CRS, panAx8CNP, nearAx3030P und gndAx13CS.

Schutzart und Montage

In Innenräumen genügt meist IP54. Höheren Schutz bieten IP65 (A4030C, A4030L, A6031, A6032, A6034S), IP67 (A5010) und IP68 (A5020-Familie). Viele Panels werden flächenbündig verschraubt oder an einer VESA-Halterung 100 × 100 mm montiert.

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Für ein Angebot brauchen wir Anwendung, Größe der Lesezone, Reader und Stückzahl. Wir beraten herstellerunabhängig zu Antenne, Kabel und Montage und liefern Reader und passende UHF Tags und Label aus einer Hand. Welcher Transponder zu Ihrem Untergrund passt, filtern Sie im UHF Tag Finder; alle Bauformen von Lesegeräten vergleicht der Ratgeber RFID Reader.

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