超高频射频辨认标签灵敏度测验

超高频标签是指840M到960MHz无源射频辨认标签。这个波段的标签起源自EPCglobal Class 1 Generation 2规范。 其间EPCglobal是电子产品编码规范安排，第一类第二代RFID规范常常也被缩写为C1G2。这个规范规则了超高频860M-960MHz规模的射频辨认协议。这个协议的特色是经过微秒级的读写器-标签应对，和较科学的防磕碰机制，完成快速、几十米间隔的标签读写。抱负状况下每秒盘点标签可达两三百个，识读间隔能够到达30米左右，从前一度被热捧为下一代智能物流的规范。这以后ISO安排接受这个规范，转为ISO 18000-6C规范。近年来我国也在这个技能上开展改造，推出了自有规范GB/T 29768，其频率规则在840-845MHz 和 920M-925MHz，避开了接近的GSM事务波段。

现在这些协议被统称为800-900MHz超高频射频辨认。而这些协议都承继了高速应对，快速盘点，读写间隔较远的特色。而这些抢手协议产品的功能成为运用的要害。其间尤其是标签，处于竞赛剧烈的中心。射频辨认标签单价较低，可是用量很大，关于规划制作就要求更高。因为标签规划技能和生产工艺的缺点和不稳定，就必须由功能测验来把关。

而这个标签灵敏度测验因为对错触摸射频丈量，又有各种技能问题需求战胜。本文侧重介绍其间的办法理论和实践状况。

超高频射频标签灵敏度测验办法

根本设置

超高频标签测验往往在微波暗箱或暗室进行，也能够在半暗室和搅扰较小的户外场所进行。可是因为超高频标签的频率较高，波长只要1/3米左右，对暗室尺度要求不太高，经济比较简单接受。关于标签测验的物理设置，有双天线和单天线两种首要办法。为了最大功能，EPCglobal、ISO倡议了双天线法。这个办法选用一对左右圆极化天线，一发一收，到达最大收发阻隔，使得测验体系能够用高功率发射，高灵敏度接纳，然后应对更差灵敏度的标签。为了便利起见，也有用环行器将双天线合并为收发双工的单天线配备，因为天线反射特性，整体体系功能低于双天线配备。

图1双天线标签测验配备示意图

表明单位

标签灵敏度一般能够用功率或场强表明。EPCglobal比较有用，选用了RIPTUT，亦即标签接纳到的单极子辐射功率。用浅显的话讲，便是标签刚好能够作业的射频场强用抱负单极子天线接纳到的功率。它的单位是dBm。

ISO测验用场强表明，也便是使得标签正常作业的最小场强。它的单位是V/m。

这两个测验成果看上去不同，但实践上都是经过测验仪发射功率核算来的。

EPCglobal标签接纳单极子功率核算公式：

RIP=EIRP-PL 公式 1

EIRP=P+GTx 公式 2

其间EIRP是仪器发射等效单极子辐射功率(dBm)，PL是仪器发射天线到标签的自由空间传输损耗(dB)，P是发射天线输入功率(dBm)，GTx是发射天线增益(dB)。

ISO标签处场强核算公式：

其间，P是发射功率(W)，G是产生天线增益，R是产生天线到标签间隔(m)。这些公式的根本是自由空间传输损耗公式和天线增益界说推导而来。

核算和计算

单极子天线射频传输公式：

其间PRx是接纳功率，PTx是产生功率，Ae是天线等效孔径面积，R是收发天线间隔。这个公式描绘了抱负单极子天线间远场传输损耗和间隔的联系。下面咱们给出几个典型样本频点，在典型测验间隔上的自由空间传输损耗，单位是dB.

表格1自由空间传输损耗和间隔、频率的联系

要注意的，上述是远场球面波模型下计算的，收发间隔太近会使得核算成果违背。EPCglobal规则在0.8-1米间隔。ISO 18046-3规则最近测验间隔。

其间，R是测验间隔，L是发射天线最大边长(直径)。下面咱们给出典型天线尺度和典型频率下ISO对测验间隔的要求。

表格2 ISO最短测验间隔和天线尺度、频率的联系

多种测验项目

正向衔接间隔

在标签灵敏度测验傍边，咱们常常听到问询标签读写间隔。读写间隔和标签灵敏度、标签反射功率有关，可是实践使用傍边又和读写器功能有关。所以在测验中假定读写器用35dBm功率经过抱负单极子天线发射，能够读写的间隔。那么问题来了，超高频标签读写间隔很远，是否要配备超大的射频暗室呢?非也。咱们在上述远场条件丈量标签最小作业功率，减去发射天线增益，得到等效单极子辐射功率EIRPTX然后依据空间传输衰减和间隔平方成正比的原理，能够计算出读写间隔：

正向衔接间隔(forward link range)啊啊也称为读取间隔，取决于标签敞开作业所需求的场强。

反向衔接间隔

标签反射的功率巨细决议了读写器能够在多远读到，所以可从标签反射功率计算反向衔接间隔(reverse link range)。反向衔接间隔便是反射功率被天线增益5dBil、接纳灵敏度-70dBm的阅览器识读的间隔。EPCglobal规范[2]供给了核算办法，且成果一般大于正向衔接间隔。

其间，EIRPTx0是反向衔接灵敏度需求的发射等效单极子功率，界说为正向衔接灵敏度加2dB;PRx0是EIRPTx0发射条件下接纳到的标签反射功率;GRx是接纳天线增益。

不同标签作业形式的灵敏度

标签在被识读ID号、读取寄存器信息、写入寄存器信息的作业形式下需求耗费的功率不同，也便是这3个作业形式的灵敏度是不一样的。这也就有了辨认、读取、写入灵敏度3个测验形式。上述作业最低功率、最小场强、前向和反向读取间隔，都有这3中作业形式下的目标，且各不相同。