Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RFID-Antenne 13,65MHz


von Alexander H. (durwisch)


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Hallo Zusammen,


für einen Dipol gilt, dass er perfekt abstrahlt wenn seine Länge der 
Hälfte der Wellenlänge besitzt. Bei den RFID-Antennen, wie man sie zur 
Diebstahlsicherung kennt, beutzt man 13,56Mz was knapp 22m-Wellenlänge 
entspricht. also ist eine Länge von 11m richtungsweisend. Auf den 
Bildern: http://www.unipress.de/rfid.php sieht das aber nicht wirklich 
aus, als ob das Teil 11m lang ist in der Summe.
Warum ist das so? Nimmt man eine kürzere Länge in Kauf und schließt dann 
noch eine Kondensator/Spule an die Antenne um auf die richtige Länge zu 
kommen?

Beste Grüße

von Georg G. (df2au)


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Es gibt viele Antennenformen, nicht nur Dipole.

RFID nutzt üblicherweise die magnetische Komponente. Du siehst also eine 
(möglichst großflächige) Spule, die mit einem Kondensator auf der 
gewünschten Frequenz in Resonanz gebracht wird.

von Stefan M. (derwisch)


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So ist es.

Es handelt sich um das "H-Feld" ( die H-Komponente des Feldes ).
Also um eine sog. magnetische Antenne, auch Loop Antenne genannt.

Die bewickelte Ferritstabantenne in Mittelwellenempfängern arbeitet auch 
nach diesem Prinzip.

Sie ist Teil einens Schwingkreises.

Wenn an einen Mittelwellenempfänger eine Lambda/4 Drahtantenne dran 
müsste...
wow, so einen grossen Garten muss man erstmal haben...

von Alexander H. (durwisch)


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vielen DANK! jetzt bin ich beruhigt!

von Alexander H. (durwisch)


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Noch als Zusatz:

Man hat also die Richtcharakteristik der Loop-Antenne und stellt sie 
über den Kondesator auf die gewünschte Sende-bzw-Empfangsfrequenz.

ich glaube mir geht gerade ein Licht auf :)
Beim Radio ist die Antenne ja auch immer gleichlang, intern wird dann 
wohl ein Drehkondensator sein, der mit der Antenne sich auf die Richtige 
Empfangsfrequenz einstellt, oder?

von Georg G. (df2au)


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Alexander Haleer schrieb:
> Beim Radio ist die Antenne ja auch immer gleichlang, intern wird dann
> wohl ein Drehkondensator sein, der mit der Antenne sich auf die Richtige
> Empfangsfrequenz einstellt, oder?

Nein, die Radioantenne wird nur sehr grob und fest auf das gewünschte 
Frequenzband eingestellt. Abgestimmte Antennen gab es nur in der 
Anfangszeit des Radios und da auch selten. Heute wird die Energie aus 
der Antenne in einen (niederohmigen) Abgriff eines separaten 
Schwingkreises eingekoppelt.

von Alexander H. (durwisch)


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Mir fällt dazu gerade eine Frage ein. Wie ist das eigentlich beim Radio 
dann? Große Antennen sind teuer, haben die Sendemäste dann Dipole in 
Wellenlängengröße. Man kann sie analog zum RFID-Thema, kleiner machen in 
dem man einfach eine Kapazität einbaut. Oder gibt es gute Gründe hier 
nur auf einen vollen Dipol zurückzugreifen?

von Georg G. (df2au)


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Einfache Antwort: Das kommt darauf an :-)

Langwelle: Mast mit einer Reusenantenne, nur Mast mit Dachkapazität. Am 
Fuß des Masten ein Häuschen mit einer Anpasseinheit.

Mittelwelle: Mast, Anpassung am Fuß

Kurzwelle: LogPer Antenne, Dipol, Dipolwand

UKW: Dipolgruppen

Um einen guten Antennengewinn zu haben, macht man das Gebilde groß. Die 
zweite Entscheidung ist, ob es rundstrahlend oder gerichtet wirken soll. 
Auch die gewünschte Polarisation spielt eine Rolle. Und nicht zuletzt 
auch noch Platz und Kosten.

von Bert 0. (maschinist)


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Dipole in Wellenlängegröße sind erst auf Kurzwelle praktikabel. Es gibt 
einige Auslandsdienste, die Arrays von Dipolen verwenden, für höhere 
Bänder sogar drehbar, wie die bekannte Drehrichtantenne von Radio 
Vatikan.

Für Mittelwelle und Langwelle werden hingegen nahezu ausschließlich 
Vertikalstrahler eingesetzt. Ist die Betriebswellenlänge zu groß, um den 
Strahler mechanisch in Lambda/4 Höhe aufzubauen, greift man zur 
elektrischen Verlängerung eines mechanisch kurzen Strahler. Durch 
Verlängerungsinduktivitäten am Fußpunkt, seilförmigen Dachkapazitäten an 
der Mastspitze oder Kombination aus beidem werden mechanisch kurze 
Strahler auf der Betriebswellenlänge resonant gemacht.


Gruß... Bert

von Bert 0. (maschinist)


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Mist, Georg war wieder schneller ;-)

Eine Reuse dient aber eher nicht zur elektrischen Verlängerung, sondern 
zum Erhöhen der Nutzbandbreite der Antenne. Gerade auf Langwelle sind 
einfache Masten elektrisch so schlank, daß bereits innerhalb der 
Seitenbänder eine erhebliche Fehlanpassung bei höheren 
Modulationsfrequenzen auftritt. Daher werden Seilreusen eingesetzt, um 
den Mast elektrisch zu verdicken.


Gruß... Bert

von Alexander H. (durwisch)


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Georg G. schrieb:
> Um einen guten Antennengewinn zu haben, macht man das Gebilde groß. Die
> zweite Entscheidung ist, ob es rundstrahlend oder gerichtet wirken soll.
> Auch die gewünschte Polarisation spielt eine Rolle. Und nicht zuletzt
> auch noch Platz und Kosten.

heißt das, dass eine komplette RFID-Antenne besser abstrahlt, als eine 
kürzere und auf die Resonanzfrequenz angepasste Antenne. Ich meine wenn 
der Gewinn höher ist, wird die Empfangs bzw. abgestrahlte Leistung ja 
größer.

wobei ich momentan nicht verstehe, wie eine größere antenne einen 
besseren gewinn erzielt.

von Georg G. (df2au)


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In der Theorie ist die kurze lineare Antenne optimal. Leider gibt es in 
der Praxis so Schmutzeffekte wie den Widerstand der Drähte.

Größe ist nicht alles, aber ein größeres Gebilde kannst du i.A. besser 
optimieren (in Grenzen). Schmalbandige Antennen haben (bei gleicher 
Baugröße) einen besseren Gewinn als breitbandige Antennen.

Zum Thema "Antennengewinn" noch eine Bemerkung: Es gibt die Notlüge, die 
gemeine Lüge, die Wahlversprechen der Politiker. Und es gibt die 
Katalogangaben der Hersteller über den Antennengewinn.

Und ein letzter Hinweis: Eine Funkstrecke, die "auf Kante genäht" ist, 
kannst du vergessen. Bei drahtlosen Übertragungen brauchst du immer 
Systemreserve. Wie viel du dir gönnst, ist eine Frage deines Alters und 
deiner Erfahrungen. 3dB sind aber in jedem Fall zu wenig.

von Purzel H. (hacky)


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Eine magnetische Antenne ist was ganz anderes. Das sind zwei gekoppelte 
Spulen. eine als die Sendespule, die andere die Empfangsspule. Nebenbei 
ist die Feldstaerke per Gesetz begrenzt. Die Reichweite ist etwa der 
Durchmesser der Sendespule.
Man koennten mehr Reichweite erziehlen, wenn das Tag aktiv waere.

von Alexander H. (durwisch)


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OK ich versuche das was ich bisher gelernt habe nochmal 
zusammenzufassen.

- Es ist nicht nötig eine Antenne mit einer Länge von Lambda/2 
aufzustellen um Signale zu empfangen und zu senden.
- Es reicht eine kürzere Antenne zu nehmen, die nicht vorhandene Länge 
kann man durch eine Induktivität oder einen Kondensator ersetzen, z.B. 
durch einen Dipol, der am Ende der Stäbe noch zwei kleine 
Kondensatorplättchen angefügt bekommt, oder durch einen einfachen Einbau 
eines Kondensators in den Stromkreislauf
- Die Zwei Bauvarianten unterscheiden sich nicht hinsichtlich Gewinn, 
Richtcharakteristik und abgestrahlter/empfangener Leistung
- beim Design ruhig mal etwas mehr Power
- Pass auf was dir Politiker sagen

von Purzel H. (hacky)


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Nein. eine magnetische Antenne ist was ganz Anderes. Wir sind im Nahfeld 
der Spule und koppeln rein induktiv, ueber das Magnetfeld. Es gibt keine 
E-Feld komponente.

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