CN103108063A

CN103108063A - Rfid-sim卡的测试系统及方法

Info

Publication number: CN103108063A
Application number: CN2013100250500A
Authority: CN
Inventors: 杨洪民; 黄智勇; 杨璟
Original assignee: CHONGQING FENGMEI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHONGQING FENGMEI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2013-05-15

Abstract

本发明涉及一种RFID-SIM卡的测试系统，包括屏蔽盒、接口信号连接电路板、卡座、PC/SC读卡器、PC机、LF测试读卡器、RF测试板，接口信号连接电路板固定在屏蔽盒中，接口信号连接电路板的一端通过PC/SC读卡器与PC机电连接，接口信号连接电路板的另一端与位于屏蔽盒中的卡座连接，LF测试读卡器位于屏蔽盒内，LF测试读卡器通过信号传输线与PC机电连接，所述屏蔽盒内设有接收信号的天线，该天线与RF测试板通过信号线电连接。本发明能够有效的为RFID-SIM卡屏蔽干扰信号，提供良好测试环境。并通过检测出卡的发射功率、相关RF性能指标、LF门限指标，降低了RFID-SIM卡的测试成本。

Description

RFID-SIM卡的测试系统及方法

技术领域

本发明涉及移动通信终端客户识别模块（常称作“手机SIM卡”），特别是涉及用于移动通信终端的RFID-SIM卡的测试系统及方法。

背景技术

随着射频识别技术的发展和移动通信终端（常称作“手机”）的日益普及，在手机中嵌入射频智能卡，使人们能够利用手机中的射频智能卡处理购物消费、小额支付和考勤等日常事务，已经成为现实。而能够反映RFID-SIM（射频识别即RFID（Radio Frequency IDentification）技术）卡功能的好坏最直接的方法就测试其RF（RF为射频）和LF（低频）基本性能看是否符合规定标准。而传统的RF测试，需要借助到频谱仪等测试设备，测试成本比较高。另外，传统的测试将卡片在裸露的环境中进行RF、LF测试，其RF参数指标及LF低频磁信号容易受到外界其他信号的干扰，从而导致测试结果不可靠。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种RFID-SIM卡的测试系统及方法，本发明能够有效的为RFID-SIM卡屏蔽干扰信号，提供良好测试环境。并通过检测出卡的发射功率、相关RF性能指标、LF门限指标，降低了RFID-SIM卡的测试成本。

解决上述技术问题的技术方案如下：

RFID-SIM卡的测试系统，包括屏蔽盒、接口信号连接电路板、卡座、PC/SC读卡器、PC机、LF测试读卡器、RF测试板，接口信号连接电路板固定在屏蔽盒中，接口信号连接电路板的一端通过PC/SC读卡器与PC机电连接，接口信号连接电路板的另一端与位于屏蔽盒中的卡座连接，LF测试读卡器位于屏蔽盒内，LF测试读卡器通过信号传输线与PC机电连接，所述屏蔽盒内设有接收信号的天线，该天线与RF测试板通过信号线电连接。

采用了上述方案，本发明将被测试的RFID-SIM卡装配于屏蔽盒中，通过屏蔽盒对外部环境中的电磁波的屏蔽作用，避免了电磁信号的干扰。接口信号连接电路板固定在屏蔽盒中，接口信号连接电路板的一端通过PC/SC读卡器与PC机电连接，通过接口信号连接电路板对PC机输出的电压进行滤波，消除了电源中的干扰信号。LF测试读卡器位于屏蔽盒内，LF测试读卡器通过信号传输线与PC机电连接，所述屏蔽盒内设有接收信号的天线，该天线与RF测试板通过信号线电连接。由于LF测试读卡器会发出低频数据信号，将LF测试读卡器封装于屏蔽盒中，避免电磁波信号对低频数据信号形成干扰。综上所述，本发明由于对RFID-SIM卡的测试环境形境形成了屏蔽作用，避免了电磁信号在测试过程中的产生的干扰作用，因此，提高了测试精度。另外，主要由PC机、LF测试读卡器以及RF测试板组成的测试装置，检测出卡的发射功率、相关RF性能指标、LF门限指标，相对传统需要借助到频谱仪等测试设备，不但提高了测试精度以及自动化程度，而且降低了测试系统的成本。

进一步地，所述屏蔽盒包括金属盒体以及吸波层，吸波层设置于金属盒体的内壁面上。通过吸波层对测试环境中的电磁波进行吸收，可进一步地对电磁波对测试的影响，有利于提高测试精度。

进一步地，所述RF测试板包括主控模块；以及与主控模块电连接的射频模块，测试RFID-SIM卡RF测试板的通信；以及与主控模块电连接的功率检测模块，检测RFID-SIM卡的发射功率以及RF性能指标；以及与主控模块电连接的功率衰减模块，对检测到的功率值按照实际需求进行衰减。RF测试板将被测卡实测功率值和基准卡的功率值作比较，若在指标范围内，则RF测试通过。

进一步地，所述LF测试读卡器包括主CPU，用于控制射频模块的协议处理，生成低频的数据；以及低频模块，将来自于主CPU发出的低频数据进行编码、发送后，通过卡片接收数据并与标准值比较，并将测试所得值通过射频通道回传给RF测试板。将被测卡实测低频门限电平值和基准卡的低频门限电平值作比较，若在指标范围内，则LF测试通过。

进一步地，所述低频模块包括从CPU；以及连接于从CPU输出端的三角波发生器，在从CPU的控制下，接收主CPU产生低频数据信号；以及连接于三角波发生器输出端的放大电路，将三角波发生器输出的信号进行放大；以及连接于放大电路输出端的驱动电路，将来自于放大电路输出的信号进行发送。该电路具有结构简单以及成本低的特点。

RFID-SIM卡的测试方法，包括以下步骤：

步骤S1，将RFID-SIM卡插入卡座中，PC机通过PC/SC读卡器以及接口信号连接电路板向RFID-SIM卡供电，以及向RF测试板和LF测试读卡器供电；

步骤S2，RFID-SIM卡获电后输出一个发射信号，该发射信号通过天线接收后传输到RF测试板，RF测试板检测出发射信号中的发射功率值，并与该RF测试板中设置的标准值进行比较，比较结果由RF测试板送往PC机；

步骤S3，步骤S2完成后，PC机发出控制信号使LF测试读卡器输出低频信号，RFID-SIM卡的低频模块在感应LF测试读卡器的低频磁场强度后，RFID-SIM卡发出一个低频门限电平值，该低频门限电平值通过天线接收后传输到RF测试板，与RF测试板中设置的标准的低频门限电平值进行比较，比较结果由RF测试板送往PC机。

采用了上述方案，本发明的测试环境具备屏蔽外部干扰信号的能力，测试操作简单适用于量产，测试能够包含到RFID-SIM卡的基本射频参数及低频测试指标参数。将待测卡片插入卡座上电成功后即开始测试，无须再做其他任何操作，测试结果会通过PC机串口进行打印显示。测试项包含了RFID-SIM卡片发射功率、低频门限电平值的一致性测试和误码率测试，能够完全的测试到卡片的基本RF和LF性能。

进一步地，步骤S3中，PC机发出的控制信号通过LF测试读卡器的主CPU接收后，关闭该LF测试读卡器射频模块。由于LF测试读卡器的射频模块同RFID-SIM卡中的射频部分相同，因避免LF测试读卡器所产生的射频信号干扰卡片本身需要测试的RF信号，因此通过PC机发出控制信号来关闭此LF测试读卡器中的射频模块。

进一步地，还包括步骤S4，步骤S3结束后，进入步骤S4设置RF测试板的射频模块功率为最低，功率衰减模块衰减值为最大，在此基础上,让RF测试板与卡片在固定频点上进行通信测试，检测是否会出现数据包丢失。

进一步地，在对RFID-SIM卡进行测试前，先用基准卡校准测试环境，基准卡环境校验功率值存储在系统中作为后续待测卡片的基准值。通过基准卡校准测试环境，可避免后序测试环境的变化对测试结果的影响。

附图说明

图1为本发明的RFID-SIM卡的测试系统的结构图；

图2为图1中LF测试读卡器的电路方框图；

图3为图1中RF测试板的电路方框图；

图4为本发明的RFID-SIM卡的测试方法的流程图；

附图中，1为金属盒体，2为吸波层，3为接口信号连接电路板，4为PC/SC读卡器，5为PC机，6为卡座，7为主CPU，8为从CPU，9为三角波发生器，10为放大电路，11为驱动电路，12为射频模块，13为天线，14为主控模块；15为射频模块，16为功率检测模块，17为功率衰减模块。

具体实施方式

参照图1至图3，本发明的RFID-SIM卡的测试系统，包括屏蔽盒、接口信号连接电路板、卡座、PC/SC读卡器、PC机、LF测试读卡器、RF测试板。下面对各部分进行详细说明：

参照图1，屏蔽盒包括金属盒体1以及吸波层2，吸波层2设置于金属盒体的内壁面上。金属盒体1的内壁均覆盖有吸波层，外壁全部用螺钉密封好，能够起到抗干扰的作用，使得测试结果更可靠。在屏蔽盒侧壁使用同轴线引出，一头连接屏蔽盒内的天线，一头连接到RF测试板上同轴头。从而能有效保证RFID-SIM卡和RF测试板间通信不受到其他信号干扰。

参照图1，接口信号连接电路板3固定在屏蔽盒中，接口信号连接电路板3的一端通过PC/SC读卡器4与PC机5电连接，接口信号连接电路板3的另一端与位于屏蔽盒中的卡座6连接，卡座6用于安装被测试的RFID-SIM卡。接口信号连接电路板3为7816型的接口信号连接电路板，该接口信号连接电路板3上设有滤波电路，对PC机5输出的供电电压进行滤波处理，以防止电压中的谐波对测试精度造成影响。

参照图1和图2，LF测试读卡器位于屏蔽盒内，LF测试读卡器通过信号传输线与PC机5电连接。所述LF测试读卡器包括主CPU7，用于控制射频模块的协议处理，生成低频的数据；以及低频模块，将来自于主CPU发出的低频数据进行编码、发送后，通过卡片接收数据并与标准值比较，并将测试所得值通过射频通道回传给RF测试板。所述低频模块包括从CPU8，从CPU主要用于控制三角波发生器；以及连接于从CPU输出端的三角波发生器9，在从CPU的控制下，接收主CPU产生低频数据信号；以及连接于三角波发生器输出端的放大电路10，将三角波发生器输出的信号进行放大；以及连接于放大电路输出端的驱动电路11，将来自于放大电路输出的信号进行发送。LF测试读卡器还包括一个与从主CPU7电连接的射频模块12。该LF测试读卡器的射频模块同RFID-SIM卡中的射频部分相同，因避免LF测试读卡器所产生的射频信号干扰卡片本身需要测试的RF信号，所以PC机输出的控制信号中包含了关闭此LF测试读卡器中的射频模块的命令。

参照图1和图3，所述屏蔽盒内设有接收信号的天线13，该天线与RF测试板通过信号线电连接。RF测试板通过USB连接线连接PC机5后实现供电，RF测试板上的串口连接至PC机，用于打印测试结果。所述RF测试板包括主控模块14，主控模块主要用于控制其余各模块的正常工作，主控模块采用的是Microchip 公司的dsPIC30F2010型芯片；以及与主控模块电连接的射频模块15，测试RFID-SIM卡RF测试板的通信；以及与主控模块电连接的功率检测模块16，检测RFID-SIM卡的发射功率以及RF性能指标，功率检测模块采用的ZTEIC公司的zi2121型功率检测芯片；以及与主控模块电连接的功率衰减模块17，对检测到的功率值按照实际需求进行衰减，功率衰减模块采用的Peregrine Semiconductor公司的4306型功率衰减芯片。

参照图4，本明的RFID-SIM卡的测试方法，在对RFID-SIM卡进行测试前，先用基准卡校准测试环境，若环境校准成功则可以进行下一步测试，若环境校准过程中发现卡与历史标准值相差较大的,认为是不合格的基准卡，则需要更换基准卡再次校准。基准卡环境校验功率值存储在系统中作为后续待测卡片的基准值。然后通过以下步骤进行测试：

步骤S1，将RFID-SIM卡插入卡座中，PC机通过PC/SC读卡器以及接口信号连接电路板向RFID-SIM卡供电，以及向RF测试板和LF测试读卡器供电。

步骤S2，RFID-SIM卡获电后输出一个发射信号，该发射信号通过天线接收后传输到RF测试板，RF测试板检测出发射信号中的发射功率值，并与该RF测试板中设置的标准值进行比较，比较结果由RF测试板送往PC机。本步骤中的发射功率值：将被测卡实测发射功率值和基准卡的发射功率值作比较，若在差值范围内，则RF测试通过。

步骤S3，步骤S2完成后，PC机发出控制信号使LF测试读卡器输出低频信号，RFID-SIM卡的低频模块在感应LF测试读卡器的低频磁场强度后，RFID-SIM卡发出一个低频门限电平值，该低频门限电平值通过天线接收后传输到RF测试板，与RF测试板中设置的标准的低频门限电平值进行比较，比较结果由RF测试板送往PC机。步骤S3中，PC机发出的控制信号通过LF测试读卡器的主CPU接收后，关闭该LF测试读卡器的射频模块。本步骤中的低频门限电平值测试：将被测卡实测低频门限电平值和基准卡的低频门限电平值作比较，若在指标范围内，则LF测试通过。

在步骤S2和步骤S3中，若被测卡的RF和LF测试的差值均在设定范围内，则为合格卡片；若上述任意一项差值超过设定范围，则认为该卡射频指标超标，为不合格卡片。

步骤S4，进入步骤S4设置RF测试板的射频模块功率为最低，功率衰减模块衰减值为最大，在此基础上,让RF测试板与卡片在固定频点上进行通信测试，检测是否会出现数据包丢失。

Claims

1.一种RFID-SIM卡的测试系统，其特征在于：包括屏蔽盒、接口信号连接电路板、卡座、PC/SC读卡器、PC机、LF测试读卡器、RF测试板，接口信号连接电路板固定在屏蔽盒中，接口信号连接电路板的一端通过PC/SC读卡器与PC机电连接，接口信号连接电路板的另一端与位于屏蔽盒中的卡座连接，LF测试读卡器位于屏蔽盒内，LF测试读卡器通过信号传输线与PC机电连接，所述屏蔽盒内设有接收信号的天线，该天线与RF测试板通过信号线电连接。

2.根据权利要求1所述的RFID-SIM卡的测试系统，其特征在于：所述屏蔽盒包括金属盒体以及吸波层，吸波层设置于金属盒体的内壁面上。

3.根据权利要求1所述的RFID-SIM卡的测试系统，其特征在于：所述RF测试板包括主控模块；以及

与主控模块电连接的射频模块，测试RFID-SIM卡RF测试板的通信；以及

与主控模块电连接的功率检测模块，检测RFID-SIM卡的发射功率以及RF性能指标；以及

与主控模块电连接的功率衰减模块，对检测到的功率值按照实际需求进行衰减。

4.根据权利要求1所述的RFID-SIM卡的测试系统，其特征在于：所述LF测试读卡器包括主CPU，用于控制射频模块的协议处理，生成低频的数据；以及

低频模块，将来自于主CPU发出的低频数据进行编码、发送后，通过卡片接收数据并与标准值比较，并将测试所得值通过射频通道回传给RF测试板。

5.根据权利要求1所述的RFID-SIM卡的测试系统，其特征在于：所述低频模块包括从CPU；以及

连接于从CPU输出端的三角波发生器，在从CPU的控制下，接收主CPU产生低频数据信号；以及

连接于三角波发生器输出端的放大电路，将三角波发生器输出的信号进行放大；以及

连接于放大电路输出端的驱动电路，将来自于放大电路输出的信号进行发送。

6.根据权利要求5所述的RFID-SIM卡的测试系统，其特征在于：LF测试读卡器还包括一个与从主CPU电连接的射频模块。

7.一种采用如权利要求1—6任意一项的测试系统对RFID-SIM卡的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的RFID-SIM卡的测试方法，其特征在于，步骤S3中，PC机发出的控制信号通过LF测试读卡器的主CPU接收后，关闭该LF测试读卡器射频模块。

9.根据权利要求7所述的RFID-SIM卡的测试方法，其特征在于，还包括步骤S4，步骤S3结束后，进入步骤S4设置RF测试板的射频模块功率为最低，功率衰减模块衰减值为最大，在此基础上,让RF测试板与卡片在固定频点上进行通信测试，检测是否会出现数据包丢失。

10.根据权利要求7至9任意一项所述的RFID-SIM卡的测试方法，其特征在于，在对RFID-SIM卡进行测试前，先用基准卡校准测试环境，基准卡环境校验功率值存储在系统中作为后续待测卡片的基准值。