UHF RFID系統(tǒng)測(cè)試的挑戰(zhàn)

作者：RFID世界網(wǎng) 收編 來(lái)源：電子工程世界 2011-05-06 14:39:14

摘要：RFID 信號(hào)的測(cè)試涵蓋了射頻信號(hào)的頻域、時(shí)域和調(diào)制域分析。對(duì)于芯片、設(shè)備研發(fā)和制造企業(yè)，需要測(cè)試產(chǎn)品是否符合無(wú)線電法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)系統(tǒng)集成商，需要分析RFID 系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中的互通性（例如分析讀寫器、標(biāo)簽和周圍環(huán)境的干擾，優(yōu)化讀寫器具擺放位置、合理增設(shè)屏蔽材料等等）。

關(guān)鍵詞：UHF[51篇]測(cè)試[28篇]RFID系統(tǒng)[50篇]射頻信號(hào)[1篇]

　　RFID是一種低功耗的短程無(wú)線通信技術(shù)，全稱為“RadioFrequencyIdentification（射頻識(shí)別）”。RFID系統(tǒng)的組成一般至少包括兩個(gè)部分：電子標(biāo)簽（英文名稱為Tag）和讀寫器（英文名稱為Reader/Writer或Interrogator）。電子標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。讀寫器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。進(jìn)一步通過計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。
　　RFID技術(shù)有幾個(gè)不同尋常的工程測(cè)試挑戰(zhàn)，例如瞬時(shí)信號(hào)、帶寬效率低的調(diào)制技術(shù)和反向散射數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的掃頻調(diào)諧頻譜分析儀、矢量信號(hào)分析儀和示波器已被用于無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路的開發(fā)。然而，這些工具用于RFID測(cè)試時(shí)都存在一些缺點(diǎn)。掃頻調(diào)諧頻譜分析儀難以準(zhǔn)確捕獲和刻畫瞬時(shí)RF信號(hào)。矢量信號(hào)分析儀實(shí)際上不支持頻譜效率低的RFID調(diào)制技術(shù)及特殊解碼要求?？焖偈静ㄆ鞯臏y(cè)量動(dòng)態(tài)范圍小，不具備調(diào)制和解碼功能。實(shí)時(shí)頻譜分析儀RTSA(以下簡(jiǎn)稱RTSA)克服了這些傳統(tǒng)測(cè)試工具的局限性，具備對(duì)瞬時(shí)信號(hào)的優(yōu)化，通過泰克享有專利的頻率模板觸發(fā)器能夠可靠觸發(fā)復(fù)雜的真實(shí)頻譜環(huán)境下的特定頻譜事件。

　　RFID信號(hào)的測(cè)試涵蓋了射頻信號(hào)的頻域、時(shí)域和調(diào)制域分析。對(duì)于芯片、設(shè)備研發(fā)和制造企業(yè)，需要測(cè)試產(chǎn)品是否符合無(wú)線電法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)系統(tǒng)集成商，需要分析RFID系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中的互通性（例如分析讀寫器、標(biāo)簽和周圍環(huán)境的干擾，優(yōu)化讀寫器具擺放位置、合理增設(shè)屏蔽材料等等）。這些要求需要測(cè)試儀表具備如下特性：
　　標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試
　　信號(hào)是間歇信號(hào),而且功率較小,有時(shí)甚至是跳頻信號(hào)，需要測(cè)試儀表可以捕獲瞬態(tài)變化信號(hào)，能夠無(wú)縫存儲(chǔ)足夠長(zhǎng)時(shí)間的信號(hào)并回放分析，還要有較快的測(cè)試速度。信號(hào)采用多種不同的調(diào)制方式需要測(cè)試儀表具備數(shù)字調(diào)制信號(hào)分析功能。最好能夠支持各種RFID標(biāo)準(zhǔn)，不僅能夠解調(diào)，還要能夠?qū)Χ喾N多樣的編碼進(jìn)行解碼從而讀出數(shù)據(jù)。

　　信號(hào)的編碼規(guī)定了很多時(shí)間參數(shù)，讀寫器和標(biāo)簽發(fā)射和響應(yīng)時(shí)間參數(shù)也需要測(cè)試，要求測(cè)試儀表具備信號(hào)時(shí)域分析功能、多域相關(guān)分析能力和良好的時(shí)間分辨率。很多RFID系統(tǒng)采用跳頻體制，測(cè)試儀表必須具備跳頻信號(hào)的分析能力。使用傳統(tǒng)儀表的局限：使用傳統(tǒng)儀表對(duì)RFID產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試，我們需要多臺(tái)設(shè)備，但很多項(xiàng)目仍然不能很好進(jìn)行測(cè)試。例如使用掃頻頻譜儀，難以捕捉RFID的間歇性信號(hào)，無(wú)法分析信號(hào)的調(diào)制特性，也無(wú)法分析一個(gè)完整的通信序列的時(shí)域特征。使用矢量信號(hào)分析儀，受限于有限的觸發(fā)方式，使得尋找RFID數(shù)據(jù)包成為極為繁瑣的操作，尤其對(duì)于載波常發(fā)的RFID系統(tǒng)；而有限的時(shí)間相關(guān)多域，很難觀測(cè)到調(diào)制特性和頻率特性隨時(shí)間變化的特征。而使用示波器，又要面對(duì)較差的動(dòng)態(tài)范圍，極其有限的頻域功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)調(diào)制分析等難點(diǎn)。
　　RFID系統(tǒng)的互通性測(cè)試
　　當(dāng)RFID系統(tǒng)安裝于實(shí)際環(huán)境中，往往受到各種各樣的影響，如周圍電磁環(huán)境的影響，多個(gè)讀寫器，多個(gè)標(biāo)簽之間的相互干擾，高低頻不同RFID系統(tǒng)之間的干擾，造成RFID系統(tǒng)不能工作或效能下降。為了解決以上問題，需要測(cè)試。

　　設(shè)備具有以下能力：
　　1實(shí)時(shí)觀測(cè)所有RFID通道的讀寫器及標(biāo)簽的情況。
　　2解析所有通道的載波偵聽、發(fā)送控制等標(biāo)簽與讀寫器間的詳細(xì)通信情況。
　　3具備較高的靈敏度，掌握其他區(qū)域的讀寫器信號(hào)和周圍環(huán)境中存在的電磁干擾，并有能力捕獲穩(wěn)態(tài)的干擾信號(hào)和瞬態(tài)的干擾信號(hào)。
　　4捕獲實(shí)際環(huán)境中的RFID信號(hào)并觀察調(diào)制質(zhì)量。
　　5傳統(tǒng)儀表的局限性：

　　實(shí)際環(huán)境中的RFID信號(hào)和干擾信號(hào)分析，對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)備來(lái)說是非常困難的任務(wù)。使用掃頻式頻譜分析儀時(shí)，根本無(wú)法實(shí)時(shí)觀測(cè)各通道發(fā)生的情況，