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類型分類:
科普知識(shí)
數(shù)據(jù)分類:
IC連接器

泰克MDO4000混合域示波器應(yīng)用案例分析(2):RFID讀卡器測(cè)試

發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:38

  關(guān)于射頻識(shí)別

  射頻識(shí)別即RFID(Radio Frequency IDenTIficaTIon)技術(shù),又稱電子標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別,是一種通信技術(shù),可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID的基本組成部分:標(biāo)簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象;閱讀器(Reader):讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備;天線(Antenna):在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

  民用RFID技術(shù)主要用于學(xué)校、企事業(yè)單位、銀行、醫(yī)院、鐵路軌道交通等,常用頻段在13.56MHz、900MHz、2.4GHz,根據(jù)標(biāo)簽的類型可分為有源和無(wú)源兩種,對(duì)應(yīng)的讀卡器在電路設(shè)計(jì)上也有所不同。

  針對(duì)智能卡終端的研發(fā)、生產(chǎn)、集成,我們主要測(cè)試讀卡器和標(biāo)簽之間的無(wú)線通信信號(hào)。本應(yīng)用中信號(hào)的特點(diǎn)是:ASK調(diào)制、載波頻率900MHz,輸出的信號(hào)受讀卡器發(fā)出和接收信號(hào)的調(diào)制方式、編碼信息的控制。

  基于MDO4000的測(cè)試方法

  這種應(yīng)用的客戶主要關(guān)心如下關(guān)鍵指標(biāo):射頻信號(hào)的載波頻率,輸出功率,占用帶寬,信道功率,ASK調(diào)制信號(hào)的調(diào)制質(zhì)量(參數(shù)如下圖所示),ASK信號(hào)解碼,等等。

  我們使用泰克公司的MDO4000混合域示波器,同時(shí)觀測(cè)被測(cè)信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜情況,如圖所示。

  連接方法 空間信號(hào)受測(cè)試距離和接收天線的限制,測(cè)試信號(hào)功率會(huì)有一定誤差,但信號(hào)形狀、主要參數(shù)不會(huì)改變,我們通過(guò)一個(gè)射頻采集天線,將讀卡器的信號(hào)引入MDO4000的射頻輸入端口,再通過(guò)一個(gè)BNC三通裝置接入模擬通道,觀測(cè)被測(cè)信號(hào)的時(shí)域波形。

  頻譜測(cè)試 MDO4000的頻譜分析儀功能的設(shè)置為:CF=920MHz,SPAN=20MHz,RBW=20KHz,測(cè)得信號(hào)中心頻率是924.6MHz,信號(hào)功率是22.9dBm。被測(cè)系統(tǒng)是RFID讀卡器,處于向標(biāo)簽發(fā)射識(shí)別信號(hào)的狀態(tài),暫未收到標(biāo)簽回復(fù)。測(cè)試表明,測(cè)得信號(hào)實(shí)際中心頻率與客戶設(shè)定中心頻率有一定偏差,稱為發(fā)射頻點(diǎn)誤差,被測(cè)信號(hào)是ASK調(diào)制方式,調(diào)制信號(hào)是不規(guī)則01碼,信號(hào)頻譜如所示,中心頻率為924.6MHz的寬帶信號(hào)。另外,通過(guò)頻譜分析功能可測(cè)試中心頻率、信號(hào)功率、占用帶寬、信道功率等參數(shù)。

  解調(diào)模式 MDO4000是混合域示波器,不僅有示波器功能、頻譜分析儀功能,還有解調(diào)功能,射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)IQ解調(diào)后,可以觀測(cè)其幅度、相位、頻率隨時(shí)間的變化曲線,根據(jù)ASK信號(hào)特點(diǎn),我們打開(kāi)幅度隨時(shí)間變化曲線,可看到解調(diào)后被測(cè)信號(hào)的幅度隨時(shí)間變化的曲線,在這個(gè)解調(diào)曲線上測(cè)量RF信號(hào)的質(zhì)量,各種時(shí)間參數(shù)更加準(zhǔn)確。

  解碼 暫時(shí)MDO4000儀器上還不提供ASK信號(hào)的解碼功能,我們可提供PC端的RSAVu軟件,將IQ數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī),解出01碼。儀器上也可以利用光標(biāo)手動(dòng)解碼。

  案例總結(jié)

  在該應(yīng)用中,需要測(cè)試信號(hào)時(shí)域波形、頻譜、IQ解調(diào)波形及數(shù)據(jù),實(shí)際上,隨著載波頻率的升高,我們可以略去時(shí)域信號(hào)測(cè)試,只分析被測(cè)信號(hào)頻譜、 IQ解調(diào)曲線及IQ解調(diào)數(shù)據(jù),即可滿足RFID測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),在許多RFID測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中都涉及到測(cè)試RF信號(hào)質(zhì)量,即射頻信號(hào)的時(shí)間參數(shù),普通的頻譜分析儀很難測(cè)得,傳統(tǒng)需要高端示波器或泰克實(shí)時(shí)頻譜分析儀,顯然泰克MDO4000混合域示波器性價(jià)比更高,測(cè)試更便捷。

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