低周波RFIDの読み取り範囲が短いのはなぜですか？

電波の波長を取得する場合、光の速度を周波数で除算する必要がありますか？125 kHzのRFIDを持つということは、推定2kmの波長を意味しますか？

波長が2 kmの場合、この低周波RFIDの読み取り範囲が短いのはなぜですか？

RFIDは波の伝播に基づいて機能しないためです。したがって、実際には無線システムではありません（「RF」=無線周波数で動作しているにもかかわらず）。

RFIDタグは、空芯変圧器の二次側と考えてください。情報は、タグが変圧器の一次側から引き出す電力量を変更することによって、またはエネルギーストレージ（コンデンサ）を充電することによって送信されます。次に、トランスの2次側と1次側の役割を交換します。

アンテナから離れて伝搬する波についてではなく、コイルが磁界に結合することについて話しているため、電力の減衰は自由空間損失の距離²よりもさらに悪く、数cm後には実質的に何の影響もありませんリーダーのタグを作成できます。

結合されたインダクタと空中の無線通信を混同しています。

125 kHzキャリアを使用して空中通信するには、125 kHzを効果的に送信するために約600メートルの長さの約1/4ラムダのアンテナが必要です。

明らかに、RFIDはこのようには機能しません。

RFIDは結合されたインダクタを使用します。これは、互いに磁気的に結合する2つのコイル（オプションでコアに磁性材料を含む）があることを意味します。

この結合が効果的であるためには、距離は数センチメートルになります。

$r^3$$r^2$

波長を計算したので、アンテナが波長の一部としてどれだけ小さいかを確認できます。

より大きなアンテナ、おそらく数メートル、およびより高い送信電力では、近距離無線通信を使用して数百メートルの範囲を取得することが可能です。これは、たとえば、洞窟無線で使用されます-近距離音場は適度に岩を貫通するためです。

$r^3$

ただし、低周波数（例：125kHz）が高周波数（> 1Mhz）よりも短い距離で機能する理由は、ファラデーの法則によるものです。

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

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

$r^3$$B$

注：これは、インダクタの寄生容量を無視します。これは、より高い周波数でも機能します。

他の人が言ったように、低周波RFIDは、コイルから放出されるEM放射の電気ベクトルではなく、磁気ベクトルに依存しています。磁気エネルギーは、距離の3乗とともに減少します。送信できるエネルギーは、規制当局によって制限されています。タグ自体には、パッシブとアクティブの2つのタイプがあります。名前が示すパッシブタグは、受信フィールドからエネルギーを収集し、そのフィールドから電力を供給して受信コイルを変調します。次に、タグによって放射される信号も3乗則に従って低下し、タグに電力を供給するためのエネルギーを送信する回路とは別の回路で送信アンテナから回復する必要があります。通常、タグとリーダーの両方に、1つのコイルが送信および受信されます。