射频标识RFID测试技术分析

论的是 RFID 通信系统的设计师所面对的测试挑战：监管测试、标准一致性和优化。

RFID 技术有几个不同寻常的工程测试挑战，例如瞬时信号、带宽效率低的调制技术和反向散射数据。传统的扫频调谐频谱分析仪、矢量信号分析仪和示波器已被用于无线数据链路的开发。然而，这些工具用于 RFID 测试时都存在一些缺点。扫频调谐频谱分析仪难以准确捕获和刻画瞬时 RF 信号。矢量信号分析仪实际上不支持频谱效率低的 RFID 调制技术及特殊解码要求。快速示波器的测量动态范围小，不具备调制和解码功能。实时频谱分析仪 RTSA(以下简称 RTSA)克服了这些传统测试工具的局限性，具备对瞬时信号的优化，通过泰克享有专利的频率模板触发器能够可靠触发复杂的真实频谱环境下的特定频谱事件。

图1：无源标签对射频 RF能量进行整流并调制信号，然后反向散射反射给阅读器。

监管测试

每个电子设备制造商都必须符合设备销售地或使用地的监管标准。许多国家正在修改监管法规以紧跟无源 RFID 标签的独特数据链路特点。大多数监管部门禁止设备的 CW 发射，除非用于短期测试。无源标签要求阅读器发送 CW 信号以向标签供应能量并经过反向散射实现调制。即使无源标签没有一个典型的发射器，仍能发出一个被调制的信号。然而，许多规定并没有涉及基于无发射器的调制。多种频谱发射测试并没有明确地包含在阅读器的 RFID 标准中，但却成为了规定。

让我们看一个具体的例子 —— 优化通信速度，也称为翻转时间 TAT(以下简称 TAT)。可用的 RF 能量、路径衰落和经过更改的符号速率能延长标签对阅读器查询的响应时间。响应越慢，读取多个标签所花费的时间就越长。快速测量 TAT 对优化 RFID 系统的速度是非常必要的。

图4：使用 RTSA可以很容易地测量 TAT。

使用 RTSA 可以很容易地测量 TAT [参阅图4]。首先，需要安装一个频率模板触发器以获取标签与阅读器之间的整个查询。RTSA 的功率与时间关系视图使用户能够观看整个发射过程。习惯认为一个下行链路传输(由阅读器到标签)结束到下一个下行链路传输开始之间的时间就是半双工系统的 TAT。将一个标记放在标签询问的结束点，第二个 δ 标记置于反向散射的结束点或下一次阅读器进行数据发射的开始点，就可以精确测量出 TAT 时间。在大范围下行链路的条件下维持最短的 TAT 将有助于系统吞吐量的最大化。

RTSA 也能解调与标签查询相关的符号或比特。用户只需选择相应的 RFID 标准、调制类型和解码格式。分析仪能自动检测并显示链路的比特率。为进一步提高工程师的生产效率，对恢复出的数据符号进行了基于功能的颜色编码(color-coded)。RTSA 能够自动识别前导符并将那些符号染成黄色。这易于识别实际的数据负荷并与已知值进行比较。

本文小结

RFID 产业包含了大量的技术和应用，其中许多技术和应用与典型的通信链路不同。工程师需要能够快速和便捷地进行监管测试、标准一致性和优化测量的工具。

RSA3408A 是满足这些需求的一种工具，支持多种 RFID 国际标准、时间相关的多域测量、定制的 RFID 通信体制、多种 RFID 信号的解调和符号解码。该仪器大大提高了工程效率，同时缩短了产品投放市场的时间。不论是满足政府频谱规定、保证标签或阅读器符合特定的通信标准，还是调试一个开发中遇到的问题，RTSA 都是适合分析阅读器和标签所发出的 RFID 信号的独特工具。