[发明专利]一种RFID阅读器天线性能的测试方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种RFID阅读器天线性能的测试方法及系统，属于射频识别技术领域。

背景技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，缩写RFID)，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递)，在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的″利用反射功率的通信″奠定了射频识别技术的理论基础。

为了测试射频识别天线的性能，科研工作者做了很多相关研究。

专利号为200810239330的“一种RFID标签工作电平的基准测试系统及方法”将RFID标签芯片和天线看作整体，用电磁波在自由空间的传播公式，通过参考和收发天线测量RFID标签系统的输入和输出电平，推算能够激活RFID标签工作的最小电平，再对RFID标签的理论读取距离评估。通过对决定RFID标签性能的重要指标之一的RFID标签功耗进行科学、可重复、可比较的非接触测量，解决现有技术指标不明确、测试结果误差大的问题，为使用者根据不同应用需求选择RFID标签产品提供辅助决策依据。

专利号为200910193540“一种测试RFID阅读器接收灵敏度的方法及设备”所述的测试方法包括，阅读器发射本振载波信号，同时侦听标签应答信号；阅读器发射的本振载波信号经障碍物反射后输入至第一环形器，第一环形器输送本振载波信号至标签应答信号模拟器；标签应答信号模拟器对本振载波信号进行调制、衰减和功分处理，生成功率相等的第一路标签模拟信号和第二路标签模拟信号，第一路标签模拟信号输入功率计，第二路标签模拟信号输入第一环形器，第一环形器输入第二路标签模拟信号至阅读器的接收端。其测试设备包括阅读器、第一环形器、标签应答信号模拟器及功率计。该技术方案能够准确、方便、快捷地测试RFID阅读器的接收灵敏度。

但以上专利的方法和设备都采用了环形器，进行收发能量的转换，测试装置复杂；现场应用不方便。

通常情况下，RFID阅读器作为产品已具备外形结构，但在实际应用中仍然需要测试其工作状态下的场强分布；当电子标签和手机绑定进行移动支付应用时，更需要了解不同读卡器上方的场强分布和最大测试距离，以上专利无法对现有的RFID阅读器天线性能进行测试。

根据电磁场理论，毕奥-沙伐定律说明电流回路在空间一点所产生的磁感应强度的计算表达式为：

B=μ4π∫lIdl×eRR2]]>

其中，B为磁感应强度，R为空间任一点的距离，I为回路中的电流强度，e为单位矢量。

阅读器天线是由多个电流回路构成的，根据毕奥-沙伐定律，同样在其周围空间中感应出电磁场；电子标签也是由多个电流回路构成，阅读器和电子标签之间存在一个相互交联的电磁场；当电子标签被集成到手机终端时，这个交联的电磁场由于手机后盖或者电池等的影响会发生变化，本发明则可以测试得到这种交联电磁场分布的数值。

发明内容

本发明的目的是为了实现对RFID阅读器天线电磁场分布的测试，提出一种简易的RFID阅读器天线性能测试方法及系统。

本发明的RFID阅读器天线性能测试方法，具体包括如下步骤：

步骤1，设计一个方格测试板，每个方格的尺寸等同于测试探头的尺寸，在测试过程中，规定对角线一端的方格记为第一个测试点，另一端的方格记为最后一个测试点。

步骤2，将被测阅读器正面向上放到测试支架中，在阅读器上方放置步骤1设计的方格板，方格面向上水平放置；测试探头和场强测试仪连接，进入测试准备状态。