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高效且低成本的RFID/NFC標簽的測試方案

作者:沖刺科技
來(lái)源:RFID世界網(wǎng)
日期:2018-07-18 11:11:27
摘要:FID技術(shù)和基于RFID發(fā)展起來(lái)的NFC技術(shù)都是屬于近場(chǎng)通訊的范疇,在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都有極大的應用。兩者都基于電磁感應原理,利用無(wú)線(xiàn)射頻信號對目標進(jìn)行識別和通訊,讀寫(xiě)距離是評估其系統的重要指標,而標簽的諧振頻率是影響這個(gè)指標的關(guān)鍵參數。
關(guān)鍵詞:RFIDNFC標簽測試方案

FID技術(shù)和基于RFID發(fā)展起來(lái)的NFC技術(shù)都是屬于近場(chǎng)通訊的范疇,在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都有極大的應用。兩者都基于電磁感應原理,利用無(wú)線(xiàn)射頻信號對目標進(jìn)行識別和通訊,讀寫(xiě)距離是評估其系統的重要指標,而標簽的諧振頻率是影響這個(gè)指標的關(guān)鍵參數。

RFID和NFC的無(wú)源標簽封裝好之后只能采用非接觸法測量其諧振頻率。非接觸法測量方法原理是反射測量,通過(guò)測量反射參數的S11,觀(guān)察S11最大負峰值對應的頻率值,即可得到標簽的諧振頻率。

測試儀器選擇

為了保證非接觸測量方法的可靠性與可信度,我們采取了兩種測量方法進(jìn)行測量:

方法一

使用SSA3000X頻譜分析儀、TG 跟蹤源、反射電橋、反射測量軟件進(jìn)行測量

方法二

使用SVA1000X 頻譜&矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀、機械校準件、VNA(矢量網(wǎng)絡(luò )測量軟件選件)進(jìn)行測量

SSA3000X和SVA1000X兩款設備都具有反射測量功能,可以測量反射系數(ρ)、回波損耗(Return Loss)、和電壓駐波比(VSWR)等指標。SVA1000X內置了反射電橋,而SSA3000X已經(jīng)在TG Source端校準,無(wú)需機械校準件,同時(shí)使用安捷倫網(wǎng)絡(luò )分析儀對以上兩種方案進(jìn)行驗證。

RFID標簽實(shí)際測試

以下測試采用的是遵循ISO/IEC 14443 TypeA 標準的RFID無(wú)源標簽,標定頻率為13.56MHz,使用近場(chǎng)探頭代替13.56MHz的測量環(huán)路天線(xiàn)。測量時(shí)保持近場(chǎng)探頭和REID標簽的測量距離為1cm,用Marker讀取負峰值。

SSA3000X設置

1.首先連接反射電橋:

IN(TG)端口:信號輸入端,用于連接電橋與頻譜儀跟蹤源TG Source輸出端口

OUT(RF)端口:信號輸出端,用于連接電橋與頻譜儀RF Input射頻輸入端

DUT 端口:用于連接電橋與被測設備,本例中連接近場(chǎng)探頭

2. 按下Mode按鍵,選擇反射測量功能。

校準開(kāi)路載,校準開(kāi)路載前需要斷開(kāi)被測設備,校準完成后,就可在屏幕下方看到回波損耗,反射系數,電壓駐波比等

選擇合適的刻度和參考電平。本例中選擇刻度為1dB,參考電平 6dB

選擇頻率,起始頻率設置為11MHz,終止頻率為15MHz

SSA3000X測試結果:SSA3000X測試出RFID諧振頻率約為13.85MHz,回波損耗為1.44dB,電壓駐波比約為12.13

SVA1000X設置

按Mode鍵,進(jìn)入矢量網(wǎng)絡(luò )測量功能,選擇S11參數測量

進(jìn)行機械校準,按照屏幕提示,依次連接OPEN、SHORT、LOAD三個(gè)校準件到TG Source接口完成校準

校準完成后連接近場(chǎng)探頭,并將測試刻度選擇為1dB,參考電平為0dB

選擇起始頻率為11MHz,終止頻率為15MHz

 

SVA1000X測試結果:測試出RFID標簽諧振頻率約為13.83MHz,回波損耗為1.38dB,電壓駐波比約為13.27

對比驗證

使用安捷倫E5071C網(wǎng)絡(luò )分析儀測量出的諧振頻率約為13.82MHz,回波損耗為1.74dB,電壓駐波比約為12.52

結論分析

以上兩種測量方法,測量諧振頻率分別為13.85MHz、13.83MHz,回波損耗分別為1.44dB、1.38dB,駐波比分別為12.13、13.27,與安捷倫網(wǎng)絡(luò )分析儀測試的諧振頻率結果13.82MHz、回波損耗1.74dB、駐波比12.52非常接近。相較于網(wǎng)絡(luò )分析儀,不僅這兩種方案價(jià)格更低,而且還兼具頻譜儀的功能。在此例測試中,SSA3000X直接選擇反射測量選件和反射電橋的方案操作上更方便,測試結果更直觀(guān),但SVA1000X兼具頻譜儀、矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀、線(xiàn)纜測試儀等功能, 能應用于更多測試場(chǎng)景。