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類型分類:
科普知識
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IC連接器

泰克MDO4000混合域示波器應用案例分析(2):RFID讀卡器測試

發布日期:2022-10-09 點擊率:43

  關于射頻識別

  射頻識別即RFID(Radio Frequency IDenTIficaTIon)技術,又稱電子標簽、無線射頻識別,是一種通信技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據。RFID的基本組成部分:標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象;閱讀器(Reader):讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備;天線(Antenna):在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

  民用RFID技術主要用于學校、企事業單位、銀行、醫院、鐵路軌道交通等,常用頻段在13.56MHz、900MHz、2.4GHz,根據標簽的類型可分為有源和無源兩種,對應的讀卡器在電路設計上也有所不同。

  針對智能卡終端的研發、生產、集成,我們主要測試讀卡器和標簽之間的無線通信信號。本應用中信號的特點是:ASK調制、載波頻率900MHz,輸出的信號受讀卡器發出和接收信號的調制方式、編碼信息的控制。

  基于MDO4000的測試方法

  這種應用的客戶主要關心如下關鍵指標:射頻信號的載波頻率,輸出功率,占用帶寬,信道功率,ASK調制信號的調制質量(參數如下圖所示),ASK信號解碼,等等。

  我們使用泰克公司的MDO4000混合域示波器,同時觀測被測信號的時域波形和頻譜情況,如圖所示。

  連接方法 空間信號受測試距離和接收天線的限制,測試信號功率會有一定誤差,但信號形狀、主要參數不會改變,我們通過一個射頻采集天線,將讀卡器的信號引入MDO4000的射頻輸入端口,再通過一個BNC三通裝置接入模擬通道,觀測被測信號的時域波形。

  頻譜測試 MDO4000的頻譜分析儀功能的設置為:CF=920MHz,SPAN=20MHz,RBW=20KHz,測得信號中心頻率是924.6MHz,信號功率是22.9dBm。被測系統是RFID讀卡器,處于向標簽發射識別信號的狀態,暫未收到標簽回復。測試表明,測得信號實際中心頻率與客戶設定中心頻率有一定偏差,稱為發射頻點誤差,被測信號是ASK調制方式,調制信號是不規則01碼,信號頻譜如所示,中心頻率為924.6MHz的寬帶信號。另外,通過頻譜分析功能可測試中心頻率、信號功率、占用帶寬、信道功率等參數。

  解調模式 MDO4000是混合域示波器,不僅有示波器功能、頻譜分析儀功能,還有解調功能,射頻信號經過IQ解調后,可以觀測其幅度、相位、頻率隨時間的變化曲線,根據ASK信號特點,我們打開幅度隨時間變化曲線,可看到解調后被測信號的幅度隨時間變化的曲線,在這個解調曲線上測量RF信號的質量,各種時間參數更加準確。

  解碼 暫時MDO4000儀器上還不提供ASK信號的解碼功能,我們可提供PC端的RSAVu軟件,將IQ數據導入計算機,解出01碼。儀器上也可以利用光標手動解碼。

  案例總結

  在該應用中,需要測試信號時域波形、頻譜、IQ解調波形及數據,實際上,隨著載波頻率的升高,我們可以略去時域信號測試,只分析被測信號頻譜、 IQ解調曲線及IQ解調數據,即可滿足RFID測試標準,在許多RFID測試標準中都涉及到測試RF信號質量,即射頻信號的時間參數,普通的頻譜分析儀很難測得,傳統需要高端示波器或泰克實時頻譜分析儀,顯然泰克MDO4000混合域示波器性價比更高,測試更便捷。

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