Intelligente RFID-Antenne

mit Blick auf die gesamte Prozesskette

Multibeam-Antenne

RFID-Tags präzise erkennen und auslesen

Multibeam-Antenne
© Fraunhofer IIS/Thomas Endres

Zukünftig wird der Einsatz von RFID-Technologie noch weiter zunehmen, dabei sollen immer mehr RFID-Tags gleichzeitig ausgelesen werden. Dies stellt die handelsüblichen Lese-Antennen aktuell vor nahezu unlösbare Herausforderungen.

Die neue Multibeam-Antenne des Fraunhofer IIS hingegen, liest RFID-Chips sicher und zuverlässig aus. Anwendungsbereiche finden sich in der Logistik und im Handel, beispielsweise bei Zollkontrollen, Transport- und Fertigungsprozessen.

Hohe Leseraten

Animation der Multibeam-Antenne beim Auslesen von RFID-Tags
© Fraunhofer IIS/Fabian Leander Sinzinger
Multibeam-Antennen lesen zuverlässig RFID-Tags aus

Bei der Multibeam-Antenne handelt es sich um eine programmierbare 2x2-Gruppenantenne mit Speisenetzwerk für RFID-Anwendungen. Die Multibeam-Antenne ist so innovativ konzipiert, dass sie eine höhere Leserate als herkömmliche Lese-Antennen erreicht. Die Richtkeule der Antenne lässt sich individuell in bis zu neun Richtungen verstellen. Dadurch können RFID-Transponder gezielt angesprochen und ausgelesen, sowie Kollisionen verringert werden. Dies führt zu einer höheren Leserate und somit zu einer größeren Erfassungswahrscheinlichkeit. Ein verlässliches Auslesen aller Transponder kann somit gewährleistet werden.

Innovatives Antennendesign

Durch die 2x2-Gruppenantenne mit integriertem Speisenetzwerk können bis zu neun Keulenausprägungen erzielt werden. Die Mehrkeulenantenne besteht aus vier Einzelstrahlern. Die Einzelstrahler sind rechtsdrehend zirkular polarisiert. Das zugehörige Speisenetzwerk zur Ansteuerung der vier Einzelantennen basiert auf dem Prinzip der 4x4-Butler-Matrix. Das komplette System ist mit Mikrostreifenleitungen aufgebaut und das Netzwerk setzt sich aus Wilkinson- Leistungsteilern, Quadratur-Hybriden, Ratrace-Hybriden und Verzögerungsleitungen zusammen. Der größere Sichtbereich und die Möglichkeit zur Synchronisation der neun aktiven Keulen mit der Position der Palette zum Lesetor garantieren maximale Leseraten bei einer geringen Anzahl an Antennen.

Flexibler Einsatz in Handel und Logistik

Überall dort, wo zuverlässiges und sicheres Auslesen von mehreren RFID-Chips gewünscht ist, steht die Multibeam-Antenne verlässlich zur Verfügung. Anwendungsbereiche finden sich daher vorrangig in der Logistik und im Handel. Insbesondere im Bereich von Tordurchfahrten sind die Leseraten und die Lesesicherheit von hoher Bedeutung. Massenprodukte in verschiedenen Mengen und Ausführungen, welche jeweils mit RFID-Transpondern ausgestattet sind, können somit unmittelbar gezählt und eindeutig identifiziert werden. In Industrie und Logistik führt die Antenne daher zu enormen Zeitersparnissen. Beispielsweise können Zollkontrollen automatisiert und stark beschleunigt werden.

Für den Einsatz der genannten automatisierten Lesetore werden nicht nur Transponder sondern auch effiziente Antennen benötigt. Denn nur ein geschicktes Zusammenspiel von Transponder und Antennen gestattet einen schnellen und berührungsfreien Informationsaustausch.

Test-Messung der Multibeam-Antenne
© Fraunhofer IIS/Sabine Metzger

Hinweis: Mit dem Starten des Videos werden Daten an youtube übertragen.

Kompetente Beratung und Entwicklung

Gemeinsam mit Ihnen und auf der Basis von fundierten wissenschaftlichen Methoden ermitteln wir Ihren Bedarf, beraten Sie individuell und unterstützen Sie zusätzlich bei technisch-wirtschaftlichen Machbarkeitsanalysen. Gerne helfen wir Ihnen auch bei der Einbettung der Antenne in Ihr System oder der Inbetriebnahme.

Als unabhängiger Entwicklungspartner bieten wir Ihnen einen etablierten Hardware-Design-Flow von der Simulation bis zum Endprodukt. Hierfür stehen moderne Simulationswerkzeuge, Messinstrumente und -techniken sowie eine eigene Antennenmesshalle zu Ihrer Verfügung.

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Multibeam-Antenne für RFID-Anwendungen im UHF-Bereich