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邁昂科技
測(cè)試與測(cè)量?jī)x器專家
電學(xué)文章
頻譜分析儀在RFID和NFC的測(cè)試測(cè)量技術(shù)應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間: 2021-08-27   瀏覽次數(shù):   作者:邁昂科技

    RFID系統(tǒng)、尤其是帶有反向散射無(wú)源終端的RFID系統(tǒng),給測(cè)試和診斷帶來(lái)了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。按時(shí)測(cè)量是尤其要注意的一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)樗赡芤笙到y(tǒng)閱讀器,非常迅速地、無(wú)差錯(cuò)地從多個(gè)終端中讀取ID數(shù)據(jù)。


     大部分RFID系統(tǒng)使用瞬變時(shí)分雙工(TDD)方案,其中詢問(wèn)器和終端依次在同一條信道上通信,為使用串行TDD復(fù)用方案在非常短的時(shí)期內(nèi)讀取多個(gè)ID終端,標(biāo)準(zhǔn)要求非常精確的按時(shí)。所以,數(shù)據(jù)交換上的按時(shí)測(cè)量帶來(lái)了獨(dú)特的RFID挑戰(zhàn),瞬變RFID信號(hào)通常包含頻譜效率低下的調(diào)制,其使用專用PCM符號(hào)編碼和解碼,調(diào)試接收這些異常信號(hào)的零差詢問(wèn)器或終端要求。


     在歷史上,頻譜分析儀一直是檢定發(fā)射機(jī)RF頻譜輸出的優(yōu)選工具,以保證滿足輻射法規(guī)限制。傳統(tǒng)的掃頻分析儀主要是為分析連續(xù)信號(hào)開發(fā)的,而不是為與現(xiàn)代RFID產(chǎn)品相關(guān)的間歇性RF瞬變開發(fā)的。


     這會(huì)導(dǎo)致各種測(cè)量問(wèn)題,尤其是精確地捕獲和檢定瞬變RF信號(hào)。類似的,矢量信號(hào)分析儀在捕獲瞬變RF信號(hào)方面的能力非常小,其最初也是為CW信號(hào)研制的。雖然大部分矢量信號(hào)分析儀為流行的頻譜效率低的調(diào)制提供了全面的解調(diào)能力,但當(dāng)前產(chǎn)品幾乎不能支持頻譜效率低的RFID調(diào)制及特殊的PCM解碼要求。這使得當(dāng)前一代矢量信號(hào)分析儀對(duì)RFID工程師的價(jià)值很小。


     長(zhǎng)期來(lái),示波器一直是分析基帶信號(hào)的重要工具,最近幾年,某一些示波器已經(jīng)把取樣速度擴(kuò)展到非常高的微波頻率,但是,對(duì)RFID系統(tǒng)上的UHF或更高頻率的測(cè)量,它們?nèi)允谴蝺?yōu)工具。相對(duì)于現(xiàn)代實(shí)時(shí)頻譜分析儀,快速示波器的測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍明顯要低得多,并缺少調(diào)制和解碼功能。


      實(shí)時(shí)頻譜分析儀解決了傳統(tǒng)測(cè)量工具的局限性,為RFID工程師提供了效率高得多測(cè)試和診斷感受。脈沖式終端讀取和寫入要求使用為瞬變信號(hào)優(yōu)化的RF分析儀。由于獨(dú)特的實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)和時(shí)間相關(guān)顯示功能,實(shí)時(shí)頻譜分析儀產(chǎn)品系列尤其適合檢定瞬變信號(hào)。


    RTSA擁有必要的數(shù)字處理速度,可以使用實(shí)時(shí)快速傅立葉變換(FFT)把輸入信號(hào)從時(shí)域無(wú)縫地變換到頻域,隨后再捕獲數(shù)據(jù)記錄。這使RTSA能夠?qū)崟r(shí)比較頻譜幅度與用戶設(shè)置的頻率模板。隨后RTSA可以觸發(fā)捕獲感興趣的頻譜事件,隨后詳細(xì)進(jìn)行脫機(jī)分析。


      這對(duì)RFID技術(shù)應(yīng)用是一種重要功能,因?yàn)樗试S工程師開始捕獲以初始頻譜突發(fā)開頭的整個(gè)瞬變?cè)儐?wèn)器和終端交互。


   除此之外,泰克頻率模板觸發(fā)(FMT)技術(shù)可以可靠地捕獲現(xiàn)實(shí)頻譜環(huán)境中復(fù)雜的詢問(wèn)器和終端交互,在這樣的環(huán)境中,其它信號(hào)的實(shí)際幅度可能要更高。


      RSA3408A擁有充足的內(nèi)存功能及高精度觸發(fā)能力,可以捕獲閱讀器和終端之間的整個(gè)交換。隨后可以使用完整的數(shù)據(jù)記錄,迅速診斷系統(tǒng)交互。實(shí)時(shí)頻譜分析儀全面使用時(shí)間相關(guān)多域分析技術(shù),使用者可以在不同畫面之間使用高精度時(shí)間相關(guān)標(biāo)尺,顯示多個(gè)測(cè)量域。比如說(shuō),可以把一個(gè)標(biāo)尺放在錯(cuò)誤的符號(hào)位上,儀器將關(guān)聯(lián)這個(gè)標(biāo)尺,即時(shí)對(duì)應(yīng)功率隨時(shí)間變化畫面或頻譜圖。


   時(shí)間相關(guān)的多個(gè)分析域大大增強(qiáng)了診斷能力和可靠性,可以在不同畫面中有效確定引起事件的異常波形。


   除了能夠有效觸發(fā)和捕獲瞬變RFID信號(hào)外,RTSA還提供了測(cè)試測(cè)量業(yè)內(nèi)第一個(gè)RFID分析軟件包。根據(jù)這一軟件包,RSA3408A可以解調(diào)、解碼和測(cè)量許多RFID技術(shù)應(yīng)用中使用的特殊信號(hào)。


與RFID技術(shù)應(yīng)用使用的傳統(tǒng)測(cè)試設(shè)備相比,現(xiàn)代RSA3408A可以提供快得多、更加高效的診斷和檢定體驗(yàn)。


為演示RTSA的輔助工具,接下來(lái)大家將考察一些常見的RFID測(cè)量:

   在把產(chǎn)品推向市場(chǎng)時(shí),RFID工程師面臨著各種設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。第一步,產(chǎn)品必須滿足把能量輻射到頻譜中相關(guān)的本地頻率法規(guī)。其次,詢問(wèn)器和終端交互必須可靠地一起運(yùn)行。為此,詢問(wèn)器和終端必須符合相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。最后,為保證競(jìng)爭(zhēng)力,必須優(yōu)化RFID系統(tǒng)的性能,以吸引某個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。這可能意味著使每秒交易數(shù)量達(dá)到最大,在密集的閱讀器環(huán)境中運(yùn)行或擴(kuò)大閱讀器在更遠(yuǎn)距離內(nèi)通信的能力。


    在最后說(shuō)明下RTSA和RFID分析軟件怎樣成為RFID測(cè)試不可或缺的組成部分,大家先詳細(xì)介紹為自覺遵守政府法規(guī)而檢定頻譜輻射時(shí)必須進(jìn)行的主要測(cè)量。

 
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