我常用的RFID计算工具，免费又好用

做射频的人经常要算东西。链路预算、波长、自由空间损耗、馈线损耗、功率换算……新手容易犯两个错误要么硬背公式每次都要翻笔记要么凭感觉估估错了就踩坑。我刚开始也是这样。后来攒了几个小工具放在桌面上要用的时候点开就算几秒钟的事。今天就把这工具分享给你。都是免费的有的甚至不用装软件打开网页就能用。工具一链路预算计算器什么是链路预算链路预算简单说就是算一算从读写器发出去的信号经过空间传播到标签那里还剩多少够不够标签工作标签反射回来的信号再经过空间传播回到读写器接收端还剩多少能不能被识别。两条链路下行读写器→标签和上行标签→读写器。哪条链路差哪条就是瓶颈。核心公式下行链路预算标签能不能被激活P_tag P_tx G_tx - FSL G_tag ≥ P_activate上行链路预算读写器能不能收到反射信号P_rx P_tag G_tag - FSL G_rx ≥ P_sensitivity其中P_tx读写器发射功率dBmG_tx发射天线增益dBiG_rx接收天线增益dBi通常跟发射天线一样G_tag标签天线增益dBi一般1-2dBiFSL自由空间损耗dB跟距离和频率有关P_activate标签激活灵敏度dBm越好的标签数值越小越负P_sensitivity读写器接收灵敏度dBm越好的读写器数值越小自由空间损耗怎么算自由空间损耗公式FSL (dB) 20×log₁₀(d) 20×log₁₀(f) - 27.55d是距离米f是频率MHz。920MHz下常见距离的自由空间损耗大概是 怎么用举个例子30dBm发射功率 6dBi天线 920MHz 5米距离标签灵敏度-18dBm能不能读到下行30 6 - 45.8 1.5 -8.3 dBm比-18dBm大标签能激活。上行-8.3 1.5 - 45.8 6 -46.6 dBm如果读写器灵敏度优于-46.6dBm就能收到。现在主流读写器接收灵敏度一般在-60到-70dBm所以上行大概率也没问题。这个计算是理想环境下的理论值实际要留余量。我一般留6-10dB的余量应对反射、损耗、角度等影响。· · ·工具二dBm/功率换算器为什么要用dBm射频领域用dBm分贝毫瓦做功率单位而不是瓦或者毫瓦。为什么因为功率范围太大了。从发射端的几瓦到接收端的几纳瓦nW差了9个数量级。用线性数字写起来太麻烦用对数dB就方便多了。换算公式dBm 10 × log₁₀(P / 1mW)反过来P (mW) 10 ^ (dBm / 10)常用的几个数值建议记一下能秒算 快速换算技巧记住两个口诀就行3dB 功率翻倍-3dB 功率减半10dB 功率×10-10dB 功率÷10比如30dBm是1W33dBm就是2W27dBm就是0.5W20dBm就是0.1W。熟练了之后心算就能搞定。什么时候用这个换算我几乎天天用客户问你们设备功率多大——我得把dBm换成瓦告诉他算链路预算的时候——加减dB就行不用算乘除调设备的时候——知道加3dB是什么概念别小看这个换算。我面试新人的时候经常问一个问题30dBm是多少瓦答不上来的基本可以判断是真没做过射频。· · ·工具三波长/频率计算器波长和频率的关系无线电波在自由空间中的传播速度约等于光速c ≈ 3×10⁸ m/s。波长、频率、速度的关系λ c / fλ是波长米c是光速3×10⁸ m/sf是频率Hz。简化一下频率用MHz的话公式变成λ (米) 300 / f (MHz)超高频各频段对应的波长波长有什么用知道了波长你可以做很多事情估算天线尺寸半波偶极子天线的长度大约是半波长也就是16厘米左右。所以你看到的RFID天线尺寸基本都在十几厘米以上。判断安装间距两个天线离太近会互相耦合一般建议至少隔1/4波长约8厘米以上。理解标签尺寸标签天线也是按波长比例设计的。全尺寸标签大约是半波长迷你标签就要靠各种折叠和加载技术来缩小尺寸代价是灵敏度下降。估算反射盲区遇到金属反射面每隔半波长就有一个驻波节点。知道了波长你大概就能估算出盲区的间隔。 我的经验做项目的时候我脑子里有个数字——33厘米。这是920MHz左右超高频的波长。想到这个数字很多事情就能理解了为什么标签最小也得几厘米因为天线要跟波长成正比。为什么离金属面太近不行因为1/4波长8厘米以内是感应区信号抵消。为什么超高频不能做太小的天线物理规律摆在那。· · ·工具怎么找上面说的三个工具其实都是非常简单的计算。你可以自己在Excel里写几个公式也可以用在线计算器甚至写个小程序放到手机上。我自己的习惯是电脑上收藏几个在线射频计算器网站打开浏览器就能用手机上装了一个叫RF Calculator的App随时掏出来算办公桌上贴了一张dBm换算对照表瞟一眼就知道工具是给人用的不是用来装的。很多人喜欢收藏各种高大上的仿真软件、设计工具收藏了一堆从来没打开过。真正有用的工具是你每天都会用的、几秒钟就能出结果的那种。简单、直接、靠谱就够了。· · ·这一讲的重点1.链路预算计算器做方案前算一下理论读距心里有数。下行算标签能不能激活上行算读写器能不能收到。留6-10dB余量。2.dBm功率换算器3dB翻倍-3dB减半10dB×10-10dB÷10。30dBm 1W是中国超高频上限。3.波长频率计算器λ 300/f(MHz)。920MHz波长约33厘米。理解天线尺寸、安装间距、盲区分布都要用。4.工具不用多简单、靠谱、常用就是好工具。上面提到的三个工具我已经做了离线网页版本的并将一些常用的链接也放上去了https://download.csdn.net/download/KingOTG/93671859下一讲预告 【复盘】基础篇最容易被忽略的5个知识点我们下一讲见。