RFID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(hào)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和通訊,讀寫距離是評(píng)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(gè)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大負(fù)峰值對(duì)應(yīng)的頻率值,即可得到標(biāo)簽的諧振頻率。
1、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
使用鼎陽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
使用鼎陽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(shí)使用安捷倫網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)以上兩種方案進(jìn)行驗(yàn)證。
2、RFID標(biāo)簽實(shí)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(shí)保持近場探頭和RFID標(biāo)簽的測量距離為1cm,用Marker讀取負(fù)峰值。
SSA3000X設(shè)置
1. 先連接反射電橋:
IN(TG)端口:信號(hào)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(hào)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。
1) 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,就可以在屏幕下方看到回波損耗,反射系數(shù),電壓駐波比等參數(shù)。
2) 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。
3) 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
1. 按Mode鍵,進(jìn)入矢量網(wǎng)絡(luò)測量功能,選擇S11參數(shù)測量。
2. 進(jìn)行機(jī)械校準(zhǔn),按照屏幕提示,依次連接OPEN、SHORT、LOAD三個(gè)校準(zhǔn)件到TG Source接口完成校準(zhǔn)。
3. 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。
4. 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。
3、對(duì)比驗(yàn)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。
4、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(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(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。
該文章來源于“鼎陽硬件設(shè)計(jì)與測試智庫”。