Feig Electronic MR200 Inductive Reader User Manual Antenna 1

Feig Electronic GmbH Inductive Reader Users Manual Antenna 1

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Users Manual Antenna 1

MONTAGEINSTALLATION finalpublic2002-06-05M01001-2de-ID-B.DOCOBID® i-scanID ISC.ANT300/300-A(deutsch / english)
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 2 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C Hdeutsche Version ab Seite 3english version from page 24E N G L I S H
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 3 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C HLieferumfang:• 1 Stück Antenne ID ISC.ANT300/300-A inklusive Anschlußkabel• MontageanleitungHinweis Copyright 2002 byFEIG ELECTRONIC GmbHLange Straße 4D-35781 Weilburg-WaldhausenTel.: +49 6471 3109-0http://www.feig.deAusgabe: wm/02/06/04 - m01001-2de-id-b.docAlle früheren Ausgaben verlieren mit dieser Ausgabe ihre Gültigkeit.Die Angaben in diesem Dokument können ohne vorherige Ankündigung geändert werden.Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung ihres Inhalts sind nichtgestattet, soweit nicht ausdrücklich zugestanden. Zuwiderhandlung verpflichtet zu Schadenersatz. AlleRechte für den Fall der Patenterteilung oder Gebrauchsmuster-Eintragung vorbehalten.Die Zusammenstellung der Informationen in diesem Dokument erfolgt nach bestem Wissen und Gewissen.FEIG ELECTRONIC GmbH übernimmt keine Gewährleistung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der An-gaben in diesem Dokument. Insbesondere kann FEIG ELECTRONIC GmbH nicht für Folgeschäden aufGrund fehlerhafter oder unvollständiger Angaben haftbar gemacht werden. Da sich Fehler, trotz aller Bemü-hungen nie vollständig vermeiden lassen, sind wir für Hinweise jederzeit dankbar.Die in diesem Dokument gemachten Installationsempfehlungen gehen von günstigsten Rahmenbedingun-gen aus. FEIG ELECTRONIC GmbH übernimmt keine Gewähr für die einwandfreie Funktion in systemfrem-den Umgebungen.FEIG ELECTRONIC GmbH übernimmt keine Gewährleistung dafür, dass die in diesem Dokument enthal-tenden Informationen frei von fremden Schutzrechten sind. FEIG ELECTRONIC GmbH erteilt mit diesemDokument keine Lizenzen auf eigene oder fremde Patente oder andere Schutzrechte.OBID® ist ein eingetragenes Warenzeichen der FEIG ELECTRONIC GmbHAllgemeine Hinweise zu diesem Handbuch• Das Zeichen „)“ weist auf Erweiterungen bzw. Änderungen gegenüber der Vorgängerversionhin.• Die verwendeten Zahlenformate sind0...9: für dezimale Zahlenwerte und0x00...0xFF: für hexadezimale Zahlenwerte,b0...1 für binäre Zahlenwerte.
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 4 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C HInhalt1. Sicherheits- und Warnhinweise - vor Inbetriebnahme unbedingt lesen 52. Das Funktionsprinzip des OBID® i-scan-Systems 63. Leistungsmerkmale der Antenne ID ISC.ANT300/300-A 64. Montage und Anschluß 75. Inbetriebnahme 105.1. Funk-Regularien im EU-Raum und der USA...................................................................105.2. Der Einfluß der Sendeleistung des Readers auf die Lesereichweite ...........................115.3. Der Einfluß von Metall auf die Reichweite ......................................................................125.4. Der Einfluß der Noise Level auf die Reichweite der Antenne .......................................135.5. Das Messen des Stehwellenverhältnisses VSWR..........................................................145.6. Der Abgleich der Antenne ................................................................................................156. Der Verlauf der magnetischen Feldlinien der Antenne 187. Technische Daten ID ISC.ANT300/300 198. Anhang Hilfreiche Werkzeuge für den Aufbau und Test der Antennen 218.1. Gerätevorschläge und mögliche Bezugsquellen : ...................................................22
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 5 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H1. Sicherheits- und Warnhinweise - vor Inbetriebnahme unbedingt lesen• Das Gerät darf nur für den vom Hersteller vorgesehenen Zweck verwendet werden.• Die Bedienungsanleitung ist zugriffsfähig aufzubewahren und jedem Benutzer auszuhändigen.• Unzulässige Veränderungen und die Verwendung von Ersatzteilen und Zusatzeinrichtungen,die nicht vom Hersteller des Gerätes verkauft oder empfohlen werden, können Brände, elektri-sche Schläge und Verletzungen verursachen. Solche Maßnahmen führen daher zu einemAusschluß der Haftung, und der Hersteller übernimmt keine Gewährleistung.• Für das Gerät gelten die Gewährleistungsbestimmungen des Herstellers in der zum Zeitpunktdes Kaufs gültigen Fassung. Für eine ungeeignete, falsche manuelle oder automatische Ein-stellung von Parametern für ein Gerät bzw. ungeeignete Verwendung eines Gerätes wird kei-ne Haftung übernommen.• Reparaturen dürfen nur vom Hersteller durchgeführt werden.• Anschluß-, Inbetriebnahme- Wartungs- und sonstige Arbeiten am Gerät dürfen nur von Elekt-rofachkräften mit einschlägiger Ausbildung erfolgen.• Vor dem Öffnen des Gerätes ist stets die Versorgungsspannung abzuschalten und durchNachmessen sicherzustellen, daß das Gerät spannungslos ist. Das Verlöschen einer Be-triebsanzeige ist kein Indikator dafür, daß das Gerät vom Netz getrennt und spannungslos ist.• Alle Arbeiten am Gerät und dessen Aufstellung müssen in Übereinstimmung mit den nationa-len elektrischen Bestimmungen und den örtlichen Vorschriften durchgeführt werden.• Beim Arbeiten an den Geräten müssen die jeweils gültigen Sicherheitsvorschriften beachtetwerden.• Beim Arbeiten am geöffneten Gerät ist zu beachten, daß Spannungen bis zu 1000V an denBauteilen anliegen können.
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 6 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H2. Das Funktionsprinzip des OBID® i-scan-SystemsDas Identifikationssystem OBID® i-scan ist ein induktives Übertragungssystem zur berührungslo-sen Identifikation (ID) von bewegten Objekten. Mit den Komponenten des Schreib- / Lesesystemsist ein Beschreiben und Lesen von passiven Datenträgern (Transponter) mit einer Arbeitsfrequenzvon 13.56 MHz, sogenannten „Smart Label“ möglich. Es besteht aus den Komponenten ReaderID ISC.LR200, einer oder mehreren Antennen und einem oder mehreren Smart Labeln als Spei-chermedium für die Daten.Diese Smart Label sind i.d.R. Papieretiketten, in denen ein hauchdünner Transponder eingefaßt istund die somit mit RFID Schreib-/Lesegeräten kommunizieren können.Gelangt ein Smart Label in das lokale Magnetfeld der Antenne, wird er mit Energie versorgt undkann gelesen und beschrieben werden. Die empfangenen Daten werden von der gleichen Antennedes Readers empfangen, die auch das Magnetfeld erzeugt und die Daten zum Datenträger sendet.Das Magnetfeld und die gesendeten und empfangenen Daten vom Datenträger können nahezualle nichtleitenden Materialien durchdringen, so daß auch ein verdecktes Schreiben und Lesenmöglich ist.Die Anticollision-Funktion des Readers ermöglicht das gleichzeitige Lesen von bis zu 50 SmartLabel pro Sekunde.3. Leistungsmerkmale der Antenne ID ISC.ANT300/300-ADie Antenne ID ISC.ANT300/300-A ist eine Single Loop Antenne mit manuell eingestellbarer Ab-gleichelektronik und wurde als eine Sende- und Empfangsantenne für den Reader ID ISC.LR200optimiert. Bei einer am Reader eingestellten Sendeleistung von 4 W ist eine Lesereichweite vonmaximal 55 cm möglich. Ebenfalls ist ein Betrieb an anderen Readern mit einer Sendefrequenzvon 13,56 MHz und der Ausgangsimpedanz von 50 Ω möglich.Die Antenne wurde im Werk an einer Holzplatte auf die Impedanz von 50 Ω abgestimmt. Nach derMontage in anderen Umgebungsbedingungen kann die Antenne mit Hilfe von Steckbrücken (Jum-pern) neu abgestimmt werden.Die Antenne kann sowohl für die Güter- als auch in der Personenerkennung verwendet werden.Die Vorzugsrichtung eines Smart Label ist parallel zur Antennenfläche. Die maximale Reichweitewird über der Mitte der Antennenfläche erreicht.
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 7 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H322±2267±140+0,5-1,0 267±1322±2337±238±0,528±0,513 0,0-1,05,6±0,24. Montage und AnschlußDie Antenne ist für die Montage an Halterungen aus nicht leitende Materialien (z.B. Kunststoff oderHolz) sowohl für den Innen- wie auch den Außenbereich konzipiert. Zur Montage befinden sich imInnenbereich der Antenne 4 Bohrungen (d=5,6 mm) im Abstand von 268 mm zur Befestigung. ZurMontage empfehlen wir eine 5 mm Holzschraube (DIN 96) oder eine Maschinenschraube(DIN 7985) mit einem Kopfdurchmesser von mindestens 10 mm bis maximal 12 mm. Das maxi-male Anzugsmoment für freidrehende Schrauben beträgt 2,0 Nm.Reichen die vorhanden Bohrungen nicht aus, können innerhalb des schraffierten Bereichs, weitereLöcher (d=5,6 mm) gebohrt werden.Die Antenne muß einen Mindestabstand von 10 cm von eventuellen Metallteilen haben! Ab50 cm Abstand zu Metallteilen muß mit Einbußen in der Lesereichweite gerechnet werden. Dieskann durch nachgleichen der Antenne verringert werden Siehe Seite 15 5.6. Der Abgleich der An-tenne.Bild 1: Montagezeichnung ID ISC.ANT300/300-AAlle Maße in mmZum Abgleichen der Antenne muß der Deckel über der Antennenöffnung entfernt werden. DasAnzugsmoment der Deckelschrauben beträgt minimal 0,2 Nm bis maximal 0,25 Nm.Antennenöffnung(Deckel)
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 8 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C HDie Antenne wird mit Hilfe des Anschlußkabels und dem SMA- Stecker direkt an den Reader an-geschlossen. Um Störungen in industriellen Umgebungen zu unterdrücken empfehlen wir zusätz-lich das Gerät ID ISC.ANT.T Transformer zwischen Reader und Antenne zu schalten.Bild 2: Schaltskizze Reader mit Transformer und BasisantenneUm mögliche Störungen zu unterdrücken, werden dem Reader ID ISC.LR200 zwei Ringkerne bei-gelegt. Einer dieser Ringkerne sollten nach Möglichkeit in das Antennenanschlußkabel eingebautwerden. Dafür ist das Koaxial - Kabel mindestens vier mal, eng anliegend durch den EMV - Ring-kern zu schleifen. Der Abstand zwischen Readeranschluß und Ringkern sollte dabei maximal 10cm betragen.Bild 3: Montage des Ringkerns auf der AntennenzuleitungReaderID ISC.ANT.T-AID ISC.ANT300/300-A
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 9 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C HDie folgenden Empfehlungen sollten zusätzlich beachtet werden:• Bis zu einem Abstand von 50 cm sollte das Antennenkabel immer senkrecht von der Antenneweg geführt und komplett fest verlegt werden.• Um optimale Lesereichweiten zu erzielen sollte das Antennenanschlußkabel nicht verkürzt o-der verlängert werden. Ist eine Verlängerung zwingend erforderlich, so kann dies mit dem 50 ΩKabel ID ISC.ANT.EC in der Länge 2λ (halbe Wellenlänge bei 13,56 MHz, RG58=7,20 m)durchgeführt werden. Dabei ist mit geringen Empfindlichkeitsverlusten zu rechnen (ca.2 cmLesereichweite/Verlängerung).• Das Antennenkabel muß einen Mindestabstand von 30 cm zu parallel geführten , stromführen-den Leitungen haben.Nach der Montage kann die korrekte Funktion der Antenne mit Hilfe des Readers und eines SmartLabels geprüft werden. Bei einer am Reader eingestellten Sendeleistung von 4 W und einer Label-größe von 75 mm x 46 mm (ISO-Kartengröße) sollte die Lesereichweite in der Mitte der Antennebei ca. 50 cm – 55 cm liegen.Andernfalls sollten folgende Punkte überprüft werden:• Wurde die Antenne in der Nähe von Metall installiert• Wie hoch ist der Unterschied zwischen Umax-Umin der Noise Level. Die Differenz der NoiseLevel sollte kleiner gleich 20 mV sein.• Stimmt die Anpassung der Antenne an die Impedanz von 50 Ω. Dies kann mit Hilfe eines SWR– Meters überprüft werden. Siehe Seite 14 5.5. Das Messen des StehwellenverhältnissesVSWR
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 10 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H5. Inbetriebnahme5.1. Funk-Regularien im EU-Raum und der USADie Gestaltung und Sendeleistung der Antennen werden im wesentlichen durch die Länderspezifi-schen Funk - Vorschriften beeinflußt. Für den gesamten EU-Raum gelten einheitliche Grenzwertenach EN 300 330. In Nord Amerika wird dies durch die FCC Part 15 geregelt.Der für die Antennen wichtigste Grenzwert die maximal zulässige magnetische Feldstärke bei13.56 MHz im Abstand von 10 m beträgt im EU-Raum : 42dBµA/m und in den USA 38dBµA/m.Da die Zulassungsvorschrift FCC Part 15 in den USA einen Abstand von 50 dB zwischen Trägerund den Seitenbändern vorschreibt, darf der Reader in den USA nur in der ASK 1 aus 256 Kodie-rung (Amplituden Modulation) betrieben werden.In einer nicht leitenden magnetisch neutralen Umgebung in Verbindung mit dem ReaderID ISC.LR200 kann die Antenne in EU – Raum mit maximal 4 W in den USA mit maximal 1,5 Wbetrieben werden. Bei größeren oder kleineren Grenzwerten ist die Sendeleistung des Readersentsprechend anzupassen oder die magnetische Abstrahlung durch eine Abschirmung der Anten-ne zu verringern.Bei der Inbetriebnahme der Antennen ist vom Systemintegrator und Inbetriebnehmer darauf zuachten, daß die vorgeschriebenen Montagehinweise beachtet, die notwendigen Reader Einstel-lungen durchgeführt und zulässigen Grenzwerte der nationalen Funk Vorschriften nicht über-schritten werden.Weiterhin ist der Reader wie folgt zu konfigurieren:Parameter Europa USAAllgemeinRF-Power – CFG 3 4 W 1,5 WISO15693 LabelDownlink RF Modulation – CFG8 / ISO-MODE / MOD10 % 10%Downlink RF Data coding –CFG 8 / ISO-MODE / FASTFast (1/4) or Normal (1/256) Normal (1/256)Timeslots - CFG 8 / ISO-MODE/ NO-TS16 Timeslots 16 TimeslotsInverntory Comand Option –CFG 8 / ISO-CMD-OPTION /BREAKComplete Timeslot length at„NO TAG“Complete Timeslot length at„NO TAG“I-Code 1Downlink RF Data coding –CFG 8 / ICODE-MODE / FASTFast Mode (1/1) oder NormalMode (1/256)- Normal Mode (1/256)
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 11 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H5.2. Der Einfluß der Sendeleistung des Readers auf die LesereichweiteDie Reichweite einer Antenne ist abhängig von der Antenne selbst, dem Reader, dem Smart Labelund der eingestellten Sendeleistung des Readers. Da das Smart Label seine Energie aus dem vonder Antenne erzeugten magnetischen Feld bezieht und die Feldstärke mit dem Abstand zwischenReader und Antenne stark abnimmt, hat die abgestrahlte Sendeleistung bei gegebener Antenneeine starken Einfluß auf die Reichweite.Bild 4: Die Lesereichweite* der Antenne ID ISC.ANT300/300-A in Abhängigkeit der Sendeleistung*Label 46 x 75 mm2, über der Antennen Mitte, Empfindlichkeit / Minimale Feldstärke Hmin=85mA/mrms, parallele Ausrichtung des Labels zur Antenne.Eine Sendeleistung über 8 W kann in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur zur übermäßigenErwärmung der Antenne und somit zur Zerstörung der Antenne führen.303540455055606570012345678910Sendeleistung in WReichweite in cm
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 12 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H5.3. Der Einfluß von Metall auf die ReichweiteMetall und andere leitende Stoffe kann ein magnetisches Feld nicht durchdringen. Der Feldlinien-verlauf und die Induktivität der Antenne wird verändert und hat somit einen großen Einfluß auf dieReichweite. Weiterhin wird das Feld durch die Gegeninduktivität bzw. die Wirbelströme im Metallgeschwächt.Die Änderung der Induktivität kann mit Hilfe der Abgleichelektronik ausgeglichen werden. Bild 5zeigt den Einfluß einer Metallplatte auf die Antenne mit und ohne Nachgleich.Bild 5: Lesereichweite* in Abhängigkeit zum Abstand zu Metall Mit Nachgleich Ohne Nachgleich*Label 46 x 75 mm2, über der Antennen Mitte, Empfindlichkeit / Minimale Feldstärke Hmin=85mA/mrms, parallele Ausrichtung des Labels zur Antenne. Sendeleistung 4 W.Ist Metall in der Nähe der Antenne nicht zu vermeiden sollte folgendes beachtet werden:• Mindestabstand Metall zur Antenne 10 cm. Ab 30 cm ist mit starken Einbusen der Lesereich-weite zu rechnen. Ab 50 cm Abstand zum Metall ist nahezu kein Einfluß meßbar.• Die Metallteile dürfen keine geschlossenen Schleifen oder Stromkreise bilden. Diese sind ge-gebenenfalls an einer Stelle elektrisch zu trennen.• Die Metallteile in unmittelbarer Nähe der Antenne sind mit einer guten HF-Verbindung stern-förmig zu Erden.303540455055600 102030405060Abstand zur Metallplatte [cm]Reichweite [cm]
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 13 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H5.4. Der Einfluß der Noise Level auf die Reichweite der AntenneDamit das Smart Label vom Empfänger auch bei kleinen Signalpegeln zuverlässig gelesen werdenkann, müssen Störungen weitgehend vermieden werden. Die Amplitude der Störpegel läßt sich amReader ID ISC.LR200 an Hand der Noise Level (Rausch Pegel) abfragen. Dabei sind nicht dieabsoluten Meßwerte sondern die Differenz zwischen Umax und Umin ausschlaggebend.Im folgenden Bild wurde dies bei 4 W Sendeleistung simuliert und grafisch dargestellt.Bild 6: Lesereichweite* in Abhängigkeit der Noise Level*Label 46 x 75 mm2 über der Antennen Mitte, Empfindlichkeit / Minimale Feldstärke Hmin=85mA/mrms, parallele Ausrichtung des Labels zur Antenne. Sendeleistung 4 W.Die Differenz der Noise Level (Umax-Umin) sollte kleiner gleich 20 mV sein.Ursache für zu hohe Noise Level können sein:• Schlechte (HF-)Verbindungen zwischen Reader und Antenne.• Falsche Kabelführung zwischen Antenne und Reader• Eine schlecht abgestimmte Antenne• Störsignale von anderen elektronischen Geräten oder Sendern.• Störsignale auf der Energieversorgungsleitung des Readers• Störsignale von anderen Kabel in der Nähe der Kabel zum und vom Reader• Metall in der Nähe der Antenne2025303540455055600 100 200 300 400 500Noise Level Umax-UminReichweite [cm]
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 14 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H5.5. Das Messen des Stehwellenverhältnisses VSWRWurde eine Antenne abgeglichen oder haben sich die Umgebungsbedingungen geändert, stelltsich die Frage: Wie gut ist die Anpassung zwischen Reader und Antenne? Ein nützliches Hilfsmit-tel zu Beurteilung der Anpassung der Antenne an die Impedanz von 50 Ω ist das VSWR Meter.Dieses Gerät mißt das Verhältnis zwischen zugeführter und reflektierter Energie. Dabei gilt einVSWR bis zu 1.3 :1 als guter Wert. In VSWR-Meter sind sehr oft auch Watt-Meter integriert.Bild 7:Einbau eines VSWR-Meters in das AntennenkabelDas Kabel zwischen Reader und SWR Meter sollte entweder sehr kurz (< 20 cm) oder 7,20 m (RG58=Lamba/2) lang sein.Liegt das VSWR nach dem Abgleichen über 1,3 : 1, kann mit Hilfe der Trimmkondensatoren C1und C2 geringfügig nachgeglichen werden.Weiterhin kann mit dem Gerät jederzeit die Abstimmung der Antennen kontrolliert werden. Kommtes zu einer Verstimmung der Antenne durch Änderungen der Umgebungsbedingungen, läßt sichdies jederzeit feststellen.Zusätzlich zu den vom SWR angezeigten Verlusten durch die Fehlanpassung zwischen Kabel undAntenne kommt, daß der Reader in Abhängigkeit von der Antennenimpedanz verschiedeneAusgangsströme treibt und somit verschiedene Leistungen ausgibt. D.h bei 50 Ω fließt ein Stromvon ca. 0.3 A. Bei einem offenen Ausgang fließt kein Strom, im Kurzschlußfall wird der Strom aufca. 1,0 A begrenzt. Auch hat die Anpassung der Antenne einen geringen Einfluß auf die NoisePegel.BasisantenneID ISC.ANT300/300SWR / Power MeterReaderID ISC.LR200
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 15 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H5.6. Der Abgleich der AntenneDie Antenne wurde im Werk an einer Holzplatte auf die Impedanz von 50 Ω abgestimmt. Wird siein einem definierten Abstand von Metall oder anderen leitenden Stoffen montiert, ist keinerlei ab-gleichen oder nachgleichen der Antenne notwendig.Nach der Montage in anderen Umgebungsbedingungen kann die Antenne mit Hilfe von Jumpernund Trimmkondensatoren Bereich neu abgestimmt werden. Dafür sollte entweder ein SWR – Me-ter oder ein Meßgerät zur Bestimmung der Impedanz bei 13,56 MHz (Antennen/Impedanz Analy-zer) vorhanden sein.Vor dem Abgleichen der Basisantenne muß die Antenne und das Antennenkabel fest montiertwerden. Das Gerät ID ISC.ANT.T-A Transformer wird erst nach dem Abgleich der Antennen ein-gebaut.Bild 8: Die Impedanz der Antenne in Abhängigkeit von der FrequenzBild 8 beschreibt den Verlauf der Impedanz der Antenne ID ISC.ANT300/300-A über der Frequenz.Wurden die Antennen richtig abgeglichen liegt das Minimum (Reihenresonaz) der Impedanzkurvebei 13.56 MHz, 50 Ω und einem Phasenwinkel von 0°. Wird Metall in die Nähe der Antenne ge-bracht, so verschiebt sich die Impedanzkurve Bild 8 nach rechts und leicht nach unten. D.h. kommtdie Antenne näher an Metall wird die Impedanz zuerst kleiner und dann immer größer. Dabei pas-siert die Antenne wieder die 50 Ω Wert. Dieser Arbeitspunkt führt allerdings systembedingt nicht zu
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 16 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C Hoptimalen Lesereichweiten. Der optimale Arbeitspunkt liegt immer auf der Serienresonanz welcherhier dem Minimum in der Impedanzkurve entspricht.Bild 9: Draufsicht : LeiterplatteBild 10 : Trimmkondensator in MittelstellungBild 11: 2 Trimmkondensatoren mit gleicher KapazitätDie jeweils zusammengehörigen Trimmkondensatoren sollten immer ungefähr auf die gleiche Ka-pazität eingestellt sein.Um die Antenne wieder auf 50 Ω nachzugleichen, kann mit Hilfe der Trimmkondensatoren C1, C2,C3 und C40 nachgetrimmt werden. Siehe 5.5. Das Messen des Stehwellenverhältnisses VSWR.Reicht der Einstellbereich der Trimmkondensatoren nicht aus so kann mit Hilfe der JumperleistenX2,X3 und X4 vorher grob eingestellt werden.
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 17 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C HDabei ist folgendermaßen vorzugehen:• Einstellen der Kondensatoren C1,C2, C3 und C40 auf Mittelstellung• Einstellen der Kapazitäten X2,X3 auf den besten Wert Nahe 50 Ω• Einstellen der Kapazitäten X4 auf den besten Wert Nahe 50 Ω• Trimmen der Kapazität C2 und C3 auf den besten Wert Nahe 50 Ω.• Trimmen der Kapazität C1 und C40 auf 50 Ω ± 1 Ω und Phasenwinkel 0°± 3°Zum Trimmen der Kondensatoren empfehlen wir den im Anhang beschriebenen Bernsteinschrau-bendreher.Achtung: Am Antennenleiter oder an verschiedenen Bauteilen der Abgleichplatinen könnenSpannungen bis zu 1000V auftreten. Vor dem Beginn der Arbeiten muß die Antenne vondem Reader getrennt werden. Beim Abgleichen ist darauf zu achten, daß keine Bauteile in-nerhalb des Gehäuse berührt werden.Um den Abgleich zu erleichtern wurde folgende Tabelle erstellt, die als Richtwert für den Einstell-vorgang benutzt werden kann.Tabelle 1: JumperpositionenJumper gestecktAbstand zur Metall-platte X2 X3 X410 cm 5-6,7-8,11-12 5-6,7-8,11-12 1-2,3-4,5-6,7-820 cm 1-2,7-8,11-12 1-2,7-8,11-12 3-4,5-6,7-830 cm 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-840 cm 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-850 cm 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-860 cm 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-8Ohne Metallplatte 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-8Die Einstellung ohne Metallplatte ist die Standardeinstellung !
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 18 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H6. Der Verlauf der magnetischen Feldlinien der AntenneBild 12 zeigt die Feldausrichtung einer einfachen Single Loop Antenne. Sie ist die einfachste undam meisten verwendete Antennenform im Bereich OBID i-scan. Die Antennengröße hängt dabeistark von den Anforderungen an die Lesereichweite und der Einsatzumgebung und den nationalenGrenzwerten ab.Bild 12:Verlauf der magnetischen Feldlinien einer Single Loop AntenneDie Reichweite einer Antenne ist abhängig von Position und Ausrichtung des Smart Labels. EineSingle Loop Antenne hat die größte Reichweite in der Mitte der Antenne und einer Ausrichtung desSmart Labels parallel zur Antennenfläche.Label
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 19 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H7. Technische Daten ID ISC.ANT300/300Mechanische Daten• Gehäuse Kunststoff ASA• Abmessungen ( B x H x T ) 322 mm x 337 mm x 40 mm ± 1 mm• Gewicht ca. 0,7 kg• Schutzart IP 65• Farbe SchwarzElektrische Daten• Maximale Sendeleistung 8 W• Zulässige Sendeleistung– EU-Raum (lt. EN 300 330)– USA (FCC Part 15)4,0 W1,5 W• Betriebsfrequenz 13.56 MHz• Reichweite Maximal 55 cm *• Antennenanschluß 1 x SMA Stecker (50 Ω)• Antennenanschlußkabel RG58, 50 Ω, ca. 3,6 m langUmgebungsbedingungen• Temperaturbereich– Betrieb– Lagerung–25°C bis +55°C–25°C bis +60°C• Vibration EN60068-2-610 Hz bis 150 Hz : 0,075 mm / 1 g• Schock EN60068-2-27Beschleunigung : 30 g
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 20 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C HAngewendete Normen• EMV EN 300 683• Sicherheit– Europa– USAEN 60950 (Auf Anfrage)UL 1950 (Auf Anfrage)*Label 46 x 75 mm2, über der Antennen Mitte, Empfindlichkeit / Minimale Feldstärke Hmin=85mA/mrms, parallele Ausrichtung des Labels zur Antenne. Sendeleistung 4 W.
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 21 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H8. Anhang Hilfreiche Werkzeuge für den Aufbau und Test der AntennenFür die Fehlersuche oder Inbetriebnahme der Antennen werden folgende Geräte empfohlen:• Laptop oder Personal Computer (PC) mit dem Betriebssystem (Microsoft Windows 95, 98, ME,2000, XP).• Servicesoftware ISCStart. Die Software ISCStart finden Sie auf der OBID® i-scan CD der Fir-ma FEIG ELECTRONIC GmbH.• SWR und Power Meter inklusive der Adapter auf SMA• Abgleich- bzw. Bernsteinschraubendreher mit Kunststoffklinge 2,4x0,5mm• 1 Stück Kabel RG 58 C/U ca. 20 – 25 cm lang mit zwei SMA Steckern (In der Regel Selbst-bau).Optional sind folgende Werkzeuge hilfreich:• HF Impedanz Analyser (Für 13,56 MHz)• Oszilloskope 2 Kanäle, Zeitbasis mindestens 10ns/Div bzw. analog Bandbreite von 100 MHz• 1 Stück Meßschleife1 1,5 m lang (Bestehend aus 50 Ohm, RG58 Kabel mit BNC Stecker undDrahtschleife (Durchmesser ca. 75 mm) am anderen Ende, (In der Regel Selbstbau)SchirmInnenleiterBNC-SteckerRG58 Kabel 2,5 mø 75
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 22 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H8.1. Gerätevorschläge und mögliche Bezugsquellen :1. VSWR – MeterAlan VSWR & Power – Meter KW 220Lieferanten:• CB Funkshop Rößner, 91637 Wörnitz, Tel.09868/932945, http://www.cb-funkshop.de• AEA, Vista, California 92083, USA• Garant – Funk, 53879 Euskirchen, Tel. 02251/55757Alan CTE Internaltional VSWR und Wattmeter K155Lieferant :• Conrad Electronic2. Antennen AnalyzerMFJ HF/UHF SWR AnalyzerModel MFJ-259B, 1.8 – 170 MHzLieferanten:• Austin Amateur Radio Supply, USA 1-800 423 2604• VHT – Impex, Ecke, Deutschland, Tel.: 05224/9709-0CIA – HF Complex Impedance Analyzer 5012 – 5000Lieferanten:• AEA, Vista, California 92083, USA• Garant – Funk, 53879 Euskirchen, Tel. 02251/557573. Adapter : UHF-> BNC, BNC-SMA, SMA-SMA, Abschlußwiderstand 50 ΩLieferanten:• Bürklin OHG, http://www.buerklin.com• Conrad.com AG, http://www.conrad.de• Farnell Electronic Components GmbH, 82041 Oberhaching, http://www.farnell.com
OBID®Montage ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Seite 23 von 43 M01001-2de-ID-B.DOCD E U T S C H
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 24 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S HDelivery volume:• 1 antenna ID ISC.ANT300/300-A including connection cable• Mounting instructionsThe user is cautioned that changes or modifications not expressly approved by theFEIG ELECTRONIC GmbH could void they our authority to operate this equipment.Note Copyright 2002 byFEIG ELECTRONIC GmbHLange Strasse 4D-35781 Weilburg-WaldhausenTel.: +49 6471 3109-0http://www.feig.deEdition: wm/02/06/05 - m01001-2de-id-b.docWith the edition of this document, all previous editions become void. Indications made in this manual may bechanged without previous notice.Copying of this document, and giving it to others and the use or communication of the contents thereof areforbidden without express authority. Offenders are liable to the payment of damages. All rights are reservedin the event of the grant of a patent or the registration of a utility model or design.Composition of the information in this manual has been done to the best of our knowledge. FEIGELECTRONIC GmbH does not guarantee the correctness and completeness of the details given in thismanual and may not be held liable for damages ensuing from incorrect or incomplete information. Since,despite all our efforts, errors may not be completely avoided, we are always grateful for your useful tips.The installation instructions given in this manual are based on advantageous boundary conditions. FEIGELECTRONIC GmbH does not give any guarantee promise for perfect function in cross environments.FEIG ELECTRONIC GmbH assumes no responsibility for the use of any information contained in thismanual and makes no representation that they free of patent infringement. FEIG ELECTRONIC GmbH doesnot convey any license under its patent rights nor the rights of others.OBID® is registered trademark of FEIG ELECTRONIC GmbH.
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 25 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S HContents1. Safety Instructions / Warning - Read before start-up ! 262. Functional description of the OBID® i-scan-system 273. Features of performance of antenna ID ISC.ANT300/300 274. Assembly and wiring 285. Startup 305.1 Radio regulations in the European Community and the U.S. .........................................305.2 The influence of the transmitting power on the reading range ......................................315.3 The influence of metal on the reading range....................................................................325.4 The influence of the noise level on the antenna’s working range..................................335.5 How to measure the voltage standing wave ratio (VSWR)..............................................345.6 Antenna tuning ....................................................................................................................356. Course of the antenna’s magnetic lines of electric flux 387. Technical data of ID ISC.ANT300/300 398. Appendix: useful tools for installation and testing 418.1 Recommended equipment and possible sources: ..........................................................42
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 26 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H1. Safety Instructions / Warning - Read before start-up !• The device has to be used only for the purpose designed by the manufacturer.• The operation manual has to be stored available at any time and has to be handed over toeach user.• Unauthorized changes and the use of spare parts and additional devices which have not beensold or recommended by the manufacturer may cause fire, electric shocks or injuries. Suchmeasures will lead to exclusion of any liability by the manufacturer.• The liability-prescriptions of the manufacturer in the issue valid at the time of purchase are validfor the device. The manufacturer is not legally responsible for incorrect, unsuitable manual orautomatical setting of parameters for a device or the incorrect application of a device.• Repairs can only be executed by the manufacturer.• Installation-, operation- and maintenance procedures should only be carried out by qualifiedpersonnel.• Before opening the device, the power supply must always be interrupted. Make sure that thedevice is without voltage by measuring. CAUTION! The fading of an operation control (LED) isno indicator for an interrupted power supply or the device being without voltage!• Works at the device and its installation have to be executed according to the national legalrequirements and local prescriptions.• When working on devices the valid safety regulations must be observed.• When working on an opened device note that the components may carry voltages of up to1000V.
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 27 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H2. Functional description of the OBID® i-scan-systemThe identification system OBID® i-scan is an inductive transmission system for touchless identifi-cation (ID) of moving objects. The components of the write/read system facilitate the writing andreading of passive data carriers (Transponder) with an actual frequency of 13.56 MHz, the so-called „smart labels“. It consists of a reader ID ISC.LR200, one or several antennas and one ormore smart labels used as a data storage medium.These smart labels are generally paper badges or tags with a wafer-thin transponder integrated forcommunicating with RFID read/write devices.If a smart label gets into the antenna’s local magnetic field, it is powered and may be read andwritten. Data is received by the same reader antenna that also produces the magnetic field andsends the data to the data carrier.The magnetic field and all data sent and received by the data carrier are able to penetrate almostall non-conductive materials, so that even hidden writing and reading is possible.The reader’s anticollision function facilitates the simultaneous reading of up to 50 smart labels persecond.3. Features of performance of antenna ID ISC.ANT300/300The Antenna ID ISC.ANT300/300 is a single-loop antenna with pre-set adjustment electronics andhas been optimized as a transmitting- and reception antenna for reader ID ISC.LR200. . At a cali-brated transmitting power of 4 W a reading range of up to 55 cm is possible. Furthermore, it can beused with other readers having a transmitter frequency of 13.56 MHz and an output impedance of50 Ω.The antenna has been factory calibrated on a wood block for an impedance of 50 Ω. After havingbeen installed in other surroundings, the antenna may be re-tuned for a defined range with the helpof jumpers.The antenna is suitable for both object- and personal identification. The preferred direction of asmart label is parallel to the antenna’s surface. The right position to obtain a maximum rangewould be above the centre of the antenna’s surface.
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 28 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H322±2267±140+0,5-1,0 267±1322±2337±238±0,528±0,513 0,0-1,05,6±0,24. Assembly and wiringThe antenna has been especially designed for installation with holding devices made of non-conductive materials (e.g. plastic or wood). It is suitable for both indoor as well as outdoor use. Inorder to facilitate the mounting, there are 4 bores (d=5,6 mm) with a spacing of 264 mm at the in-side of the antenna. For attachment, we recommend a wood screw (like DIN 96) or machine screw(like DIN 7985) with a pen head of minimum ∅ 10 mm till maximum ∅ 12 mm. The maximum tight-ening torque of the free turning screws are 2 Nm.If these existing bores are not sufficient, you can drill additional holes (d=5.6 mm) within thehatched area shown in Figure13Please keep a minimum distance of 10 cm to all metal parts! Even a distance of 50 cm tometal parts will lead to a reduction of the reading range.Figure13: installation drawing ID ISC.ANT300/300Allmeasurements in mm.For antenna tuning open the housing by removing the four screws at the cover. The maximumtightening torque for the cover screws is 0,2 Nm – 0,25 Nm.antenna opening(cover)
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 29 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S HThe antenna is connected directly to the reader with the help of the connecting cable and the SMA-plug. For industrial environments, we recommend to insert the ID ISC.ANT.T transformer betweenreader and antenna.Figure 14: Wiring diagram - reader with transformer and base antennaIn order to suppress possible interferences, reader ID ISC.LR200 is equipped with two toroidalcores. As far as possible, one of these toroidal cores should be integrated into the antenna con-nection cable. For this purpose, the coaxial cable has to be pulled through the core 4 times andhas to be located as close as possible to the core. The maximum distance between reader andtoroidal coures should be 10 cm.Figure 15: Assembly of the toroidal core at the coaxial cablePlease also observe the following recommendations:• Up to a distance of 50 cm, the antenna cable should always be lead away from the antennavertically and installed permanently.• In order to obtain an optimum reading range, the antenna connection cable should not beshortened or extended. If an extension is absolutely necessary, please use a 50 Ω cable with alength of 2λ (half the wavelength at 13,56 MHz, RG58=7,20 m). However, this may lead to aminor sensitivity reduction (approx. 2 cm readding range / extension).• Please keep a minimum distance of 30 cm between the antenna cable and all parallel, powercables.After the installation has been completed, an operational check can be performed with the help ofthe reader and a smart label. With a transmitting power of 4W and a label size of 70 mm x 54 mm(ISO-card size) the reading range in the centre of the antenna should be approx. 50 cm – 55 cm.Otherwise, the adjustment of the antenna to the impedance of 50 Ω should be checked with thehelp of an SWR – Meter. In addition to that, you should also check the noise level at the reader.ReaderID ISC.ANT.TID ISC.ANT300/300
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 30 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H5. Startup5.1 Radio regulations in the European Community and the U.S.Under optimal ambient conditions and in connection with reader ID ISC.LR200 , the antenna canbe operated with maximum 4.0 W in Europe and maximum 1.5 W in the U.S.. In case of higher orlower limiting values, please adjust the transmitting power or reduce the magnetic radiation by us-ing a radio shield.The design and RF power of the antennas is affected mainly by the country-specific RF regula-tions. The entire EU geographic area is covered under uniform limits specified in the R&TTEguideline and EN 300 330. In North America this is regulated by FCC Part 15.In EU countries the maximum permissible field strength at 13.56 MHz at a distance of 10 m is:42dBµA/m. In the U.S. this is 38dBµA/m.Since FCC Part 15 prescribes a separation of 50 dB between the carrier and sidebands, theReader may be operated in the USA only using 1 of 256 bit coding (modulation).Under optimal ambient conditions and in connection with reader ID ISC.LR200 , the antenna canbe operated with maximum 4.0 W in Europe and maximum 1.5 W in the U.S.. In case of higher orlower limiting values, please adjust the transmitting power or reduce the magnetic radiation by us-ing a radio shield.When commissioning the antennas, the system integrator and installer should be sure that the in-stallation instructions are followed, the necessary Reader settings have been made and that thelimit values prescribed by the national regulatory agency are not exceeded.Furthermore the Reader must be configured as follows:Parameter Europe U.S.GeneralRF-Power – CFG 3 4 W 1.5 WISO15693 LabelDownlink RF Modulation – CFG8 / ISO-MODE / MOD10 % 10%Downlink RF Data coding –CFG 8 / ISO-MODE / FASTFast (1/4) or Normal (1/256) Normal (1/256)Timeslots - CFG 8 / ISO-MODE/ NO-TS16 Timeslots 16 TimeslotsInventory Command Option –CFG 8 / ISO-CMD-OPTION /BREAKComplete Timeslot length at“NO TAG“Complete Timeslot length at“NO TAG“I-Code 1Downlink RF Data coding –CFG 8 / ICODE-MODE / FASTFast Mode (1/1) or NormalMode (1/256)- Normal Mode (1/256)
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 31 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H5.2 The influence of the transmitting power on the reading rangeThe antenna’s working range is dependent on the antenna itself, the reader, the smart label andthe adjusted transmitting power of the reader. Due to the fact that the smart label gets its energyfrom the magnetic field produced by the antenna and that the field intensity decreases at higherdistances, the radiated transmitting power has strong influence on the range.Figure 16: reading range* in dependance on the transmitting power*Label 46 x 75 mm2, over the centre of the antenna, sensitivity / minimum operating fieldHmin=85mA/m rms, parallel orientation to the antenna,. transmitting power 4 W.A transmitting power of more than 8 W could, in dependance on the ambient temperature, heat upthe antenna and may even destroy it.303540455055606570012345678910transmitting power [W]reading range [cm]
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 32 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H5.3 The influence of metal on the reading rangeA magnetic field cannot penetrate metal or other magnetically conductive materials. The course ofthe lines of electric flux and the inductivity of the antenna is changed and has therefore a consider-able influence on the reading range. Furthermore, the filed is weakened by the mutual inductanceresponse the eddy current within the metal.The change of inductivity may often be compensated with the help of the tuning electronics. Figure17 illustrates the influence of a metal plate on the antenna with (upper line) and without rebalanc-ing.Figure 17: reading range* in dependance on the distance to metal*Label 46 x 75 mm2, over the centre of the antenna, sensitivity / minimum operating fieldHmin=85mA/m rms, parallel orientation to the antenna,. transmitting power 4 W.If metal parts cannot be avoided close to the antenna, please observe the following:• The minimum distance between metal and antenna is 10 cm. A distance of 30 cm will lead to aconsiderable reduction in the reading range. At a distance of 50 cm to metal parts, there will bealmost no influence to be measured.• Metal parts must not form closed loops or electric circuits. These have to be electrically sepa-rated at one point.• Metal parts in close vicinity to the antenna have to be grounded in star configuration with agood HF-connection.303540455055600 102030405060distance to metal [cm]reading range [cm]
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 33 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H5.4 The influence of the noise level on the antenna’s working rangeInterferences have to be largely avoided, so that the smart label may be read by the receiver evenat low signal levels. The amplitude of the interference levels can be found out at readerID ISC.LR200 with the help of the noise levels. Critical are not the absolute measured values, butrather the difference between Umax-Umin.This has been simulated at 4W and represented graphically in the following figure.Figure 18: reading range* in dependance on the noise levels*Label 46 x 75 mm2, over the centre of the antenna, sensitivity / minimum operating fieldHmin=85mA/m rms, parallel orientation to the antenna,. transmitting power 4 W.The difference of the noise levels (Umax - Umin) should be less than 20 mV.Possible reasons for excessive noise levels:• Bad (HF-)connections between reader and antenna.• Improper cable layout between antenna and reader• Badly tuned antenna• Interfering signals of other electronic appliances or transmitting stations.• Interfering signals on the reader’s power supply line.• Interfering signals coming from other cables close to the cables leading to and away from thereader.• Metal parts close to the antenna2025303540455055600 100 200 300 400 500Noise Level Umax-Uminreading range [cm]
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 34 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H5.5 How to measure the voltage standing wave ratio (VSWR)If an antenna has been tuned, the question is: how good is the adjustment between reader andantenna? In this case, the VSWR –meter is a very useful aid. This device measures the ratio be-tween supplied and reflected energy. A VSWR of up to 1.3 :1 is considered to be sufficient. Veryoften, a wattmeter is integrated into these devices.Figure 19:Inserting a VSWR meter into the antenna cableThe cable between the Reader and the SWR meter should either be very short (< 20 cm) or 7.20m (RG 58=Lambda/2) long. If the VSWR is greater than 1.3:1 after tuning, use trim capacitors C1and C2 on the board of the base antenna to perform a slight adjustment.Furthermore the VSWR meter can be used at any time to check the tuning of the base antennas. Ifchanges in local conditions result in detuning of the antennas, this can be verified wheneverdesired.In addition to the losses indicated by the SWR due to mismatching between the cable and theantenna, it happens that the Reader drives different output currents depending on the antennaimpedance, resulting in power variance. This means that at 50 Ω a current of approx. 0.3 A flows.No current flows when an output is open, and when there is a short circuit the current is limited toapprox. 1.0 A. Matching the antenna also has a slight effect on the noise levels.base antennaID ISC.ANT300/300SWR / Power MeterReaderID ISC.LR200
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 35 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H5.6 Antenna tuningThe antenna has been factory-tuned on a wood block at an impedance of 50 Ω. If it is installed in adefined distance to metal or other magnetically conductive materials, no adjustment or re-adjustment will be necessary.After installation in different ambiance conditions, the antenna may be re-tuned for a limited sectorwith the help of jumpers and trimming capacitors. For this purpose you will either need an SWR –meter or a measuring device (antenna/impedance analyzer) in order to determine the impedanceat 13,56 MHz.Figure 20: The antenna’s impedance in dependance on the frequencyIf metal is brought close to the antenna, the impedance curve (Figure 20) shifts to the right andslightly downwards. This means that the closer the metal part comes, the impedance value willdecrease and then increase more and more. During this process, the antenna will once again passthe value of 50 Ω. However, this operating point does not lead to optimal reading ranges. The op-timal operating point always lies on the series resonance, which in this case equals the minimumvalue on the impedance curve.
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 36 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S HFigure 21: Top view: Circuit boardFigure 22 : trimming capacitor at neutral positionFigure 23: two trimming capacitors with equal C-valuesThe trim capacitor pairs (C2,C3 or C1,C40) should always to set to approximately the same ca-pacitance. Maximum capacitance is reached when both dots point to the tip (up in this example),and minimum capacitance is set when both dots point towards the flat side.In order to re-adjust the antenna on 50 Ω and phase angle 0°, trimming capacitors C1, C2, C3 andC40 may be used for re-trimming. See chapter 5.5 How to measure the voltage standing waveratio (VSWR). Should the setting range of the trimming capacitors be insufficient, jumper terminalsX2,X3 and X4 may be used for a rough pre-adjustment.
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 37 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S HPlease proceed as follows:• Adjust capacities C1,C2, C3 and C40 at the neutral position (see Figure 22)• Adjust capacities X2,X3 at the optimal value lying close to 50 Ω• Adjust capacities X4 at the optimal value lying close to 50 Ω• Trim capacity C2 and C3 optimal value lying close to 50 Ω.• Trim capacity C1 and C40 at 50 Ω ± 1 Ω and phase angle 0°± 3°For trimming the capacitors, we recommend an amber- /adjustment screwdriverNote: Voltages as high as 1000V may be present on the antenna wire or on various compo-nents of the tuning boards. Before starting your work first disconnect the antenna from theReader. When tuning the antenna make sure no components inside the housing aretouched.The following chart has been made up in order to facilitate this process. It may be used as a guide-line value for the adjustment process.Chart 2: Jumper positionsJumpers, insertedDistance to metalplate X2 X3 X410 cm 5-6,7-8,11-12 5-6,7-8,11-12 1-2,3-4,5-6,7-820 cm 1-2,7-8,11-12 1-2,7-8,11-12 3-4,5-6,7-830 cm 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-840 cm 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-850 cm 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-860 cm 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-8Without metal plate 7-8,11-12 7-8,11-12 3-4,5-6,7-8
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 38 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H6. Course of the antenna’s magnetic lines of electric fluxFigure 24 shows the field alignment of a simple single loop antenna. This is the most simple andmost frequently used antenna type in the sector of OBID i-scan. Its size depends highly on thereading range requirements and the place of application as well as the national limiting values.Figure 24: course of the magnetic lines of electric flux of a single loop antennaThe working range of an antenna depends very much on the position and alignment of the smartlabel. A single loop antenna has the highest range in the centre of the antenna and if the smartlabel is aligned parallel to the antennas surface.Label
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 39 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H7. Technical data of ID ISC.ANT300/300Mechanical data• Housing Plastic ABS• Dimensions ( W x H x L ) 322 mm x 337 mm x 40 mm ± 1 mm• Weight approx. 0,7 kg• Protection class IP 65• Colour BlackElectrical data• Maximum transmitting power 8 W• Admissible transmitting power– EU (according EN 300 330)– U.S. (according FCC Part 15)4.0 W1.5 W• Operating frequency 13.56 MHz• Working range Maximum 55 cm *• Antenna connection 1 x SMA plug (50 Ω)• Antenna connection cable RG58, 50 Ω, approx. length of 3,6 mAmbiance conditions• Temperature range– operation– storage–25°C to +55°C–25°C to +60°C• Vibration EN60068-2-610 Hz to 150 Hz :0,075 mm / 1 g• Shock EN60068-2-27Acceleration : 30 g
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 40 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S HApplicable standards• EMV EN 300 683• Safety– Europe– U.S.EN 60950 (on request)UL 1950 (on request)*Label 46 x 75 mm2,, over the centre of the antenna, sensitivity / minimum operating fieldHmin=85mA/m rms, parallel orientation to the antenna,. transmitting power 4 W.
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 41 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H8. Appendix: useful tools for installation and testingWe recommend the following devices for trouble shooting and initiation of the antennas:• Laptop or personal computer (PC) running under Microsoft Windows 95, 98, ME, 2000.• Service software ISCStart (V4.02 or higher). This software can be found on the OBID® i-scanCD-ROM supplied by FEIG ELECTRONIC GmbH..• SWR and Power Meter including SMA connectors (female) or appropriate adapters.• Qty. 1 cable RG 58 C/U approx. 20 – 25 cm (7.8 – 9.8 in) long with two male SMA plugs (gen-erally self-assembled).• Adjustment- resp. amber screwdriver with a 2,4x0,5mm plastic bladeOptionally, the following tools will be useful:• HF impedance analyser (for 13,56 MHz)• Oszilloscopes: 2 channels, time base min. 10ns/Div resp. analog band width of 100 MHz• 2 measuring loops, length: 1,5 m (consisting of 50 Ohm, RG58 cable with BNC plug and wirecoil (diameter approx. 75 mm) at the other end (usually self-constructed)screencentre conductorBNC-plug, maleRG58 cable 2,5 mø 75
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 42 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H8.1 Recommended equipment and possible sources:1. VSWR – MeterAlan VSWR & Power – Meter KW 220Vendors:• CB Funkshop Rößner, 91637 Wörnitz, Tel.09868/932945, http://www.cb-funkshop.de• AEA, Vista, California 92083, USA• Garant – Funk, 53879 Euskirchen, Tel. 02251/55757Alan CTE International VSWR and Wattmeter K155Vendor:• Conrad Electronic1. Antenna analyzerMFJ HF/UHF SWR Analyzer• Model MFJ-259B, 1.8 – 170 MHzVendors:• Austin Amateur Radio Supply, USA 1-800 423 2604• VHT – Impex, Ecke, Germany, Tel.: 05224/9709-0CIA – HF Complex Impedance Analyzer 5012 – 5000Vendors:• AEA, Vista, California 92083, USA• Garant – Funk, 53879 Euskirchen, Tel. 02251/557572. Adapter : UHF-> BNC, BNC-SMA, SMA-SMA, Abschlußwiderstand 50 ΩVendors:• Bürklin OHG, http://www.buerklin.com• Conrad.com AG, http://www.conrad.de• Farnell Electronic Components GmbH, 82041 Oberhaching, http://www.farnell.com3. Amber / Tuning screwdrivers with plastic bladeBlade size: 2,4x0,5mmVendors:• Bürklin Bestellnummer 06 L 8364
OBID®Installation ID ISC.ANT300/300-AFEIG ELECTRONIC GmbH Page 43 of 43 M01001-2de-ID-B.DOCE N G L I S H4. OscilloscopeTektronix TDS 210 or a model from the TDS2xx or TDS3xx. seriesAgilent 54622D or a model from the 546xx seriesVoltcraft 100 MHz- Oscilloskope 6100Hameg HM 407 or HM 1507-3Vendors:• Tektronix Inc, http://www.tektronix.de oder http://www.tektronix.com• Agilent Technoligies, http://www.agilent.com• Conrad Electronic GmbH, 92240 Hirschau, http://www.conrad.de• ELV Elektronik AG 26787 Leer, http://www.elv.de oder http://www.elv.com• DataTec GmbH, 72770 Reutlingen, http://www.datatec.com5. EMC ferrite toroid coresDiameter da=28, di=16, I=20, B.Nr.742 701 4Diameter da=40,6 di=27,4 I=15, B.Nr.742 701 5VendorWürth Elektronik GmbH & Co.KGRiedenstraße 1674635 KupferzellTel.: 07944 / 91 93 0www.wuerth.de oder www.wuerth.com

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