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          射頻標(biāo)識RFID測試技術(shù)分析

          作者: 時(shí)間:2011-10-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          隨著閱讀器與標(biāo)簽價(jià)格的降低和全球市場的擴(kuò)大, (以下簡稱)的應(yīng)用與日俱增。標(biāo)簽既可由閱讀器供電(無源標(biāo)簽),也可以由標(biāo)簽的板上電源供電(半有源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽)。由于亞微型無源 CMOS 標(biāo)簽的成本降低,庫存和其他應(yīng)用迅速增加。一些評估表明,隨著無源標(biāo)簽的價(jià)格持續(xù)下降,幾乎每一個(gè)售出產(chǎn)品的內(nèi)部都將有一個(gè) 標(biāo)簽。由于無源 RFID 標(biāo)簽的重要性及其獨(dú)特的工程實(shí)現(xiàn)的挑戰(zhàn)性,本文將重點(diǎn)研究無源標(biāo)簽系統(tǒng)。

          當(dāng)接收到來自閱讀器的 CW 信號時(shí),無源標(biāo)簽對射頻 RF(以下簡稱 RF)能量進(jìn)行整流以生成保持標(biāo)簽工作所需的小部分能量,然后改變其天線的吸收特點(diǎn)以調(diào)制信號,并通過反向散射反射給閱讀器 [參閱圖1]。RFID 系統(tǒng)通常使用簡便的調(diào)制技術(shù)和編碼體制。然而,簡單調(diào)制技術(shù)的頻譜效率低,對于某一給定的數(shù)據(jù)速率,它所要求的 RF 帶寬多。在調(diào)制前,必須將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼形成一連續(xù)的信息流。可用的位編碼體制有很多類型,每一類編碼都有其基帶頻譜性能的獨(dú)特優(yōu)勢、編解碼的復(fù)雜性以及在時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)下將數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)器的困難性。由于標(biāo)簽板上定時(shí)源很難達(dá)到實(shí)際所需的準(zhǔn)確性,以及挑戰(zhàn)性的帶寬要求和最大化 RF 能量傳輸以向標(biāo)簽供應(yīng)能量等原因,無源標(biāo)簽對所使用的編碼體制有獨(dú)特的要求。最后,需要某種防沖突協(xié)議以便閱讀器能夠讀取其覆蓋范圍內(nèi)的所有標(biāo)簽。

          RFID測試綜述

          每一個(gè) RFID 通信系統(tǒng)都必須通過監(jiān)管要求并符合所用標(biāo)準(zhǔn)。然而,今天,系統(tǒng)優(yōu)化將這個(gè)快速增長產(chǎn)業(yè)中的勝者與輸者分離開來。本文討論的是 RFID 通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師所面對的測試挑戰(zhàn):監(jiān)管測試、標(biāo)準(zhǔn)一致性和優(yōu)化。

          RFID 技術(shù)有幾個(gè)不同尋常的工程測試挑戰(zhàn),例如瞬時(shí)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(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。矢量信號分析儀實(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(以下簡稱 RTSA)克服了這些傳統(tǒng)測試工具的局限性,具備對瞬時(shí)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(shí)頻譜環(huán)境下的特定頻譜事件。


          圖1:無源標(biāo)簽對射頻 RF能量進(jìn)行整流并調(diào)制信號,然后反向散射反射給閱讀器。

          監(jiān)管測試

          每個(gè)電子設(shè)備制造商都必須符合設(shè)備銷售地或使用地的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。許多國家正在修改監(jiān)管法規(guī)以緊跟無源 RFID 標(biāo)簽的獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)鏈路特點(diǎn)。大多數(shù)監(jiān)管部門禁止設(shè)備的 CW 發(fā)射,除非用于短期測試。無源標(biāo)簽要求閱讀器發(fā)送 CW 信號以向標(biāo)簽供應(yīng)能量并經(jīng)過反向散射實(shí)現(xiàn)調(diào)制。即使無源標(biāo)簽沒有一個(gè)典型的發(fā)射器,仍能發(fā)出一個(gè)被調(diào)制的信號。然而,許多規(guī)定并沒有涉及基于無發(fā)射器的調(diào)制。多種頻譜發(fā)射測試并沒有明確地包含在閱讀器的 RFID 標(biāo)準(zhǔn)中,但卻成為了規(guī)定。


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