CN107026696B - 具有双天线模式的nfc天线的认证测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，包括：在待测设备上确定待测点；根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点依顺序与各测试点重合；分别判断各测试点对应的参数是否均满足其对应的预设条件；若是，则确定所述待测点为基准点；若否，则确定新的待测点；继续进行所述根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点依顺序与各测试点重合的步骤。本发明可正确地确定出基准点，避免原来可通过认证的NFC天线由于未移动到最佳相对位置而导致认证不成功，从而提高认证准确率。特别，基准点的选取范围和移动的方向是按照待测NFC天线穿过测试天线线圈的磁通量绝对值来进行判断的。

Description

具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法。

背景技术

随着现阶段移动设备近场通信功能的发展，NFC功能将被配置在更多的手持设备中，进而促使对NFC天线设计的研究得到越来越得的重视。传统的NFC天线在手机的应用中，一般选择将FPC线圈(该线圈即NFC天线辐射体，可为方形或圆形等)，放置在手机的金属板(PCB板或电池)的上方，同时为了减弱金属板对NFC天线的负面影响，需要在FPC线圈和金属板中间加上一块铁氧体。上述的NFC天线设计方案仅适合于手持设备的后盖为非金属材质的情况。对于带有金属后壳的手机的情况，为了克服金属后壳对NFC天线的屏蔽的负面影响，一般采取在金属后壳上开一个孔并把所开的孔通过一个缝隙与金属后壳的边缘相导通，同时在用一个FPC线圈围绕在所开孔的周围。此时FPC线圈可以与所开缝隙相交(如公开号为CN102405556B的专利文件)，也可以不与所开缝隙相交(如公开号为CN105024162A的专利文件)。上述的三种NFC天线设计方案有一个共同的特点：NFC天线都只有一个模式。

此外，带有NFC功能的手机在上市前一般需要通过如下的认证：NFC EMVCo和/或NFC Forum。在做这方面的认证时，手机中的NFC天线是要通过耦合的方式与认证系统中的测试天线线圈进行信息的交互。信息交互的成功与否取决于两个线圈之间的耦合强度或一个线圈穿过另一个线圈的磁通量绝对值的大小。由于电与磁之间是可以相互转换的，所以信息交互的成功与否还可以用两个线圈之间产生的电压或电流来描述，在实际的认证系统中有些项目是通过在被测天线上产生的电压值、电流值或者是与其相对应的波形等参数来判断的。认证系统会通过测量天线提取被测手机的NFC天线的性能来评定被测手机中的NFC天线是否能满足认证标准的要求。只有在被测手机中的NFC天线能通过认证系统规范中的所有测试项的要求时，我们才可以说该被测手机通过了上述认证。特别，为了能够通过上述认证，被测NFC天线和测试系统中的测试天线线圈的相对空间位置要满足一定的要求，或者说被测NFC天线通过测量天线的磁通量绝对值要达到所需阈值。由于上述NFC天线只具有一个天线模式，所以被测NFC天线和测试天线之间的相对空间位置很容易被找到，一般通常是把NFC天线线圈的中心位置选为NFC天线的基准点位置即可。这里需要指出的是在实际的测试系统中被测天线是否能通过认证一般是通过两个线圈之间产生的电压、电流或者与其相对应的波形等参数是否达到所需阈值来判断的，而且在不同的测试点所需要的阈值是不同的，但是为了能更清晰和有效地阐述我们的问题(也即如何快速和有效地选取最佳基准点)，我们将用两个线圈之间通过的磁通量的大小来作为选取基准点的依据。

然而，近期提出的一种适用于全金属后壳的NFC天线方案，特别在这种方案中需要在金属后壳上开两个孔，然后用一个缝隙(注：缝隙的宽度可以较窄如1mm左右，也可以和孔的大小类似或相同)把两个孔相互导通或连接(这个方案可以简称为“两孔一缝隙”方案)，从而避免了公开号为CN102405556B的专利文件和公开号为CN105024162A的专利文件中的缝隙一定要开到金属边缘的缺点。在“两孔一缝隙”的方案中，NFC线圈可以采取只环绕一个孔的方式，如公开号为CN104979625A和CN204857966的专利文件所述，简称为O字形NFC天线；也可以采用同时环绕两个孔的方式，如公开号为CN105006654A的专利文件所述，简称为8字形NFC天线。但是无论是O字形还是8字形的NFC天线，这种“两孔一缝隙”的NFC天线都一定具有两个天线模式，而且这两个模式的磁场方向相反或位相相差180度。

例如，图1为上述带有金属后壳的手机中的NFC天线为O字形情况下NFC天线线圈上的电流以及金属后壳上的涡流回路分布图，图2为该天线的磁场分量Hz在金属后壳上方20mm处的分布图。图3为带有金属后壳手机中的NFC天线为8字形情况下NFC天线线圈上的电流以及金属后壳上的涡流回路分布图，图4为该天线的磁场分量Hz在金属后壳上方20mm处的分布图。从图1-4中可以看出，环绕金属后壳上方通孔的涡流与环绕下方通孔的涡流的方向相反，这也就是说无论是O字形或8字形天线，都具有磁场方向相反或位相差为180度的两个天线模式。O字形和8字形天线具有两个天线模式(简称为模1和模2)的这个特点可以从图2和图4中更加明显地看出：模1和模2的磁场Hz分量方向正好相反，而且在这两个模的交接处(通常落在缝隙处：如果是O字形天线，那么两个模的交界处是O字形天线与缝隙的相交处；如果是8字形天线，那么两个模的交界处一般是8字形天线的交接处)存在一个零点，我们这里称之为NFC天线的磁场零点。由于这两个模式的Hz分量方向完全相反，所以在进行EMVCo和/或Forum认证测量时，我们必须保证NFC天线能和测试系统中的圆形测试线圈具有充分或良好的耦合。

为了保证NFC天线的性能，EMVCo的认证系统中定义了多个测试点。如图5所示，将与测试天线线圈3距离h＝20mm且与测试天线线圈3平行的平面称为测试零平面，以测试零平面上对应测试天线线圈3中心点(即测试天线线圈中心点在测试零平面上的透射点)为原点的，以图中所示的三维坐标方向，建立三维直角坐标系，总数量为29的测试点分布在不同的测试平面上和同一测试平面的不同位置上。其中，测试天线线圈的半径R＝35mm，Z＝0、10和40mm的测试平面上有半径r1＝15mm的一个圆；Z＝30mm的测试平面上有半径r2＝25mm的一个圆；Z＝20mm的测试平面上有r1＝15mm和r2＝25mm的两个圆。特别，使用三位数字“a”、“b”、“c”来标注具体的测试点位置：第一个数字“a”表示沿如图Z轴方向距离，取值为0/1/2/3/4，分别代表测试点位于Z＝0mm/10mm/20mm/30mm/40mm的测试平面上；第二个数字“b”表示圆的半径，取值为0/1/2，分别代表测试点位于半径r＝0mm/15mm/25mm的圆上；第三个数字“c”表示与X轴之间的角度，取值为0/3/6/9，分别代表测试点所在的轴的方向与X轴正方向的角度为0°/90°/180°/270°(以逆时针为正方向)。比如测试点(3 2 9)表示该测试点的位置在Z＝30mm的测试平面、以半径r＝25mm的圆上且与X轴正方向成270°的交点处。

在某一个测试点上能否通过测试要求取决于此时被测NFC天线和圆形测试线圈之间耦合的强弱。这个耦合强度也可以用被测NFC天线的磁场通过圆形测试线圈的磁通量绝对值来描述，通过的磁通量绝对值越大代表耦合强度越强。只有耦合的强度达到所需要的阈值是才能通过测试要求。再有，在不同的测试点上所要求的阈值是不同的：测试点距离测试零平面越近(也即Z值越小)所要求的阈值越大；同一个测试平面上测试点所在圆的半径越小(也即r值越小)所要求的阈值也越大；在某个测试平面上分布在同心圆上的测试点所要求的阈值相同。此外，只有当被测NFC天线在上述的所有测试点都要满足认证标准时我们才能说被测NFC天线通过了EMVCo的认证。

由于“两孔一缝隙”的NFC天线具有两个天线模式，所以在进行NFC EMVCo和/或NFCForum的认证时，如何放置认证系统中的测试天线和参考天线与NFC天线的空间相互位置，即选取基准点将成为一个难点。原因是因为如果NFC天线和测量天线的相互位置选取不正确的话，也即被测NFC天线进入测量天线中的磁通量绝对值不能满足要求的话，无论被测NFC天线本身的性能是多么的好，都无法通过EMVCo和/或Forum的认证。再有，NFC认证机构近期对EMVCo的测试设备进行了更新；我们这里将更新前的测试设备称为“旧式”测试设备，把更新后的测试设备称为“新式”测试设备。特别，在旧式测试设备中存在一个圆形的测试线圈以及一个矩形的参考天线，而在新式的测试设备中只存在一个圆形的测试线圈。由于旧式和新式测量设备之间的差异，增加了选取基准点的困难性。关于如何选取正确的基准点，我们将针对旧式和新式测试设备进行分别的讨论。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，可方便、准确地在待测设备上选取基准点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，包括：

在待测设备上确定待测点；

根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点依顺序与各测试点重合；

分别判断各测试点对应的参数是否均满足其对应的预设条件；

若是，则确定所述待测点为基准点；

若否，则确定新的待测点；

继续进行所述根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点依顺序与各测试点重合的步骤。

本发明的有益效果在于：本发明可正确地选取待测设备上的NFC天线与测试设备上的测试天线线圈、参考天线之间的最佳相对位置，避免原来可通过认证的NFC天线由于未移动到最佳相对位置而导致认证不成功，从而提高认证准确率。

附图说明

图1为O字形NFC天线上的电流以及金属后壳上的涡流分布图；

图2为图1中的天线在金属后壳上方20mm处的磁场分量分布图；

图3为8字形NFC天线上的电流以及金属后壳上的涡流分布图；

图4为图3中的天线在金属后壳上方20mm处的磁场分量分布图；

图5为测试点与测试天线线圈的相对位置示意图；

图6为本发明实施例一的方法流程图；

图7为新式测试设备的测试天线线圈和待测设备的空间相对位置侧面示意图；

图8为新式测试设备的测试天线线圈和NFC天线的空间相对位置俯视示意图；

图9为旧式测试设备的测试天线线圈、参考天线和待测设备的空间相对位置侧面示意图；

图10为旧式测试设备中测试天线线圈、参考天线和NFC天线的空间相对位置俯视示意图；

图11为本发明实施例一待测点的选取范围示意图；

图12为本发明实施例二待测设备的结构示意图；

图13(a)为实施例二中待测点o与测试点(3 2 3)重合时NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布图；

图13(b)为实施例二中待测点o与测试点(3 0 0)重合时NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布图；

图13(c)为实施例二中待测点o与测试点(3 2 9)重合时NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布图；

图14(a)为实施例二中待测点p与测试点(3 2 3)重合时NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布图；

图14(b)为实施例二中待测点p与测试点(3 2 9)重合时NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布图；

图15(a)为实施例二中待测点q与测试点(3 2 3)重合时NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布图；

图15(b)为实施例二中待测点q与测试点(3 2 9)重合时NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布图；

图16(a)为参考天线与待测设备之间可行的相对位置示意图一；

图16(b)为参考天线与待测设备之间可行的相对位置示意图二；

图16(c)为参考天线与待测设备之间可行的相对位置示意图三；

图16(d)为参考天线与待测设备之间可行的相对位置示意图四；

图17(a)为参考天线与待测设备之间不可行的相对位置示意图一；

图17(b)为参考天线与待测设备之间不可行的相对位置示意图二。

标号说明：

1、待测设备；2、NFC天线；3、测试天线线圈；4、参考天线。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本发明最关键的构思在于：确定出待测NFC天线与测试天线线圈之间的最佳相对位置。

请参阅图6，一种具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，包括：

在待测设备上确定待测点；

根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点依顺序与各测试点重合；

分别判断各测试点对应的参数是否均满足其对应的预设条件；

若是，则确定所述待测点为基准点；

若否，则确定新的待测点；

继续进行所述根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点依顺序与各测试点重合的步骤。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：可正确地选取待测设备上的NFC天线与测试设备上的测试天线线圈、参考天线之间的最佳相对位置，避免原来可通过认证的NFC天线由于未移动到最佳相对位置而导致认证不成功，从而提高认证准确率。

进一步地，所述待测设备上设有两个开孔和一个缝隙，所述“在待测设备上确定待测点”具体为：

在待测设备上确定磁场零点；

在待测设备上的缝隙及其延伸线上确定第一点和第二点，所述第一点到磁场零点的距离M与所述第二点到磁场零点的距离N满足下述条件：M+2m>60mm，N-2n<10mm，其中，m为与所述第一点距离较远的开孔的中心点到磁场零点的距离，n与所述第一点距离较近的开孔的中心点到磁场零点的距离；

在所述缝隙及其延伸线上且在所述第一点和第二点之间确定待测点。

进一步地，所述测试设备还包括参考天线，将参考天线的中心点与所述待测点重合，以确定参考天线的位置。

由上述描述可知，通过使待测NFC天线穿过测试天线线圈的磁通量绝对值必须大于零，确定了待测点的选取范围和移动范围，并在该范围内确定待测点，可正确且快速地在待测设备上选取到基准点，提高认证准确率和认证效率。

进一步地，移动待测设备时，将待测设备与测试天线线圈平行且待测设备上缝隙的长度方向与测试设备中预设的三维直角坐标系中的X轴方向或Y轴方向平行设置。

进一步地，所述“待测点依顺序与各测试点重合”具体为：先将待测点与远离测试天线线圈的一个或两个测试平面上的测试点重合，判断所述测试点对应的参数是否均满足其对应的预设条件，若是，则继续将待测点与其他测试平面的测试点重合。

由上述描述可知，通过先对距离测试天线线圈较远的测试点进行测试，再对其余的测试点进行测试，可进一步提高基准点的选取效率。

进一步地，若所述测试点中一测试点对应的参数不满足其对应的预设条件，则以所述一测试点所在的测试平面上半径为零的圆上的点为基点，根据所述基点到所述一测试点的方向，移动待测点，得到新的待测点。

由上述描述可知，通过明确待测点的移动方向，进一步提高了基准点的选取准确率和选取效率。

进一步地，若其他测试平面上的测试点中存在不满足对应的预设条件的测试点，则沿所述待测点的四周方向，确定新的待测点。

进一步地，所述远离测试天线线圈的一个或两个测试平面为Z＝30mm和/或Z＝40mm的测试平面。

进一步地，当待测点与测试点重合时，获取测试点对应的参数，所述参数为电压、电流或波形曲线。

进一步地，所述待测设备的金属后壳上设有两个开孔以及连接所述两个开孔的缝隙，NFC天线以O字形围绕一个开孔或以8字形围绕两个开孔。

实施例一

本发明的实施例一为：一种具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，适用于任何具有两个天线模式(即辐射模式)的NFC天线系统，进一步地，设有所述具有双天线模式的NFC天线的待测设备上设有两个开孔及一个缝隙，所述缝隙分别连接两个开孔，即如上述所说的“两孔一缝隙”方案；其中，缝隙的宽度小于或等于孔的直径；如图6所示，所述方法包括如下步骤：

在待测设备上确定待测点；

根据测试设备设定的各测试点，先移动待测设备，直至所述待测点与远离测试天线线圈的一个或两个测试平面上的测试点重合；即先将待测点与Z＝30mm或40mm的测试平面上的测试点重合；先选择Z＝30mm或40mm平面上的测试点来进行基准点的确定是因为在这两个平面上更难通过测试标准。

同时，获取重合时所述测试点对应的参数，即当待测点与测试点重合时，获取测试点对应的参数，并判断所述测试点对应的参数是否均满足其对应的预设条件；所述参数可以为电压、电流或波形曲线，还可以为其他类型的参数。

若否，假设所述测试点中一测试点对应的参数不满足其对应的预设条件，则以所述一测试点所在的测试平面上半径为零的圆上的点为基点，根据所述基点到所述一测试点的方向，移动待测点，得到新的待测点；然后继续将所述待测点与远离测试天线线圈的一个或两个测试平面上的测试点重合；

若是，即所述测试点对应的参数均满足其对应的预设条件，则再移动待测设备，直至所述待测点与其他测试平面上的测试点重合，即再继续将待测点与其他测试平面上的测试点重合；

同时，获取重合时其他测试平面上的测试点对应的参数，并判断各测试点对应的参数是否均满足其对应的预设条件；

若是，则确定所述待测点为基准点；

若否，则沿所述待测点的四周方向，确定新的待测点；

继续进行所述根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点与远离测试天线线圈的一个或两个测试平面上的测试点重合的步骤。

优选地，在上述过程中，移动待测设备时，将待测设备与测试天线线圈平行且待测设备上缝隙的长度方向与测试设备中预设的三维直角坐标系中的X轴方向或Y轴方向平行设置。以缝隙的长度方向与Y轴方向平行为例，对于新式测试设备，圆形测试天线线圈3和待测设备1、测试天线线圈3和NFC天线2的相对位置分别如图7-8所示，对于包含矩形参考天线4的旧式测试设备，测试天线线圈3、参考天线4和待测设备1的相对位置如图9所示，测试天线线圈3、参考天线4和NFC天线2的相对位置如图10所示。NFC天线线圈可以为O字形或8字形，在图7-10中，NFC天线以O字形为例。

进一步地，为了更快速地确定出基准点，在确定待测点时，在一个范围内进行选取。具体地，当获取到待测设备时，即可根据待测设备上NFC天线的分布，确定出磁场零点(通常落在缝隙处：如果是O字形天线，那么磁场零点是O字形天线与缝隙的相交处；如果是8字形天线，那么磁场零点一般是8字形天线的交接处)；本实施例以O字形天线为例，如图11所示，点E即为磁场零点；在缝隙及其延伸线上确定第一点D和第二点F，所述第一点D到磁场零点E的距离M与所述第二点F到磁场零点E的距离N满足下述条件：M+2m>60mm，N-2n<10mm；其中，m为与所述第一点距离较远的开孔的中心点到磁场零点的距离，n与所述第一点距离较近的开孔的中心点到磁场零点的距离；此时是基于天线模式的场强以孔中心所在的且垂直缝隙的线为轴对称分布的，因此，2m即表示与所述第一点距离较远的天线模式的场强覆盖距离，2n即表示与所述第一点距离较近的天线模式的场强覆盖距离；60mm与10mm是根据测试天线线圈的半径以及测试平面上圆的半径得到的，60即为2×R-(R-r2)的值，10即为R-r2的值；上述两条条件分别表示待测点与位于半径为25mm的圆上的测试点重合时，测试天线线圈不会同时覆盖NFC天线两个天线模式的场强，也不会同时不覆盖NFC天线两个天线模式的场强，也即保证NFC天线通过测试天线线圈的磁通量绝对值不为0。

当缝隙的宽度与孔的直径相同时，若NFC天线为8字形，则分别将两边线圈的中心点作为开孔的中心点；若NFC天线为O字形，则将NFC天线线圈的中心点作为NFC天线所围绕的开孔的中心点，然后根据该开孔的中心点到开孔边缘的距离，对应确定出另一个开孔的中心点。

进一步地，所述第一点和第二点可以如图11中所示位于设备上，也可以位于设备外，即位于图中的左侧。只是优选地，一般在设备上选取第一点和第二点，后续可直接在设备上标记出待测点。

对于不包括参考天线的测试设备，也即新式测试设备来说，确定出第一点和第二点后，即可在所述缝隙及其延伸线上且在所述第一点和第二点之间确定待测点，即在点D和点F之间确定出待测点。

对于还包括参考天线的测试设备，也即旧式测试设备来说，在上述新式测试设备确定出待测点的基础上，将参考天线的中心点与所述待测点重合，从而先确定参考天线的位置。后续的测试步骤与新式测试设备基本相同，当确定新的待测点时，参考天线也进行相应移动即可。

在本实施例中，首先确定了待测点的选取范围，并在该范围内确定待测点，可正确且快速地在待测设备上选取到基准点，提高认证准确率和认证效率；其次，通过先对距离测试天线线圈较远的测试点(比如Z＝30mm或40mm的测试平面上的测试点)进行测试，再对其余的测试点进行测试，即先对较难满足测试要求的测试点进行测试，再对较易满足测试要求的测试点进行测试，可进一步提高基准点的选取效率；在对距离测试天线线圈较远的测试点进行测试的过程中，明确待测点的移动方向，进一步提高了基准点的选取准确率和选取效率。

实施例二

本实施例是上述实施例的一具体应用场景。

在EMVCo的认证测试中，特别是对于具有双天线模式的NFC天线而言，落在Z＝30mm和40mm的测试平面内的测试点要比落在其它平面内的测试点难以通过测试要求，因此本实施例将用Z＝30mm的测试平面上的测试点为例进行应该如何在手机上选取正确的基准点的理论描述。同时，本实施例用O字形NFC天线为例进行分析与说明，因为O字形和8字形NFC天线都具备双天线模式的特点，所以从用O字形NFC天线得到的结论也将适用于8字形NFC天线。

假设待测设备的“两孔一缝隙”如图12所示，缝隙方向与Y轴方向平行，假设此时图12中的朝上的方向为X轴正方向，图12中朝左的方向为Y轴正方向，由于缝隙沿待测设备的长度方向设置，且位于待测设备宽度方向的中间位置，测试的难点将出现在沿着手机长度方向的测试点上，即测试点(3 2 3)、(3 0 0)、(3 2 9)的测试点，因此，下述描述中以这三个测试点为例，且以磁通量绝对值为是否满足测试要求的依据。

假设在待测设备上有三个待测点o、p、q，其中，待测点o为正确的基准点。具体地，移动待测设备，使待测点o分别与(3 2 3)、(3 0 0)、(3 2 9)三个测试点重合，如图13(a)、13(b)、13(c)所示，在图13(a)、13(b)、13(c)中，在两个开孔上用曲线表示NFC天线的磁场强度分布，阴影部分即为NFC天线的磁场进入测试天线线圈的磁通量，假设在图左边的天线模式为第一模式(模1)，在图右边的天线模式为第二模式(模2)，那么，从图13(a)可以看出，待测点o与测试点(3 2 3)重合时，只有部分第二模式的磁场通过了测试天线线圈，这里把通过测试天线线圈的磁通量绝对值标记为φ₁；从图13(b)可以看出，待测点o与测试点(3 00)重合时，基本上所有第二模式的磁场通过了测试天线线圈，这里我们把该磁通量的绝对值标记为φ₂；从图13(c)可以看出，待测点o与测试点(3 2 9)重合时，大部分NFC天线第一模式的磁场和所有第二模式的磁场通过了测试天线线圈，因为第一模式和第二模式的磁场方向相反，所以把此时通过测试天线线圈的磁通量绝对值标记为φ₃＝|第一模式的磁通量-第二模式的磁通量|。很容易可以看出，φ₂的值较大而φ₁和φ₃的值较小，所以相对而言测试点(3 0 0)会比测试点(3 2 3)和(3 2 9)较容易通过。当待测点选择正确(也即为基准点o)时，φ₁和φ₃的值可以恰好同时满足要求，此时φ₁和φ₃的值也应该非常接近。但是如果待测点选择不正确的话，那么在测试点(3 2 3)和(3 2 9)将不能同时满足要求。

图14(a)、14(b)分别表示待测点p与测试点(3 2 3)、(3 2 9)重合时，NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布；与图13(a)相比，图14(a)中第一模式的磁场通过测试天线线圈的磁通量φ₁有所增加，因此此时能通过测试要求，但是图14(b)中，第一模式的磁场和第二模式的磁场几乎都通过了测试天线线圈，两个反向磁场的叠加导致此时通过测试天线线圈的磁通量绝对值φ₃非常的小，进而不能满足测试要求。

图15(a)、15(b)分别表示待测点q与测试点(3 2 3)、(3 2 9)重合时，NFC天线的磁场通过测试天线线圈的磁通量分布。同理可以得出，图15(a)时的情况不能满足测试要求，图15(b)时的情况可以满足测试要求。

通过上述的分析，可以得到如表1所示的结果。

表1

因此，若选择点p为待测点，在确定下一待测点时，应考虑减小第一模式的磁场通过测试天线线圈的磁通量，也就是说，新的待测点应该在点p的右边，即新的待测点位于待测点p的Y轴负方向，则根据(3 0 0)到(3 2 9)的方向，移动待测点，得到新的待测点。

若选择点q为待测点，在确定下一待测点时，应考虑增加第二模式的磁场通过测试天线线圈的磁通量，也就是说，新的待测点应该在点q的左边，即新的待测点位于待测点q的Y轴正方向，则根据(3 0 0)到(3 2 3)的方向，移动待测点，得到新的待测点。

同理，对于缝隙方向与X轴方向平行时的情况，只需将上述测试点(3 2 3)、(3 29)分别换成(3 2 0)、(3 2 6)即可。

实施例三

本实施例是实施例二的进一步拓展。

旧式测试设备相对新式测试设备，还包括了矩形参考天线，在进行测试时，需先将参考天线绑定在待测设备上。其工作原理是参考天线先与待测设备中的NFC天线进行耦合，然后作为一个整体再和测试天线线圈进行信息交互。因此，参考天线和NFC天线之间首先一定要保证充分的耦合，也即要保证NFC天线通过参考天线的磁通量绝对值足够的大。图16(a)-16(d)为“两孔一缝隙”沿着待测设备1的长度方向分布时，参考天线4与待测设备1的后壳之间可行的相对位置示意图；可行的原因是参考天线和待测设备中的NFC天线具有充分的耦合。图17(a)和图17(b)为参考天线4与待测设备1后壳之间不可行的相对位置示意图。图17(a)中所示的情况不可行的原因是因为第一模式和第二模式有几乎相同的磁场进入了参考天线，由于两个模式的磁场方向相反从而导致通过参考天线的磁通量绝对值近乎为0。图17(b)中所示的情况不可行的原因是因为第一模式和第二模式都在参考天线的外面，也就是说几乎没有磁场进入了参考天线。

此外，图16(a)-16(d)和图17(a)-17(b)中的“十”字符号的位置表示参考天线的几何中心点，也等同于在上述的新式测试设备中在待测设备上标记的待测点的位置，也就是说在用旧式的测试设备时，待测设备和参考天线一起将跟随测试点进行移动(因为参考天线是和待测设备固定在一起的)，比如在对测试点(3 2 3)进行测试时，参考天线的几何中心点(也即“十”字符号的位置)将要与测试点(3 2 3)重合。

满足图16(a)-16(d)中所述的参考天线和待测设备(或NFC天线)之间的相对位置关系只是使用旧式测试设备的充分条件，在实际的测试过程中还要满足如下的必要条件：参考天线和NFC天线(即待测设备)作为一个“NFC天线整体”还要满足能与测试天线线圈有充分的耦合。由于使用旧式测试设备时参考天线和待测设备的NFC天线整体等价于使用新式测试设备时的待测设备或NFC天线本身，因此，可根据新式测试设备确定初始的待测点的方法，来确定参考天线和待测设备之间的相对位置，也即将参考天线的中心点与新式测试设备中确定的待测点重合。

本发明提出的针对EMVCo的测试方法适用于任何具有两个模式的NFC天线系统，也就是说无论金属后壳两个通孔之间的缝隙的宽度是很窄还是这个缝隙的宽度和通孔的尺寸相近，也无论NFC线圈是如何在通孔和缝隙之间进行的绕行，只要是待测的NFC天线系统具有两个磁场方向相反的模式，都在本发明提出的测试方法的保护之内。虽然本发明用到的实例是金属后壳上的两个通孔是沿着金属后壳的长度方向分布的，但是如果两个通孔是沿着金属后壳的宽度方向分布时，本发明提出的方法仍然有效。

再有，本案针对NFC EMVCo提出的测试方法也完全适用于NFC Forum的测试系统。因为Forum的测试系统中没有旧式EMVCo测试系统中的和待测设备贴在一起的参考天线，所以Forum的测试系统与新式的EMVCo测试系统更为接近。虽然EMVCo和Forum对测试项的要求有所不同，但是在Forum的测试设备中也要寻求待测NFC天线和测试天线之间的最佳耦合，只不过在Forum的测试设备中测试天线线圈可为矩形和圆形两种。因此本案针对EMVCo提出的寻找最佳基准点的方法也完全适用于Forum的测试系统。

综上所述，本发明提供的一种具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，首先确定了待测点的选取范围，并在该范围内确定待测点，可正确且快速地在待测设备上选取到基准点，提高认证准确率和认证效率；其次，通过先对距离测试天线线圈较远的测试点进行测试，再对其余的测试点进行测试，即先对较难满足测试要求的测试点进行测试，再对较易满足测试要求的测试点进行测试，可进一步提高基准点的选取效率；在对距离测试天线线圈较远的测试点进行测试的过程中，明确待测点的移动方向，进一步提高了基准点的选取准确率和选取效率。本发明可正确且快速地选取待测设备上的NFC天线与测试设备上的测试天线线圈、参考天线之间的最佳相对位置，避免原来可通过认证的NFC天线由于未移动到最佳相对位置而导致认证不成功，从而提高认证准确率和效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，包括：

在待测设备上确定待测点；

根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点依顺序与各测试点重合；

分别判断各测试点对应的参数是否均满足其对应的预设条件；

若是，则确定所述待测点为基准点；

若否，则确定新的待测点；

继续进行所述根据测试设备设定的各测试点，移动待测设备，直至所述待测点依顺序与各测试点重合的步骤；

所述待测设备上设有两个开孔和一个缝隙，所述“在待测设备上确定待测点”具体为：

在待测设备上确定磁场零点；

在待测设备上的缝隙及其延伸线上确定第一点和第二点，所述第一点到磁场零点的距离M与所述第二点到磁场零点的距离N满足下述条件：M+2m>60mm，N-2n<10mm，其中，m为与所述第一点距离较远的开孔的中心点到磁场零点的距离，n为与所述第一点距离较近的开孔的中心点到磁场零点的距离；

在所述缝隙及其延伸线上且在所述第一点和第二点之间确定待测点。

2.根据权利要求1所述的具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，所述测试设备还包括参考天线，将参考天线的中心点与所述待测点重合，以确定参考天线的位置。

3.根据权利要求1所述的具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，移动待测设备时，将待测设备与测试天线线圈平行且待测设备上缝隙的长度方向与测试设备中预设的三维直角坐标系中的X轴方向或Y轴方向平行设置。

4.根据权利要求1所述的具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，所述“待测点依顺序与各测试点重合”具体为：先将待测点与远离测试天线线圈的一个或两个测试平面上的测试点重合，判断所述测试点对应的参数是否均满足其对应的预设条件，若是，则继续将待测点与其他测试平面的测试点重合。

5.根据权利要求4所述的具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，若所述测试点中一测试点对应的参数不满足其对应的预设条件，则以所述一测试点所在的测试平面上半径为零的圆上的点为基点，根据所述基点到所述一测试点的方向，移动待测点，得到新的待测点。

6.根据权利要求4所述的具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，若其他测试平面上的测试点中存在不满足对应的预设条件的测试点，则沿所述待测点的四周方向，确定新的待测点。

7.根据权利要求4所述的具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，所述远离测试天线线圈的一个或两个测试平面为Z＝30mm和/或Z＝40mm的测试平面。

8.根据权利要求1所述的具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，当待测点与测试点重合时，获取测试点对应的参数，所述参数为电压、电流或波形曲线。

9.根据权利要求1-8任一项所述的具有双天线模式的NFC天线的认证测试方法，其特征在于，所述待测设备的金属后壳上设有两个开孔以及连接所述两个开孔的缝隙，NFC天线以O字形围绕一个开孔或以8字形围绕两个开孔。

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