Forum: HF, Funk und Felder RFID Reichweite anderes Prinzip?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Achim S. (aschenk)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Group,
eigentlich ist doch die Funkreichweite bei kleineren Frequenzen (größere 
Wellen) größer. Zumindest bei gleichen Faktoren (Sendeleistung, Dämmung 
etc.).

Warum steigen aber die Leseentfernungen bei RFID Systemen mit der 
Frequenz?
Also höhere Frequenz = größere Reichweite. Das ist doch genau 
gegensätzlich zur Funklehre, oder habe ich da einen Denkfehler?

Quelle:
http://www.fml.mw.tum.de/rfid2/images/Dowloadportal/RFID-AZM_Technikleitfaden.pdf

Gruß Achim

von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
> Warum steigen aber die Leseentfernungen bei RFID Systemen mit der
> Frequenz?

Weil die Antennen besser werden.

von Achim S. (aschenk)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Also dann wäre es doch der Faktor Sendeleistung.
Komisch nur, dass dies nie in den entsprechende Tabellen erwähnt wird.

Beispiele:
http://www.rfid-basis.de/reichweite.html
https://de.wikipedia.org/wiki/RFID#Reichweiten_und_typische_Anwendungen
http://www.rfid-grundlagen.de/frequenzen.html

Gruß Achim

von Jens G. (jensig)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
@Achim Schenk (aschenk)

>Hi Group,
>eigentlich ist doch die Funkreichweite bei kleineren Frequenzen (größere
>Wellen) größer. Zumindest bei gleichen Faktoren (Sendeleistung, Dämmung
>etc.).

Ja, aber nur, weil die (an die Wellenlänge angepaßten) Empfangsantennen 
kleiner werden.

>Warum steigen aber die Leseentfernungen bei RFID Systemen mit der
>Frequenz?

Weil angepaßte "Empfangsantennen" für große Wellenlängen/kleine 
Frequenzen schlechter in klein machbar sind.
Auserdem gibt ja noch den Unterschied zw. aktiv und passiv.

von Harald W. (wilhelms)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
(º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· schrieb im Beitrag 
#5398380:
>> Warum steigen aber die Leseentfernungen bei RFID Systemen mit der
>> Frequenz?
>
> Weil die Antennen besser werden.

Genau, ein berühmter Spruch aus den 1920er Jahren lautete:
"Eine gute Antenne ist der beste Hochfrequenzverstärker"
Und der gilt nach wie vor.

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:
> eigentlich ist doch die Funkreichweite bei kleineren Frequenzen (größere
> Wellen) größer. Zumindest bei gleichen Faktoren (Sendeleistung, Dämmung
> etc.).

Passiv RFID hat mit Funkerei nicht so richtig viel zu tun, eher mit 
Bedämpfung eines Schwingkreisen. Damit das funktioniert, muss sich der 
Chip im Nahfeld der Sendeantenne befinden.

von Achim S. (aschenk)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens G. schrieb:

Ok verstehe, Danke.

> Auserdem gibt ja noch den Unterschied zw. aktiv und passiv.
Das ist mir klar. Ich habe nur die Werte für passive Tags verglichen.

von Achim S. (aschenk)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Das wird schon stimmen.
Aber kürzlich habe ich gelesen, dass die beste Antenne nichts nützt, 
wenn der Sender keine Leistung hat.
Eine Antenne kann, so meine ich stand es da, eigentlich nichts 
verstärken sondern nur die Sendeleistung nehmen und anders verteilen. 
Damit verstärkt sie zwar das Signal in eine bestimmte Richtung, nimmt 
aber dafür aus einem anderen Bereich Leistung weg.

Habe ich das so richtig verstanden?

Gruß Achim

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:
> Eine Antenne kann, so meine ich stand es da, eigentlich nichts
> verstärken sondern nur die Sendeleistung nehmen und anders verteilen.

Da mischt du Richtcharakteristik und Wikrungsgrad.

Eine schlechte Antenne (=schlechter Wirkungsgrad) auf der Senderseite 
kann viel Leistung in Wärme umwandeln, so dass die Leistung nirgendwohin 
abgestrahlt wird.

von Achim S. (aschenk)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Wolfgang schrieb:

> Passiv RFID hat mit Funkerei nicht so richtig viel zu tun, eher mit
> Bedämpfung eines Schwingkreisen. Damit das funktioniert, muss sich der
> Chip im Nahfeld der Sendeantenne befinden.

Ok, Danke für den Hinweis. Ich glaube jetzt habe ich es bald kapiert.
Aber noch nicht ganz.
Auf Seite 24 in diesem Dokument 
http://www.fml.mw.tum.de/rfid2/images/Dowloadportal/RFID-AZM_Technikleitfaden.pdf 
wird von dem Nahfeld gesprochen.

Aber auch aus dieser Tabelle lese ich heraus, dass bei langen Wellen 
(LF) der Nahbereich größer ist (356 m) als z.B. bei UHF (0,06 m).

Ist der Hauptgrund für die verschiedenen Reichweiten nicht eher der, 
dass bei den unterschiedlichen Frequenzen nicht die gleichen 
Sendeleistungen erlaubt (oder technisch nicht möglich) sind?

Gruß Achim

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:
> Aber auch aus dieser Tabelle lese ich heraus, dass bei langen Wellen
> (LF) der Nahbereich größer ist (356 m) als z.B. bei UHF (0,06 m).

Aber bei 125kHz bekommst du mit den typischen RFID-Antennenabmessungen 
keinen tollen Antennenwirkungsgrad hin.

von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eine fuer UHF geeignete (Patch-)Antenne hat etwa die Abmessungen
eines 1/2 Schuhkartons und einen Antennengewinn von ca. 10 dB
bei linearer Polarisation.
Ein guter UHF-Tag wird mit seiner Dipolstruktur auch um
etwa 0 dB liegen wenn er unbedaempft angebracht ist.

Fuer die 22 m Wellenlaenge eines HF-RFIDs mit 13.56 MHz waere
das als Yagi schon ein gewaltiges Monstrum und als gestockte
Quad immer noch riesengross.
13.56 MHz RFIDs sind obendrein noch eher am magnetischen als
am elektrischen Feld interessiert.
Als A4 grosse Schleifenkonstruktion die ganz ueberwiegend nur
fuer das Magnetfeld empfaenglich, wuerde ich mal so von ca.
-20 bis -30 dB "Antennengewinn" ausgehen.
Das werde ich spasseshalber bei Gelegenheit mal nachmessen.

Bei 125 kHz waeren das 2400 m Wellenlaenge.

Mit steigender Wellenlaenge geht der Wirkungsgrad von Antennen
halt in den Keller...

von Harald W. (wilhelms)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:

> Aber kürzlich habe ich gelesen, dass die beste Antenne nichts nützt,
> wenn der Sender keine Leistung hat.

Das umgekehrte gilt aber genauso.

von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Die Unterschiede in den Sendeleistungen zwischen HF (13.56 MHz)
und UHF (866 MHz) nehmen sich nicht viel.

Typische Werte liegen zwischen 200 mW und 500 mW.
Vereinzelt sicher auch mehr. (Z.B. Transpondererkennung
an Tunneln o.ae.).
Macht aber auch nicht so den grossen Unterschied.

Mit dem LF-Zeug hab ich noch nichts gemacht, aber der Bereich
duerfte in etwa aehnlich sein.

von Stefan M. (derwisch)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Die hohe Reichweite ( bis zu 10m ) bei RFID im UHF Bereich ( 868 MHz ) 
kommt durch die Verwendung des E-Feldes zustande.

RFID bei 125 kHz oder 13,56 MHz nutzt dagegen das H-Feld, also die 
magnetische Feldkomponente.

Die Transponder und die Leser haben da Spulen als Antenne.
Das Prinzip ist also das eines resonanten Trafos.

Daher kommt dort die Faustregel " Spulendurchmesser des Lesers 
entspricht in etwa der max. Lesereichweite" zum tragen.
Vorausgesetzt, man hat einen Transponder mit "ordentlicher" Antenne.
Häufig sind es ja Transponder im Kreditkartenformat.

Bei UHF sind die Antennen im Prinzip Dipole, wie bei Fernsehantennen.
Sie nutzen das E-Feld.
Bei der kurzen Wellenlänge ( 34,5 cm ) spielt sich die Kommunikation 
auch bereits im Fernfeld ab.

Aktive Transponder ( mit Batterie ) sind nochmal ein ganz anderes Thema.

von Achim S. (aschenk)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielen Dank an alle.
Die Beiträge haben mir weiter geholfen.

Ich habe zwar gleich noch eine weitere Frage über die Funktechnologie, 
aber die stelle ich in einem separaten Thread.

Gruß Achim

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.