CN101782608B - Rfid标签响应频率基准测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种RFID标签响应频率基准测试系统及方法，该系统由标准测试环境、信号源发射天线、接收天线、待测RFID标签、信号源天线支架、接收天线支架、标签支架、信号源、频谱分析仪、控制计算机组成，该方法是在保持输入能量相同的情况下，通过分析一款RFID标签产品在不同测试频带内的响应特性，得到待测试RFID标签能够正常响应读写器信号的频域范围。通过模拟读写器读RFID标签信号实现对RFID频率范围进行测试，可以为使用者提供一种简单、明确、有效的RFID自动化测试工具和基准测试方法。

Description

RFID标签响应频率基准测试系统及方法

技术领域

本发明涉及RFID技术领域，尤其涉及一种对RFID标签响应频率进行基准测试的系统及方法。

背景技术

RFID全称为射频识别(Radio Frequency Identification)，是一种利用射频技术实现的非接触式自动识别技术。RFID标签具有体积小、读写速度快、形状多样、使用寿命长、可重复使用、存储容量大、能穿透非导电性材料等特点，结合RFID读写器可以实现多目标识别和移动目标识别，进一步通过与互联网技术的结合还可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享。RFID技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业，可大幅提高管理与运作效率，降低成本。

RFID技术目前已经成为IT领域的热点，众多机构和企业都在大力推广这种技术。随着RFID技术飞速发展，相关产品的生产厂家逐渐增多，而且在不同的应用场合需要不同的标签，RFID标签的品种也已经上升到数百种，并且还在不断推出新的产品。为了在众多的RFID标签中选择最能够满足使用者需求的产品，就需要对RFID标签产品的性能指标进行专门的测试，RFID标签响应频率即是RFID标签产品的重要性能指标之一。RFID标签响应频率是指在输入能量相同的情况下，RFID标签正常响应读写器信号的频域范围。该性能指标主要受到RFID标签天线设计和RFID标签芯片功耗的影响，当RFID标签天线在较宽的工作频带内都能表现出较高的能量转换效率，同时RFID标签芯片具有比较小的功耗，那么RFID标签被读取到的机会就越大。特别的，人们已经注意到当RFID标签粘贴在商品包装，如金属物体或者瓦楞纸箱上的时候会出现工作频带漂移的现象。但是由于各国无线电频谱管理的规定，读写器的发射频带被严格限定在一定的范围之内，比如UHF频段的频率应用范围美国规定在902～928MHz范围之内，中国规定在840～845MHz以及920～925MHz两段范围之内。当RFID标签的工作频带发生漂移之后，是否还能够准确响应读写器的读RFID标签信号，就成为RFID应用中的一个挑战。通常人们对RFID标签响应频率的认识是经验性的，并没有一种科学的方法和工具能够进行科学、准确的测量。

基准测试的目的是通过设计合理的测试方法、测试流程和测试工具，对一类测试对象的某项性能指标进行测试，并且保证测试取得的结果是可比较的、可重复的。使用基准测试方法对RFID标签响应频率进行测试，在保持输入能量相同的情况下，可以通过分析一款RFID标签产品在不同测试频带内的响应特性，得到该款RFID标签能够正常响应读写器信号的频率范围。使用者可以结合应用环境中RFID标签所粘贴的介质材料的介电常数计算工作频带漂移量，再利用RFID标签响应频率基准测试的结果，选择工作频带漂移后读取性能最好的RFID标签替代现场实验进行选型，使用科学方法降低设备选型的复杂度。对RFID标签响应频率进行测试可以直观地得到该款RFID标签在各个频段的性能表现，因此RFID标签响应频率测试将有助于结合应用需求为用户提供科学的选型指导。

发明内容

为提供对RFID标签响应频率进行高效测试所急需的技术和方法，本发明的目的是提供一种简单、明确、有效的自动化测试工具和基准测试方法，用以在可重复条件下快速评价一款RFID标签在输入能量相同的情况下，正确响应读写器读RFID标签信号的频率范围，从而为标签的设计和使用者设备选型提供决策参考，为此，本发明提供一种RFID标签响应频率的基准测试系统及方法。

为达成所述目的，本发明提供的RFID标签响应频率的基准测试系统及方法，其原理是在理想空间中通过信号源输出功率、频率可控的读写器读RFID标签信号，利用频谱分析仪显示的无线信号时域瞬时波形观测其中是否包含RFID标签对读写器读RFID标签信号的正确响应，从而对不同发射频率的RFID标签正确响应次数与RFID标签信号的反向散射强度进行统计。

本发明第一方面，提供一种RFID标签响应频率基准测试系统，包括：标准测试环境、信号源发射天线、接收天线、待测RFID标签、信号源天线支架、接收天线支架、标签支架、信号源、频谱分析仪、控制计算机，其特征在于：信号源发射天线、接收天线、待测RFID标签、信号源天线支架、接收天线支架、标签支架置于标准测试环境的内部，信号源、频谱分析仪、控制计算机置于标准测试环境的外部，信号源发射天线置于信号源天线支架上，接收天线置于接收天线支架上，待测RFID标签置于标签支架上的接收天线和信号源发射天线的辐射面几何中心位置连线上，与信号源发射天线的距离为d₁，与接收天线的距离为d₂，信号源发射天线与信号源、接收天线与频谱分析仪之间分别通过射频馈线相连，控制计算机通过数据线与信号源、频谱分析仪分别相连，控制计算机向信号源发送控制指令，使信号源发射天线输出功率和频率可控的读写器读RFID标签信号，频谱分析仪通过接收天线捕获标准测试环境中的电磁信号，分析其中是否包含待测RFID标签对读写器读RFID标签信号的正确响应，如果发现正确响应的RFID标签信号则将待测RFID标签信号的反向散射强度发送至控制计算机端记录，统计后控制计算机再次发送控制指令至信号源，调整发射功率和频率后开始下一次测试。

优选地实施例，所述信号源天线支架和接收天线支架、标签支架采用传导率低且介电常数小于1.5的材料制成，或者采用吸波材料包裹等方法，令其对电磁信号的反射影响相当于介电常数小于1.5的材料。

优选地实施例，所述信号源发射天线和接收天线是具有同种型号相同增益的天线，且在每个测试频带范围内，信号源发射天线和接收天线的增益保持一致。

优选地实施例，所述信号源是能够以预设频率和预设功率输出读写器读RFID标签信号的仪器，并且该预设频率和预设功率可通过控制计算机远程调整。

优选地实施例，所述频谱分析仪是能够进行频域触发并显示无线信号时域瞬时波形的仪器。

优选地实施例，所述信号源、频谱分析仪的射频接口和电源接口，以及控制计算机的电源接口发出的电磁辐射被标准测试环境隔离。

本发明第二方面，提供一种RFID标签响应频率基准测试方法，包括以下步骤：

步骤1：设备初始化，分别建立控制计算机与信号源、频谱分析仪之间的通信连接，使信号源进入工作准备状态，频谱分析仪进入频谱分析仪的频域模板触发模式准备状态；

步骤2：在控制计算机上设定RFID标签响应频率的测试频率范围为[f_min，f_max]，信号源步进间隔为f₀，打开信号源发射端口，使其发射功率为P_SG、频率为f_c＝f_min的读写器读RFID标签信号；

步骤3：在控制计算机端设定频谱分析仪的频域模板触发功能对信号源发射的频率为f_c的信号进行触发，触发后将频谱分析仪的接收功率读数P_SA发送至控制计算机端记录，同时在控制计算机端记录信号源的发射功率读数P_SG；

步骤4：在控制计算机端对信号源的发射功率P_SG进行校准，直到保证每次测量时信号源的发射信号功率强度在待测RFID标签处都相等；

步骤5：在控制计算机端设定频谱分析仪的频域模板触发功能对信号源的发射频率为f_C的信号进行多次触发，每次触发后在频谱分析仪上分析其时域波形中是否包含待测RFID标签对读写器读RFID标签信号的正确响应，如果发现正确响应的RFID标签信号则将待测RFID标签信号的反向散射强度发送至控制计算机端记录，如没有响应信号则进入下一次触发，直到触发次数达到预设的触发总次数N；

步骤6：在控制计算机端统计N次触发中正确出现RFID标签响应信号的次数和RFID标签信号的反向散射强度的平均值P_avg，并记录在控制计算机上；

步骤7：根据信号源的发射频率f_c，对RFID标签信号的反向散射强度的平均值P_avg进行修正，把修正后的RFID标签信号的反向散射强度幅值P_mod记录在控制计算机上；

步骤8：在控制计算机端设定信号源的发射频率增加一个步进间隔f₀，即f_c＝f_c+f₀，判断当前发射频率f_c的值是否大于频率测试范围的上限f_max，如果f_c＞f_max则进入步骤9，如果f_c≤f_max，则回到步骤3；

步骤9：在控制计算机端以信号源发射频率为横坐标，以修正后的RFID标签信号的反向散射强度幅值P_mod为纵坐标绘制RFID标签响应频率曲线；

步骤10：断开控制计算机与信号源、频谱分析仪之间的通信连接，关闭设备。

优选地实施例，所述分别建立控制计算机与信号源、频谱分析仪之间的通信连接是通过以太网或者GPIB总线使控制计算机能够发送和接收与信号源、频谱分析仪之间的控制指令和查询结果。

优选地实施例，所述在控制计算机端设定频谱分析仪的频域模板触发是在一个很短的采样时间周期内，频域中出现满足设定的频率及功率条件的信号时触发相应的设备操作指令。

优选地实施例，所述保证每次测量时信号源的发射信号功率强度在待测RFID标签处都相等是通过调整信号源的发射功率P_SG，使

优选地实施例，所述根据信号源的发射频率f_c，对RFID标签信号的反向散射强度的平均值进行修正，其修正公式为 $P_{\mathrm{mod}}=P_{\mathrm{avg}}{\left(\frac{4f_c\mathrm{\π}{d}_2}{c}\right)}^2.$

本发明的有益效果是：

1)本发明通过使用信号源输出功率、频率可控的读写器读RFID标签信号，保持RFID标签端输入能量相同，利用频谱分析仪显示的无线信号时域瞬时波形观测RFID标签是否发出正确的响应信号，从而对不同发射频率的RFID标签正确响应次数与RFID标签信号的反向散射强度进行统计，从而科学的、可重复的对RFID标签的响应频率范围进行评价。使用者可以结合应用环境中RFID标签所粘贴的介质材料的介电常数计算工作频带漂移量，再利用RFID标签响应频率基准测试的结果选择读取性能最好的RFID标签替代现场实验进行选型，从而降低设备选型的复杂度。

2)本发明提供的方案的主要难点在于微弱信号测试，测试过程中出现的外部干扰将导致结果出现重大偏差，由于测试过程在标准测试环境中进行，电磁环境稳定，主要设备均保持固定，测试中受到人为干扰因素少，因此可以有效避免外部干扰带来的影响，使测试结果具有可比性。

3)本发明提供的方案配置简单，对称的设备布置可以使发射天线和接收天线的增益以及射频馈线损耗等因素互相抵消，如在两地重复进行本发明所述的测试过程，只需要统一信号源发射天线到待测RFID标签之间的距离d₁以及待测RFID标签到接收天线之间的距离d₂即可得到相同的测试结果；同时在进行校准步骤时也只需要调节信号源的发射功率P_SG一个参数，稳定且可靠。

附图说明

图1为本发明提供的RFID标签响应频率的基准测试系统示意图。

图2为本发明提供的RFID标签响应频率的基准测试方法流程图。

图3为本发明提供的频谱分析仪时域波形包含待测RFID标签对读写器读RFID标签信号的正确响应的示意图。

图4为本发明提供的RFID标签响应频率曲线示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

随着RFID技术飞速发展，相关产品的生产厂家逐渐增多，而且在不同的应用场合需要不同的标签，RFID标签的品种也已经上升到数百种，并且还在不断推出新的产品。为了在众多的RFID标签中选择最能够满足使用者需求的产品，就需要对RFID产品的性能指标进行专门的测试，RFID标签响应频率的即是RFID标签产品的重要性能指标之一。RFID标签响应频率是指在一定的输入能量下，RFID标签能对读写器读RFID标签信号进行正确响应的频域。RFID标签响应频率的测定对RFID标签的选型具有指导意义。

如图1所示，本发明提供的RFID标签响应频率的基准测试系统示意图，其中包括信号源发射天线1、信号源天线支架2、标准测试环境3、待测RFID标签4、标签支架5、接收天线6、接收天线支架7、信号源8、控制计算机9、频谱分析仪10。其中信号源发射天线1、信号源天线支架2、待测RFID标签4、、标签支架5接收天线6、接收天线支架7置于标准测试环境3的内部，信号源8、控制计算机9、频谱分析仪10置于标准测试环境3的外部，信号源发射天线1置于信号源天线支架2上，接收天线6置于接收天线支架7上，待测RFID标签4置于标签支架5上，并且待测RFID标签4位于接收天线6和信号源发射天线1的辐射面几何中心位置连线上，待测RFID标签4与信号源发射天线1之间的距离为d₁，待测RFID标签4与接收天线6之间的距离为d₂；信号源发射天线1与信号源8通过射频馈线相连，控制计算机9与信号源8连接并向信号源8发送控制指令，并通过信号源8控制信号源发射天线1输出具有功率和频率可控的读写器读RFID标签信号；接收天线6与频谱分析仪10之间通过射频馈线相连，频谱分析仪10通过接收天线6捕获标准测试环境3中的电磁信号并分析标准测试环境3中是否包含待测RFID标签4对读写器读RFID标签信号的正确响应，如果发现正确响应的RFID标签信号则将待测RFID标签4的反向散射强度信号发送至控制计算机9记录，由控制计算机9统计待测RFID标签的反向散射强度信号后再次发送控制指令至信号源8，调整发射功率和频率后开始下一次测试。

在本发明的一个实施例中，标准测试环境3建立在长6米，宽3米，高3米全电波暗室中；信号源天线支架2、接收天线支架7和标签支架5的高度均为1.5米，由聚苯乙烯材料制成，外裹吸波材料，信号源天线支架2和接收天线支架7上方分别固定同种型号增益同为10dBi的标准增益喇叭天线作为信号源发射天线1和接收天线6，且信号源发射天线1和接收天线6在各个频率的天线增益指标都相同。接收天线6与信号源发射天线1之间的总距离为1.5米，其中待测RFID标签4与信号源发射天线1之间的距离d₁为1.45米，接收天线6与待测RFID标签4之间的距离d₂为0.05米。这个距离的选择基于两点考虑：一是有效利用全电波暗室中的静区，避免电磁波的多径反射对测试结果的影响；二是降低待测RFID标签4到接收天线6之间的路径损耗，使接收到的信号信噪比更大。信号源8选择能够以预设频率和预设功率输出仿真的读写器读RFID标签信号的矢量信号发生器ESG E4438C，矢量信号发生器ESGE4438C的频率范围为0～3GHz、最小步进频率为1Hz、最小步进功率为0.02dBm；频谱分析仪10选用能够进行频域触发并显示无线信号时域瞬时波形的实时频谱分析仪RSA3308A；控制计算机9选择带有LAN接口的普通桌面PC机，控制计算机9分别与矢量信号发生器ESG E4438C、实时频谱分析仪RSA3308A通过1000Mbps以太网交换机进行连接，使用基于VXI总线的TCP/IP协议传输模式完成数据交换和指令控制。上述参数仅仅是一个较佳实施举例，但本发明不限于此举例。

为了使测试结果具有可重复性，就需要保证测试过程中的环境参数保持稳定，即需要一个标准测试环境3。所述标准测试环境3的地点，可以是全电波暗室、半电波暗室，也可以是开放空间。在一次完整的测试中，标准测试环境的温度均应保持在23±3℃，湿度在30～50％，光照度在低亮度条件范围内。在本发明的一个实施例中，选择全电波暗室进行测试，信号源8、频谱分析仪10、控制计算机9置于全电波暗室外，这些仪器的射频接口和电源接口通过位于全电波暗室墙上的光纤波导管与暗室内的设备相连，这样全电波暗室或半电波暗室外的设备接口发出的电磁辐射不会对全电波暗室内的电磁环境造成改变。在另一个实施例中，选择开放空间进行测试，信号源8、频谱分析仪10、控制计算机9的射频接口和数据传输接口通过长距离导线与位于开放空间内的设备相连，同样保证了开放空间外的设备接口发出的电磁辐射对开放空间内的电磁环境造成的影响降到最低。此外，由于本发明技术方案中改变的变量仅为信号源8输出的读写器读RFID标签信号的频率和功率，因此标准测试环境3内的设备不会发生空间位移，测试中也不会造成电磁环境的改变。进而，通过选择低传导率和低介电常数的材料作为支架，也可尽量减小电磁波反射对计算结果造成的误差。可以认为，本实施例中的环境参数均能够保持稳定，可以作为标准测试环境进行测试。

如图2所示，为本发明提供的RFID标签响应频率的基准测试方法流程图，包括以下步骤：

步骤201：设备初始化，分别建立控制计算机9与信号源8、频谱分析仪10之间的通信连接，使信号源8进入工作准备状态，频谱分析仪10进入频谱分析仪的频域模板触发模式准备状态；

步骤202：依据所在地区规定在控制计算机9上设定测试的频率范围[f_min，f_max]，如在中国使用的频率是840～845MHz和920～925MHz，那么在一个实施例中我们可以把测试范围设为800～960MHz，即最小测试频率f_min＝800MHz，最大测试频率f_max＝960MHz。设定信号源8的频率步进间隔为f₀，如本实施例中频率步进间隔f₀设为5MHz，打开信号源8发射端口，使信号源8的发射功率为P_SG＝20dBm、信号源8的发射频率为f_c＝f_min，即最小测试频率为的读写器读RFID标签信号；

步骤203：在控制计算机9端设定频谱分析仪10的频域模板触发功能对信号源8发射的频率为f_c的信号进行触发，触发后将频谱分析仪10的接收功率读数P_SA发送至控制计算机9端记录，假设在一个实施例中的某一次测试中，得到P_SA＝4dBm，则同时在控制计算机9端记录信号源8的发射功率读数P_SG＝20dBm和频谱分析仪10的接收功率读数P_SA＝4dBm；

步骤204：在控制计算机9端对信号源8的发射功率P_SG进行校准，直到保证每次测量时信号源8的发射信号功率强度在待测RFID标签处都相等，具体校准方法为保持

如在前述实施例中， $\frac{P_{\mathrm{SG}}+P_{\mathrm{SA}}}{2}=\frac{20+4}{2}=12,$ 则在本次测试的所有发射频率下，都需要通过调整信号源8的发射功率P_SG，对频谱分析仪10的接收功率读数P_SA进行测量，使 $\frac{P_{\mathrm{SG}}+P_{\mathrm{SA}}}{2}=12$ 时，校准完成；

步骤205：在控制计算机9端设定频谱分析仪10的频域模板触发功能对信号源8的发射频率为f_C的信号进行多次触发，每次触发后在频谱分析仪10上分析其时域波形中是否包含待测RFID标签4对读写器读RFID标签信号的正确响应，如果发现正确响应的RFID标签信号则将待测RFID标签4信号的反向散射强度幅值发送至控制计算机9端记录，如没有响应信号则进入下一次触发，直到触发次数达到预设的触发总次数N，例如本实施例中选择N＝100；

步骤206：在控制计算机9端统计N次触发中出现RFID标签响应信号的次数和RFID标签信号的反向散射强度的平均值P_avg，并记录在控制计算机9上；

步骤207：根据信号源8的发射频率f_c，对RFID标签信号的反向散射强度的平均值P_avg进行修正，修正公式为 $P_{\mathrm{mod}}=P_{\mathrm{avg}}{\left(\frac{4f_c\mathrm{\π}{d}_2}{c}\right)}^2,$ 把修正后的RFID标签信号的反向散射强度幅值P_mod记录在控制计算机9上；

步骤208：在控制计算机9端设定信号源8的发射频率增加一个步进间隔f₀＝5MHz，即f_c＝f_c+f₀，判断当前信号源8的发射频率f_c的值是否大于频率测试范围的上限f_max＝960MHz，如果f_c＞f_max则进入步骤209，如果f_c≤f_max，则回到步骤203；

步骤209：在控制计算机9端以信号源8发射频率为横坐标，以正后的RFID标签信号的反向散射强度幅值P_mod为纵坐标绘制RFID标签响应频率曲线；

步骤210：断开控制计算机9与信号源8、频谱分析仪10之间的通信连接，关闭设备。

在步骤204中，之所以通过调整信号源8的发射功率P_SG，使

时，可保证每次测量时信号源8的发射信号功率强度在待测RFID标签处都相等，是因为有如下关系：

假设待测RFID标签处的功率为P，从发射端来看，有

P＝P_SG-P_馈线损耗+G_天线增益-LS₁        (1)

其中P_SG为信号源8的发射功率，P_馈线损耗为信号源发射天线1与信号源8之间射频馈线的传输损耗，G_天线增益为信号源发射天线1的增益，LS₁为电磁信号从信号源发射天线1到待测RFID标签4的自由空间基本传输损耗，可由公式LS_i＝32.45+20lgf_c+20lgd_i(i＝1，2)计算，即仅与信号源8的发射频率f_c和距离d₁有关；而从接收端来看，又有

P＝P_SA+P_馈线损耗-G_天线增益+LS₂    (2)

其中P_SA为频谱分析仪10的接收功率读数，P_馈线损耗为接收天线6与频谱分析仪10之间射频馈线的传输损耗，当接收天线6与频谱分析仪10之间射频馈线与信号源发射天线1与信号源8之间射频馈线选用完全相同的型号时，可以认为其射频馈线的传输损耗P_馈线损耗也相同；G_天线增益为接收天线6的增益，当接收天线6与信号源发射天线1均选用同种型号增益同为10dBi的标准增益喇叭天线时，可认为接收天线6的增益G_天线增益也相同；LS₂为电磁信号从待测RFID标签4到接收天线6的自由空间基本传输损耗，仅与信号源8的发射频率f_c和距离d₂有关。

联立(1)、(2)式，有 $P=\frac{P_{\mathrm{SG}}+P_{\mathrm{SA}}}{2}+\frac{{\mathrm{LS}}_2-{\mathrm{LS}}_1}{2},$ 其中

在信号源8的发射频率f_c、距离d₁和距离d₂一定时为常数，因此在信号源8发射频率f_c不变时，只需要保持

即可保证每次测量时信号源8的发射信号功率强度在待测RFID标签4处都相等。

如图3所示，为本发明提供的频谱分析仪时域波形包含待测RFID标签对读写器读RFID标签信号的正确响应的示意图，图中左侧为信号源8输出的仿真的读写器读RFID标签信号，例如在ISO/IEC 18000-6C标准中，即输出PIE编码、PR-ASK调制方式的QUERY指令；待测电子标签4在接收到信号源8输出的读写器读RFID标签信号后，如果满足两个前提，一是RFID标签天线能够在信号源8的输出频率下产生谐振转化为能量，二是该能量能够激发RFID标签芯片工作，就可以在图中右侧观察到RFID标签的正确响应信号，在ISO/IEC 18000-6C标准中即为握手信号RN16。

如图4所示，是本发明提供的RFID标签响应频率曲线示意图，以信号源8的发射频率为横坐标，以修正后的RFID标签信号的反向散射强度幅值P_mod为纵坐标绘制。从示意图中可以看出，两款RFID标签TagA和Tag B分别在920～925MHz与840～845MHz附近取得最大的反向散射强度，即说明Tag A适用于920～925MHz频段，而Tag B适用于840～845MHz。假如已知RFID标签粘贴在某种介质材料表面时会发生-30MHz的工作频带漂移，那么当发射功率在920MHz时，实际的谐振频率就在890MHz左右。通过对比图4中Tag A和Tag B在890MHz时的反向散射强度幅值，可以认为在该种介质材料表面粘贴时，Tag A比Tag B具有更好的性能。

上面描述是用于实现本发明及其实施例，本发明的范围不应由该描述来限定，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的任何修改或局部替换，均属于本发明权利要求来限定的范围。

Claims (10)

1.一种RFID标签响应频率的基准测试系统，包括标准测试环境、信号源发射天线、接收天线、待测RFID标签、信号源天线支架、接收天线支架、标签支架、信号源、频谱分析仪、控制计算机，其特征在于：信号源发射天线、接收天线、待测RFID标签、信号源天线支架、接收天线支架、标签支架置于标准测试环境的内部，信号源、频谱分析仪、控制计算机置于标准测试环境的外部，信号源发射天线置于信号源天线支架上，接收天线置于接收天线支架上，待测RFID标签置于标签支架上的接收天线和信号源发射天线的辐射面几何中心位置连线上，与信号源发射天线的距离为d₁，与接收天线的距离为d₂，信号源发射天线与信号源、接收天线与频谱分析仪之间分别通过射频馈线相连，控制计算机通过数据线与信号源、频谱分析仪分别相连，控制计算机向信号源发送控制指令，使信号源发射天线输出功率和频率可控的读写器读RFID标签信号，频谱分析仪通过接收天线捕获标准测试环境中的电磁信号，分析其中是否包含待测RFID标签对读写器读RFID标签信号的正确响应，如果发现正确响应的RFID标签信号则将待测RFID标签信号的反向散射强度发送至控制计算机端记录，统计后控制计算机再次发送控制指令至信号源，调整发射功率和频率后开始下一次测试。

2.根据权利要求1所述的RFID标签响应频率的基准测试系统，其特征在于：所述信号源天线支架和接收天线支架、标签支架采用传导率低且介电常数小于1.5的材料制成，或者采用吸波材料包裹方法，令其对电磁信号的反射影响相当于介电常数小于1.5的材料。

3.根据权利要求1所述的RFID标签响应频率的基准测试系统，其特征在于：所述信号源发射天线和接收天线是具有同种型号相同增益的天线，且在每个测试频带范围内，信号源发射天线和接收天线的增益保持一致。

4.根据权利要求1所述的RFID标签响应频率的基准测试系统，其特征在于：所述信号源是能够以预设频率和预设功率输出读写器读RFID标签信号的仪器，并且该预设频率和预设功率可通过控制计算机远程调 整。

5.根据权利要求1所述的RFID标签响应频率的基准测试系统，其特征在于：所述频谱分析仪是能够进行频域触发并显示无线信号时域瞬时波形的仪器。

6.根据权利要求1所述的RFID标签响应频率的基准测试系统，其特征在于：所述信号源、频谱分析仪的射频接口和电源接口，以及控制计算机的电源接口发出的电磁辐射被标准测试环境隔离。

7.一种RFID标签响应频率的基准测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设备初始化，分别建立控制计算机与信号源、频谱分析仪之间的通信连接，使信号源进入工作准备状态，频谱分析仪进入频谱分析仪的频域模板触发模式准备状态；

步骤2：在控制计算机上设定RFID标签响应频率的测试频率范围为[f_min，f_max]，信号源步进间隔为f₀，打开信号源发射端口，使其发射功率为P_SG、频率为f_c＝f_min的读写器读RFID标签信号；

步骤3：在控制计算机端设定频谱分析仪的频域模板触发功能对信号源发射的频率为f_c的信号进行触发，触发后将频谱分析仪的接收功率读数P_SA发送至控制计算机端记录，同时在控制计算机端记录信号源的发射功率读数P_SG；

步骤4：在控制计算机端对信号源的发射功率P_SG进行校准，直到保证每次测量时信号源的发射信号功率强度在待测RFID标签处都相等；

步骤5：在控制计算机端设定频谱分析仪的频域模板触发功能对信号源的发射频率为f_c的信号进行多次触发，每次触发后在频谱分析仪上分析其时域波形中是否包含待测RFID标签对读写器读RFID标签信号的正确响应，如果发现正确响应的RFID标签信号则将待测RFID标签信号的反向散射强度发送至控制计算机端记录，如没有响应信号则进入下一次触发，直到触发次数达到预设的触发总次数N；

步骤6：在控制计算机端统计N次触发中正确出现RFID标签响应信号的次数和RFID标签信号的反向散射强度的平均值P_avg，并记录在控制计算机上； 

步骤7：根据信号源的发射频率f_c，对RFID标签信号的反向散射强度的平均值P_avg进行修正，把修正后的RFID标签信号的反向散射强度幅值P_mod记录在控制计算机上；

步骤8：在控制计算机端设定信号源的发射频率增加一个步进间隔f₀，即f_c＝f_c+f₀，判断当前发射频率f_c的值是否大于频率测试范围的上限f_max，如果f_c＞f_max则进入步骤9，如果f_c≤f_max，则回到步骤3；

步骤9：在控制计算机端以信号源发射频率为横坐标，以修正后的RFID标签信号的反向散射强度幅值P_mod为纵坐标绘制RFID标签响应频率曲线；

步骤10：断开控制计算机与信号源、频谱分析仪之间的通信连接，关闭设备。

8.根据权利要求7所述的RFID标签响应频率的基准测试方法，其特征在于：所述分别建立控制计算机与信号源、频谱分析仪之间的通信连接是通过以太网或者GPIB总线使控制计算机能够发送和接收与信号源、频谱分析仪之间的控制指令和查询结果。

9.根据权利要求7所述的RFID标签响应频率的基准测试方法，其特征在于：所述在控制计算机端设定频谱分析仪的频域模板触发是在一个很短的采样时间周期内，频域中出现满足设定的频率及功率条件的信号时触发相应的设备操作指令。

10.根据权利要求7所述的RFID标签响应频率的基准测试方法，其特征在于：所述保证每次测量时信号源的发射信号功率强度在待测RFID标签处都相等是通过调整信号源的发射功率P_SG，使 

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