CN116582196A - Rfid标签增益测试方法和一致性测试方法 - Google Patents

Rfid标签增益测试方法和一致性测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供RFID标签增益测试方法和一致性测试方法，属于射频识别技术领域。RFID标签增益测试方法中射频测试仪与射频线电性连接，射频线与双端口差分探头电性连接；双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，方法包括：基于射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。本发明在增益测试中依次构建射频测试仪、射频线和双端口差分探头三者的电性连接，通过双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上进行增益测试，不会产生额外寄生电容、电感，提高增益测试的准确度。

Description

RFID标签增益测试方法和一致性测试方法
技术领域
本发明涉及射频识别技术领域，具体地涉及一种RFID标签增益测试方法、一种RFID标签一致性测试方法、一种RFID标签增益测试装置、一种RFID标签一致性测试装置、一种电子设备和一种机器可读存储介质。
背景技术
RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）标签在电力、物流与供应链管理、工业制造业、交通运输、访问控制、资产管理、医疗、消费品质量跟踪等领域存在着广泛的应用，其性能也随之占至关重要的作用。而RFID标签的天线与芯片的匹配程度又决定着标签的性能，所以，严谨准确的RFID标签天线阻抗、增益测试方法及一致性测试方法对了改善RFID标签性能、提升生产加工成品率，确保RFID标签产品质量起决定性作用。
长期以来，RFID标签的天线设计工程师通过仿真实现对RFID标签的天线阻抗值的分析测试，但是通过天线设计工程师仿真进行的准确度较低。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种RFID标签增益测试方法、一种RFID标签一致性测试方法、一种RFID标签增益测试装置、一种RFID标签一致性测试装置、一种电子设备和一种机器可读存储介质，用以解决通过仿真实现对RFID标签的天线阻抗值的分析预测，准确度较低的缺陷。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种RFID标签增益测试方法，该方法基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头，所述射频测试仪与所述射频线电性连接，所述射频线与所述双端口差分探头电性连接；所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接，所述方法包括：
基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；
在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
可选的，所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端的压力范围为1N-5N。
可选的，所述芯片参数包括芯片灵敏度和芯片阻抗；
所述基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益，包括：
基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益。
可选的，所述基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益，通过以下公式计算：
；
其中，表示RFID标签天线增益；/>表示RFID标签灵敏度；/>表示芯片灵敏度；/>表示天线阻抗的共扼值；/>表示芯片阻抗。
另一方面，本发明实施例还提供一种RFID标签一致性测试方法，包括：
基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值；
获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值；
基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值；
基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差；
基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
可选的，所述基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；C表示芯片电容；ΔL表示天线电感偏差值；L表示天线电感测量均值。
另一方面，本发明实施例还提供一种RFID标签一致性测试方法，包括：
获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗；
基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值；
基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值；
基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差；
基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
可选的，所述基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；Rant+jXant表示第二平均值；Rant表示第二平均值的实部；Xant表示第二平均值的虚部；j表示虚数单位；L表示第一平均值；ΔL表示天线电感偏差值；天线阻抗偏差值包括ΔRant和ΔXant，其中ΔRant表示天线阻抗与Rant的偏差值、ΔXant表示天线阻抗与Xant的偏差值。
另一方面，本发明实施例还提供一种RFID标签增益测试装置，该装置基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头，所述射频测试仪与所述射频线电性连接，所述射频线与所述双端口差分探头电性连接；所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接，所述装置包括：
数据获取模块，用于基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；
增益计算模块，用于在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
可选的，所述芯片参数包括芯片灵敏度和芯片阻抗；
所述增益计算模块用于基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益。
可选的，所述基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益，通过以下公式计算：
；
其中，表示RFID标签天线增益；/>表示RFID标签灵敏度；/>表示芯片灵敏度；/>表示天线阻抗的共扼值；/>表示芯片阻抗。
另一方面，本发明实施例还提供一种RFID标签一致性测试装置，包括：
第一电感确定模块，用于基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值；
第二电感确定模块，用于获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值；
电感偏差确定模块，用于基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值；
频率偏差确定模块，用于基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差；
测试模块，用于基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
可选的，所述基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；C表示芯片电容；ΔL表示天线电感偏差值；L表示天线电感测量均值。
另一方面，本发明实施例还提供一种RFID标签一致性测试装置，包括：
数据采集模块，用于获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗；
第一数据确定模块，用于基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值；
第二数据确定模块，用于基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值；
频率偏差计算模块，用于基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差；
测试模块，用于基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
可选的，所述基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；Rant+jXant表示第二平均值；Rant表示第二平均值的实部；Xant表示第二平均值的虚部；j表示虚数单位；L表示第一平均值；ΔL表示天线电感偏差值；天线阻抗偏差值包括ΔRant和ΔXant，其中ΔRant表示天线阻抗与Rant的偏差值、ΔXant表示天线阻抗与Xant的偏差值。
另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述的测试方法。
另一方面，本发明还提供一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的测试方法。
通过上述技术方案，相比现有方案中通过仿真实现对RFID标签的天线阻抗值、增益值的分析测试，本发明在增益测试中依次构建射频测试仪、射频线和双端口差分探头三者的电性连接，通过使所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上直接进行增益测试，减少了仿真值带来的误差，并且增益测试中不会产生额外的寄生电容、电感，提高增益测试的准确度。另外本发明基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益，简单、快速和高效地测试出RFID标签天线的阻抗和增益，同样提高RFID标签天线增益测试的准确度。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明提供的RFID标签增益测试方法使用的设备的结构示意图；
图2是本发明提供的RFID标签增益测试方法的流程示意图；
图3是本发明提供的RFID标签一致性测试方法的流程示意图之一；
图4是本发明提供的正态分布曲线的示意图；
图5是本发明提供的RFID标签一致性测试方法的流程示意图之二；
图6是本发明提供的RFID标签增益测试装置的结构示意图；
图7是本发明提供的RFID标签一致性测试装置的结构示意图之一；
图8是本发明提供的RFID标签一致性测试装置的结构示意图之二；
图9是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
方法实施例
本发明实施例提供一种RFID标签增益测试方法，该方法基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头。
具体的，射频测试仪与射频线电性连接，通过所述射频线与双端口差分探头电性连接。请参照图1，本发明实施例的RFID标签增益测试方法需要的设备包括射频测试仪、2根测试用射频线以及双端口差分探头。其中，射频测试仪可使用各种可进行射频和微波测量的设备。例如射频测试仪可使用矢量网络分析仪（或称网络分析仪）。为了进一步提高得到阻抗的准确度，双端口差分探头可使用无损双端口差分探头。
需要说明的是，在一个实施例中，在通过射频测试仪与射频线电性连接之前，可通过网分校准件对网络分析仪进行双端口校准。
具体的，通过射频测试仪的双端口分别与2根射频线电性连接，通过2根射频线与双端口差分探头电性连接。其中，为了提高双端口差分探头与天线的连接稳定性，调节双端口差分探头的探针位置，使得双端口差分探头的开口大小比RFID标签的天线馈电端口稍宽，方便测试。
需要说明的是，在一个实施例中，为了RFID标签的天线的稳定以及排除导体干扰，测试时可将RFID标签的天线放置在硬质高密度泡棉上，泡棉附近20cm以内应无金属等导体。
双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接。
具体的，天线连接端可以是天线馈电端口，在一个实施例中，可通过施压设备使所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线馈电端口上，以使所述双端口差分探头与所述天线馈电端口稳定电性连接。施压设备可以是各种能将双端口差分探头稳定压合在RFID标签的天线馈电端口上的设备。
需要说明的是，为了避免对RFID标签得到天线阻抗过程中引入额外的寄生电容、电感，施压设备与RFID标签的天线馈电端口接触的端面的材料选用绝缘材料。另外，在一个实施例中，双端口差分探头的探针是弹性的，确保不会因压力太大导致RFID标签的天线破损。
请参照图2，RFID标签增益测试方法包括：
步骤101，基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗。
具体的，通过网络分析仪smith原图上的测试S参数（其R+jX值），即确定RFID天线阻抗值。
下面介绍一个实施例中的RFID标签阻抗确定方法：
首先准备好网络分析仪、2根测试用射频线、无损双端口差分探头、网分校准件。然后连接网络分析仪进行双端口校准；固定测试用射频线；调节无损双端口差分探头量探针位置，使得开口大小比RFID标签的天线馈电端口稍宽，方便测试；连接无损双端口差分探头即可进行RFID标签的天线阻抗测试。测试时将RFID标签的天线放置在硬质高密度泡棉上，泡棉附近20cm以内应无金属等导体，测试过程中保持射频线位置、无损双端口差分探头位置固定（必要时可采用工装保持位置稳定，并保持人员远离天线），通过施压设备将无损双端口差分探头按压在RFID标签的天线馈电端口，记录网络分析仪smith原图上的S参数（R+jX值），即可得到RFID标签的天线阻抗值。
可选的，为了使双端口差分探头与天线连接端稳定电性连接。所述施压设备将所述双端口差分探头压合在RFID标签的天线连接端的压力范围为1N-5N。
步骤102，在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
需要说明的是，本发明实施例的RFID标签增益测试方法针对超高频RFID标签天线。
电子设备获取基于步骤101得到的天线阻抗，将天线与对应的芯片进行电性连接，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
其中，天线与对应的芯片进行电性连接的方法包括并不限于到封装、绑定、焊接等。当天线阻抗为，其共扼值/>。
相比现有方案中通过仿真实现对RFID标签的天线阻抗值、增益值的分析测试，本发明在增益测试中依次构建射频测试仪、射频线和双端口差分探头三者的电性连接，通过使所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上直接进行增益测试，减少了仿真值带来的误差，并且增益测试中不会产生额外的寄生电容、电感，提高增益测试的准确度。另外，通过施压设备使双端口差分探头压合在RFID标签的天线连接端的测试方法简单便捷，便于进行批量测试。
另外，相比现在RFID标签增益测试需要在暗室进行测试或者需要制作基于功分器设计的专用印刷电路板，本发明在得到准确度高的天线阻抗的基础上，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益，简单、快速和高效地测试出RFID标签天线的阻抗和增益，同样提高RFID标签天线增益测试的准确度。
在本发明实施例的其他方面，进一步地，所述芯片参数包括芯片灵敏度和芯片阻抗。
步骤102，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益，包括：基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益。
进一步的，基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益，通过以下公式计算：
；
其中，表示RFID标签天线增益；/>表示RFID标签灵敏度；/>表示芯片灵敏度；/>表示天线阻抗的共扼值；/>表示芯片阻抗。
本发明实施例基于射频测试仪的S参数确定的天线阻抗，确定天线阻抗的共轭值，再结合芯片灵敏度、芯片阻抗以及RFID标签灵敏度，计算RFID标签天线增益。本发明简单、快速和高效地测试出RFID标签天线的阻抗和增益，同样提高RFID标签天线增益测试的准确度。
另一方面，请参照图3，本发明实施例还提供一种RFID标签一致性测试方法，包括：
步骤201，基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值。
本发明实施例的一致性测试方法适用于高频（HF）标签天线。具体的，RFID标签的组成中，RFID标签的芯片为容性、RFID标签的天线为感性。基于频率计算公式：
；
其中，f为天线频率，L为天线的理论天线电感值，C为芯片电容。通过上述公式，在已知芯片电容C和天线频率f的情况下，可得到RFID标签的理论天线电感值。
步骤202，获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值。
需要说明的是，在RFID标签增益测试方法中测RFID标签的天线阻抗时在smith原图上会显示天线的测量天线电感值。
步骤203，基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值。
具体的，基于测量天线电感值和所述理论天线电感值的差值，确定天线电感偏差值。即测量天线电感值-理论天线电感值=L。
步骤204，基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差。
其中，天线电感测量均值可以是提前通过RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感值计算的均值。
步骤205，基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
电子设备基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差。电子设备对求得的频率偏差进行正态分布即可测试所述天线的一致性的性能。
通过对频率偏差进行正态分布，会得到不同的正态分布曲线如图4所示。本发明实施例中理想的频率偏差为零，概率峰值尽可能接近1。可见图4中的a曲线的期望值为0，且概率峰值最高，说明天线的一致性测试效果最好；其次图4中的b曲线期望值距0近，且概率峰值最第二高，说明天线的一致性测试效果较a曲线次之；最后图4中的c曲线和d曲线概率峰值较低，说明此时频率偏差离散性较强，说明天线的一致性较差。因为，通过正态分布得到的正态分布曲线可以测试所述天线的一致性。
相比现在RFID标签一致性测试需要在暗室进行测试或者需要制作基于功分器设计的专用印刷电路板，本发明在基于上述RFID标签增益测试方法得到准确度高的测量天线电感值的基础上，通过测量天线电感值和理论天线电感值计算的天线电感偏差值、天线电感测量均值和芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差，再对频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。实现简单、快速和高效地测试出RFID标签天线的一致性，同样提高RFID标签天线一致测试的准确度。
在本发明实施例的其他方面，步骤204，基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；C表示芯片电容；ΔL表示天线电感偏差值；L表示天线电感测量均值。
在确定芯片电容C，天线电感偏差值L和/>的基础上，基于上式可得到RFID标签的天线的频率偏差，便于基于RFID标签的天线的频率偏差进行一致性测试。
另一方面，请参照图5，本发明实施例还提供一种RFID标签一致性测试方法，包括：
步骤301、获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗。
本发明实施例的一致性测试方法适用于超高频（UHF）标签。具体的，需要说明的是，在RFID标签增益测试方法中测RFID标签的天线阻抗时在射频测试仪输出的smith原图上会同时显示天线的测量天线电感和天线阻抗。
多个测量天线电感可以是多个RFID标签的天线电感，例如L1，L2，L3等。多个天线阻抗可以是多个RFID标签的天线阻抗，例如，/>，/>等。
步骤302、基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值。
当测量天线电感存在n个时，第一平均值=（L1+L2+……+Ln）/n。同理，第二平均值=（R1+R2+……+ Rn）/n+*（/> 1+/> 2+……+/>n）/n。
步骤303、基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值。
具体的，基于单个测量天线电感和第一平均值的差值，确定天线电感偏差值。基于单个天线阻抗和第二平均值的差值，确定天线阻抗偏差值。
步骤304、基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差。
步骤305、基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
电子设备基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差。基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
通过对所述频率偏差进行正态分布，会得到不同的正态分布曲线如图4所示。本发明实施例中理想的频率偏差为零，概率峰值尽可能接近1。可见图4中的a曲线的期望值为0，且概率峰值最高，说明天线的一致性测试效果最好；其次图4中的b曲线期望值距0近，且概率峰值最第二高，说明天线的一致性测试效果较a曲线次之；最后图4中的c曲线和d曲线概率峰值较低，说明此时频率偏差离散性较强，说明天线的一致性较差。因为，通过正态分布得到的正态分布曲线可以测试所述天线的一致性。
相比现在RFID标签一致性测试需要在暗室进行测试或者需要制作基于功分器设计的专用印刷电路板，本发明在基于上述RFID标签增益测试方法得到准确度高的测量天线电感和天线阻抗的基础上，通过第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值，确定RFID标签的天线的频率偏差，再对频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。实现简单、快速和高效地测试出RFID标签天线的一致性，同样提高RFID标签天线一致测试的准确度。
可选的，所述基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；Rant+jXant表示第二平均值；Rant表示第二平均值的实部；Xant表示第二平均值的虚部；j表示虚数单位；L表示第一平均值；ΔL表示天线电感偏差值；天线阻抗偏差值包括ΔRant和ΔXant，其中ΔRant表示天线阻抗与Rant的偏差值、ΔXant表示天线阻抗与Xant的偏差值。
通过上述公式，在已知第一平均值、第二平均值、天线电感偏差值和天线阻抗偏差值的情况下，可得到RFID标签的天线的频率偏差，便于基于RFID标签的天线的频率偏差进行一致性测试。
本发明实施例提出的RFID标签增益测试方法，避免了减少了仿真值带来的误差，并且增益测试中不会产生额外的寄生电容、电感，更加准确、简单、快速、便捷的测试出RFID标签天线的阻抗与增益，同时便于批量测试。通过本发明实施例提出的RFID标签一致性测试方法，避免现有方案测试中需要到暗室检测和专用印刷电路板，从而更加便捷、高效，能够对RFID标签性能进行更有效地把控，增强RFID标签在物联网时代应用中的重要性，提升工作效率。
装置实施例
请参照图6，另一方面，本发明实施例还提供一种RFID标签增益测试装置，该装置基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头，所述射频测试仪与所述射频线电性连接，所述射频线与所述双端口差分探头电性连接；所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接，所述装置包括：
数据获取模块601，用于基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；
增益计算模块602，用于在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
可选的，所述芯片参数包括芯片灵敏度和芯片阻抗；
所述增益计算模块用于基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益。
可选的，所述基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益，通过以下公式计算：
；
其中，表示RFID标签天线增益；/>表示RFID标签灵敏度；/>表示芯片灵敏度；/>表示天线阻抗的共扼值；/>表示芯片阻抗。
所述RFID标签增益测试装置包括处理器和存储器，上述数据获取模块601和增益计算模块602等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
另一方面，请参照图7，本发明实施例还提供一种RFID标签一致性测试装置，包括：
第一电感确定模块701，用于基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值；
第二电感确定模块702，用于获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值；
电感偏差确定模块703，用于基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值；
频率偏差确定模块704，用于基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差；
测试模块705，用于基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
可选的，所述基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；/>
其中，Δf表示天线的频率偏差；C表示芯片电容；ΔL表示天线电感偏差值；L表示天线电感测量均值。
所述RFID标签一致性测试装置包括处理器和存储器，上述第一电感确定模块701、第二电感确定模块702、电感偏差确定模块703、频率偏差确定模块704和测试模块705等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
另一方面，请参照图8，本发明实施例还提供一种RFID标签一致性测试装置，包括：
数据采集模块801，用于获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗；
第一数据确定模块802，用于基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值；
第二数据确定模块803，用于基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值；
频率偏差计算模块804，用于基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差；
测试模块805，用于基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
可选的，所述基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；Rant+jXant表示第二平均值；Rant表示第二平均值的实部；Xant表示第二平均值的虚部；j表示虚数单位；L表示第一平均值；ΔL表示天线电感偏差值；天线阻抗偏差值包括ΔRant和ΔXant，其中ΔRant表示天线阻抗与Rant的偏差值、ΔXant表示天线阻抗与Xant的偏差值。
所述RFID标签一致性测试装置包括处理器和存储器，上述数据采集模块801、第一数据确定模块802、第二数据确定模块803、频率偏差计算模块804和测试模块805等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
图9示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor) 910、通信接口(Communications Interface) 920、存储器(memory) 930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令，以执行RFID标签增益测试方法，该方法基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头，所述射频测试仪与所述射频线电性连接，所述射频线与所述双端口差分探头电性连接；所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接，该方法包括：基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
或者，执行RFID标签一致性测试方法，该方法包括：基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值；获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值；基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值；基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差；基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
或者，执行RFID标签一致性测试方法，该方法包括：获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗；基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值；基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值；基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差；基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
此外，上述的存储器930中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在机器可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的RFID标签增益测试方法，该方法基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头，所述射频测试仪与所述射频线电性连接，所述射频线与所述双端口差分探头电性连接；所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接，该方法包括：基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
或者，执行RFID标签一致性测试方法，该方法包括：基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值；获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值；基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值；基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差；基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
或者，执行RFID标签一致性测试方法，该方法包括：获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗；基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值；基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值；基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差；基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
又一方面，本发明还提供一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的RFID标签增益测试方法，该方法基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头，所述射频测试仪与所述射频线电性连接，所述射频线与所述双端口差分探头电性连接；所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接，该方法包括：基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
或者，执行RFID标签一致性测试方法，该方法包括：基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值；获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值；基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值；基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差；基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
或者，执行RFID标签一致性测试方法，该方法包括：获取RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗；基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值；基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值；基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差；基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种RFID标签增益测试方法，其特征在于，该方法基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头，所述射频测试仪与所述射频线电性连接，所述射频线与所述双端口差分探头电性连接；所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接，所述方法包括：
基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；
在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
2.根据权利要求1所述的RFID标签增益测试方法，其特征在于，所述芯片参数包括芯片灵敏度和芯片阻抗；
所述基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益，包括：
基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益。
3.根据权利要求2所述的RFID标签增益测试方法，其特征在于，所述基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益，通过以下公式计算：
；
其中，表示RFID标签天线增益；/>表示RFID标签灵敏度；/>表示芯片灵敏度；/>表示天线阻抗的共扼值；/>表示芯片阻抗。
4.根据权利要求1所述的RFID标签增益测试方法，其特征在于，所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端的压力范围为1N-5N。
5.一种RFID标签一致性测试方法，其特征在于，包括：
基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值；
获取权利要求1至4中任一项所述的RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值；
基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值；
基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差；
基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
6.根据权利要求5所述的RFID标签一致性测试方法，其特征在于，所述基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；C表示芯片电容；ΔL表示天线电感偏差值；L表示天线电感测量均值。
7.一种RFID标签一致性测试方法，其特征在于，包括：
获取权利要求1至4中任一项所述的RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗；
基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值；
基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值；
基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差；
基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
8.根据权利要求7所述的RFID标签一致性测试方法，其特征在于，所述基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；Rant+jXant表示第二平均值；Rant表示第二平均值的实部；Xant表示第二平均值的虚部；j表示虚数单位；L表示第一平均值；ΔL表示天线电感偏差值；天线阻抗偏差值包括ΔRant和ΔXant，其中ΔRant表示天线阻抗与Rant的偏差值、ΔXant表示天线阻抗与Xant的偏差值。
9.一种RFID标签增益测试装置，其特征在于，该装置基于射频测试仪、射频线及双端口差分探头，所述射频测试仪与所述射频线电性连接，所述射频线与所述双端口差分探头电性连接；所述双端口差分探头被压合在RFID标签的天线连接端上，以使所述双端口差分探头与所述天线连接端稳定电性连接，所述装置包括：
数据获取模块，用于基于所述射频测试仪的S参数，确定RFID标签的天线阻抗；
增益计算模块，用于在RFID标签的天线与RFID标签的芯片电性连接情况下，基于芯片参数、RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共轭值计算RFID标签天线增益。
10.根据权利要求9所述的RFID标签增益测试装置，其特征在于，所述芯片参数包括芯片灵敏度和芯片阻抗；
所述增益计算模块用于基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益。
11.根据权利要求10所述的RFID标签增益测试装置，其特征在于，所述基于所述芯片灵敏度、所述芯片阻抗、所述RFID标签灵敏度以及所述天线阻抗的共扼值，计算RFID标签天线增益，通过以下公式计算：
；
其中，表示RFID标签天线增益；/>表示RFID标签灵敏度；/>表示芯片灵敏度；/>表示天线阻抗的共扼值；/>表示芯片阻抗。
12.一种RFID标签一致性测试装置，其特征在于，包括：
第一电感确定模块，用于基于RFID标签的芯片电容和天线频率，确定RFID标签的理论天线电感值；
第二电感确定模块，用于获取权利要求1至4中任一项所述的RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的测量天线电感值；
电感偏差确定模块，用于基于所述测量天线电感值和所述理论天线电感值，确定天线电感偏差值；
频率偏差确定模块，用于基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差；
测试模块，用于基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
13.根据权利要求12所述的RFID标签一致性测试装置，其特征在于，所述基于天线电感偏差值、天线电感测量均值和所述芯片电容，确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；C表示芯片电容；ΔL表示天线电感偏差值；L表示天线电感测量均值。
14.一种RFID标签一致性测试装置，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于获取权利要求1至4中任一项所述的RFID标签增益测试方法中射频测试仪输出的RFID标签的多个测量天线电感和多个天线阻抗；
第一数据确定模块，用于基于所述多个测量天线电感确定第一平均值，以及基于所述多个天线阻抗确定第二平均值；
第二数据确定模块，用于基于单个测量天线电感和第一平均值确定天线电感偏差值，以及基于单个天线阻抗和第二平均值确定天线阻抗偏差值；
频率偏差计算模块，用于基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差；
测试模块，用于基于对所述频率偏差进行正态分布的结果，测试所述天线的一致性。
15.根据权利要求14所述的RFID标签一致性测试装置，其特征在于，所述基于所述第一平均值、所述第二平均值、所述天线电感偏差值和所述天线阻抗偏差值确定RFID标签的天线的频率偏差，通过以下公式计算：
；
其中，Δf表示天线的频率偏差；Rant+jXant表示第二平均值；Rant表示第二平均值的实部；Xant表示第二平均值的虚部；j表示虚数单位；L表示第一平均值；ΔL表示天线电感偏差值；天线阻抗偏差值包括ΔRant和ΔXant，其中ΔRant表示天线阻抗与Rant的偏差值、ΔXant表示天线阻抗与Xant的偏差值。
16.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的RFID标签增益测试方法，或实现权利要求5至8中任一项所述的RFID标签一致性测试方法。
17.一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的RFID标签增益测试方法，或实现权利要求5至8中任一项所述的RFID标签一致性测试方法。
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