本實用新型涉及一種RFID電子標簽測試,特別是諧振頻率測試。
背景技術:
RFID是一種非接觸自動識別技術,其基本原理是利用射頻信號通過空間耦合,實現(xiàn)無接觸信息傳遞,對被識別物體進行識別。近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的發(fā)展,RFID技術得到了廣泛的應用。
RFID系統(tǒng)要能得到正確的識別信息,首先必須保證RFID電子標簽要能被正確識別。電子標簽在設計和生產中通常需要進行測試,比較簡單的測試方式是直接采用讀寫器訪問電子標簽,以判別標簽是否可以正常工作。這種判定方法可以說是十分粗略的,無法準確得知電子標簽內置天線的諧振頻率是多少,從而不利于電子標簽的設計和生產改進。RFID電子標簽由于其不同的封裝介質材料和封裝尺寸,其諧振頻率通常會相對封裝前發(fā)生一定的偏移,有時候甚至會偏出正常工作所需的頻率范圍以外。因此評估各種封裝介質對電子標簽諧振頻率的影響,就需要一個有較寬的頻率范圍和較高的頻率分辨率的測試裝置。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決以上問題本實用新型提供了一種簡單可行、低成本的UHF頻段RFID電子標簽測諧振頻率測試裝置。本實用新型采用高分辨率的掃頻源對讀寫器芯片輸出的固定頻率進行兩次變頻實現(xiàn)頻率范圍擴展,可精確的測量出標簽天線的諧振頻率。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術方案:一種RFID電子標簽測諧振頻率測試裝置,其特征在于:包括ARM處理器、讀寫器芯片、發(fā)射變頻通道、接收變頻通道、頻率源、微波暗箱;微波暗箱包括標簽、測試天線。
上位機通過ARM處理器發(fā)出讀卡命令時,讀卡器芯片發(fā)出固定頻率的盤存信號,通過發(fā)射變頻通道后經(jīng)雙工器由天線發(fā)射出去,標簽激活后,響應發(fā)來的信號,并將發(fā)來的信號調制反射;標簽反射回來的信號,經(jīng)天線由雙工器傳輸給接收變頻通道,再經(jīng)接收變頻通道給讀卡器芯片,讀卡器芯片解析標簽的反射信號,頻率源輸出兩路頻率信號作為發(fā)射和接收變頻通道的本振。頻率源一路輸出固定頻率,一路輸出高分辨率的掃頻信號。改變掃頻頻率即可實現(xiàn)測試裝置輸出寬范圍的測試頻率和高分辨率,以滿足所有UHF頻段RFID射頻標簽的研發(fā)和生產。
所述的發(fā)射變頻通道包括第一濾波器、第一混頻器、第二濾波器、第一放大器、第二混頻器、第三濾波器、第二放大器、第三放大器;讀卡器芯片發(fā)出固定頻率的盤存信號,經(jīng)第一濾波器濾波后在第一混頻器與頻率源的點頻源進行一次上變頻至更高的中頻頻率,再經(jīng)過第二濾波器和第一放大器進行濾波放大,與頻率源的掃頻源在第二混頻器進行一次下變頻至UHF頻段的設定頻點,通過第三濾波器進行濾波,通過第二放大器和第三放大器進行功率放大,經(jīng)雙工器由天線發(fā)射出去。改變掃頻源的頻率即可實現(xiàn)輸出測試頻率覆蓋RFID的整個UHF頻段;掃頻源有足夠高的頻率分辨率,以實現(xiàn)本測試裝置有足夠高的頻率測試精度。
所述的接收變頻通道包括數(shù)控衰減器、第四濾波器、第三混頻器、第五濾波器、第四放大器、第四混頻器、第六濾波器、第五放大器;標簽反射回來的信號,經(jīng)過數(shù)控衰減器與第四濾波器在第三混頻器與頻率源的掃頻源經(jīng)過一次上變頻至高中頻頻率,經(jīng)第五濾波器和第四放大器進行濾波放大,與頻率源的點頻源在第四混頻器再一次下變頻,最后經(jīng)第六濾波器和第五放大器進行濾波放大給讀卡器芯片。接收變頻通道與發(fā)射變頻通道的相應混頻器共用相同的頻率源信號;改變掃頻源的頻率值,讀卡器芯片的發(fā)射信號與接收的反射信號始終是同一固定頻率。
本實用新型利用變頻的方法擴展了讀卡器芯片的頻率測試范圍,可覆蓋整個UHF頻段RFID射頻標簽;采用高分辨率的掃頻源提高標簽諧振頻率的測試精度。
附圖說明
圖1是本實用新型裝置的組成框圖。
圖2是本實用新型裝置的原理圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
如圖1、2所示,本實用新型提供了一種RFID電子標簽測諧振頻率測試裝置,包括ARM處理器、讀寫器芯片、發(fā)射變頻通道、接收變頻通道、頻率源、微波暗箱;微波暗箱包括被測標簽、測試天線。
所述的發(fā)射變頻通道包括第一濾波器、第一混頻器、第二濾波器、第一放大器、第二混頻器、第三濾波器、第二放大器、第三放大器。
所述的接收變頻通道包括數(shù)控衰減器、第四濾波器、第三混頻器、第五濾波器、第四放大器、第四混頻器、第六濾波器、第五放大器。
上位機通過ARM處理器發(fā)出讀卡命令時,讀卡器芯片發(fā)出固定頻率的盤存信號,經(jīng)第一濾波器濾波后在第一混頻器與頻率源的點頻源進行一次上變頻至更高的中頻頻率,再經(jīng)過第二濾波器和第一放大器進行濾波放大,與頻率源的掃頻源在第二混頻器進行一次下變頻至UHF頻段的設定頻點,通過第三濾波器進行濾波,通過第二放大器和第三放大器進行功率放大,經(jīng)雙工器由天線發(fā)射出去。標簽激活后,響應發(fā)來的信號,并將發(fā)來的信號調制反射;標簽反射回來的信號,經(jīng)天線由雙工器傳輸給接收變頻通道,數(shù)控衰減器與第四濾波器在第三混頻器與頻率源的掃頻源經(jīng)過一次上變頻至高中頻頻率,經(jīng)第五濾波器和第四放大器進行濾波放大,與頻率源的點頻源在第四混頻器再一次下變頻,最后經(jīng)第六濾波器和第五放大器進行濾波放大給讀卡器芯片;讀卡器芯片解析標簽的反射信號,頻率源輸出兩路頻率信號作為發(fā)射和接收變頻通道的本振。
本RFID電子標簽測諧振頻率測試裝置的測試過程如下:
(1)待測RFID射頻標簽與測試天線固定放置于微波暗箱中并相距0.5m;
(2)上位機發(fā)送測試指令給ARM處理器,處理器解析指令并通過數(shù)據(jù)總線分別控制頻率源與讀卡器芯片;
(3)頻率源輸出相應的本振頻率和讀卡器芯片輸出RFID盤存信號;
(4)RFID盤存信號經(jīng)發(fā)射變頻通道變頻至測試頻率,再由功放、雙工器和測試天線發(fā)射給RFID射頻標簽;
(5)RFID射頻標簽反射信號,經(jīng)測試天線、雙工器和接收變頻通道傳送至讀卡器芯片;
(6)讀卡器芯片解析出射頻標簽的反射信號,并將對應頻率的RSSI值一并傳輸給ARM處理器;
(7)改變頻率源輸出,重復步驟(3)~(6),直至完成設定的所有測試頻率;
(8)將所有的測試頻率對應的RSSI上傳給上位機;
(9)上位機繪出RSSI頻率曲線,最大RSSI對應的頻率即是RFID射頻標簽天線的諧振頻率。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不限制于本實用新型,對于本領域的技術人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的權利要求范圍之內。