¿Por qué RFID de baja frecuencia tiene un rango de lectura corto?

Si quiero obtener la longitud de onda de una onda de radio, ¿debo dividir la velocidad de la luz por la frecuencia? Entonces, ¿tener una RFID de 125 kHz significa una longitud de onda estimada de 2 km?

Si su longitud de onda es de 2 km, ¿por qué esta RFID de baja frecuencia tiene un rango de lectura corto?

Porque RFID no funciona en función de la propagación de ondas. Por lo tanto, no es realmente un sistema de radio (a pesar de trabajar en "RF" = Radio Frecuencia).

Piense en una etiqueta RFID más como el lado secundario de un transformador de núcleo de aire, donde la información se transmite al cambiar la cantidad de energía que extrae del lado primario del transformador, o al cargar un almacenamiento de energía (condensador), y luego intercambiando el papel del lado secundario y primario del transformador.

Debido a que no estamos hablando de una onda que se propaga fuera de la antena, sino de una bobina que se acopla a un campo magnético, la disminución de la potencia es aún peor que la distancia² para la pérdida de espacio libre, y después de un par de cm, prácticamente no hay efecto de Se puede hacer la etiqueta en el lector.

Estás confundiendo las comunicaciones de radio a través del aire con inductores acoplados.

Para comunicarse a través del aire utilizando una portadora de 125 kHz, necesitaría una antena de aproximadamente 1/4 lambda, de aproximadamente 600 metros de largo, para transmitir esos 125 kHz de manera efectiva.

Obviamente RFID no funciona de esta manera.

RFID utiliza inductores acoplados, lo que significa que hay dos bobinas (opcionalmente con un material magnético en su núcleo) que se acoplan entre sí magnéticamente.

Para que este acoplamiento sea efectivo, la distancia solo puede ser de unos pocos centímetros.

$r^3$$r^2$

Ha calculado la longitud de onda, por lo que puede ver qué tan pequeña es la antena como una fracción de la longitud de onda.

Con antenas más grandes, quizás unos pocos metros, y potencias de transmisión más altas, es posible obtener rangos de cientos de metros utilizando comunicaciones de campo cercano. Esto se utiliza por ejemplo en una cueva de radio - ya que el campo cercano hace roca penetrar razonablemente bien.

$r^3$

Sin embargo, la razón por la que la baja frecuencia (por ejemplo, 125 kHz) funciona a una distancia menor que la alta frecuencia (> 1Mhz) se debe a la ley de Faraday:

$V_{emf} = -N\frac{d\Phi}{dt} = -NA\frac{dB}{dt}$

$\Phi$$B$$A$$N$$A$

$r^3$$B$

Nota: esto ignora la capacitancia parásita de los inductores, que también entra en juego a frecuencias más altas.

La RFID de baja frecuencia, como han dicho otros, se basa en el vector magnético, no en el vector eléctrico de la radiación EM emitida por la bobina. La energía magnética cae con el cubo de la distancia. La energía que se puede transmitir está limitada por la autoridad reguladora. Las etiquetas tienen dos tipos pasivos y activos. Las etiquetas pasivas, como su nombre indica, recolectan energía del campo recibido, y se alimentan de ese campo y luego modulan su bobina receptora. La señal emitida por la etiqueta también se cae de acuerdo con la ley del cubo y debe recuperarse de la antena transmisora ​​en un circuito separado al que transmite la energía para alimentar la etiqueta. Tanto en la etiqueta como en el lector generalmente hay una bobina de transmisión y recepción.