導(dǎo)讀:甘泉老師花費(fèi)數(shù)年之功,撰寫(xiě)的新書(shū)《物聯(lián)網(wǎng)UHF RFID技術(shù)、產(chǎn)品及應(yīng)用》正式出版發(fā)布,本書(shū)對(duì)UHF RFID最新的技術(shù)、產(chǎn)品與市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)性的闡述,干貨滿(mǎn)滿(mǎn)!RFID世界網(wǎng)得到了甘泉老師獨(dú)家授權(quán),在RFID世界網(wǎng)公眾號(hào)特設(shè)專(zhuān)欄,陸續(xù)發(fā)布本書(shū)內(nèi)容。
RFID干貨專(zhuān)欄概述
經(jīng)過(guò)20多年的努力發(fā)展,超高頻RFID技術(shù)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一,每年的出貨量達(dá)到了200億的級(jí)別。在這個(gè)過(guò)程中,中國(guó)逐步成為超高頻RFID標(biāo)簽產(chǎn)品的主要生產(chǎn)國(guó),在國(guó)家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大力支持下,行業(yè)應(yīng)用和整個(gè)生態(tài)的發(fā)展十分迅猛。然而,至今國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一本全面介紹超高頻RFID技術(shù)的書(shū)籍。
為了填補(bǔ)這方面的空缺,甘泉老師花費(fèi)數(shù)年之功,撰寫(xiě)的新書(shū)《物聯(lián)網(wǎng)UHF RFID技術(shù)、產(chǎn)品及應(yīng)用》正式出版發(fā)布,本書(shū)對(duì)UHF RFID最新的技術(shù)、產(chǎn)品與市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)性的闡述,干貨滿(mǎn)滿(mǎn)!RFID世界網(wǎng)得到了甘泉老師獨(dú)家授權(quán),在RFID世界網(wǎng)公眾號(hào)特設(shè)專(zhuān)欄,陸續(xù)發(fā)布本書(shū)內(nèi)容。
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6.1 超高頻RFID測(cè)試技術(shù)
超高頻RFID測(cè)試的主要目的是選擇合適的標(biāo)簽和閱讀器,并在實(shí)際應(yīng)用中更好的應(yīng)用。因此測(cè)試技術(shù)就需要從業(yè)人員熟練掌握標(biāo)簽的性能評(píng)測(cè)方法和閱讀器的性能評(píng)測(cè)方法,以及如何在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)中測(cè)試并找出問(wèn)題的能力。
6.1.1 標(biāo)簽性能測(cè)試
在超高頻RFID領(lǐng)域,標(biāo)簽的測(cè)試內(nèi)容非常多,包括Inlay芯片的推力測(cè)試,標(biāo)簽的防水防潮測(cè)試,高低溫沖擊測(cè)試等,其中最受關(guān)注的是標(biāo)簽的性能測(cè)試。標(biāo)簽的性能最簡(jiǎn)單的體現(xiàn)是標(biāo)簽?zāi)茏x多遠(yuǎn),深層次的理解是這個(gè)標(biāo)簽使用在不同物體上時(shí),其靈敏度的頻率曲線(xiàn)是怎么樣的(靈敏度可以換算讀取距離)。為了能夠更準(zhǔn)確的測(cè)試標(biāo)簽的性能,需要在特定的環(huán)境中使用專(zhuān)用設(shè)備對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)還需要具備對(duì)批量的標(biāo)簽進(jìn)行性能篩選的功能,因此出現(xiàn)了微波暗室和標(biāo)簽性能測(cè)試儀。
01
測(cè)試環(huán)境介紹——微波暗室
測(cè)試標(biāo)簽性能時(shí),閱讀器發(fā)出的電磁波會(huì)在地板、墻壁和天花板等發(fā)生反射,從而影響標(biāo)簽處的電磁場(chǎng)分布,導(dǎo)致對(duì)標(biāo)簽靈敏度測(cè)試產(chǎn)生誤差。這種電磁場(chǎng)的變化,有時(shí)候表現(xiàn)為增強(qiáng),有時(shí)候表現(xiàn)為減弱。如圖6-1所示,為一個(gè)反射的案例,閱讀器(T)發(fā)出的電磁波通過(guò)路徑c倒帶標(biāo)簽(R)處,與此同時(shí),由于地面對(duì)電磁波存在反射效果,還可以通過(guò)路徑a、b到達(dá)標(biāo)簽處。
圖6-1電磁波的反射
此時(shí)標(biāo)簽處收到兩個(gè)信號(hào),如果兩個(gè)信號(hào)相位相等,則信號(hào)會(huì)增強(qiáng),若兩個(gè)信號(hào)相位相差180°則會(huì)相互抵消,信號(hào)減弱(若兩個(gè)信號(hào)功率相同、相位相反,則合成后信號(hào)完全抵消),如圖6-2所示。
(a)反射增強(qiáng)(b)反射減弱(抵消)
圖6-2電磁波反射增強(qiáng)或減弱
在對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)試時(shí)還經(jīng)常遇到未知的外界電磁波干擾,這些干擾的來(lái)源有可能是通過(guò)手機(jī)或基站,也有可能是另外一臺(tái)閱讀器產(chǎn)生的。這些干擾也許會(huì)對(duì)標(biāo)簽的性能或閱讀器的性能產(chǎn)生影響。
為了消除上述的反射影響和外界干擾,需要一個(gè)沒(méi)有反射或反射很小的環(huán)境進(jìn)行測(cè)試,針對(duì)該問(wèn)題,科學(xué)家發(fā)明了微波暗室。
微波暗室又叫吸波室、電波暗室。當(dāng)電磁波入射到微波暗室的墻面、天棚、地面時(shí),絕大部分電磁波被吸收,而透射、反射極少。微波也有光的某些特性,借助光學(xué)暗室的含義,故命名為微波暗室。微波暗室是吸波材料和金屬屏蔽體組建的特殊房間,它提供人為空曠的“自由空間”條件。在暗室內(nèi)做天線(xiàn)、雷達(dá)等無(wú)線(xiàn)通訊產(chǎn)品和電子產(chǎn)品測(cè)試可以免受雜波干擾,提高被測(cè)設(shè)備的測(cè)試精度和效率。隨著電子技術(shù)的日益發(fā)展,微波暗室被更多的人了解和應(yīng)用。微波暗室就是用吸波材料來(lái)制造一個(gè)封閉空間,這樣就可在暗室內(nèi)制造出一個(gè)純凈的電磁環(huán)境,如圖6-3所示。
圖6-3微波暗室照片
微波暗室材料可以是一切吸波材料,主要材料是聚氨酯吸波海綿。另外,測(cè)試電子產(chǎn)品電磁兼容性時(shí),由于頻率過(guò)低也會(huì)采用鐵氧體吸波材料。
微波暗室的主要工作原理是根據(jù)電磁波在介質(zhì)中從低磁導(dǎo)向高磁導(dǎo)方向傳播的規(guī)律,利用高磁導(dǎo)率吸波材料引導(dǎo)電磁波,通過(guò)共振,大量吸收電磁波的輻射能量,再通過(guò)耦合把電磁波的能量轉(zhuǎn)變成熱能,從而減小反射。
微波暗室由三部分組成,分別是屏蔽室、吸波材料和其它配件:
屏蔽室:由屏蔽殼體、屏蔽門(mén)、通風(fēng)波導(dǎo)窗及各類(lèi)電源濾波器等組成。屏蔽殼體通常采用焊接式,如圖6-4所示。其目的是保證外界的電磁波無(wú)法進(jìn)入屏蔽室內(nèi)。屏蔽室也可以單獨(dú)使用,對(duì)于只關(guān)注外界干擾問(wèn)題的測(cè)試,可以在屏蔽室內(nèi)完成,一般是一些傳導(dǎo)類(lèi)測(cè)試。由于反射問(wèn)題,屏蔽室內(nèi)無(wú)法測(cè)試天線(xiàn)和標(biāo)簽的性能。屏蔽室的好壞用隔離度表示,好的屏蔽室可以實(shí)現(xiàn)100dB的隔離。簡(jiǎn)單測(cè)試屏蔽室隔離度的方法是把一部手機(jī)放進(jìn)去,看是否還能被撥通。
圖6-4屏蔽殼體
吸波材料:共有兩種,分別是單層鐵氧體片(工作頻率范圍30MHz到1000MHz)和錐形含碳海綿吸波材料。錐形含碳海綿吸波材料是由聚氨脂泡沫塑料在碳膠溶液中滲透而成,具有較好的吸波特性和阻燃特性。如圖6-5所示為一種帶有鐵氧體瓦塊匹配的角錐吸波材料,集成了鐵氧體片和海綿吸波材料。其在不同頻率的反射特性如表6-1所示。厚度越大的材料,吸收能力越強(qiáng),反射越小。
圖6-5錐形含碳海綿吸波材料
表6-1吸波材料的反射特性
其它配件:主要有信號(hào)傳輸板、轉(zhuǎn)臺(tái)、天線(xiàn)、監(jiān)控系統(tǒng)等;微波暗室內(nèi)轉(zhuǎn)臺(tái)如圖6-6(a)所示;微波暗室內(nèi)天線(xiàn)如6-6(b)所示。。這些內(nèi)部設(shè)備都通過(guò)屏蔽室中的連接器用射頻線(xiàn)纜與外界儀器、設(shè)備連接在一起,保證外部干擾信號(hào)不會(huì)通過(guò)這些連接線(xiàn)或接頭傳到微波暗室內(nèi)。
(a)轉(zhuǎn)臺(tái)(b)天線(xiàn)
圖6-6微波暗室內(nèi)的其它配件
02
標(biāo)簽性能測(cè)試原理
標(biāo)簽的性能測(cè)試是為了了解標(biāo)簽?zāi)芄ぷ鞫噙h(yuǎn),憑直覺(jué)這個(gè)參數(shù)應(yīng)該與標(biāo)簽芯片選型、標(biāo)簽天線(xiàn)設(shè)計(jì)、閱讀器天線(xiàn)增益、工作頻率等有關(guān)系。標(biāo)簽的性能一般指標(biāo)簽的靈敏度和反向散射的調(diào)制深度,其中最重要的是靈敏度。標(biāo)簽性能的參數(shù)都無(wú)法通過(guò)設(shè)備直接獲取,需要配合閱讀器設(shè)備通過(guò)間接計(jì)算獲得。
根據(jù)弗林斯傳輸方程,式2-11:,將標(biāo)簽看作一個(gè)整體,可以變形為:
(6-1)
其中Pr為標(biāo)簽天線(xiàn)處收到的能量,標(biāo)簽接收到得能量由閱讀器的輸出功率Pt、閱讀器的天線(xiàn)增益Gt、閱讀器距離標(biāo)簽的距離R以及工作頻率f決定。
當(dāng)標(biāo)簽獲得的能量大于等于其自身靈敏度時(shí),閱讀器可以獲得標(biāo)簽的應(yīng)答,當(dāng)標(biāo)簽獲得的能量小于自身靈敏度時(shí),則標(biāo)簽無(wú)法獲得標(biāo)簽的應(yīng)答。因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)標(biāo)簽獲得的能量大小尋找到剛剛可以激活標(biāo)簽的臨界點(diǎn),這個(gè)臨界點(diǎn)就是標(biāo)簽的靈敏度Ptag_sens。調(diào)節(jié)標(biāo)簽獲得的能量可以通過(guò)多種方式,包括調(diào)節(jié)標(biāo)簽與閱讀器的距離、更換閱讀器天線(xiàn)或改變閱讀器的輸出功率。很顯然,通過(guò)更改閱讀器的輸出功率調(diào)節(jié)標(biāo)簽處的能量強(qiáng)度的方式最方便。因此在標(biāo)簽性能測(cè)試系統(tǒng)中閱讀器天線(xiàn)的增益及位置、標(biāo)簽擺放的位置、測(cè)試環(huán)境等都是固定的,選擇一個(gè)固定頻率后,調(diào)節(jié)閱讀器輸出功率可以尋找激活標(biāo)簽的臨界點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率Pt即可。然后可以更改下一個(gè)頻率點(diǎn),繼續(xù)尋找標(biāo)簽在該頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)臨界點(diǎn)的功率Pt,當(dāng)所有要測(cè)的頻點(diǎn)都測(cè)試之后,可以繪制一張關(guān)于標(biāo)簽啟動(dòng)功率(臨界值是閱讀器的輸出功率)與頻率的曲線(xiàn),如圖6-7所示.
圖6-7標(biāo)簽啟動(dòng)功率曲線(xiàn)
將上述參數(shù)通過(guò)式6-1計(jì)算出不同頻點(diǎn)Pr的值,再繪制成一個(gè)標(biāo)簽靈敏度與頻率的曲線(xiàn)圖6-8??梢钥吹絻蓚€(gè)圖中只是標(biāo)尺單位不同,其曲線(xiàn)是完全一樣的。這條曲線(xiàn)在圖中的位置越靠下越好,說(shuō)明靈敏度越高。標(biāo)簽工作在不同的頻點(diǎn)時(shí),靈敏度不同,可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為大于最高靈敏度3dB之間的頻率寬帶為該標(biāo)簽的帶寬。該圖中標(biāo)簽的帶寬為從840MHz到970MHz。
圖6-8標(biāo)簽靈敏度曲線(xiàn)
同理標(biāo)簽反向散射的能量強(qiáng)度也通過(guò)式2-11:,變形為:
(6-2)
其中,標(biāo)簽反向散射的能量為Ptag,Preader為閱讀器收到的RSSI值,Greader為閱讀器的天線(xiàn)增益。在固定閱讀器天線(xiàn)增益及位置、標(biāo)簽擺放位置和測(cè)試環(huán)境后,選擇一個(gè)固定頻率,調(diào)節(jié)閱讀器輸出功率可以尋找激活標(biāo)簽的臨界點(diǎn)對(duì)應(yīng)的RSSI,然后更改下一個(gè)頻率點(diǎn),繼續(xù)尋找標(biāo)簽在該頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)臨界點(diǎn)的RSSI,當(dāng)所有要測(cè)的頻點(diǎn)都測(cè)試之后,經(jīng)過(guò)公式計(jì)算獲得標(biāo)簽反向散射的信號(hào)強(qiáng)度與頻率的曲線(xiàn)如圖6-9所示。反向散射的信號(hào)強(qiáng)度特點(diǎn)與靈敏度相反,信號(hào)越大越好,閱讀器越容易解調(diào)。
圖6-9標(biāo)簽反向散射的信號(hào)強(qiáng)度與頻率的曲線(xiàn)
通過(guò)上述方法可以計(jì)算出標(biāo)簽的靈敏度和反向散射強(qiáng)度。通過(guò)式6-2變形為:
(6-3)
可以計(jì)算出標(biāo)簽的工作距離R,其中Pt是閱讀器的最大輸出功率,。通過(guò)該原理讀者可以使用閱讀器開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽性能測(cè)試軟件,是一個(gè)不錯(cuò)的粗略標(biāo)簽性能測(cè)試儀。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn),其缺點(diǎn)是精度較差。
03、標(biāo)簽性能測(cè)試設(shè)備Voyantic
基于普通閱讀器開(kāi)發(fā)的標(biāo)簽性能測(cè)試設(shè)備具有幾個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題:
普通閱讀器的工作頻率受限,一般不支持800MHz到1000MHz的全頻帶工作。
普通閱讀器并非寬帶匹配,其靈敏度在全頻帶不均勻。
普通閱讀器的輸出功率一般步進(jìn)為1dB,且誤差1dB,無(wú)法作為測(cè)試設(shè)備的級(jí)別。
閱讀器天線(xiàn)在全頻段的增益并不固定,且不具有每個(gè)頻點(diǎn)的天線(xiàn)增益參數(shù)(靈敏度計(jì)算需要)。
由于上述問(wèn)題,Voyantic公司開(kāi)發(fā)了一款專(zhuān)用標(biāo)簽性能測(cè)試設(shè)備,名為T(mén)agformance。Tagformance是全球超高頻RFID生態(tài)鏈公認(rèn)的標(biāo)簽性能測(cè)試設(shè)備,所有的認(rèn)證機(jī)構(gòu)和主要的標(biāo)簽設(shè)計(jì)廠(chǎng)商都具有該設(shè)備。如圖6-10為Voyantic的標(biāo)簽靈敏度測(cè)試系統(tǒng),其硬件包括一臺(tái)Tagformance主機(jī),一臺(tái)閱讀器天線(xiàn)、塑料泡沫支架和其他配件,使用時(shí)需要配合電腦上的應(yīng)用軟件。
圖6-10Voyantic標(biāo)簽靈敏度測(cè)試系統(tǒng)
如圖6-11為T(mén)agformance設(shè)備的軟件操作圖,這套測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)是為:
工作頻率寬泛:支持標(biāo)準(zhǔn)掃描模式,頻段為800MHz—1000MHz;支持超寬帶掃描模式,頻帶為700MHz~1100MHz(圖6-10中的天線(xiàn)只支持標(biāo)準(zhǔn)掃描模式,如使用超寬帶掃描需要更換超寬帶天線(xiàn))。
輸出功率范圍寬泛:-5dBm~27dBm(標(biāo)準(zhǔn)掃描模式);-5dBm~24dBm(超寬帶掃描模式)。
接收靈敏度:-75dBm,這個(gè)參數(shù)并不重要,因?yàn)闇y(cè)試環(huán)境中標(biāo)簽與閱讀器天線(xiàn)距離不是很遠(yuǎn),一般不會(huì)出現(xiàn)反向受限的情況。
輸出功率步進(jìn)可選:可以選擇0.1dB、0.5dB和1.0dB。
掃描頻率起始值和步進(jìn)均可選:掃描頻率步進(jìn)從0.1MHz到100MHz可選。
塑料泡沫支架:為固定高度30cm,攜帶安裝簡(jiǎn)單,對(duì)電磁波幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)沒(méi)有暗室等較好的測(cè)試環(huán)境時(shí),可以直接按照?qǐng)D6-10所示的方式進(jìn)行測(cè)試。
天線(xiàn):為寬帶平穩(wěn)增益的線(xiàn)極化天線(xiàn)。不選擇圓極化天線(xiàn)是由于軸比的問(wèn)題,會(huì)引起1到3dB的測(cè)試誤差。測(cè)試時(shí)應(yīng)注意標(biāo)簽的極化方向與天線(xiàn)相同。
軟件:軟件內(nèi)部具有多種功能,具有自動(dòng)的公式轉(zhuǎn)換等功能,可以測(cè)量閱讀器開(kāi)啟功率(Transmitted power),反向散射能量(Backscatteredpower),反向散射信號(hào)相位(Backscatteredsignal phase),通過(guò)這幾個(gè)參數(shù)可以計(jì)算出更多參數(shù):電場(chǎng)強(qiáng)度(Electricfield strength),反向散射雷達(dá)截面差值(DeltaRCS),標(biāo)簽正向啟動(dòng)功率(Power on tag forward),標(biāo)簽反向散射功率(Power on tag reverse),理論正向讀取距離(Theoretical read range forward),理論反向工作距離(Theoretical read range forward)。
圖6-11Tagformance操作軟件圖
雖然這套設(shè)備的硬件設(shè)備具有較高的精度,但仍然難免存在系統(tǒng)誤差,如饋線(xiàn)接頭的松緊,天線(xiàn)的擺放角度影響,或者由于環(huán)境溫度引起的射頻發(fā)射功率誤差。因此需要一套校準(zhǔn)體系。Vojantic公司提供了一套校準(zhǔn)系統(tǒng),如圖6-12所示為T(mén)agformance校準(zhǔn)系統(tǒng)說(shuō)明圖。圖中有個(gè)校準(zhǔn)標(biāo)簽,系統(tǒng)預(yù)先知道該標(biāo)簽的靈敏度和反向散射功率的頻率曲線(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)掃描該校準(zhǔn)標(biāo)簽的時(shí)候,將得到的曲線(xiàn)與系統(tǒng)中存在的校準(zhǔn)標(biāo)簽參數(shù)進(jìn)行比對(duì),當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩條曲線(xiàn)有一定差異時(shí),測(cè)試人員可以做相應(yīng)調(diào)整直至兩條曲線(xiàn)近乎重合,從而減小系統(tǒng)誤差。
圖6-12Tagformance校準(zhǔn)系統(tǒng)說(shuō)明圖
校準(zhǔn)對(duì)于系統(tǒng)精度非常重要,每次測(cè)試前都應(yīng)先校準(zhǔn)。當(dāng)更換測(cè)試環(huán)境時(shí)還需要重新丈量標(biāo)簽與天線(xiàn)之間的距離,重新填入圖6-12的表格中。若更換天線(xiàn)和饋線(xiàn),也要重新輸入?yún)?shù)(一般不建議更換)。
具體的測(cè)試過(guò)程為:先將被測(cè)試標(biāo)簽放置在指定位置,再在軟件界面輸入起始頻率、頻率步進(jìn)、功率步進(jìn),點(diǎn)擊開(kāi)始掃描,如圖6-11所示,會(huì)出現(xiàn)一條曲線(xiàn)。若需要測(cè)試下一個(gè)標(biāo)簽,需要將上一個(gè)標(biāo)簽?zāi)米?,并放置新的?biāo)簽,再次點(diǎn)擊開(kāi)始掃描。圖中會(huì)出現(xiàn)兩條曲線(xiàn),每條曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè)EPC號(hào)碼以及掃描時(shí)間,可以測(cè)試多個(gè)標(biāo)簽并進(jìn)行性能對(duì)比。
Tagformance還可以配合轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的全向靈敏度測(cè)試,如圖6-13(a)所示,為在暗室中與Tagformance聯(lián)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái),軟件可以操作轉(zhuǎn)臺(tái)按照不同的步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng),每次轉(zhuǎn)動(dòng)后進(jìn)行掃描,最終可以繪制出一張標(biāo)簽的全向圖,如圖6-13(b)所示,表現(xiàn)為標(biāo)簽在各個(gè)方向的輻射特性。
(a)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)(b)輻射特性圖
圖6-13Tagformance全向靈敏度測(cè)試
Tagformance作為一個(gè)超高頻RFID標(biāo)簽性能測(cè)試的高精度設(shè)備,建議配合暗室使用,標(biāo)簽距離天線(xiàn)的距離也盡量遠(yuǎn)一些(原裝的塑料泡沫支架距離30cm有些近,誤差會(huì)比較大)。由于現(xiàn)在TIPP認(rèn)證需要全向測(cè)試,因此需要采購(gòu)配套轉(zhuǎn)臺(tái);如沒(méi)有TIPP認(rèn)證需求一般不需要購(gòu)買(mǎi)轉(zhuǎn)臺(tái),如需了解標(biāo)簽不同角度的輻射特性可以手動(dòng)旋轉(zhuǎn)再測(cè)試。
04
標(biāo)簽一致性測(cè)試
Tagformance設(shè)備是應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的,主要用于開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證標(biāo)簽的性能。當(dāng)大批量標(biāo)簽需要出貨時(shí),就需要標(biāo)簽一致性測(cè)試設(shè)備和方法。標(biāo)簽的一致性其實(shí)說(shuō)的是標(biāo)簽的性能一致性,需要篩選符合要求的標(biāo)簽,濾除掉不符合要求的標(biāo)簽。一致性測(cè)試與標(biāo)簽性能研發(fā)測(cè)試的要求不同,它不需要獲得標(biāo)簽具體的靈敏度數(shù)值,只關(guān)心標(biāo)簽的是否符合要求;一致性測(cè)試要求快速的測(cè)試,一般測(cè)試時(shí)間小于1s,而性能研發(fā)測(cè)試對(duì)于測(cè)試時(shí)間不關(guān)心,一般為幾十秒或幾分鐘。
標(biāo)簽一致性測(cè)試的實(shí)現(xiàn)方式:只測(cè)試關(guān)注的幾個(gè)頻點(diǎn)和幾個(gè)功率點(diǎn)。如圖6-14所示為針對(duì)三個(gè)頻點(diǎn),每個(gè)頻點(diǎn)測(cè)試16個(gè)功率點(diǎn)(共需要測(cè)試48次)的一致性測(cè)試設(shè)置,圖6-14中會(huì)出現(xiàn)兩種不同顏色的點(diǎn):綠色點(diǎn)表示標(biāo)簽可以在該頻率和功率下被盤(pán)點(diǎn)到,紅色則表示無(wú)法盤(pán)點(diǎn)該標(biāo)簽。用戶(hù)可以設(shè)置一個(gè)閾值,從而判斷這個(gè)標(biāo)簽是否達(dá)標(biāo)。
圖6-14標(biāo)簽一致性測(cè)試軟件圖
在實(shí)際應(yīng)用中一般最多測(cè)試三個(gè)頻點(diǎn),每個(gè)頻點(diǎn)最多測(cè)試三個(gè)功率點(diǎn)。測(cè)試的點(diǎn)越多測(cè)試時(shí)間越長(zhǎng),尤其是高速的卷對(duì)卷測(cè)試機(jī)的應(yīng)用中,要求一小時(shí)實(shí)現(xiàn)1-2萬(wàn)張標(biāo)簽的測(cè)試。如圖6-45所示為一臺(tái)卷對(duì)卷標(biāo)簽測(cè)試機(jī),對(duì)于高速測(cè)試需求,卷對(duì)卷標(biāo)簽測(cè)試機(jī)一般只做單頻點(diǎn)的單次功率測(cè)試,如果可以識(shí)別到標(biāo)簽,則通過(guò),如果識(shí)別失敗則認(rèn)為標(biāo)簽是不合格的。
圖6-15卷對(duì)卷標(biāo)簽測(cè)試機(jī)
對(duì)于特種標(biāo)簽的測(cè)試,一般采用手工測(cè)試,可以搭建簡(jiǎn)易的測(cè)試環(huán)境,與圖6-10 Tagformance所示的小平臺(tái)類(lèi)似,一般測(cè)試3個(gè)頻點(diǎn),每個(gè)頻點(diǎn)測(cè)試一個(gè)功率點(diǎn),都通過(guò)則記為合格。還可以自制校準(zhǔn)標(biāo)簽提高系統(tǒng)的精度,并自制屏蔽環(huán)境和應(yīng)用軟件。如圖6-16所示,為筆者開(kāi)發(fā)的特種標(biāo)簽測(cè)試系統(tǒng),包括硬件、屏蔽環(huán)境和測(cè)試軟件。屏蔽箱的制作:將一個(gè)天線(xiàn)固定在一個(gè)亞克力箱體的頂部,并用屏蔽網(wǎng)屏蔽粘貼在亞克力表面,亞克力箱體只留一面作為操作位。在使用校準(zhǔn)標(biāo)簽軟件校準(zhǔn)并設(shè)置測(cè)試參數(shù)后,系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)標(biāo)簽放入指定位置后,軟件會(huì)自動(dòng)顯示通過(guò)還是失敗,操作員就將該標(biāo)簽放入指定的收納箱中。
(a)屏蔽箱及閱讀器天線(xiàn)(b)測(cè)試軟件
圖6-16特種標(biāo)簽測(cè)試系統(tǒng)