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Miércoles, 15.07.2009

¿Cómo funciona la radiofrecuencia?

Las ondas de radiofrecuencia (RF) se generan cuando una corriente alterna pasa a través de un conductor. Las ondas se caracterizan por sus frecuencias y longitudes. La frecuencia se mide en hercios (o ciclos por segundo) y la longitud de onda se mide en metros (o centímetros).

Las ondas de radio son ondas electromagnéticas y viajan a la velocidad de la luz en el espacio  libre. 

La ecuación que une a la frecuencia y la longitud de onda es la siguiente: velocidad de la luz (c) = frecuencia x longitud de onda. 

Se observa partir de la ecuación que, cuando la frecuencia de RF se incrementa, su longitud de onda disminuye. 

La tecnología RFID utiliza cuatro bandas de frecuencia: baja, alta, muy alta y microondas. La baja frecuencia utiliza la banda de 120-140 kilo hertzios. La alta frecuencia utiliza la tecnología RFID en 13,56 MHz. En ultra alta frecuencia RFID utiliza la gama de frecuencias de 860 a 960 mega hertz. La RFID de microondas en general utiliza las frecuencias de 2,45 Giga Hertz y superiores. Para las cuatro bandas de frecuencia utilizadas en RFID, las frecuencias de microondas tienen la menor longitud de onda.

Las ondas electromagnéticas se componen de dos diferentes (pero relacionados campos) un campo eléctrico (conocido como el campo “E”), y un campo magnético (conocido como el campo “H”). El campo eléctrico se genera por las diferencias de voltaje. Dado que una señal de radiofrecuencia es una alternancia, el constante cambio de  tensión crea un campo eléctrico que aumenta y las disminuye con la frecuencia de la señal de radiofrecuencia. El campo eléctrico irradia desde una zona de mayor tensión a una zona de menor voltaje.

En RFID, es importante ser conscientes de los dos campos que componen las ondas electromagnéticas. Esto se debe a que los tags RFID van a utilizar tanto el campo eléctrico como el campo magnético para comunicar su información, dependiendo de la frecuencia que los tags RFID estén utilizando. Los tags RFID en las bandas de frecuencia LF y HF utilizan el campo magnético, mientras que los tags RFID UHF y microondas utilizan el campo eléctrico.

Cuando un lector emite señales de radiofrecuencia, provoca variaciones en los campos eléctricos y magnéticos. Cuando un conductor, como la antena de un tag, se encuentra dentro del mismo campo variable, se genera una corriente en su antena.

Cuando un tag está cerca del campo de un lector, el acoplamiento de la antena del tag con el campo magnético de un lector genera corriente. Este acoplamiento es conocido como acoplamiento inductivo. El acoplamiento inductivo es el proceso de comunicación utilizado por tags pasivos LF y HF.

En el caso de los tags UHF y microondas, los tags modulan y reflejan la señal del lector para comunicarse con el lector. A esto se le llama comunicación pasiva backscatter (o modulación  backscatter).

El término «energía» se refiere a la fuerza de la señal de radiofrecuencia. Puede considerarse como la suma de RF que se transmite, o la fuerza de la señal en el receptor. La unidad básica de energía es el watt. Sin embargo, en el mundo de RF, hablamos de poder en términos de milivatios, abreviado como mW. Un mW = .001 Watt.

Realizar cálculos utilizando la forma decimal de milivatios puede llegar a ser engorroso, por lo que la convención es hacer cálculos en términos de decibelios, o potencias de diez. La abreviatura “dB” se utiliza cuando se utiliza decibelios. En el caso de cálculos RF, normalmente se menciona a los niveles de energía con decibeles 1mW, y se utiliza la abreviatura «dBm».