CN101980254A - 用gtem小室测试uhf rfid标签灵敏度和读写距离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用GTEM小室测试UHF RFID标签灵敏度和读写距离的方法，首先将待测标签摆放在GTEM小室中的特定区域的特定方向上，在GTEM小室的端口处加一UHF RFID测试系统(具有UHF RFID读写器功能和标签信号分析功能)，测出标签有反射信号时系统的最小发送功率，通过对使用GTEM小室相关公式计算标签周围的电磁场强度，得到标签能够反射信号的灵敏度(最小电磁场强度)，继而通过本发明提出的公式计算自由空间UHF RFID标签的读写距离。通过本方法提出的公式计算出的标签灵敏度和读写距离，操作简单、成本低廉、测量准确。

Description

用GTEM小室测试UHF RFID标签灵敏度和读写距离的方法 

技术领域

本发明涉及一种GTEM小室的应用，尤其涉及一种用GTEM小室测试UHF RFID标签灵敏度和读写距离的方法。 

背景技术

在UHF RFID系统的测试中，标签灵敏度和读写距离的测试是一个重要内容。传统的方法需要将接收天线放置在自由空间或暗室中。这些测试环境或不可避免的受电磁干扰，使得测量误差比较大，或费时费力、成本高、且占地面积大。 

因此，需要一种相对简单、廉价的测试设备，用GTEM小室进行UHF RFID标签灵敏度和读写距离的测试则是一个非常合适的选择。与电波暗室、半暗室相比，用GTEM小室做UHFRFID标签灵敏度和读写距离测试的主要优点为能够较好的屏蔽外界电磁干扰，提供准确的灵敏度和读写距离测量值，且设备成本低廉、占地面积小。 

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、成本低廉的用GTEM小室测试UHF RFID标签灵敏度和读写距离的方法。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

本发明的用GTEM小室测试UHF RFID标签灵敏度和读写距离的方法，包括步骤： 

A、将待测UHF RFID标签摆放在GTEM小室中的中板到底板中间三分之一区域，标签的最大辐射(接收)方向对准GTEM小室端口方向，连接GTEM小室端口到UHF RFID测试系统的读写器信号发射端口。 

B、调节UHF RFID测试系统发射功率，得到标签能够反射信号时传输进入GTEM小室端口的最小发射功率。 

C、根据标签能够反射信号时UHF RFID测试系统传输进入GTEM小室端口的最小发射功率，通过本方法所提出的公式1计算UHF RFID标签处的电磁场强度，从而得到UHF RFID标签的灵敏度；通过本方法所提出的公式2计算UHF RFID标签在自由空间中的读写距离。 

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的用GTEM小室测试UHF RFID标签 灵敏度和读写距离的方法，通过调节UHF RFID测试系统发射功率，得出标签能够反射信号时输入到GTEM小室的最小发射功率，之后用本发明所提出的公式进行计算。操作简单、设备成本低廉。 

附图说明

图1为本发明中GTEM小室中测试UHF UHF RFID标签灵敏度及读写距离测试示意图 

图2为本发明中被测标签摆放位置三分之一区域示意图 

图3为本发明中自由空间中标签读写距离示意图 

具体实施方式

图中1、2、3分别为GTEM小室的顶板、中板和底板，4为GTEM小室端口，5为被测UHFRFID标签，6为UHF RFID测试系统读写器，7为UHF RFID标签摆放范围。 

本发明的用GTEM小室测试UHF RFID标签灵敏度及其读写距离的方法，具体实施方式包括步骤： 

A、将待测标签5摆放在GTEM小室中的中板到底板中间三分之一区域，标签5的最大辐射(接收)方向对准GTEM小室端口方向，连接GTEM小室端口到UHF RFID测试系统6。 

B、调节UHF RFID测试系统6发射功率，寻找标签5能够反射信号时传输进入GTEM小室端口的最小发射功率。 

C、根据标签5能够反射信号时UHF RFID测试系统6传输进入GTEM小室端口的最小发射功率，代入本方法所提出的公式1计算UHF RFID标签处的电磁场强度，从而得到UHF RFID标签5的灵敏度；通过本方法所提出的公式2计算UHF RFID标签5在自由空间中的读写距离。 

所述的待测天线放置在所述GTEM小室的中板2与底板3之间的1/3～2/3区域内。 

所述的待测天线放置在所述GTEM小室的摆放方向应是标签的最强辐射(接收)方向对准GTEM小室端口方向。 

根据所得的测试结果，用本发明所提出的计算公式计算标签灵敏度和读写距离： 

电场形式的灵敏度计算公式 

$E_{\mathrm{sen}}=\frac{\sqrt{P_{\min }{Z}_0}}{h}$ 公式1 

磁场形式的灵敏度计算 

式中，E_sen H_sen分别是标签灵敏度的电场和磁场表现形式，P_min是标签能够响应时系统传输进入GTEM小室端口的最小发射功率，Z₀是GTEM小室的输入阻抗，h是测量点处中板到底板间的距离，π是圆周率。 

读写距离计算公式 

$R=h*\sqrt{\frac{30*\mathrm{EIRP}}{P_{\min }{Z}_0}}$ 公式2 

式中，R是UHF RFID系统在自由空间中的读写距离，EIRP是读写器在标签所处方向的等效全向辐射功率，P_min是标签能够响应时系统传输进入GTEM小室端口的最小发射功率，Z₀是GTEM小室的输入阻抗，h是测量点处中板到底板间的距离。 

用GTEM小室测UHF RFID标签灵敏度和读写距离，GTEM小室呈角锥状，典型的长度有7米、4米和3米等，它在理论上是矩形锥同轴传输线模型。 

本发明将GTEM小室应用到UHF RFID标签灵敏度和读写距离的测量上，选取了GTEM小室作为测试设备；通过对标签有响应时的传输进入GTEM小室端口最小输入功率的测量实现对UHF RFID标签灵敏度和读写距离的测量。 

GTEM小室做UHF RFID标签灵敏度和读写距离测试的最大优势是测试非常简单且占地面积小，造价低廉，操作简单。除了标签尺寸的要求外，此方法不需要其他测试隔离设备，测量干扰小。本发明可以测试尺度为50cm以内的UHF RFID标签。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种用GTEM小室测试UHF RFID标签灵敏度和读写距离的方法，其特征在于，包括步骤：

A、将待测UHF RFID标签摆放在GTEM小室中的特定区域的特定方向上，连接GTEM小室端口到UHF RFID测试系统的读写器发射端口。

B、调节UHF RFID测试系统的发射功率，得到标签能够反射信号时传输进入GTEM小室端口的最小发射功率。

C、根据标签能够反射信号时的UHF RFID测试系统传输进入GTEM小室端口的最小发射功率，以及本方法所提出的公式1即可计算得到UHF RFID标签的灵敏度；通过本方法所提出的公式2计算UHF RFID标签在自由空间中的读写距离。

$E_{\mathrm{sen}}=\frac{\sqrt{P_{\min }{Z}_0}}{h}$ 公式1

式中，E_sen是标签灵敏度，P_min是标签能够响应时系统时传输进入GTEM小室端口的最小发射功率，Z₀是GTEM小室的输入阻抗，h是测量点处中板到底板间的距离。

$R=h*\sqrt{\frac{30*\mathrm{EIRP}}{P_{\min }{Z}_0}}$ 公式2

式中，R是UHF RFID系统在自由空间中的读写距离，EIRP是读写器在标签所处方向的等效全向辐射功率，P_min是标签能够响应时系统传输进入GTEM小室端口的最小发射功率，Z₀是GTEM小室的输入阻抗，h是测量点处中板到底板间的距离。

2.如权利要求1所述的用GTEM小室测试UHF RFID标签零度和读写距离的方法，其特征在于，需要得到待测标签有反射信号时UHF RFID测试系统传输进入GTEM小室端口的最小发射功率。

3.如权利要求1所述的用GTEM小室测试UHF RFID标签灵敏度和读写距离的方法，其特征在于，所述的待测标签放置在所述GTEM小室的中板与底板之间的1/3～2/3区域内。

4.如权利要求1所述的用GTEM小室测试UHF RFID标签零度和读写距离的方法，其特征在于，需要将标签的最大辐射(接收)方向对准GTEM小室端口方向。

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