Розрахунок дальності RFID: Impinj R420 + Alien Higgs-3 | Лабораторія RFID Ukraine

RFID Ukraine › Лабораторія › Розрахунок дальності › Impinj R420 + Alien Higgs-3

🌍 Мова: RU UA EN

Лабораторія · Розрахунок дальності зчитування

Інженерний розрахунок за моделлю Фріса (вільний простір). Три сценарії підкладки. Відповідність ETSI EN 302 208. Теоретичний максимум і практичні значення із запасом.

Зчитувач

Impinj R420

EU · 30 дБм · 4 порти

Антена

Times-7 Far-Field

9 дБі · RHCP

Мітка / Чіп

Alien Higgs-3

−18 дБм · 93×19 мм

Стандарт

ETSI EN 302 208

865 МГц · ERP 2 Вт

01 · Бюджет лінії 

Вхідні параметри

Параметр	Значення	Джерело / Примітка
Частота	865 МГц	Центр діапазону ETSI EU
Довжина хвилі (λ)	0.347 м	λ = c / f
Потужність TX (ERP)	33 дБм (2 Вт)	Максимум ETSI EN 302 208
Підсилення антени зчитувача	9 дБі	Times-7 Far-Field, типове
Чутливість чіпа мітки	−18 дБм	Datasheet Alien Higgs-3
Підсилення антени мітки	~2 дБі	Диполь-інлей 93×19 мм
Втрати поляризації (RHCP→Лінійна)	3 дБ	Фіксовано, кругова→лінійна
Втрати кабелю / роз'ємів	~0.5 дБ	Типовий короткий кабель
Бюджет лінії (повітря)	~52 дБ	До втрат підкладки

02 · Результати R_max 

Дальність зчитування за підкладкою — три сценарії

Сценарій 1 · Повітря / Піна

~11^m

Практично в приміщенні: ~3–4 m

Втрати неузгодж.: 0 dB
Бюджет лінії: ~52 dB

Сценарій 2 · Дерево (сухе)

~6^m

Практично в приміщенні: ~~2 m

Втрати неузгодж.: ~5 dB
Бюджет лінії: ~47 dB

Сценарій 3 · Пластик

~8^m

Практично в приміщенні: ~~2.5 m

Втрати неузгодж.: ~3 dB
Бюджет лінії: ~49 dB

⚡ Ключовий висновок: заявлені 6–7 м — теоретичне значення для близьких до ідеальних умов. У приміщенні з багатопроменевим поширенням і випадковою орієнтацією міток практична дальність становить 3–4 м.

Обмеження моделіРівняння Фріса припускає дальню зону, ізотропне випромінювання і єдиний шлях. Завмирання (±10–20 дБ), втрати орієнтації мітки (до 20 дБ) та чутливість зворотного каналу не враховуються. Усі значення — теоретичний максимум. Польові вимірювання обов'язкові.

03 · Втрати неузгодженості 

Вплив матеріалу підкладки

Матеріал	ε_r	Втрати неузгодж.	R_max (теор.)	Механізм
Повітря / пінопласт	1.0	0 дБ	~11 м	—
Пластик (ABS, PP)	2.5–3.5	~3 дБ	~8 м	Діелектричне навантаження
Дерево (сухе)	2–4	~3–6 дБ	~6 м	Діелектрик + вологість
Скло	6–8	~4–7 дБ	~4–5 м	Висока ε, розлад
Метал (без фериту)	—	+10–20 дБ	< 0.5 м	Вихрові струми, завади
Рідина / волога поверхня	~80	+15–25 дБ	< 0.3 м	Високе поглинання

04 · Умови 

За яких умов досяжні 6–7 м?

✓ Досяжно за дотримання всіх умов:

✓ Пряма видимість (LOS), без перешкод
✓ Мітка на повітряному зазорі або пінопласті (≥10 мм)
✓ Оптимальна орієнтація мітки до антени
✓ ВВ < 50%, температура +15–25°C
✓ Один зчитувач, немає завад WiFi / RFID
✓ КСХ < 1.5, відкалібровані роз'єми
✓ Запас на завмирання ≤ 3 дБ (контрольоване середовище)

✗ Недосяжно в цих умовах:

✗ Мітка на металі без фериту — вихрові струми знищують дальність
✗ Випадкова орієнтація міток (конвеєр, насипом)
✗ Приміщення з багатопроменевістю
✗ ВВ > 60% або конденсат на мітці
✗ Кілька зчитувачів в одній зоні

05 · Обмеження моделі 

Що не враховує модель Фріса

#	Фактор	Вплив	Де критично
1	Завмирання (багатопроменевість)	±10–20 дБ	Основний фактор у приміщенні
2	Орієнтація мітки (випадкова)	до 20 дБ	Неконтрольоване розміщення
3	Розлад антени (підкладка)	5–15 дБ	Метал / рідина поруч
4	Чутливість зворотного каналу	обмежує	Приймач зчитувача
5	КСХ кабелю	1–3 дБ	Якість монтажу
6	Розкид чіпів	±3 дБ	Партії Higgs-3
7	Температура / вологість	2–5 дБ	Вулиця / холодний ланцюг
8	Сусідні завади	5–10 дБ	Щільні зони зчитування

Фріс припускає

· Ізотропні антени

· Вільний простір LOS

· Статичний канал

· Єдиний шлях

· Тільки прямий канал

· Ідеальне узгодження

Реальний RFID

· Направлені + поляризація

· Багатопроменевість + відбиття

· Динамічне середовище

· Завмирання домінують

· Зворотний канал обмежує

· Розлад від підкладки

06 · Рекомендація 

Інженерне резюме

Параметр	Проектне значення	Примітка
Надійна дальність (приміщення)	3–4 м	Запас 10 дБ на завмирання
Теоретичний максимум (повітря, LOS)	~11 м	Тільки ідеальні умови
Заява виробника (6–7 м)	досяжно	Тільки контрольоване середовище
Мінімальний запас по потужності	15 дБ	Завмирання + орієнтація
Рекомендоване проектне значення	3–4 м	Проектувати на найгірший випадок
Варіант покращення	+3 дБ	Перейти на лінійно-поляризовану антену

Підсумкова рекомендаціяПроектуйте систему на 3–4 м надійної дальності. Вважайте 6–7 м теоретичною стелею, а не проектним значенням. Проведіть site survey з реальними мітками та підкладкою перед фінальним розміщенням антен.

07 · FAQ

Часті запитання

Яка реальна дальність зчитування Impinj R420 з Alien Higgs-3?

У типових умовах приміщення практична дальність становить близько 3–4 м із запасом 10 дБ на завмирання. Заявлені 6–7 м досяжні лише при прямій видимості, повітряному зазорі під міткою, оптимальній орієнтації та ВВ менше 50%.

Як матеріал підкладки впливає на дальність RFID?

Діелектрична проникність підкладки спричиняє розлад антени. Повітря: 0 дБ. Пластик (ε_r 2.5–3.5): ~3 дБ. Дерево (ε_r 2–4): ~5 дБ. Метал без фериту: 10–20 дБ, дальність менше 0.5 м.

Чому модель Фріса переоцінює дальність RFID?

Фріс припускає вільний простір і єдиний шлях поширення. Реальні умови додають завмирання при багатопроменевості (±10–20 дБ), втрати орієнтації мітки (до 20 дБ) та обмеження зворотного каналу.

rfid.org.ua · Laboratory · 2026-02-27Model: Friis · ETSI EN 302 208

Задати питання