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中國UHF頻段RFID射頻測試

作者: 時(shí)間:2016-12-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
RFID(Radio Frequency Identification)就是射頻識(shí)別,是一項(xiàng)復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù)。它不僅涵蓋了微波和電磁理論,還涉及通信原理以及半導(dǎo)體集成電路等技術(shù),可以說是一項(xiàng)多學(xué)科融合的新興應(yīng)用技術(shù)。現(xiàn)在RFID技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、商業(yè)、交通運(yùn)輸控制管理等等眾多領(lǐng)域,但目前RFID的國際標(biāo)準(zhǔn)和頻率并不統(tǒng)一,一般我們可分為低頻和高頻不同系統(tǒng)。低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz,典型的工作頻率有:125KHz、225KHz、13.56M等,這些頻點(diǎn)應(yīng)用的射頻識(shí)別系統(tǒng)一般都有相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)予以支持。高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz, 典型的工作頻段有:2450MHz、5800MHz等。高頻系統(tǒng)在這些頻段上也有眾多的國際標(biāo)準(zhǔn)予以支持。高頻系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾米至十幾米),適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好、閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強(qiáng)的方向性。
2007年我國已經(jīng)發(fā)布了對(duì)RFID讀寫器設(shè)備射頻指標(biāo)進(jìn)行型號(hào)核準(zhǔn)測試的技術(shù)規(guī)范。另外RFID設(shè)備的性能測試標(biāo)準(zhǔn)、空中接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)等都在積極研究、完善當(dāng)中。對(duì)于UHF頻段的RFID射頻測試,我國目前的參考標(biāo)準(zhǔn)是《800/900MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》 。
在標(biāo)準(zhǔn)中:

1、800/900MHz頻段的RFID技術(shù)的具體使用頻段為840~845MHz和920~925MHz。

2、該頻段的RFID無線電發(fā)射設(shè)備射頻指標(biāo):

① 載波頻率容限:20×10-6

② 信道帶寬及信道占用帶寬(99%能量):250KHz

③ 信道中心頻率:

fc(MHz)=820.125+N×0.25和

fc(MHz)=920.125+M×0.25(N、M為整數(shù),取值為0~19)。

④ 鄰道功率泄露比:40dB(第一鄰道)、60dB(第二鄰道)。

⑤ 發(fā)射功率限制:

頻率范圍(MHz)發(fā)射功率(ERP)
840.5~844.5
920.5~924.5
2W
840~845
920~925
100mW

⑥ 工作模式為跳頻擴(kuò)頻方式,每條頻信道最大駐留時(shí)間為2秒。

⑦ 雜散發(fā)射限制(在兩段的中間載波頻率±1MHz范圍以外)。

(1)天線端口的雜散發(fā)射限制要求:
最大功率工作狀態(tài)頻率范圍限制要求(dBm)測量帶寬檢波方式
30MHz~1GHz-36100KHz有效值
1~12.75GHz-301MHz
806~821MHz
825~835MHz
851~866MHz
870~880MHz
885~915MHz
930~960MHz
-52100KHz
1.7~2.2GHz-47100KHz
待機(jī)狀態(tài)30MHz~1GHz-57100KHz
1~12.75GHz-47100KHz
(2)機(jī)箱端口(含一體化天線)的雜散發(fā)射限值要求:
頻率范圍限值要求(dBm)測量帶寬檢波方式
30MHz~1GHz-36(EIRP)100KHz有效值
1~12.75GHz-30(EIRP)1MHz
電源端口和電信端口的傳導(dǎo)騷擾發(fā)射應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB 9254~1998中B類設(shè)備的限值要求。

⑨ 在制造商聲明的極限工作電壓、極限溫度條件下,設(shè)備的發(fā)射功率和頻率容限應(yīng)滿足相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。

3、該頻段的RFID技術(shù)無線電發(fā)射設(shè)備按微功率(短距離)無線電設(shè)備管理。設(shè)備投入使用前,須獲得工業(yè)和信息化部核發(fā)的無線電發(fā)射設(shè)備型號(hào)和核準(zhǔn)證。

根據(jù)《800/900MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》規(guī)定的測試項(xiàng)目包括載波頻率容限,占用帶寬,發(fā)射頻率,鄰道功率泄露比,雜散發(fā)射和最大駐留時(shí)間等。

① 載波頻率容限:

載波頻率容限是指測量信號(hào)的載頻頻率和它的標(biāo)稱頻率數(shù)值之間的差值與標(biāo)稱頻率數(shù)值的比值。

② 占用帶寬:

占用帶寬是指以指定信道的中心頻率為中心,包含總發(fā)射功率99%能量時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻帶寬度。

③ 發(fā)射功率:

對(duì)于發(fā)射功率,時(shí)分系統(tǒng)是指發(fā)射時(shí)隙內(nèi)所測的被測設(shè)備的平均功率,頻分系統(tǒng)則指發(fā)射機(jī)調(diào)制打開狀態(tài)下測得的平均功率。

④ 鄰道功率泄露比:

鄰道功率是指在按信道劃分的系統(tǒng)中工作的發(fā)射機(jī),在規(guī)定的調(diào)制條件下總輸出功率中落在任何一個(gè)相鄰信道的規(guī)定帶寬內(nèi)的那部分功率。在實(shí)際測試中,相鄰信道是指距離測試信道最近的左右兩個(gè)信道。

⑤ 雜散發(fā)射:

雜散發(fā)射是指出去帶外輻射,由諧波輻射、寄生輻射、交調(diào)以及頻率轉(zhuǎn)換等引起的無用輻射效應(yīng)。

⑥ 駐留時(shí)間:

當(dāng)工作方式為跳頻擴(kuò)頻時(shí),在每個(gè)頻道上所駐留的時(shí)間。

在EPC global中的測試項(xiàng)目

EPCTM Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID Conformance Requirements Version 1.0.2 中規(guī)定的測試項(xiàng)目主要包括讀寫數(shù)據(jù)編碼、射頻包絡(luò)、上下電射頻包絡(luò)、前同步碼和幀同步:

讀寫器的數(shù)據(jù)編碼、射頻包絡(luò)和上下電射頻包絡(luò)等測試項(xiàng)目

測試項(xiàng)目最小值最大值單位
數(shù)據(jù)編碼(Data Encoding)Data-0(calcultaed Tari data-0)數(shù)據(jù)01Tari±1%  
Data-1(calcultaed Tari data-1)數(shù)據(jù)11.5~2Tari  
射頻包絡(luò)參數(shù)(RF Envelope Parameters)Modulation Depth調(diào)制深度80%100% 
RF Envelope on-rippleRF包絡(luò)紋波(開) 5% 
RF Envelope off-rippleRF包絡(luò)紋波(關(guān)) 5% 
RF Envelope Rise Time(slope1)射頻包絡(luò)上升時(shí)間 0.33Tari 
RF Envelope Fall Time(slope2)射頻包絡(luò)下降時(shí)間 0.33Tari 
Pulse Width(off width)射頻脈沖寬度Max(0.265Tari,2)0.525Tari 
上電射頻包絡(luò)(Pow-up RF Envelope)Rise Time上升時(shí)間1500微秒
Setting Time穩(wěn)定時(shí)間 1500微秒
Signal Level When Off關(guān)閉時(shí)的信號(hào)電平 1% 
Undershoot下沖 5% 
Overshoot過沖 5% 
斷電射頻包絡(luò)(Pow-down RF Envelope)Fall Time下降時(shí)間1500%微秒
Signal Level When Off關(guān)閉時(shí)的信號(hào)電平 1% 
Undershoot下沖 5% 
Overshoot過沖 5% 
前同步碼和幀同步(Preamble and Frame-sync)Delimiter(第一個(gè)off width)定界符12.5±5%  
Data-0(calcultaed Tari data-0)數(shù)據(jù)01Tari±1%  
R=>T calibration(Rtcal) (data-0 + data-1)同步2.5~3.0Tari  




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