UHF RFID系統(tǒng)測試的挑戰(zhàn)

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

摘要：RFID 信號的測試涵蓋了射頻信號的頻域、時域和調(diào)制域分析。對于芯片、設(shè)備研發(fā)和制造企業(yè)，需要測試產(chǎn)品是否符合無線電法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對系統(tǒng)集成商，需要分析RFID 系統(tǒng)在實際環(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]測試[28篇]RFID系統(tǒng)[50篇]射頻信號[1篇]

　　RFID是一種低功耗的短程無線通信技術(shù)，全稱為“RadioFrequencyIdentification（射頻識別）”。RFID系統(tǒng)的組成一般至少包括兩個部分：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)，在實際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識別物體的表面。讀寫器可無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動識別物體的目的。進(jìn)一步通過計算機(jī)及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。
　　RFID技術(shù)有幾個不同尋常的工程測試挑戰(zhàn)，例如瞬時信號、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、矢量信號分析儀和示波器已被用于無線數(shù)據(jù)鏈路的開發(fā)。然而，這些工具用于RFID測試時都存在一些缺點。掃頻調(diào)諧頻譜分析儀難以準(zhǔn)確捕獲和刻畫瞬時RF信號。矢量信號分析儀實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量動態(tài)范圍小，不具備調(diào)制和解碼功能。實時頻譜分析儀RTSA(以下簡稱RTSA)克服了這些傳統(tǒng)測試工具的局限性，具備對瞬時信號的優(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)雜的真實頻譜環(huán)境下的特定頻譜事件。

　　RFID信號的測試涵蓋了射頻信號的頻域、時域和調(diào)制域分析。對于芯片、設(shè)備研發(fā)和制造企業(yè)，需要測試產(chǎn)品是否符合無線電法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對系統(tǒng)集成商，需要分析RFID系統(tǒng)在實際環(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）。這些要求需要測試儀表具備如下特性：
　　標(biāo)準(zhǔn)符合性測試
　　信號是間歇信號,而且功率較小,有時甚至是跳頻信號，需要測試儀表可以捕獲瞬態(tài)變化信號，能夠無縫存儲足夠長時間的信號并回放分析，還要有較快的測試速度。信號采用多種不同的調(diào)制方式需要測試儀表具備數(shù)字調(diào)制信號分析功能。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)。

　　信號的編碼規(guī)定了很多時間參數(shù)，讀寫器和標(biāo)簽發(fā)射和響應(yīng)時間參數(shù)也需要測試，要求測試儀表具備信號時域分析功能、多域相關(guān)分析能力和良好的時間分辨率。很多RFID系統(tǒng)采用跳頻體制，測試儀表必須具備跳頻信號的分析能力。使用傳統(tǒng)儀表的局限：使用傳統(tǒng)儀表對RFID產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)符合性測試，我們需要多臺設(shè)備，但很多項目仍然不能很好進(jìn)行測試。例如使用掃頻頻譜儀，難以捕捉RFID的間歇性信號，無法分析信號的調(diào)制特性，也無法分析一個完整的通信序列的時域特征。使用矢量信號分析儀，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，尤其對于載波常發(fā)的RFID系統(tǒng)；而有限的時間相關(guān)多域，很難觀測到調(diào)制特性和頻率特性隨時間變化的特征。而使用示波器，又要面對較差的動態(tài)范圍，極其有限的頻域功能，無法實現(xiàn)調(diào)制分析等難點。
　　RFID系統(tǒng)的互通性測試
　　當(dāng)RFID系統(tǒng)安裝于實際環(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，多個讀寫器，多個標(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，需要測試。

　　設(shè)備具有以下能力：
　　1實時觀測所有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)的干擾信號和瞬態(tài)的干擾信號。
　　4捕獲實際環(huán)境中的RFID信號并觀察調(diào)制質(zhì)量。
　　5傳統(tǒng)儀表的局限性：

　　實際環(huán)境中的RFID信號和干擾信號分析，對于傳統(tǒng)設(shè)備來說是非常困難的任務(wù)。使用掃頻式頻譜分析儀時，根本無法實時觀測各通道發(fā)生的情況，