Feig Electronic MR200 Inductive Reader User Manual Antenna 2

Feig Electronic GmbH Inductive Reader Users Manual Antenna 2

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Users Manual Antenna 2

MONTAGEINSTALLATIONfinalpublic2002-06-04M01004-2de-ID-B.docOBID® i-scanID ISC.ANT800/600-AID ISC.ANT800/600-BBasis- und ErgänzungsantenneBase and complementary antenna(deutsch / english)
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 2 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 3 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C Hdeutsche Version ab Seite 4english version from page 40E N G L I S H
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 4 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C HLieferumfang:• 1 Antenne ID ISC.ANT800/600-A oder ID ISCANT800/600-B inklusive Anschlußkabel• MontageanleitungHinweis Copyright 2002 byFEIG ELECTRONIC GmbHLange Straße 4D-35781 Weilburg-WaldhausenTel.: +49 6471 3109-0http://www.feig.deAusgabe: wm/02/06/04 - m01004-2de-id-bwm0406.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.• Sind Bits innerhalb eines Bytes mit dem Zeichen „-“ gefüllt, so sind diese Bitstellen i.d.R. fürzukünftige Erweiterungen reserviert oder für interne Fertigungs- und Testfunktionen belegt. Die-se Bitstellen sollten nicht verändert werden, da dies zu einem unerwarteten Betriebsverhaltendes Geräts führen kann.• Die verwendeten Zahlenformate sind0...9: für dezimale Zahlenwerte und0x00...0xFF: für hexadezimale Zahlenwerte,b0...1 für binäre Zahlenwerte.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 5 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C HInhalt1. Sicherheits- und Warnhinweise - vor Inbetriebnahme unbedingt lesen 72. Funktionsprinzip des OBID® i-scan-Systems 83. Leistungsmerkmale der Antenne ID ISC.ANT800/600-A Antenna Type A 84. Leistungsmerkmale der Antenne ID ISCANT800/600-B Antenna Type B 95. Mögliche Geräteanordnungen mit der Antenne ID ISC.ANT800/600 105.1. Mögliche Schaltungsbeispiele ..........................................................................................105.2. Typische Antennenaufbauten ..........................................................................................115.3. Zur Inbetriebnahme benötigte Komponenten ................................................................126. Montage und Anschluß 136.1. Hinweise zur Kabelführung der Antennenzuleitung ......................................................167. Der Abgleich der Antennen 177.1. Vorbereitungen..................................................................................................................187.2. Abgleich der Basisantenne ..............................................................................................207.3. Der Abgleich der zweiten Basisantenne .........................................................................237.4. Feinabgleich der beiden Antennen..................................................................................247.5. Der Abgleich der Ergänzungssantenne ..........................................................................268. Inbetriebnahme 278.1. Funk-Regularien im EU-Raum und der USA...................................................................278.2. Spezielle Antennenaufbauten ..........................................................................................288.3. Der Einfluß der Sendeleistung auf die Lesereichweite..................................................308.4. Der Einfluß von Metall auf die Reichweite ......................................................................318.5. Der Einfluß der Noise Level auf die Reichweite der Antenne .......................................32
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 6 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H8.6. Das Messen des Stehwellenverhältnisses VSWR..........................................................338.7. Messen des Phasenwinkel und Überprüfung der Ströme in der Antenne...................349. Technische Daten ID ISC.ANT800/600-A und ID ISC.ANT800/600-B 3510. Anhang A Hilfreiche Werkzeuge für den Aufbau und Test der Antennen 37Gerätevorschläge und mögliche Bezugsquellen : .................................................................38
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 7 von 75 M01004-2de-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.• Der angebrachte Kühlkörper für die Leistungswiderstände können sich während des Betriebesstark erwärmen.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 8 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H2. 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 (Transponder) mit der Arbeitsfrequenzvon 13,56 MHz, sogenannten „Smart Label“, möglich. Es besteht aus den Komponenten Reader,einer oder mehreren Antennen und einem oder mehreren Labeln als Speichermedium für die Da-ten.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.ANT800/600-A Antenna Type ADie Basisantenne ID ISC.ANT800/600-A Antenna Type A ist eine Single Loop Antenne mit Ab-gleichelektronik und wurde als eine Sende- und Empfangsantenne für den Reader ID ISC.LR200optimiert. Bei einer eingestellten Sendeleistung von 4 W ist eine Lesereichweite von bis zu 80 cmmöglich. Ebenfalls ist ein Betrieb an anderen Readern mit einer Sendefrequenz von 13,56 MHzund der Ausgangsimpedanz von 50 Ω möglich.Die Antenne besteht aus dem elektrischen Antennenleiter, Gehäuse und der AbgleichelektronikID ISC.SAT.A Static Antenna Tuner Type A. Der Tuner wurde abgeglichen und behält seineEinstellungen für die Antenne solange bei, wie die Umgebungsbedingungen unverändert bleiben.Der Einsatz des Static Antenna Tuning Controllers ID ISC.SAT.C-A ist für die Erstinstallation einerOBID i-scan Long Range Applikation vorgesehen oder wird bei einer Anpassung derAntennenabstimmung aufgrund veränderter Umgebungsbedingungen benötigt.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 des GerätsID ISC.SAT.C-A Static Antenna Tuning Controller neu abgestimmt werden.Die Antenne kann sowohl für die Güter- als auch in der Personenerkennung verwendet werden.Sie ist für die Montage im Innen- wie auch den Außenbereich geeignetDie Vorzugsrichtung eines Smart Label ist parallel zur Antennenfläche. Die maximale Reichweitewird über der Mitte der Antennenfläche erreicht.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 9 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H4. Leistungsmerkmale der Antenne ID ISCANT800/600-B Antenna Type BDie Antenne ID ISC.ANT800/600-B Antenna Type B ist die Ergänzungsantenne zur BasisantenneID ISC.ANT800/600-A Antenna Type A. Basis- und Ergänzungsantenne bilden ein Gate zur Per-sonen- oder Gütererkennung. In Abhängigkeit von der Antennenkonfiguration sind 1 bis maximal 3Leserichtungen der Smart Label und Antennenabstände (Gatebreiten) von 0,80 m bis zu 1,50 mmöglich (Smart Label in ISO-Kartengröße).Die Antenne besteht aus dem elektrischen Antennenleiter, Gehäuse und der AbgleichelektronikID ISC.SAT.B Static Antenna Tuner Type B. Der Tuner wird mit dem Static Antenna TuningControllers ID ISC.SAT.C-A abgeglichen und behält seine Einstellungen für die Antenne solangebei, wie die Umgebungsbedingungen unverändert bleiben.Die Antenne wird über die magnetische Kopplung mit der Basisantenne versorgt. Zur Optimierungder Lesereichweite wird das Empfangssignal (Labelantwort) auf der Ergänzungsantenneelektrische ausgekoppelt. Die Verbindung zu dem zweiten Empfänger des Reader ID ISC.LR200wird mit Hilfe des beigelegten Koaxial - Kabel hergestellt.Der Einsatz des Static Antenna Tuning Controllers ID ISC.SAT.C-A ist für die Erstinstallation einerOBID i-scan Long Range Applikation vorgesehen oder wird bei einer Anpassung derAntennenabstimmung aufgrund veränderter Umgebungsbedingungen benötigt. DerAbgleichvorgang wird in der Montageanleitung der Geräte ID ISC.SAT.C-A, ID ISC.SATA-A undID ISC.SAT.B-A beschrieben (Datei: M91191-3de-ID-B).Die Vorzugsrichtungen eines Smart Label im Gate ist parallel zur Antennenfläche und quer zu denAntennen am Anfang und Ende des Gates bei senkrechter Labelausrichtung. Die maximaleReichweite wird in der Mitte der Antennenfläche im Gate erreicht.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 10 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H5. Mögliche Geräteanordnungen mit der Antenne ID ISC.ANT800/600An den Reader ID ISC.LR200 können abhängig von der Applikation verschiedene Antennenauf-bauten angeschlossen werden. Einige Schaltungsbeispiele werden nachfolgend aufgeführt.5.1.Mögliche SchaltungsbeispieleBild 1 Schaltskizze: Ein Reader und eine BasisantenneNur mit sehr geringen Leistungen innerhalb der gesetzlichen Funkvorschriften.Bild 2 Schaltskizze: Ein Reader und zwei BasisantennenBild 3 Schaltskizze: Ein Reader, eine Basis- und eine ErgänzungsantenneID ISC.ANT.PSID ISC.ANT800/600-AID ISC.ANT800/600-AReaderID ISC.ANT.TID ISC.ANT800/600-BID ISC.ANT800/600-AReaderReaderID ISC.ANT.TID ISC.ANT800/600-A
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 11 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C HBild 4 Schaltskizze: Ein Reader, zwei Basis- und zwei Ergänzungsantennen5.2. Typische AntennenaufbautenNr Typ Benötigte Geräte Applikation1 Ein Reader und eineBasisantenne1 x ID ISC.LR200-A1 x ID ISC.ANT.T-A1 x ID ISC.ANT800/600-AEinfache Applikationen mit einerLeserichtung b.z.w. Labelorientie-rung bis 50 cm Reichweite2 Ein Reader und zweiBasisantennen1 x ID ISC.LR200-A1 x ID ISC.ANT.PS-A2 x ID ISC.ANT800/600-AGate Applikationen mit großen Ga-tebreiten und einer oder zwei Lese-richtungen bzw. Labelorientierun-gen3 Ein Reader und zweiBasisantennen in fest-gelegter Montageposi-tion1 x ID ISC.LR200-A1 x ID ISC.ANT.PS-A2 x ID ISC.ANT800/600-AEinfache Applikationen mit einerLeserichtung bzw. Labelorientierun-gen bis 80 cm Reichweite. Funkzu-lassung ohne Abschirmung möglich.4 Ein Reader und eineBasis- und eine Er-gänzungsantenne1 x ID ISC.LR200-B1 x ID ISC.ANT.T-A1 x ID ISC.ANT800/600-A1 x ID ISC.ANT800/600-BGate Applikationen bis zu 1 m und 2oder 3 Leserichtungen bzw. Label-orientierungen. Teilweise mit Funk-zulassung möglich (mit Schirmung).5 Ein Reader und zweiBasis- und zwei Er-gänzungsantennen1 x ID ISC.LR200-B2 x ID ISC.ANT.PS-A2 x ID ISC.ANT800/600-A2 x ID ISC.ANT800/600-BGate Applikationen mit 2 Gateshintereinander bis zu 1 m Ga-tebreite , großen Lesefenstern und3 Leserichtungen bzw. Labelorien-tierungen. Funkzulassung möglich.2 x ID ISC.ANT.PS2 x ID ISC.ANT800/600-B2 x ID ISC.ANT800/600-AReader
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 12 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H5.3. Zur Inbetriebnahme benötigte Komponenten• 1 Stück ID ISC.SATC-A Static Antenna Tunning Controller• Servicesoftware ISCStart ab Version 4.02 auf einem PC mit MS Windows Betriebssystem. DieSoftware ISCStart finden Sie auf der OBID® i-scan CD der Firma FEIG ELECTRONIC GmbH.• 1 Stück SWR Meter mit SMA Buchsen oder Adapter zu SMA–Buchsen.• 1 Stück Kabel RG 58 C/U ca. 20 – 25 cm lang mit zwei SMA Stecker.• 1 Stück Bernstein Schraubendreher.• 1 Stück Oszilloskop. (Abgleich der Antennen ID ISC.ANT800/600 Type B)• 2 Stück Meßschleifen. (Abgleich der Antennen ID ISC.ANT800/600 Type B)Genauere Angaben zu den Geräten entnehmen Sie bitte der Gerätebeschreibung oder dem 10.Anhang A Hilfreiche Werkzeuge für den Aufbau und Test der Antennen
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 13 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H6. Montage und AnschlußDie Antennen ID ISC.ANT800/600 Type A und B sind für die Montage an Halterungen aus nichtleitenden Materialien (z.B. Kunststoff oder Holz) sowohl für den Innen- wie auch den Außenbereichkonzipiert. Zur Befestigung der Antenne befinden sich im Innenbereich der Antenne 6 Bohrungen(d=5,4 mm). Abstand: Siehe Bild 5. Zur Montage empfehlen wir eine 5 mm Holzschraube (DIN 96)oder eine Maschinenschraube (DIN 7985) mit einem Kopfdurchmesser von mindestens 10 mm bismaximal 12 mm. Das maximale Anzugsmoment für freidrehende Schrauben beträgt 2,0 Nm.Reichen die vorhandenen Bohrungen nicht aus, können innerhalb des schraffierten Bereichs, wei-tere Löcher (d=5,4 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.Bild 5: Montagezeichnung ID ISC.ANT800/600 Type A und BAlle Maße in mmZum Abgleichen der Antenne muß der Deckel über der Antennenöffnung entfernt werden. DasAnzugsmoment der Deckelschrauben beim Verschließen der Antenne beträgt 0,2 Nm – 0,25 Nm.Werden mehrere Antennen nebeneinander montiert, sollten alle Antennen so befestigt werden,daß die Deckel von einer Seite geöffnet werden können.Antennenöffnung(Deckel)5103826620±15,413852±1728364838±1
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 14 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C HBild 6: Montageskizze Ansicht von obenWird ein Gate mit einer/zwei Basis- und einer/zwei Ergänzungsantenne aufgebaut, so sollten dieAntennenöffnungen/Deckel alle nach außen (vom Gate weg) oder alle zur Gatemitte zeigen. Wei-terhin müssen die Deckel nach rechts und links angeordnet werden (Siehe Bild 6).Die Antennen werden mit Hilfe des Anschlußkabels (siehe 5.1.Mögliche Schaltungsbeispiele) undeinem SMA- Stecker direkt an den Reader angeschlossen. Um Störungen in industriellen Umge-bungen zu unterdrücken empfehlen wir zusätzlich das Gerät ID ISC.ANT.T Antenna Transformerzwischen Reader und Basisantenne zu schalten.Um mögliche Störungen zu unterdrücken, werden dem Reader ID ISC.LR200 2 Ringkerne∅ 28 mm x 20 mm beigelegt. Diese sollten in die Antennenanschlußkabel der Basis- und Ergän-zungsantenne eingebaut werden. Dafür ist das Koaxial - Kabel mindestens vier mal, eng anliegenddurch den EMV - Ringkern zu schleifen. Der Abstand zwischen Readeranschluß und Ringkernsollte dabei maximal 10 cm betragen.Bild 7: Montage des Ringkerns auf der AntennenzuleitungUm EMV Vorschriften in der USA nach FCC Part 15 einzuhalten, müssen in die Anschlußkabel derAntennen ID ISC.ANT800/600 Typ A und B zwei Ringkerne wie in Bild 8 skizziert eingebaut wer-den.Der dem Reader beigelegte EMV - Ringkern ∅ 28 mm x 20 mm ist am Anfang des Kabels einzu-bauen. Dafür ist die Antennenzuleitung mindestens vier mal, eng anliegend durch den Ringkern zuschleifen. Der Abstand zwischen Readeranschluß und Ringkern sollte dabei maximal 10 cm betra-gen.Der EMV - Ringkern ∅ 41 mm x 15 mm ist genau in der Mitte des Antennenkabels zu montieren.Dafür ist das Koaxial – Kabel mindestens zehn mal, eng anliegend durch den Ringkern zu schlei-fen. Dieser Ringkerne sind den Antennen beigelegt.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 15 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C HBild 8: Montage der beiden Ringkerne auf der AntennenzuleitungNach der Montage kann die korrekte Funktion der Basisantenne ID ISC.ANT800/600-A mit Hilfedes Readers und eines Smart Labels geprüft werden. Bei einer Sendeleistung von 4,0 W und einerLabelgröße von 70 x 54 mm (ISO-Kartengröße) sollte die Lesereichweite in der Mitte der Basisan-tenne bei ca. 80 cm liegen.Wurde ein Gate mit Basis- und Ergänzungsantenne aufgebaut, kann die korrekte Funktion derBasisantenne ID ISC.ANT800/600-A und der Ergänzungsantenne ID ISC.ANT800/600-B mit Hilfedes Readers und einem Smart Label überprüft werden. Dafür müssen beide Antennen bei einerSendeleistung von 4,0 W, einer Labelgröße von 46 x 75 mm2 (ISO-Kartengröße), einer Gatebreitevon 1 m und einer Labelausrichtung parallel zur Antenne nach außen (außerhalb vom Gate) eineLesereichweite von 70-80 cm erreichen.Andernfalls sollte die Anpassung der Basisantenne an die Impedanz von 50 Ω mit Hilfe eines SWR– Meters, sowie die Rauschwerte (Noise Level) am Reader überprüft werden. Die Überprüfung derFunktion der Ergänzungsantenne ist in 8.7. Messen des Phasenwinkel und Überprüfung der Strö-me in der Antenne beschrieben.Werden mehrere Antennen ID ISC.ANT800/600 oder Gates an verschiedenen Readern ange-schlossen, muß ein Mindestabstand von 10 m zwischen den Antennen oder Gates eingehaltenwerden. Andernfalls ist ein Multiplexen der Reader notwendig.Achtung: Am Antennenleiter oder an verschiedenen Bauteilen der Abgleichplatinen könnenSpannungen bis zu 1000V auftreten. Vor dem Beginn der Arbeiten muß die Antenne vomReader getrennt werden. Beim Aufstecken des Controllers ID ISC.SATC-A auf die Antenneist darauf zu achten, daß keine Bauteile innerhalb des Gehäuse berührt werden.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 16 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H6.1. Hinweise zur Kabelführung der AntennenzuleitungBei der Kabelführung bzw. beim Aufbau von Einzelantennen oder Antennen Gates ist auf folgen-des zu achten:• Das Antennenkabel ist immer vor dem Abgleichen fest zu verlegen. Bei späteren Änderungensollten mit den Oszilloskope die Phase und Amplitude der Ströme kontrolliert werden.• Bis zu einem Abstand von 50 cm sollte das Antennenkabel immer senkrecht von der Antenneweg geführt werden.• Muß das Antennenkabel näher an der Antenne entlang verlegt werden, so sind mindestens20 cm Abstand einzuhalten.• Ein Verlegen des Antennenkabel durch die Antenne ist immer ungünstig. Falls sich dies nichtVermeiden läßt darf das Antennenkabel nur im Winkel von 90 Grad zum Abgleich, zum gege-nüberliegenden Antennenrohr in der Mitte der Antenne verlegt werden.• Um optimale Lesereichweiten zu erzielen sollte das Antennenanschlußkabel nicht verkürzt oderverlängert werden. Ist eine Verlängerung zwingend erforderlich, so kann dies mit einem 50 ΩKabel in der Länge 2λ (halbe Wellenlänge bei 13,56 MHz, RG58=7,20 m) durchgeführt wer-den. Dabei ist mit geringen Empfindlichkeitsverlusten zu rechnen.• Das Antennenkabel muß einen Abstand von wenigstens 30 cm zu parallel geführten stromfüh-renden Leitungen haben.Bild 9: Lesereichweite* in Abhänigkeit der Antennenzuleitung in 2λSchritten*Label 46 x 75 mm2 über der Antennen Mitte, Empfindlichkeit / Minimale Feldstärke Hmin=85mA/mrms, parallele Ausrichtung des Labels zur Antenne. Sendeleistung 4 W7374757677787980810 3,62 7,24 10,86 14,48 18,1 21,72 25,34 28,96Länge der AntennenzuleitungReichweite [cm]
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 17 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H7. Der Abgleich der AntennenUm die gültigen Funkvorschriften einzuhalten, ist bei einer eingestellten Sendeleistung von größer1 W mindestens ein Aufbau aus zwei Basisantennen notwendig. Daher gehen wir hier von dieserStandard Konfiguration aus.Das Abgleichen eines Gates aus Basis- und Ergänzungsantenne wird in der Application Note“Aufbau und Abgleich einer Gateantenne mit 1 m x 1 m Lesefenster in beliebiger Label –Orientierung” beschrieben. Dateiname: N10900-2d-ID-B.pdf. Dieses Dokument finden Sie auf derOBID® i-scan CD der Firma FEIG ELECTRONIC GmbH.Der Abgleich eines Gates aus vier Basisantennen wird in der Application Note “ Aufbau und Ab-gleich einer Gateantenne aus vier Basisantennen“ beschrieben. Dateinamen: N11000-2d-ID-B.pdf.Dieses Dokument finden Sie auf der OBID® i-scan CD der Firma FEIG ELECTRONIC GmbH.Vor dem Abgleichen der Basis- oder Ergänzungsantenne müssen die Antennen und Antennenka-bel fest montiert werden. Die Geräte ID ISC.ANT.T-A Transformer und ID ISC.ANT.PS-A PowerSplitter werden erst nach dem Abgleich der Antennen eingebaut.Zum Abgleichen der Antenne muß der Deckel über der Antennenöffnung entfernt werden. DasAnzugsmoment der Deckelschrauben beim Verschließen der Antenne beträgt 0,2 Nm – 0,25 Nm.Anschließend wird die erste Basisantenne über das SWR-Meter mit dem Reader Anschluß X2verbunden. Die zweite Antenne ist mit einem Abschlußwiderstand von 50 Ω abzuschließen.Bild 10: Konfiguration zum Abgleichen der ersten BasisantenneDer Abgleichvorgang beginnt mit der ersten Basisantenne. Anschließend ist die zweite Antennenabzugleichen. Da sich die beiden benachbarten Basisantennen gegenseitig beeinflussen, muß dieerste Basisantenne danach noch einmal abgeglichen werden.2 x ID ISC.ANT800/600-AID ISC.LR200-A50 Ω AbschlußwiderstandAntenne 1Antenne 2SWR - Meter
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 18 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H7.1. VorbereitungenStep Vorgang Hinweis1Verbinden Sie den ReaderID ISC.LR200 über die Schnitt-stelle RS232 oder RS485 mitdem PCSiehe Installation Manual ID ISC.LR2002Installieren Sie die Demo Soft-ware ISCStartAuf der OBID® i-scan CD3Starten Sie das ProgrammISCStart4Öffnen Sie die COM-Port Ein-stellungen5Überprüfen Sie die COM-PortEinstellungen und bestätigen Siemit dem OK-Button6Öffnen Sie nun das Menü File –New – Reader7Wählen Sie ID ISCLR und bes-tätigen Sie mit OK8Wählen Sie COM: x [Baud38400......]9Button Commands auswählen
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 19 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H10 Befehl Baudrate Detetion[0x52] wählen11 Button Send auswählen12 Das Programm testet alle mögli-chen Baudraten. Es stoppt so-bald die am Reader eingestellteBaudrate erkannt wurde (Stan-dard 38400 / 8E1) mit OK.13 Button Configuration auswählen14 Zeile ID ISCLR Configurationwählen.15 Ziel – Speicher EEPROM aus-wählen.16 Mit Button Reset [0x83] ist derReader auf die Standard Konfi-guration einzustellen.17 Mit dem Button Read wird dieReader Konfiguration in den PCbzw. das Programm ISCStartgeladen.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 20 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H7.2. Abgleich der BasisantenneDie Basisantenne wurde im Werk an einer Holzplatte auf die Impedanz von 50 Ω abgestimmt. Wirdsie in der Nähe von Metall oder zusammen mit einer anderen Basis- oder Ergänzungsantenneoder anderen magnetisch leitenden Stoffen montiert, ist ein Abgleichen oder Nachgleichen derAntenne notwendig.In diesem Fall sollte eine Kontrolle der Eingangsimpedanz (8.6. Das Messen des Stehwellenver-hältnisses VSWR) durchgeführt werden.Maßgeblich für die magnetische Feldstärke und somit auch für die Lesereichweite der Antenneund die Einhaltung der Zulassungsvorschriften für Funkanlagen ist der Antennenstrom. Dieser wirddurch die Widerstände R1-R4 beeinflußt. Bei der Auslieferung der Antenne wurde ein Widerstandvon 3 Ω durch schließen der Brücke (Jumper) JP3 eingestellt.Durch schließen oder öffnen der Brücken JP1-JP4 und JP8 kann der Widerstand angepaßtwerden. Den jeweiligen Wert des Gesamtwiderstands entnehmen Sie bitte aus folgender Tabelle.Tabelle 1: Wert des ReihenwiderstandJumper Gesamtwiderstand RJP8 offen JP8 geschlossenJP1 geschlossen 2,0 Ω0 ΩJP2 geschlossen 2,4 Ω0,4 ΩJP3 geschlossen** 3,0 Ω1,0 ΩJP4 geschlossen 4,0 Ω2,0 ΩJP2 und JP3 geschlossen 2,28 Ω 0,28 ΩJP2 und JP4 geschlossen 2,33 Ω 0,33 ΩJP3 und JP4 geschlossen 2,66 Ω 0,66 ΩJP2, JP3 und JP4 geschlossen 2,23 Ω 0,23 Ω** Standart/Grundeinstellung.Sind alle Jumper offen, so ist der Antennenkreis unterbrochen.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 21 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C HStep Vorgang Hinweis1Verbinden Sie denReader über das SWRMeter mit der Basis-antenne.Siehe auch Kapitel:8.6. Das Messen desStehwellenverhältnis-ses VSWR2Die Jumper JP1 – JP4und JP6 –8 sind zukontrollieren bzw. ein-zustellen.Jumper JP6 + JP7 sindim Betriebsfall undwährend des Ab-gleichs der Basisan-tenne nicht gesteckt.Weitere Einstellungenfür den Serienwider-stand sind in der Ta-belle 1 aufgeführtDer Jumper JP3 muß gesteckt sein.Standarteinstellung: JP1, JP2, JP4, JP6, JP7 und JP8 = offenRges = 3 Ω3Die Trimmkondensato-ren C1 und C2 sind ander Basisantenne inMittelstellung zu brin-gen.BasisantenneID ISC.ANT800/600-ASWR / Power MeterReaderID ISC.LR200JP8JP4JP3JP2JP12 Ω2 Ω1 Ω0,4 Ω
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 22 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H4Button Commandsauswählen5Befehl [0x6F] BaseAntenna Tunningausführen damit derReader in den Ab-gleichmodus geschal-tet wird.6Stecken Sie jetzt denStatic Antenna TuningControllerID ISC.SAT.C-A anden Antennentuner derBasisantenne und drü-cken Sie die Taste-„Start“ am Controller.Der Abgleichvorgangdauert einige Sekun-den und sollte durchein 4 Sekunden langesLeuchten der grünenLED abgeschlossenwerden..Abgleichmodus: Wird aktiviert durch längeres Drücken derStart Taste (> 2 Sekunden)Kontrollmodus: Wird aktiviert durch kurzes Drücken derStart Taste (< 2 Sekunden).7Danach schaltet sichder Controller automa-tisch ab und kann wie-der abgezogen wer-den.Nun kann mit dem Abgleich der Ergänzungsantenne begon-nen werden.8Wird der Abgleich nichtordnungsgemäß abge-schlossen, so wird diesdurch die rote LEDangezeigt.Tritt ein Fehler amAnfang des Abgleich-Blinkt die rote LED für 4 Sekunden so liegt keine RF-Leistung ander Antenne.Mögliche Ursachen sind:• Reader oder RF-Leistung ausgeschaltet• Verbindungskabel zwischen Reader und Antenne defekt.• Die SMA Stecker wurden nicht ordnungsgemäß am ReaderWichtig:Den Controller nicht vor demerlöschen der grünen LED ab-ziehen!
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 23 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C Hvorgangs auf, soblinkt die LED für 4Sekunden.Tritt ein Fehler wäh-rend oder am Endedes Abgleichvorgangsauf, so leuchtet dieLED für 4 Sekunden.Leuchtet die gelbeLED für 4 Sekunden,sind die Batterien imController leer undmüssen ausgetauschtwerden.und den Antennen montiert und sitzen nicht sicher auf denSMA-Buchsen.• Das Kabel ist nicht ordnungsgemäß auf die SMA Stecker ge-quetscht.• Controller wurde nicht richtig auf die Platine gesteckt.Leuchtet die rote LED für 4 Sekunden wurde der Abgleich nichtordnungsgemäß abgeschlossenMögliche Ursachen sind:• Verbindungskabel zwischen Reader und Antenne defekt.• Die SMA Stecker wurden nicht ordnungsgemäß am Readerund den Antennen montiert und sitzen nicht sicher auf derSMA-Buchsen.• Das Kabel ist nicht ordnungsgemäß auf die SMA Stecker ge-quetscht.• Modulation am Reader eingeschaltet.• Güte der Antenne zu hoch eingestellt.• Controller wurde nicht richtig auf die Platine gesteckt.• Tuner Platine defekt.Nach dem Abgleich der Basisantennen sollte die korrekte Funktion der Antenne mit Hilfe des Rea-ders und eines Smart Labels geprüft werden. Bei einer Sendeleistung von 4,0 W und einer Label-größe von 46 x 75 mm2 (ISO-Kartengröße) sollte die Lesereichweite in der Mitte der Basisantennebei ca. 80 cm liegen.Andernfalls sollte die Anpassung der Basisantenne an die Impedanz von 50 Ω wie unter 8.6. DasMessen des Stehwellenverhältnisses VSWR beschrieben, sowie die Noise Level am Reader über-prüft werden.7.3. Der Abgleich der zweiten BasisantenneZum Abgleich der zweiten Basisantenne wird diese über das SWR - Meter mit dem Reader ver-bunden. Der Abschlußwiderstand kommt an das Ende des Antennenanschlußkabel der erstenAntenne. Anschließend muß in dieser Konfiguration Step 1-8 von Kapitel 7.2. Abgleich der Basis-antenne erneut abgearbeitet werden.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 24 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H7.4. Feinabgleich der beiden AntennenFür den Feinabgleich werden beide Antennen mit dem Power Splitter verschaltet. Der PowerSplitter muß mit dem Reader über das SWR – Meter verbunden werden.Bild 11: Konfiguration zum FeinabgleichDa der Arbeitspunkt der Antennen durch die gegenseitige Beeinflussung durch magnetischeKopplung im Betriebsfall etwas von der Konfiguration während des Abgleichs abweicht muß dieseretwas nachgestellt werden.Dies ist mit Hilfe eines SWR - Meters und der vier blauen Trimmkondesatoren C1 und C2 auf denTunerplatinen möglich.Step Vorgang Hinweis1Verbinden Sie den ReaderID ISC.LR200 mit den beidenAntennenBild 11: Konfiguration zum Feinabgleich2Drehen Sie am linken der beidenTrimmkonsatoren C2 von Anten-ne 1 ca. eine ¼ - ½ Umdrehungnach links.Das SWR muß dabei fallen!Das SWR ist immer auf denkleinsten möglichen Wertabzugleichen.2 x ID ISC.ANT800/600-AID ISC.LR200-A Power SplitterAntenne 1Antenne 2SWR - Meter3,6 m 3,6 m20 cm Kabellängen
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 25 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H3Drehen Sie am linken der beidenTrimmkonsatoren C2 von Anten-ne 2 ca. eine ¼ Umdrehung nachlinks.Das SWR muß dabei fallen !Das SWR ist auf den kleinstenmöglichen Wert abzugleichen.4Drehen Sie am linken Trimmkon-sator C1 von Antenne 1 langsamnach links.Das SWR muß dabei fallen! An-dernfalls drehen Sie den Trimm-kondensator langsam nach rechts.Drehen Sie weiter bis das SWRnicht mehr fällt.5Drehen Sie an am linken Trimm-konsator C1 von Antenne 2 lang-sam nach links.Das SWR muß dabei fallen! An-dernfalls drehen Sie den Trimm-kondensator langsam nach rechts.Drehen Sie weiter bis das SWRnicht mehr fällt.6Drehen Sie am rechten Trimmkon-sator C2 von Antenne 1 und An-tenne 2 abwechselnd langsamnach links. Das SWR muß dabeifallen! Andernfalls drehen Sie denTrimmkondensator langsam nachrechts. Drehen Sie weiter bis dasSWR nicht mehr fällt.7Drehen Sie am rechten Trimmkon-sator C1 von Antenne 1 und An-tenne 2 abwechselnd langsamnach links. Das SWR muß dabeifallen! Andernfalls drehen Sie denTrimmkondensator langsam nachrechts. Drehen Sie weiter bis dasSWR nicht mehr fällt.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 26 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H8Nun sollte das SWR auf einem Wert≤ 1,3:17.5. Der Abgleich der ErgänzungssantenneDer Aufbau eines Gates und der Abgleich der Basis- und Ergänzungsantenne im Gate ist in derMontageanleitung ID ISC.SATC-A und der Application Note “Aufbau und Abgleich einerGateantenne mit 1 m x 1 m Lesefenster in beliebiger Label – Orientierung” beschrieben.Dateiname: N10900-2d-ID-B.DOC. Dieses Dokument finden Sie auf der OBID® i-scan CD derFirma FEIG ELECTRONIC GmbH.Wurde ein Gate mit Basis- und Ergänzungsantenne aufgebaut, kann die korrekte Funktion derBasisantenne ID ISC.ANT800/600-A und der Ergänzungsantenne ID ISC.ANT800/600-B mit Hilfedes Readers und einem Smart Label überprüft werden. Dafür müssen beide Antennen bei einerSendeleistung von 4,0 W, einer Labelgröße von 75 mm x 46 mm (ISO-Kartengröße), einer Ga-tebreite von 1 m und einer Labelausrichtung parallel zur Antenne nach außen (außerhalb vomGate) eine Lesereichweite von 70-80 cm erreichen.Andernfalls sollte die Anpassung der Basisantenne an die Impedanz von 50 Ω wie unter 8.6. DasMessen des Stehwellenverhältnisses VSWR beschrieben, sowie die Rauschwerte (Noise Level)am Reader überprüft werden. Die Überprüfung der Funktion der Ergänzungsantenne ist in 8.7.Messen des Phasenwinkel und Überprüfung der Ströme in der Antenne beschrieben.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 27 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H8. Inbetriebnahme8.1. 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 der R&TTE Richtlinie und EN 300 330. In Nord Amerika wird dies durch die FCC Part 15 ge-regelt.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.Bei der Inbetriebnahme der Antenne ist darauf zu achten, daß die zulässigen Grenzwerte der nati-onalen Funk Vorschriften nicht überschritten werden.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 1 aus 256 Bit Codie-rung (ASK Modulation) betrieben werden.In Verbindung mit dem Reader ID ISC.LR200 und optimalen Umgebungsbedingungen können dieAntennen in den unter 8.2. Spezielle Antennenaufbauten beschriebenen Konfiguration im EU –Raum mit maximal 4 W und in der USA mit 1,5 W betrieben werden. Bei größeren oder kleinerenGrenzwerten ist die Sendeleistung entsprechend anzupassen oder die magnetische Abstrahlungdurch eine Abschirmung der Antenne zu verringern.Bei der Inbetriebnahme der Antennen ist vom Systemintegrator darauf zu achten, daß die vorge-schriebenen Montagehinweise beachtet, die notwendigen Reader Einstellungen durchgeführt undzulässigen Grenzwerte der nationalen Funk Vorschriften nicht überschritten 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“
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 28 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C HI-Code 1Downlink RF Data coding –CFG 8 / ICODE-MODE / FASTFast Mode (1/1) oder NormalMode (1/256)- Normal Mode (1/256)8.2. Spezielle AntennenaufbautenDie Funkzulassung für den Reader ID ISC.LR200 gilt im EU-Raum und den USA für alle An-tennen welche die nationalen Grenzwerte einhalten. Dies muß der Systemintegrator bei derPlanung und beim Aufbau der Anlage sicherstellen.Der im EU-Raum nach EN 300 330 gültige Grenzwert von 42dBµA/m für die magnetische Ab-strahlung bei 13,56 MHz wird bei 4 W Sendeleistung mit den Antenne ID ISC.ANT300/300 ein-gehalten. Bei größeren Single Loop Antennen muß die magnetische Abstrahlung durch geeigneteGegenmaßnahmen verringert werden. Dies kann zum Beispiel durch eine Abschirmung erreichtwerden.Eine weitere Möglichkeit ist, das magnetische Feld durch eine zweite Antenne mit entgegenge-setzter Feldrichtung zu kompensieren. Dies wurde von uns für verschiedene Antennenaufbautengetestet und in einem Meßlabor überprüft.Voraussetzung dafür ist, daß die Antennen exakt wie beschrieben aufgebaut werden. DieAntennen müssen dabei wie unter 5.1.Mögliche Schaltung beschrieben mit dem GerätID ISC.ANT.PS Power Splitter oder ISC.ANT.T Transformer verbunden werden. Um sicherzustellen, daß der komplette Aufbau die nationalen Funk und EMV Grenzwerte einhält, mußdies vom Systemintegrator überprüft werden.1. Aufbau mit zwei Basisantennen ID ISC.ANT800/600-A nebeneinander.Abstand der Antennen 10 cmMaximale Sendeleistung 4 W, Reihenwiderstand 3 ΩDie beiden Tuner (Öffnungen) der Antennen müssennach außen (links und rechts) montiert werden und ineine Richtung zeigen. Die beiden Antennen müssen in einer Ebene direkt nebeneinander montiertwerden.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 29 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H2. Aufbau mit zwei Basisantennen ID ISC.ANT800/600-A versetzt.Abstand der Antennen (Ecken) 1 cmMaximale Sendeleistung 4 W, Reihenwiderstand 3 ΩDie beiden Tuner (Öffnungen) der Antennen müssennach außen (rechts und links) montiert werden und ineine Richtung zeigen.Die beiden Antennen müssen in einer Ebene direktnebeneinander montiert werden.Hinweise zum Abgleich dieser Antennenkonfiguration finden Sie in der Application Note Aufbauund Abgleich einer Gateantenne aus vier Basisantennen. Dateinamen: N11000-2d-ID-B.pdf. Die-ses Dokument finden Sie auf der OBID® i-scan CD der Firma FEIG ELECTRONIC GmbH.3. Aufbau eines Gates mit zwei Basisantennen ID ISC.ANT800/600-A und zwei Ergänzungsanten-nen ID ISC.ANT800/600-B.Abstand der Antennen vertikal 1 cm, horizontal 30 cmMaximale Sendeleistung 4 W, Reihenwiderstand 3 ΩAlle Tuner (Öffnungen) der Antennen müssen nach au-ßen (rechts und links) montiert werden. Die Öffnungen(Deckel) sollten entweder in Gate Mitte oder wie skizziertzur Außenseite ausgerichtet werden.Die exakte Beschreibung entnehmen Sie bitte derApplication Note: Aufbau und Abgleich einer Gateantennemit 1 m x 1 m Lesefenster in beliebiger Label-Orientierung. Dateiname: N10900-2d-ID-B.pdf. Die-ses Dokument finden Sie auf der OBID® i-scan CD der Firma FEIG ELECTRONIC GmbH.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 30 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H8.3. Der Einfluß der Sendeleistung 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 Antenneeinen großen Einfluß auf die Reichweite.Bild 12: Lesereichweite* der Antenne ID ISC.ANT800/600-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 des Tuners der Antenne führen.6065707580859095012345678910P [W]RW [cm]
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 31 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H8.4. 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 meist ausgeglichen werden.Bild 13 zeigt den Einfluß einer Metallplatte auf die Antenne mit (obere Linie) und ohne Nachgleich.Bild 13: Lesereichweite* in Abhängigkeit zum Abstand zu Metall Ohne Nachgleich Mit Nachgleich*Label 46 x 75 mm2, über der Antennen Mitte, Empfindlichkeit / Minimale Feldstärke Hmin=85mA/mrms, parallele Ausrichtung des Labels zur Antenne. Sendeleistung 4 WIst 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 gege-benenfalls an einer Stelle elektrisch zu trennen.• Die Metallteile in unmittelbarer Nähe der Antenne sind mit einer guten HF-Verbindung sternför-mig zu Erden.3035404550556065707580850 102030405060Abstand zur Metallplatte [cm]Reichweite [cm]
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 32 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H8.5. 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 abfragen. Dabei sind nicht die absoluten Meß-werte sondern die Differenz zwischen Umax und Umin ausschlaggebend.Im Bild 14 wurde dies bei 4 W Sendeleistung simuliert und grafisch dargestellt.Bild 14: 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 WGute Werte von Umax-Umin für Basisantennen sind 20mV sowie für Gateantennen 40mV.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 Antenne304050607080900 100 200 300 400 500Umax-Umin [mV]Reichweite [cm]
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 33 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H8.6. 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 zur 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 15: 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 derTrimmkondensatoren C1 und C2 geringfügig nachgeglichen werden.Weiterhin kann mit dem Gerät jederzeit die Abstimmung der Basisantennen kontrolliert werden.Kommt es zu einer Verstimmung der Antenne durch Änderungen der Umgebungsbedingungen,läßt sich dies 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.ANT800/600VSWR / Power MeterReaderID ISC.LR200
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 34 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H8.7. Messen des Phasenwinkel und Überprüfung der Ströme in der AntenneZur Kontrolle oder zur Feinjustierung des Phasenwinkels zwischen Basis- undErgänzungsantenne kann mit Hilfe eines Oszilloskops und zwei kleinen Meßschleifen aus Draht(Siehe 10. Anhang A Hilfreiche Werkzeuge für den Aufbau und Test der Antennen) derPhasenwinkel gemessen werden. Bei 13,56 MHz und einer Phasenverschiebung von 90°zwischen Basis- und Ergänzungsantenne ergibt sich eine Zeitverzögerung von 18,4 ns. Bild 16zeigt eine Hardcopy dieser Messung.Mit den Trimmkondensatoren C37 und C38 kann die Phase der Ströme zwischen den beidenAntennen korrigiert werden. Nach dem Abgleichvorgang sollten die beiden zusammengehörigenTrimmkondensatoren C37, C38 immer ungefähr auf die gleiche Kapazität eingestellt sein.Bild 16: Phasendifferenz zwischen Basis- und Ergänzungsantenne Bild 17: gleiche C-WerteReicht der Einstellungsbereichder Trimmkondensatoren nichtaus, sollte der beste möglichePhasenwert eingestellt werden.Jetzt müssen beideTrimmkondensatoren aufMinimum oder Maximum stehen.Anschließend sollten dieKondensatoren um 180°verdreht werden z.B. von Einstellung Minimum auf Maximum. Nun ist ein erneuter Abgleich derAntennen mit Hilfe des Controller ID ISC.SAT.C notwendig. Danach steht der doppelte Einstellbe-reich zu Verfügung.Weiterhin sollte der Antennenstrom in beiden Antennen eines Gates gleich groß sein. Dies läßtsich mit Hilfe der Messung der Amplitude kontrollieren und durch Veränderung desReihenwiderstandes R (JP8, JP1-4) korrigieren.Sind beide Ströme gleich groß so teilt sich die Sendeleistung des Readers gleichmäßig auf beideAntennen auf. D.h. in einen Gate aus zwei Antennen und einer eingestellten Sendeleistung von8 W arbeiten beide Antennen mit 4 W.Wichtig: Beide Meßschleifen müssen gleich groß sein, die gleiche Kabellänge haben, an dergleichen Position an der Antenne montiert sein und genau parallel zueinander stehen. Fernersollten sie möglichst in der Mitte der Antennenfläche angebracht werden.
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 35 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H9. Technische Daten ID ISC.ANT800/600-A und ID ISC.ANT800/600-BMechanische Daten• Gehäuse Kunststoff ABS• Abmessungen ( B x H x T ) 852 x 620 x 40 mm ± 1 mm• Gewicht– ID ISC.ANT800/600-A– ID ISC.ANT800/600-Bca. 2,7 kgca. 2,5 kg• Schutzart IP 65• Farbe SchwarzElektrische Daten• Maximale Sendeleistung 8 W• Zulässige Sendeleistung– EU-Raum (lt. EN 300 330)– USA (lt. FCC Part 15)4,0 W1,5 W• Betriebsfrequenz 13,56 MHz• Reichweite Maximal 80 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® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 36 von 75 M01004-2de-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® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 37 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H10. Anhang A 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.• 1 Stück Abschlußwiderstand 50 Ω mit Anschluß SMA–Male Buchse oder Abschlußwiderstand50 Ω mit Adapter SMA–Male auf BNC.• 1 Stück Kabel RG 58 C/U ca. 20 – 25 cm lang mit zwei SMA Steckern (In der Regel Selbst-bau).• Abgleich- bzw. Bernsteinschraubendreher mit Kunststoffklinge 2,4x0,5mm• Oszilloskop 2 Kanäle, Zeitbasis mindestens 10ns/Div bzw. analog Bandbreite von 100 MHz• 2 Stück Meßschleifen mit einem1,5 m langen Anschlußkabel (Bestehend aus 50 Ohm RG58Kabel mit BNC Stecker und Drahtschleife (Durchmesser ca. 75 mm) am anderen Ende, (In derRegel Selbstbau)Optional sind folgende Werkzeuge hilfreich:• HF Impedanz Analyser (Für 13,56 MHz)SchirmInnenleiterBNC-SteckerRG58 Kabel 2,5 mø 75
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 38 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H10.1. Gerätevorschläge und mögliche Bezugsquellen :1. VSWR – MeterAlan CTE International VSWR & Power – Meter KW 220Lieferanten:• CB Funkshop Rößner, 91637 Wörnitz, Tel.09868/932945, http://www.cb-funkshop.de• 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.com4. Bernstein- / Abgleichschraubendreher mit KunststoffklingeKlingengröße: 2,4x0,5mmLieferant:Bürklin Bestellnummer 06 L 8364
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 39 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C H5. OszilloskopeTektronix TDS 210 oder ein Gerät der TDS2xx bzw 3xx. SerieAgilent 54622D oder ein Gerät der 546xx SerieVoltcraft 100 MHz- Oszilloskop 6100Hameg HM 407 oder HM 1507-3Lieferanten:• 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.com6. EMV- Ferrit RingkerneDurchmesser da=28, di=16, I=20, B.Nr.742 701 4Durchmesser da=40,6 di=27,4 I=15, B.Nr.742 701 5LieferantWürth Elektronik GmbH & Co.KGRiedenstraße 1674635 KupferzellTel.: 07944 / 91 93 0www.wuerth.de oder www.wuerth.com
OBID® i-scan Montage ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Seite 40 von 75 M01004-2de-ID-B.docD E U T S C HIncluded:• 1 antenna ID ISC.ANT800/600-A or ID ISCANT800/600-B including connector cable• This documentThe 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/02/06/03 - m01004-2de-id-bwm2805.docWith the edition of this document, all previous editions become void. Indications made in this document maybe changed 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 document has been done to the best of our knowledge. FEIGELECTRONIC GmbH does not guarantee the correctness and completeness of the details given in thisdocument 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 document 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 thisdocument and makes no representation that they free of patent infringement. FEIG ELECTRONIC GmbHdoes not convey any license under its patent rights nor the rights of others.OBID® is registered trademark of FEIG ELECTRONIC GmbH.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 41 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S HContents1. Safety Instructions / Warning - Read before start-up ! 432. Operating principles of the OBID® i-scan System 443. Performance features of the ID ISC.ANT800/600-A Antenna Type A 444. Performance features of the ID ISCANT800/600-B Antenna Type B 455. Possible configurations using the ID ISC.ANT800/600-x Antenna 465.1 Wiring options .....................................................................................................................465.2 Typical antenna assemblies...............................................................................................475.3 Required components for commissioning ......................................................................486. Assembly and wiring 496.1 Notes on routing antenna cable.........................................................................................527. Antenna tuning 537.1 Preparations .......................................................................................................................547.2 Tuning the base antenna....................................................................................................567.3 Tuning the second base antenna ......................................................................................597.4 Fine tuning the two antennas.............................................................................................607.5 Tuning the complementary antenna..................................................................................628. Startup 638.1 Radio regulatory agencies in EU countries and the USA................................................638.2 Special antenna configurations .........................................................................................648.3 The effect of transmitting power on reading range .........................................................668.4 The effect of metal on reading range ................................................................................678.5 The effect of noise level on antenna reading range.........................................................68
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 42 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H8.6 Measuring the standing wave ratio VSWR........................................................................698.7 Measuring the phase angle and checking antenna currents ..........................................709. Technical Data for ID ISC.ANT800/600-A and ID ISC.ANT800/600-B 7110. Appendix: Helpful tools for constructing and testing the antennas 7310.1 Recommended equipment and possible sources: ........................................................74
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 43 of 75 M01004-2de-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 document 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 document 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.• The attached heat dissipater may become quite hot during operation.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 44 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H2. Operating principles of the OBID® i-scan SystemThe OBID® i-scan system is an inductive transmission system for non-contact identification (ID) ofmoving objects. The components of the read/write system permit programming and reading ofpassive data carriers (transponders) – so-called “smart labels” – at a working frequency of 13.56MHz. The system consists of a Reader, one of more antennas, and one or more labels as a dy-namic storage medium for the data.These smart labels are generally paper badges or tags with a wafer-thin transponder integrated forcommunicating with RFID read/write devices.As soon as a smart label arrives in the active zone of the antenna, it is inductively supplied withenergy and can be read and programmed. The returning data are received by the same antenna ofthe Reader which generates the magnetic field and sends data to the tag.The magnetic field and the data which are sent to and received from the tag can pass through vir-tually any non-conducting material, so that reading and writing is also possible without line of sight.The anti-collision function of the reader allows up to 50 smart labels per second to be read at onetime.3. Performance features of the ID ISC.ANT800/600-A Antenna Type AThe base antenna ID ISC.ANT800/600-A Antenna Type A is a single loop antenna with tuningelectronics, and has been optimized as a sending and receiving antenna for the ID ISC.LR200Reader. At a adjust transmitting power of 4 W a reading range of up to 80 cm is possible. The an-tenna is also compatible with other Readers having a transmitting frequency of 13.56 MHz and anoutput impedance of 50 Ω.The antenna consists of an electrical antenna wire, housing and the tuning electronicsID ISC.SAT.A Static Antenna Tuner Type A. The Tuner has been tuned and retains its setting forthe antenna as long as the ambient conditions remain unchanged.The use of the Static Antenna Tuning Controller ID ISC.SAT.C-A is intended for initial installation ofan OBID i-scan long range application or if adjustments need to be made to the antenna tuningdue to changed ambient conditions.The antenna has been factory tuned on a wood block for an impedance of 50 Ω. After installationin different ambient conditions the ID ISC.SAT.C-A Static Antenna Tuning Controller may be usedto retune the antenna.The antenna may be used for detecting objects or persons. It is suitable for both indoor and out-door use.The preferred orientation of a smart label is parallel to the antenna surface. The maximum range isachieved over the center of the antenna surface.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 45 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H4. Performance features of the ID ISCANT800/600-B Antenna Type BThe ID ISC.ANT800/600-B Antenna Type B is the complementary antenna for the base antennaID ISC.ANT800/600-A Antenna Type A. The base and complementary antennas comprise a gatefor detecting persons or objects. Depending on the antenna configuration from 1 to a maximum of3 read directions for the smart labels and antenna separations (gate widths) of from 0.80 to 1.50 mare possible (ISO card size smart label).The antenna consists of the electrical antenna wire, housing and the ID ISC.SAT.B Static AntennaTuner Type B. The Tuner is tuned using the Static Antenna Tuning Controller ID ISC.SAT.C-A andretains its setting for the antenna as long as the ambient conditions remain unchanged.The antenna receives its power via magnetic coupling from the base antenna. To optimize the readdistance the received signal (label reply) is electrically decoupled on the complementary antenna.The connection to the 2 receivers of the ID ISC.LR200 Reader is made using the coaxial cablesupplied.Use of the Static Antenna Tuning Controller ID ISC.SAT.C-A is intended for initial installation of anOBID i-scan Long Range Application or is required for adjusting the antenna tuning to changedambient conditions. The tuning procedure is described in the Mounting Instructions for theID ISC.SAT.C-A, ID ISC.SATA-A and ID ISC.SAT.B-A.The preferred orientation of a smart label in the gate is parallel to the antenna surface and trans-verse to the antennas at the front and back of the gate for vertical label orientation. Maximumrange is achieved in the center of the antenna surface in the gate.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 46 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H5. Possible configurations using the ID ISC.ANT800/600-x AntennaVarious antenna assemblies can be connected to the ID ISC.LR200 Reader depending on the ap-plication. Several wiring examples are shown below.5.1 Wiring optionsFigure 18: Circuit diagram: One Reader and one base antennaFigure 19: Circuit diagram: One Reader and two base antennasFigure 20: Circuit diagram: One Reader and one base and complementary antenna eachID ISC.ANT.PSID ISC.ANT800/600-AID ISC.ANT800/600-AReaderID ISC.ANT.TID ISC.ANT800/600-BID ISC.ANT800/600-AReaderReaderID ISC.ANT.TID ISC.ANT800/600-A
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 47 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S HFigure 21, Circuit diagram: One Reader and two base and complementary antennas each5.2 Typical antenna assembliesNo. Type Required units Application1 One Reader and onebase antenna1 x ID ISC.LR200-A1 x ID ISC.ANT.T-A1 x ID ISC.ANT800/600-ASimple applications with 1 read di-rection respectively. label orienta-tion, up to 50 cm range2 One Reader and twobase antennas1 x ID ISC.LR200-A1 x ID ISC.ANT.PS-A2 x ID ISC.ANT800/600-AGate applications with large gateopenings and one or 2 read direc-tions respectively label orientations3 One Reader and twobase antennas in fixedposition1 x ID ISC.LR200-A1 x ID ISC.ANT.PS-A2 x ID ISC.ANT800/600-ASimple applications with 1 read di-rection respectively label orienta-tion, up to 80 cm range. RF ap-proval possible without shielding.4 One Reader and onebase plus one com-plementary antenna1 x ID ISC.LR200-B1 x ID ISC.ANT.T-A1 x ID ISC.ANT800/600-A1 x ID ISC.ANT800/600-BGate applications up to 1 m and 2or 3 read directions respectivelylabel orientations. May be possiblewith RF approval with shielding.5 One Reader and twobase plus two com-plementary antennas1 x ID ISC.LR200-B2 x ID ISC.ANT.PS-A2 x ID ISC.ANTx00/x00-A2 x ID ISC.ANTx00/x00-BGate applications with 2 gates onebehind the other up to 1 m gateopening, large read windows and 3read directions respectively labelorientations. RF approval possible.2 x ID ISC.ANT.PS2 x ID ISC.ANT800/600-B2 x ID ISC.ANT800/600-AReader
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 48 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H5.3 Required components for commissioning• Qty. 1 ID ISC.SATC-A Automatic Tuning Controller• Service software ISCStart Version 4.02 or higher on a PC running under MS Windows. TheISCStart software is contained on the OBID® i-scan CD-ROM available from FEIGELECTRONIC GmbH.• Qty. 1 SWR Meter with SMA sockets or adapter to SMA sockets• Qty. 1 cable RG 58 C/U approx. 20 – 25 cm long with 2 SMA plugs• Qty. 1 amber blade screwdriver (Tuning tool for tuning capacitors).• Qty. 1 Oscilloscope (Tuning antenna ID ISC.ANT800/600 Type B)• Qty. 2 test loops (Tuning antenna ID ISC.ANT800/600 Type B)For additional information on these devices, see the individual instructions or section 10. Appendix:Helpful tools for constructing and testing the antennas.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 49 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H6. Assembly and wiringThe antennas ID ISC.ANT800/600 Type A and B are designed for attachment to fixtures made ofnon-conducting materials (e.g. plastic or wood) and for both indoor and outdoor use. Six mountingholes are provided for attaching the antenna in the inside of the antenna (d=5.4 mm). Hole spac-ing: see Figure 22. For attachment, we recommend a wood screw (like DIN 96) or machine screw(like DIN 7985) with pen head and minimum ∅ 10 mm till maximum ∅ 12 mm. The maximum tight-ening torque of the free turning screws are 2 Nm.If the existing holes are not sufficient, additional holes (d=5.4 mm) may be drilled inside thehatched lines.The antenna must be kept a minimum of 10 cm from metal parts! Beyond 50 cm distance frommetal parts some read distance will be sacrificed. Figure 22:Assembly diagram for ID ISC.ANT800/600 Types A and BAll measurements 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.If several antennas must be installed adjacent to each other, ensure that the covers can be openedfrom one side. Additionally the covers must be arranged left and right. See Figure 23.antenna opening(cover)5103826620±15,413852±1728364838±1
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 50 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S HFigure 23: Assembly sketch, view from topIf a gate is constructed using one/two base and one/two complementary antennas, the antennaopening/covers should all face the outside (away from the gate) or all towards the center of thegate.Connect the antennas directly to the Reader using the connector cable (see 5.1 Wiring options)and an SMA connector. To suppress noise effects in industrial environments we recommend alsoconnecting the ID ISC.ANT.T Antenna Transformer for i-dist between the Reader and base an-tenna.To suppress any possible noise, 2 ring cores are supplied with the ID ISC.LR200 Reader. Theseshould be installed in the antenna connector cable for the base and complementary antenna. Todo this pull the antenna connector cable 4 times through the core so that the cable is located asclosely as possible to the core. The maximum distance between reader and toroidal cores shouldbe 10 cm.Figure 24: Assembly of the toroidal core at the coaxial cableIn order to meet EMC requirements in the USA as prescribed by FCC Part 15, a second ring coresmust be installed in the cable for antenna models ID ISC.ANT800/600 Type A and B (see drawing).The 28 mm x 20 mm EMC ring core included with the Reader is attached to the front end of thecable. The antenna cable must be wound tightly around the ring core at least four times. The dis-tance between the Reader connection and the ring core should be max. 10 cm.The 41 mm x 15 mm ring core must be installed in the exact middle of the antenna cable. Wind thecoaxial cable tightly through the ring core at least ten turns. This ring core is supplied with the an-tennas.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 51 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S HBild 25: Assembly of the two toroidal cores at the coaxial cableAfter assembly you can check for proper function of the base antenna ID ISC.ANT800/600-A usingthe Reader and a smart label. At a transmitting power of 4W and a label size of 70 x 54 mm (ISOcard size) the read range in the center of the base antenna should be approx. 80 cm.If a gate has been constructed using a base and complementary antenna, you can use the Readerand a smart label to check for proper function of the base antenna ID ISC.ANT800/600-A and thecomplementary antenna ID ISC.ANT800/600-B. With both antennas having a transmitting power of4 W, the label 46 x 75 mm2 (ISO card size), the gate opening 1 m and a label orientation parallel tothe antenna facing out (outside the gate), a read range of 70-80 cm should be achieved.Otherwise an SWR meter to adjust the base antenna to an impedance of 50 Ω and check the noiselevel at the reader. Checking the function of the complementary antenna is described in 8.7 Meas-uring the phase angle and checking antenna currents.If more than one antenna of type ID ISC.ANT800/600 or gates are attached to different Readers,you must maintain a minimum separation of 10 m between the antennas or gates. Otherwise youmust synchronize the Readers.Note: 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 plugging the ID ISC.SATC-A Controller into the antenna make sure no com-ponents inside the housing are touched.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 52 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H6.1 Notes on routing antenna cableWhen routing cable and configuring individual antennas or antenna gates, note the following:• Up to a distance of 50 cm the antenna cable should always be kept vertical to the antenna andfirmly tied down.• If the antenna cable needs to be routed closer along the antenna, maintain a distance of atleast 20 cm.• Always route and fix the cable before tuning. If changes are necessary later check the imped-ance of the base antenna and check the phase and amplitude of the currents of the comple-mentary antenna.• In order to obtain optimum read distances the antenna connector cable should not be short-ened or lengthened. If an extension is absolutely required, use only a 50 Ω cable with a lengthof 2λ (half a wavelength at 13.56 MHz, RG58=7.20 m). A slight loss in sensitivity will likely re-sult.• The antenna cable must be kept a distance of at least 30 cm from any parallel routed powercables.Figure 26: Read distance as a function of antenna cable length in 2λsteps*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 W7374757677787980810 3,62 7,24 10,86 14,48 18,1 21,72 25,34 28,96Antenna cable length [m]Range [cm]
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 53 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H7. Antenna tuningAt least, two base antennas are necessary to follow the valid radio regulations with a output powergreater than 1 W. That´s the reason, why we use this standard configuration for this description.If you like a gate with base antenna and complementary antenna see Application Note “Installationand tuning of a gate antenna with 1 m x 1 m read window in any desired label orientation.Document: N10900-2e-ID-B.DOC. This document can be found on the OBID® i-scan CD-ROMsupplied by FEIG ELECTRONIC GmbH.Applications with four base antennas see Application Note: Installation and tuning of a gate an-tenna made from four base antennas. Document: N11000-2e-ID-B.DOC. This document can befound on the OBID® i-scan CD-ROM supplied by FEIG ELECTRONIC GmbH.Before tuning the base or complementary antenna you must firmly mount the antennas and an-tenna cable. The ID ISC.ANT.T-A Transformer and ID ISC.ANT.PS-A Power Splitter are attachedonly after tuning the antennas.To calibrate the antenna you must remove the cover over the antenna opening. The recommendedtightening torque of the cover screws when recovering the antenna 0.2 Nm – 0.25 Nm.Next, connect the first base antenna directly to the Reader connector X2. Terminate the secondantenna using a 50 Ω termination resistor.Figure 27: Configuration for tuning the first base antennaUntil the tuning procedure is completed, an SWR should be installed between the Reader and thebase antennas.Begin the tuning procedure with the first base antenna. Next tune the second base antenna. Sincethe two neighboring base antennas affect each other mutually, the first base antenna must then beretuned.2 x ID ISC.ANT800/600-AID ISC.LR200-A50 Ω Dummy LoadAntenna 1Antenna 2SWR - Meter
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 54 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H7.1 PreparationsStep Procedure Note1Connect the ID ISC.LR200Reader to the PC through theRS232 or RS485 portSee Installation Manual ID ISC.LR2002Install the Demo Software ISC-StartLocated on the OBID® i-scan CD-ROM3Run the ISCStart program4Open the COM port settings5Check the COM port settingsand confirm by clicking on OK.6Now open the menu File – New- Reader7Select ID ISCLR and click onOK8Select COM: x [Baud38400......]9Click on Commands
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 55 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H10 Select Baudrate Detec-tion[0x52] command11 Click on Send12 The program tests all possiblebaud rates. It stops as soon asthe baud rate set on the Readerhas been detected (default38400 / 8E1) and confirms withOK13 Click on Configuration14 Select ID ISCLR Configura-tion.15 Select destination memoryEEPROM instead of RAM.16 Click on Reset [0x83] to set theReader to the default configu-ration.17 Click on Read to load theReader configuration into thePC and to load the ISCStartprogram.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 56 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H7.2 Tuning the base antennaThe base antenna has been factory tuned on a wood block to an impedance of 50 Ω. If it ismounted in the vicinity of metal or together with another base or complementary antenna or othermagnetic conducting materials, the antenna must be tuned or retuned.In this case, you should check the input impedance of the antenna. See section 8.6 Measuring thestanding wave ratio VSWR.The determining factor for the magnetic field strength and thereby for the read range of the anten-nas and adherence to the approval regulations for radio type systems is the antenna current. Thelatter is affected by resistors R1-R4. The antenna was factory set to 3 Ω by inserting Jumper JP3.Inserting or removing Jumpers JP1-JP4 and JP8 changes the resistance. The resistance values forvarious jumper combinations are shown in the table below.Table 2: Jumpers and resistance valuesJumper Total resistance RJP8 in JP8 outJP1 in 2.0 Ω0 ΩJP2 in 2.4 Ω0.4 ΩJP3 in** 3.0 Ω1.0 ΩJP4 in 4.0 Ω2.0 ΩJP2 and JP3 in 2.28 Ω 0.28 ΩJP2 and JP4 in 2.33 Ω 0.33 ΩJP3 and JP4 in 2.66 Ω 0.66 ΩJP2, JP3 and JP4 in 2.23 Ω 0.23 Ω** default configurationIf all jumpers are out the antenna circuit is interrupted.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 57 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S HStep Procedure Note1Connect the Reader tothe base antennathrough the SWRbridge.See also section: 8.6Measuring the stand-ing wave ratio VSWR2Jumpers JP1 – JP4and JP6 –8 should bechecked and set asnecessary.Jumpers JP6 + JP7are left out duringnormal operation andduring tuning.Jumper JP4 must be in.JP1, JP2, JP4, JP6, JP7 and JP8 = outRges = 3 Ω3Set trim capacitors C1and C2 to their centerposition.JP8JP4JP3JP2JP12 Ω2 Ω1 Ω0,4 ΩBase antennaID ISC.ANT800/600-ASWR / Power MeterReaderID ISC.LR200
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 58 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H4Click on Commandsat the ISCStart Pro-gram Window5Select the command[0x6F] Base AntennaTunning] and click onSend to send all thesettings.6Now connect the StaticAntenna Tuning Con-troller ID ISC.SAT.C-Ato the antenna tuner ofthe base antenna andpress the “Start“ keyon the controller.The tuning processtakes several seconds.When completed, thegreen LED will comeon for 4 seconds..Tuning mode: Is activated by holding down the Start key greaterthan two seconds (< 2 sec).Control mode: Is activated by briefly pressing the Start keyshorter than two seconds (< 2 sec).7The controller runsthen automaticallyturns off and can thenbe unplugged.Important:Do not unplug the controller beforethe green LED has gone out!Now you may begin tuning the complementary antenna.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 59 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H8If the tuning was notproperly concluded,this is indicated by thered LED.If an error occurs atthe beginning of thetuning procedure, theLED flashes for 4seconds.If an error occurs dur-ing or at the end of thetuning procedure, theLED turns on solidlyfor 4 seconds.If the battery is low, theyellow LED turns onfor 4 seconds.If the red LED flashes for 4 seconds, this indicates there is noRF power at the antenna.Possible causes:• Reader or RF power turned off.• Cable between Reader and antenna defective.• The SMA connectors were not properly attached to the Readeror antennas or are not properly seated on the SMA sockets.• The cable is pinched or shorted in the SMA plug.♦ The controller was not properly plugged into the board.If the red LED comes on solidly for 4 seconds, the tuning was notproperly finished.Possible causes:• Cable between Reader and antenna is defective.• The SMA connectors were not properly attached to the Readeror antennas or are not properly seated on the SMA sockets.• The cable is pinched or shorted in the SMA plug.♦ Modulation is turned on in the Reader.♦ Antenna Q set too high (resistor settings).♦ The controller was not properly plugged into the board.♦ Tuner board is defective..After tuning the base antennas you should check for proper function of the antenna using theReader and a smart label. At a transmitting power of 4W and a label size of 46 x 75 mm2 (ISO cardsize) the read range in the center of the base antenna should be approx. 80 cm.Otherwise you will need to adjust the base antenna to an impedance of 50 Ω as described in Sec-tion 8.6 Measuring the standing wave ratio VSWR and then check the noise level on the Reader.7.3 Tuning the second base antennaTo tune the second antenna, connect it to the Reader through the SWR meter. Terminate the endof the antenna cable on the first antenna with a 50 Ω resistor. Use this configuration to tune asdescribed in section 7.2 Tuning the base antenna Step 1-8.Since adjacent antennas will have a mutual coupling effect on each other depending on theirspacing, the first base antenna should once again be retuned.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 60 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H7.4 Fine tuning the two antennasFor fine tuning, the two antennas are connected with the Power Splitter and to the Reader throughthe SWR meter.Figure 28: Configuration for fine tuningSince the tuning point of the antennas will deviate somewhat from the configuration during tuningdue to the mutual interference caused by magnetic coupling, the tuning point will need to be read-justed slightly.This can be accomplished with the help of an SWR meter and the four blue trim capacitors C1 andC2 on the Tuner boards.Step Procedure Note1Connect the ID ISC.LR200 Readerto both antennas thought thePower Splitter and SWR-Meter.Figure 28: Configuration for fine tuning2Turn the leftmost of the two trimcapacitors C2 on Antenna 1 ap-prox. ¼ - ½ turn counter-clockwise.The SWR must drop!Always tune the SWR to thesmallest possible value.2 x ID ISC.ANT800/600-AID ISC.LR200-A Power SplitterAntenna 1Antenna 2SWR - Meter3,6 m 3,6 m20 cm Cable lengths
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 61 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H3Turn the leftmost of the two trimcapacitors C2 on Antenna 2 ap-prox. ¼ turn counter-clockwise.The SWR must drop !Tune the SWR to the smallestpossible value.4Turn the leftmost trim capacitor C1on antenna 1 slowly counter-clockwise.The SWR must drop! Otherwiseturn the trim capacitor slowlyclockwise.Continue tuning until the SWRreading no longer drops.5Turn the left trim capacitor C1 onantenna 2 slowly counter-clockwise.The SWR must drop! Otherwiseturn the trim capacitor slowlyclockwise. Continue tuning untilthe SWR reading no longer drops.6Turn the right trim capacitor C2 onantenna 1 (3) and Antenna 2 al-ternately slowly counter-clockwise.The SWR must drop! Otherwiseturn the trim capacitor slowlyclockwise. Continue tuning untilthe SWR reading no longer drops.7Turn the right trim capacitor C1 onantenna 1 (3) and Antenna 2 al-ternately slowly counter-clockwise.The SWR must drop! Otherwiseturn the trim capacitor slowlyclockwise. Continue tuning untilthe SWR reading no longer drops.8Now the SWR reading should be≤ 1.3:1
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 62 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H7.5 Tuning the complementary antennaThe configuration of a gate and instructions for tuning the base and complementary antenna in thegate can be found in the mounting instructions for the ID ISC.SATC-A and in the Application Note:Installation and tuning of a gate antenna with 1 m x 1 m read window in any desired labelorientation. Document: N10900-2e-ID-B.DOC. This document can be found on the OBID® i-scanCD-ROM supplied by FEIG ELECTRONIC GmbH.If a gate has been configured using a base and complementary antenna, you may use the Readerand a smart label to check for correct function of the base antenna ID ISC.ANT800/600-A and thecomplementary antenna ID ISC.ANT800/600-B. With both antennas having a transmitting power of4W, the label 46 x 75 mm2 (ISO card size), the gate opening 1 m and a label orientation parallel tothe antenna facing out (outside the gate), a read range of 70-80 cm should be achievedOtherwise you need to adjust the base antenna to an impedance of 50 Ω as described in Section8.6 Measuring the standing wave ratio VSWR and check the noise level on the reader. Instructionsfor checking the function of the complementary antenna can be found in Section 8.7 Measuring thephase angle and checking antenna currents
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 63 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H8. Startup8.1 Radio regulatory agencies in EU countries and the USAThe 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 USA this is 38dBµA/m.When commissioning the system, be sure that the permissible values as prescribed by the nationalregulatory agency are not exceeded.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).When used with the Reader ID ISC.LR200 and under optimal ambient conditions, the antennasmay be operated in EU countries using the configurations described under 8.2 Special antennaconfigurations at a maximum of 4.0 W in Europe and maximum 1.5 W in the USA If the prescribedlimit values are greater or less, the transmitting power must be adjusted accordingly or themagnetic emission reduced by shielding the antenna.When commissioning the antennas, the system integrator should be sure that the installation in-structions are followed, the necessary Reader settings have been made and that the limit valuesprescribed by the national regulatory agency are not exceeded.Furthermore the Reader must be configured as follows:Parameter Europe USAGeneralRF-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“
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 64 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S HI-Code 1Downlink RF Data coding –CFG 8 / ICODE-MODE / FASTFast Mode (1/1) or NormalMode (1/256)- Normal Mode (1/256)8.2 Special antenna configurationsRadio type approval for the Reader ID ISC.LR200 is valid in EU countries and the USA for allantennas which maintain the national limit values. The systems integrator must ensure thiswhen planning and constructing the system.The limit value of 42dBµA/m prescribed by EN 300 330 for EU countries for magnetic emission at13.56 MHz is maintained at 4 W of power using the ID ISC.ANT300/300 antenna. When usinglarger single loop antennas the magnetic emission must be reduced using suitable means. Thiscan be accomplished for example by using shielding.Another possibility is to compensate for the magnetic field by using a second antenna having anopposing field direction.This means however that the antennas must be arranged exactly as described. The anten-nas must be connected to the ID ISC.ANT.PS Power Splitter or the ISC.ANT.T Transformeras described in Section 5.1 Wiring options. The complete installation must be checked bythe system integrator to be sure maintain the national limit values.1. Adjacent configuration of two base antennas ID ISC.ANT800/600-AAntenna separation 10 cmMax. transmitting power 4 W. series resistance 3 ΩBoth tuners (openings) of the antennas must face out(left and right) and point in one direction. They must belocated in a single plane directly adjacent to each other.2. Offset configuration with two base antennas ID ISC.ANT800/600-A.Antenna separation (corners) 1 cmMax. transmitting power 4 W. series resistance 3 ΩBoth tuners (openings) of the antennas must face out(left and right) and point in one direction.They must be located in a single plane directly adja-cent to each otherSee Application Note: Installation and tuning of a gateantenna made from four base antennas. Document: N11000-2e-ID-B.DOC. This document can befound on the OBID® i-scan CD-ROM supplied by FEIG ELECTRONIC GmbH.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 65 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H3. Configuration of a gate using two base antennas ID ISC.ANT800/600-A and two complementaryantennas ID ISC.ANT800/600-B.Vertical offset of the antennas 1 cm, horizontal offset 10cmMax. transmitting power 4 W. series resistance 3 ΩAll antenna tuners (openings) must face out (left andright). The openings (covers) should be oriented either inthe center of the gate or as drawn towards the outside.The antennas must be in a single plane directly adjacentto each otherFor a description of these configuration see: ApplicationNote “Installation and tuning of a gate antenna with 1 m x1 m read window in any desired label orientation.Document: N10900-2e-ID-B.DOC. This document can befound on the OBID® i-scan CD-ROM supplied by FEIG ELECTRONIC GmbH.bba
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 66 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H8.3 The effect of transmitting power on reading rangeThe reading range of an antenna depends on the antenna itself, the Reader, the smart label andthe transmitting power set for the Reader. Since the smart label receives its power from the mag-netic field generated by the antenna and the field strength drops off sharply with increasing dis-tance between the Reader and antenna, the emitted transmitting power for a given antenna has agreat influence on the read range.Figure 29: Reading range* of an ID ISC.ANT800/600-A as a function of 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.A transmitting power above 8 W may, depending on ambient temperature, result in excessiveheating of the antenna and may destroy the antenna tuner.6065707580859095012345678910P [W]Range [cm]
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 67 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H8.4 The effect of metal on reading rangeMetal and other conducting materials cannot be penetrated by a magnetic field. The field lines andinductance of the antenna are changed, which has a great effect on the effective range. The field isalso attenuated by mutual inductance and eddy currents in the metal.The change in inductance can usually be compensated by using the tuning unit. Figure 30 showsthe effect of a metal plate on the antenna with (upper line) and without compensation.Figure 30: Read range* as a function of proximity to metal No compensation Compensated*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 WIf proximity to metal is unavoidable, note the following:• Keep a minimum distance of 10 cm between metal and the antenna. Above 30 cm significantread distance is sacrificed. Above 50 cm from metal there is no longer a measurable effect.• The metal parts must not be permitted to form closed loops or circuits. These should be electri-cally isolated at one point if necessary.• The metal parts in direct proximity to the antenna should be grounded in star configuration witha good HF connection.3035404550556065707580850 102030405060Distance to metal plate [cm]Range [cm]
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 68 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H8.5 The effect of noise level on antenna reading rangeIn order for the smart label to be reliably read by the receiver even at low signal levels, you mustprevent or eliminate noise as much as possible. The amplitude of the noise levels can be checkedbased on the noise level on the ID ISC.LR200 Reader. Critical are not the absolute measured val-ues but the difference between Umax and Umin.This has been simulated and graphically represented for 4 W transmitting power in the figure be-low.Figure 31: Reading range* as a function of noise level*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 WGood values for Umax-Umin with base antennas are 20mV, or 40mV for gate antennas.Possible causes of excessively high noise levels:• Poor (HF-) connections between Reader and antenna.• Improper cable routing between antenna and Reader• Poorly tuned antenna• Noise signals from other electronic devices or transmitters.• Noise in the Reader power supply• Noise signals from other cables in the vicinity of the cable to and from the Reader• Metal near the antenna304050607080900 100 200 300 400 500Umax-Umin [mV]Range [cm]
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 69 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H8.6 Measuring the standing wave ratio VSWROnce an antenna has been calibrated or the local conditions have changed, the question arises:How well are the Reader and base antenna adjusted to each other? A useful tool for evaluating theadjustment of the antenna to the impedance of 50 Ω is the VSWR meter. This device measures theratio between outgoing and reflected energy. A VSWR of up to 1.3:1 is considered a good value. Awattmeter is often integrated into these devices.The 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.ANT800/600SWR / Power MeterReaderID ISC.LR200Figure 32: Inserting a VSWR meter into the antenna cable
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 70 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H8.7 Measuring the phase angle and checking antenna currentsTo check or fine adjust the phase angle between the base and complementary antenna, use anoscilloscope and 2 small test loops made of wire to measure the phase angle. AT 13.56 MHz and aphase shift of 90° between the base and complementary antenna, the time delay will be 18.4 ns.Bild 16 shows a printout of this measurement.Use trim capacitors C37 and C38 to correct the phase of the currents between the two antennas.After tuning the two associated trim capacitors C37 and C38 should be set to approximately thesame capacitance.Figure 33: Phase difference between base and complementary antenna Figure 34: Same C valuesIf the adjustment range of thetrim capacitors is not sufficient,set for the best possible phasevalue. Now both trim capacitorsmust be set their minimum ormaximum. Then turn thecapacitors 180°, from either theirminimum or maximum. Now youmust recalibrate the antennasusing the ID ISC.SAT.Ccontroller. Then you will have double the adjustment range available.Furthermore the antenna current in both antennas making up a gate should be the same. This canbe checked by measuring the amplitude and corrected by changing the serial resistors R (JP8,JP1-4).If both currents are the same, the RF power of the Reader will be distributed evenly between bothantennas. This means that in a gate consisting of two antennas and at a RF power of 8 W, bothantennas will operate at 4 W.Important: Both test loops must be the same size, have the same cable length, be attached at thesame antenna position, and be exactly parallel to each other. In addition, they should be attachedas close to the center of the antenna surface as possible.
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 71 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H9. Technical Data for ID ISC.ANT800/600-A and ID ISC.ANT800/600-BMechanical Data• Housing Plastic (ABS)• Dimensions ( w x h x d ) 852 mm x 620 mm x 40 mm ± 1 mm• Weight– ID ISC.ANT800/600-A– ID ISC.ANT800/600-Bapprox. 2.7 kgapprox. 2.5 kg• Enclosure rating IP 65• Color BlackElectrical Data• Max. 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• Range Max. 80 cm*• Antenna connection 1 x SMA plug (50 Ω)• Antenna connector cable RG58, 50 Ω, approx. 3.6 m longAmbient• Temperature range– Operating– 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.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 72 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S HApplicable Norms• EMC EN 300 683• Safety– Europe– USAEN 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.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 73 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H10. Appendix: Helpful tools for constructing and testing the antennasThe following equipment is recommended for tuning, troubleshooting and commissioning the an-tennas:• Laptop or personal computer (PC) running under Microsoft Windows 95, 98, ME, 2000, XP.• 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).• Suitable screwdriver for antenna tuning, with plastic blade, 2.4x0.5mm.• 2-channel oscilloscope, sweep rate at least 10ns/Div or analog bandwidth of 100 MHz.• Qty. 2 test loops 1.5 m long (consisting of 50 Ohm, RG58 cable with BNC plug and wire loop(diameter approx. 75 mm [30 in]) at the other end (generally self-assembled).The following tools are optional but helpful:• HF Impedance Analyzer (for 13.56 MHz)screencentre conductorBNC-plug, maleRG58 cable 2,5 mø 75
OBID®Installation ID ISC.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 74 of 75 M01004-2de-ID-B.docE N G L I S H10.1 Recommended equipment and possible sources:1. VSWR – MeterAlan CTE International VSWR & Power – Meter KW 220Vendors:• CB Funkshop Rößner, 91637 Wörnitz, Tel.09868/932945, http://www.cb-funkshop.de• 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.ANT800/600FEIG ELECTRONIC GmbH Page 75 of 75 M01004-2de-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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