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電學文章
頻譜分析儀在RFID和NFC的測試測量技術(shù)應用

發(fā)布時間: 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源終端的RFID系統(tǒng),給測試和診斷帶來了獨特的挑戰(zhàn)。按時測量是尤其要注意的一個問題,因為它可能要求系統(tǒng)閱讀器,非常迅速地、無差錯地從多個終端中讀取ID數(shù)據(jù)。


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


     在歷史上,頻譜分析儀一直是檢定發(fā)射機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。


     這會導致各種測量問題,尤其是精確地捕獲和檢定瞬變RF信號。類似的,矢量信號分析儀在捕獲瞬變RF信號方面的能力非常小,其最初也是為CW信號研制的。雖然大部分矢量信號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。這使得當前一代矢量信號分析儀對RFID工程師的價值很小。


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


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


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


      這對RFID技術(shù)應用是一種重要功能,因為它允許工程師開始捕獲以初始頻譜突發(fā)開頭的整個瞬變詢問器和終端交互。


   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)實頻譜環(huán)境中復雜的詢問器和終端交互,在這樣的環(huán)境中,其它信號的實際幅度可能要更高。


      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。實時頻譜分析儀全面使用時間相關(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間相關(guān)標尺,顯示多個測量域。比如說,可以把一個標尺放在錯誤的符號位上,儀器將關(guān)聯(lián)這個標尺,即時對應功率隨時間變化畫面或頻譜圖。


   時間相關(guān)的多個分析域大大增強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信號外,RTSA還提供了測試測量業(yè)內(nèi)第一個RFID分析軟件包。根據(jù)這一軟件包,RSA3408A可以解調(diào)、解碼和測量許多RFID技術(shù)應用中使用的特殊信號。


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


為演示RTSA的輔助工具,接下來大家將考察一些常見的RFID測量:

   在把產(chǎn)品推向市場時,RFID工程師面臨著各種設計挑戰(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,詢問器和終端交互必須可靠地一起運行。為此,詢問器和終端必須符合相應的行業(yè)標準。最后,為保證競爭力,必須優(yōu)化RFID系統(tǒng)的性能,以吸引某個細分市場。這可能意味著使每秒交易數(shù)量達到最大,在密集的閱讀器環(huán)境中運行或擴大閱讀器在更遠距離內(nèi)通信的能力。


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

 
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