射頻識別標(biāo)簽性能測試研究

在實際應(yīng)用中，RFID系統(tǒng)的應(yīng)用要綜合考慮位置、距離、溫度、濕度、干擾等諸多影響系統(tǒng)性能的因素。未經(jīng)過測試的RFID系統(tǒng)，系統(tǒng)整體性能不明確，可能會影響實際應(yīng)用效果，甚至打擊最終用戶對RFID技術(shù)本身的信心。

不同的無線信號傳播方式需要不同的測試設(shè)備支持，并且要采用不同的方法。ISO/IEC 18047-3定義了用于物品管理的RFID標(biāo)簽的性能特性的測試方法，規(guī)定了標(biāo)簽性能的一般性要求和測試要求。下面對各個具體測試內(nèi)容進行分析。

符合ISO/IEC18000-2、ISO/IEC 18000-3和ISO/IEC18000-6的感應(yīng)標(biāo)簽的功能測試該部分規(guī)范了感應(yīng)標(biāo)簽的測試內(nèi)容和測試方法，包括識別磁場強度閾值、讀磁場強度閾值、寫磁場強度閾值、最大工作磁場強度、生存磁場強度、負載調(diào)制。

對于不同的測試內(nèi)容，測試方法比較相似：首先設(shè)置測試工作頻率，然后設(shè)置波形發(fā)生器的幅度，再將標(biāo)簽放入測試裝置，發(fā)送特定的指令，并逐漸增大 幅度，直到標(biāo)簽響應(yīng)。然后根據(jù)不同的測試內(nèi)容進行針對性的測量，記錄測試結(jié)果和計算測試內(nèi)容的值。以識別磁場強度閾值測試為例，流程圖1所示，其 中，URHTA為當(dāng)前波形發(fā)生器的幅度。

圖1：針對18000-2標(biāo)簽的識別磁場強度閾值測試流程

不同協(xié)議情況下測試流程的差別主要體現(xiàn)在測試流程中的各個參數(shù)變化和指令差異等，具體為:

測試頻率

在感應(yīng)型標(biāo)簽測試中，符合ISO/IEC18000-2協(xié)議的標(biāo)簽測試中對應(yīng)的頻率為125kHz或134.2kHz;符合ISO/IEC 18000-3協(xié)議的標(biāo)簽測試中對應(yīng)的頻率為13.56MHz;符合ISO/IEC18000-6協(xié)議的標(biāo)簽測試中對應(yīng)的頻率分別為860MHz到 960MHz的每5MHz一個步進的頻點，以及額外的三個頻點866MHz、915MHz、953MHz。

測試初始振幅

在識別磁場強度閾值、讀磁場強度閾值、寫磁場強度閾值的測試中，信號發(fā)生器的初始振幅設(shè)置為識別磁場強度閾值以下(一般為0);而最大工作磁場強度、生存磁場強度、負載調(diào)制的測試中，初始振幅設(shè)置為識別磁場強度閾值。

測試指令

在識別磁場強度閾值、最大工作磁場強度、生存磁場強度、負載調(diào)制的測試中，使用“盤存指令”;在讀磁場強度閾值、寫磁場強度閾值的測試中，分別使用“讀指令”和“寫指令”。另外，在最大工作磁場強度測試中，還可以使用“詢問指令”。

測試結(jié)果取值

在識別磁場強度閾值、讀磁場強度閾值、寫磁場強度閾值測試中，測試結(jié)果的取值為所有測試記錄值中的最大值;最大工作磁場強度、生存磁場強度、負載調(diào)制測試中，測試結(jié)果的取值為所有測試記錄值中的最小值。

測試流程

不同協(xié)議在同一項測試內(nèi)容上的測試流程是相同的，而不同測試內(nèi)容之間的測試流程總體相似，但具體步驟稍有不同，如：讀磁場強度閾值和寫磁場強度 閾值測試中，需要從第一個存儲塊開始測試，直到最后一個存儲塊結(jié)束;最大工作磁場強度和生存磁場強度的測試中，最大工作磁場強度測試需要先發(fā)送指令，再調(diào) 整波形幅度值，而生存磁場強度測試中是先調(diào)整波形幅度值，再發(fā)送指令。

電磁傳播型標(biāo)簽功能測試

該部分規(guī)范了電磁傳播型標(biāo)簽的測試內(nèi)容和測試方法，包括識別電磁場強度閾值和頻率峰值、讀電磁場強度閾值、寫電磁場強度閾值、靈敏度降級、最大工作電磁場強度、生存電磁場強度、雷達散射截面變化率、干擾抑制、最大識別變化率、最大寫變化率。

對于所有的測試內(nèi)容，測試工作頻率都為860MHz～960MHz頻段上步進為5MHz的所有頻點，以及ISO/IEC 18047-6中規(guī)定的3個頻率866MHz、915MHz、953MHz。對于不同的測試內(nèi)容，測試方法與前述感應(yīng)標(biāo)簽的測試流程非常相似。不同測試內(nèi) 容的測試流程差別主要存在于測試流程中的各個參數(shù)變化和指令差異等，具體為:

測試初始振幅

識別電磁場強度閾值和峰值、讀電磁場強度閾值、寫電磁場強度閾值、靈敏度降級測試中，信號發(fā)生器的初始振幅設(shè)置為識別磁場強度閾值以下(一般為 0);最大工作電磁場強度、生存電磁場強度、雷達散射截面變化率測試中，信號發(fā)生器的初始振幅設(shè)置為識別電磁場強度閾值;連續(xù)波干擾抑制測試中，信號發(fā)生 器的振幅設(shè)置為識別電磁場強度閾值，干擾發(fā)生器的初始振幅設(shè)置為識別電磁場強度閾值以下(一般為0)，而調(diào)制信號干擾抑制測試中，信號發(fā)生器的振幅設(shè)置為 高于識別電磁場強度閾值6dB，干擾發(fā)生器的初始振幅設(shè)置為低于識別電磁場強度閾值(一般為0);最大識別變化率和最大寫變化率測試中，信號發(fā)生器的初始 振幅設(shè)置為高于識別電磁場強度閾值3dB(最大高于識別電磁場強度閾值9dB)。

測試指令

靈敏度降級、最大工作電磁場強度、生存電磁場強度、雷達散射截面變化率、最大識別變化率和最大寫變化率測試中未對具體指令做規(guī)定;識別電磁場強 度閾值、峰值、讀電磁場強度閾值、寫電磁場強度閾值測試中分別采用盤存指令、讀指令和寫指令;干擾抑制測試中，連續(xù)波干擾抑制測試及調(diào)制信號干擾抑制測試 中指定特定指令，連續(xù)波干擾抑制測試中還需發(fā)送連續(xù)波。

測試結(jié)果取值

在識別電磁場強度閾值、讀電磁場強度閾值、寫電磁場強度閾值、靈敏度降級測試中，測試結(jié)果的取值為所有測試記錄值中的最大值;最大工作電磁場強 度、生存電磁場強度、雷達散射截面變化率、干擾抑制、最大識別變化率、最大寫變化率測試中，測試結(jié)果的取值為所有測試記錄值中的最小值。