高效且低成本的RFID/NFC標(biāo)簽的測試方案

FID技術(shù)和基于RFID發(fā)展起來的NFC技術(shù)都是屬于近場通訊的范疇，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都有極大的應(yīng)用。兩者都基于電磁感應(yīng)原理，利用無線射頻信號對目標(biāo)進(jìn)行識別和通訊，讀寫距離是評估其系統(tǒng)的重要指標(biāo)，而標(biāo)簽的諧振頻率是影響這個指標(biāo)的關(guān)鍵參數(shù)。

RFID和NFC的無源標(biāo)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，通過測量反射參數(shù)的S11，觀察S11最大負(fù)峰值對應(yīng)的頻率值，即可得到標(biāo)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(jī)械校準(zhǔn)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(shè)備都具有反射測量功能，可以測量反射系數(shù)（ρ）、回波損耗（Return Loss）、和電壓駐波比(VSWR)等指標(biāo)。SVA1000X內(nèi)置了反射電橋，而SSA3000X已經(jīng)在TG Source端校準(zhǔn)，無需機(jī)械校準(zhǔn)件，同時使用安捷倫網(wǎng)絡(luò)分析儀對以上兩種方案進(jìn)行驗證。

RFID標(biāo)簽實際測試

以下測試采用的是遵循ISO/IEC 14443 TypeA 標(biāo)準(zhǔn)的RFID無源標(biāo)簽，標(biāo)定頻率為13.56MHz，使用近場探頭代替13.56MHz的測量環(huán)路天線。測量時保持近場探頭和REID標(biāo)簽的測量距離為1cm，用Marker讀取負(fù)峰值。

SSA3000X設(shè)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(shè)備，本例中連接近場探頭

2. 按下Mode按鍵，選擇反射測量功能。

校準(zhǔn)開路載，校準(zhǔn)開路載前需要斷開被測設(shè)備，校準(zhǔn)完成后，就可在屏幕下方看到回波損耗，反射系數(shù)，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(shè)置為11MHz，終止頻率為15MHz

SSA3000X測試結(jié)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(shè)置

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

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

校準(zhǔn)完成后連接近場探頭，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(jié)果:測試出RFID標(biāo)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(jié)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(jié)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(jié)果更直觀，但SVA1000X兼具頻譜儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、線纜測試儀等功能， 能應(yīng)用于更多測試場景。