CN206038850U - 一种rfid电子标签测谐振频率测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种RFID电子标签测谐振频率测试装置，包括ARM处理器、读写器芯片、发射变频通道、接收变频通道、频率源、标签、测试天线。上位机通过ARM处理器发出读卡命令时，读卡器芯片发出固定频率的盘存信号，通过发射变频通道后经双工器由天线发射出去，标签激活后，响应发来的信号，并将发来的信号调制反射；标签反射回来的信号，经天线由双工器传输给接收变频通道，再经接收变频通道给读卡器芯片，读卡器芯片解析标签的反射信号，频率源输出两路频率信号作为发射和接收变频通道的本振。频率源一路输出固定频率，一路输出高分辨率的扫频信号。

Description

一种RFID电子标签测谐振频率测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种RFID电子标签测试，特别是谐振频率测试。

背景技术

RFID是一种非接触自动识别技术，其基本原理是利用射频信号通过空间耦合，实现无接触信息传递，对被识别物体进行识别。近年来随着物联网产业的发展，RFID技术得到了广泛的应用。

RFID系统要能得到正确的识别信息，首先必须保证RFID电子标签要能被正确识别。电子标签在设计和生产中通常需要进行测试，比较简单的测试方式是直接采用读写器访问电子标签，以判别标签是否可以正常工作。这种判定方法可以说是十分粗略的，无法准确得知电子标签内置天线的谐振频率是多少，从而不利于电子标签的设计和生产改进。RFID电子标签由于其不同的封装介质材料和封装尺寸，其谐振频率通常会相对封装前发生一定的偏移，有时候甚至会偏出正常工作所需的频率范围以外。因此评估各种封装介质对电子标签谐振频率的影响，就需要一个有较宽的频率范围和较高的频率分辨率的测试装置。

实用新型内容

为了解决以上问题本实用新型提供了一种简单可行、低成本的UHF频段RFID电子标签测谐振频率测试装置。本实用新型采用高分辨率的扫频源对读写器芯片输出的固定频率进行两次变频实现频率范围扩展，可精确的测量出标签天线的谐振频率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种RFID电子标签测谐振频率测试装置，其特征在于：包括ARM处理器、读写器芯片、发射变频通道、接收变频通道、频率源、微波暗箱；微波暗箱包括标签、测试天线。

上位机通过ARM处理器发出读卡命令时，读卡器芯片发出固定频率的盘存信号，通过发射变频通道后经双工器由天线发射出去，标签激活后，响应发来的信号，并将发来的信号调制反射；标签反射回来的信号，经天线由双工器传输给接收变频通道，再经接收变频通道给读卡器芯片，读卡器芯片解析标签的反射信号，频率源输出两路频率信号作为发射和接收变频通道的本振。频率源一路输出固定频率，一路输出高分辨率的扫频信号。改变扫频频率即可实现测试装置输出宽范围的测试频率和高分辨率，以满足所有UHF频段RFID射频标签的研发和生产。

所述的发射变频通道包括第一滤波器、第一混频器、第二滤波器、第一放大器、第二混频器、第三滤波器、第二放大器、第三放大器；读卡器芯片发出固定频率的盘存信号，经第一滤波器滤波后在第一混频器与频率源的点频源进行一次上变频至更高的中频频率，再经过第二滤波器和第一放大器进行滤波放大，与频率源的扫频源在第二混频器进行一次下变频至UHF频段的设定频点，通过第三滤波器进行滤波，通过第二放大器和第三放大器进行功率放大，经双工器由天线发射出去。改变扫频源的频率即可实现输出测试频率覆盖RFID的整个UHF频段；扫频源有足够高的频率分辨率，以实现本测试装置有足够高的频率测试精度。

所述的接收变频通道包括数控衰减器、第四滤波器、第三混频器、第五滤波器、第四放大器、第四混频器、第六滤波器、第五放大器；标签反射回来的信号，经过数控衰减器与第四滤波器在第三混频器与频率源的扫频源经过一次上变频至高中频频率，经第五滤波器和第四放大器进行滤波放大，与频率源的点频源在第四混频器再一次下变频，最后经第六滤波器和第五放大器进行滤波放大给读卡器芯片。接收变频通道与发射变频通道的相应混频器共用相同的频率源信号；改变扫频源的频率值，读卡器芯片的发射信号与接收的反射信号始终是同一固定频率。

本实用新型利用变频的方法扩展了读卡器芯片的频率测试范围，可覆盖整个UHF频段RFID射频标签；采用高分辨率的扫频源提高标签谐振频率的测试精度。

附图说明

图1是本实用新型装置的组成框图。

图2是本实用新型装置的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1、2所示，本实用新型提供了一种RFID电子标签测谐振频率测试装置，包括ARM处理器、读写器芯片、发射变频通道、接收变频通道、频率源、微波暗箱；微波暗箱包括被测标签、测试天线。

所述的发射变频通道包括第一滤波器、第一混频器、第二滤波器、第一放大器、第二混频器、第三滤波器、第二放大器、第三放大器。

所述的接收变频通道包括数控衰减器、第四滤波器、第三混频器、第五滤波器、第四放大器、第四混频器、第六滤波器、第五放大器。

上位机通过ARM处理器发出读卡命令时，读卡器芯片发出固定频率的盘存信号，经第一滤波器滤波后在第一混频器与频率源的点频源进行一次上变频至更高的中频频率，再经过第二滤波器和第一放大器进行滤波放大，与频率源的扫频源在第二混频器进行一次下变频至UHF频段的设定频点，通过第三滤波器进行滤波，通过第二放大器和第三放大器进行功率放大，经双工器由天线发射出去。标签激活后，响应发来的信号，并将发来的信号调制反射；标签反射回来的信号，经天线由双工器传输给接收变频通道，数控衰减器与第四滤波器在第三混频器与频率源的扫频源经过一次上变频至高中频频率，经第五滤波器和第四放大器进行滤波放大，与频率源的点频源在第四混频器再一次下变频，最后经第六滤波器和第五放大器进行滤波放大给读卡器芯片；读卡器芯片解析标签的反射信号，频率源输出两路频率信号作为发射和接收变频通道的本振。

本RFID电子标签测谐振频率测试装置的测试过程如下：

(1)待测RFID射频标签与测试天线固定放置于微波暗箱中并相距0.5m；

(2)上位机发送测试指令给ARM处理器，处理器解析指令并通过数据总线分别控制频率源与读卡器芯片；

(3)频率源输出相应的本振频率和读卡器芯片输出RFID盘存信号；

(4)RFID盘存信号经发射变频通道变频至测试频率，再由功放、双工器和测试天线发射给RFID射频标签；

(5)RFID射频标签反射信号，经测试天线、双工器和接收变频通道传送至读卡器芯片；

(6)读卡器芯片解析出射频标签的反射信号，并将对应频率的RSSI值一并传输给ARM处理器；

(7)改变频率源输出，重复步骤(3)～(6)，直至完成设定的所有测试频率；

(8)将所有的测试频率对应的RSSI上传给上位机；

(9)上位机绘出RSSI频率曲线，最大RSSI对应的频率即是RFID射频标签天线的谐振频率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不限制于本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (3)

1.一种RFID电子标签测谐振频率测试装置，其特征在于：包括ARM处理器、读写器芯片、发射变频通道、接收变频通道、频率源、微波暗箱；微波暗箱包括被测标签、测试天线；

上位机通过ARM处理器发出读卡命令时，读卡器芯片发出固定频率的盘存信号，通过发射变频通道后经双工器由天线发射出去，标签激活后，响应发来的信号，并将发来的信号调制反射；标签反射回来的信号，经天线由双工器传输给接收变频通道，再经接收变频通道给读卡器芯片，读卡器芯片解析标签的反射信号，频率源输出两路频率信号作为发射和接收变频通道的本振。

2.根据权利要求1所述的一种RFID电子标签测谐振频率测试装置，其特征在于：所述的发射变频通道包括第一滤波器、第一混频器、第二滤波器、第一放大器、第二混频器、第三滤波器、第二放大器、第三放大器；

读卡器芯片发出固定频率的盘存信号，经第一滤波器滤波后在第一混频器与频率源的点频源进行一次上变频至更高的中频频率，再经过第二滤波器和第一放大器进行滤波放大，与频率源的扫频源在第二混频器进行一次下变频至UHF频段的设定频点，通过第三滤波器进行滤波，通过第二放大器和第三放大器进行功率放大，经双工器由天线发射出去。

3.根据权利要求1所述的一种RFID电子标签测谐振频率测试装置，其特征在于：所述的接收变频通道包括数控衰减器、第四滤波器、第三混频器、第五滤波器、第四放大器、第四混频器、第六滤波器、第五放大器；

标签反射回来的信号，经过数控衰减器与第四滤波器在第三混频器与频率源的扫频源经过一次上变频至高中频频率，经第五滤波器和第四放大器进行滤波放大，与频率源的点频源在第四混频器再一次下变频，最后经第六滤波器和第五放大器进行滤波放大给读卡器芯片。