[发明专利]RF天线射频场参数自动测试设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种RFID读卡器的RF天线射频场参数的测试设备以及测试方法，其中RFID为Radio Frequency Identification，即射频识别，又称电子标签、无线射频识别。

背景技术

对于符合ISO14443 TypeA/TypeB标准的RFID读卡设备，要保证读卡效果良好需要满足标准对RF天线场的要求，同时需要射频场的信号参数满足标准要求，其中主要的是工作频率、磁场强度、调制参数、暂停时间参数（t1、t2、t3、t4）、过冲（hf、hr）、位率等。

使用RF（Radio Frequency，无线射频）工作场的ASK100%调制原理来产生一个如图1所示的暂停（pause)状态，来进行PCD（接近式耦合设备）和PICC（接近式卡）间的通信。

PCD场的包络线应单调递减到小于初始值H_INITIAL的5%，并至少在t2时间内保持小于5%。该包络线应符合图1。图1纵坐标为载波振幅的包络线，横坐标为时间t，表中Condition(条件)，Min(最小值)，Max(最大值)。

借助RF工作场的ASK10%调幅来进行PCD和PICC间的通信。调制指数最小应为8%，最大应为14%，调制波形应符合图2，调制的上升、下降沿应该是单调的。图2纵坐标为载波振幅。

上面所提到的如工作频率等参数是否符合标准需要使用仪器来测试，一般是用高频数字存储示波器来测试，图1和图2即为高频数字存储示波器所得出的图形，测试过程是抓取波形、使用光标标定数值后通过计算来得到这些参数与标准要求值进行比较，判定是否满足标准要求，这一过程繁琐、一些参数的游标标定存在一定人为因素，误差偏差大，如图1和图2所示的图表比较复杂，当前制作这类图表非常繁琐，耗费工时比较长。

注：ISO14443协议是Contactless card standards，即非接触式IC卡标准协议。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种RF天线射频场参数自动测试设备，以及自动测试方法，以使RF天线射频场参数测试快速准确。

本发明采用以下技术方案：

依据本发明的一个方面的一种RF天线射频场参数自动测试设备，包括：

定标天线，用于感应射频场电磁信号，生成电信号；

增益电路，连接于所述定标天线后级，对所述电信号进行增益；

峰值保持电路，连接所述增益电路，对增益后的电信号进行峰值检测；

采样电路，连接于所述峰值保持电路后级，用于采集峰值电压、次峰值电压以及各电压信号采集时刻；

时基电路，触发端连接所述增益电路，输出同步的时基信号，以提供电压采集时刻的时基信号；

控制单元，连接所述时基电路和采样电路，以及峰值保持电路，根据获得的时基信号、采样电路采集到的电压信号并按照预定的算法运算；

显示单元，连接所述控制单元的视频接口，输出显示控制单元的运算结果。

通过以上方案可以看出，依据本发明建构自动测试设备，可以通过定标天线对射频信号进行采样，然后通过增益电路把信号放大到适于处理信号强度，基于同步电路结合控制单元运算出射频场的各参数，然后通过显示单元把相关结果呈现出来，从而实现测试的自动完成。由于较少的介入人的因素，整个过程自动完成，所处理数据有限，当前主流的控制单元完全可以在非常短的时间内完成测试。又由于该测试受人为因素影响小，定标天线测得的量最终能够准确呈现，能够保证结果的准确性。

依据本发明另一个方面的一种RF天线射频场参数自动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）通过电磁感应接收射频场的电磁信号，转换成预定的电信号；

2）对所述电信号进行增益，使其幅度变换成为后续电路能够处理的电平；

3.1）通过比较增益后的电信号与基准电平，输出匹配的由低电平和高电平形成的方波信号；

4.1）基于所述方波信号计算信号频率，并产生采样同步时基信号；

3.2）对增益后的电信号进行峰值检测，采集增益后的信号中的峰值电压和次峰值电压，以及基于所述同步时基信号确定各电压的采样时刻；

5）对峰值电压、次峰值电压以及采样时刻计算得到当前射频场参数；

6）依据标准值验证所述射频场参数，以确定是否测试通过。

结合上述测试设备的上述测试方法，基于定标产生量的等效转换，基于同步保证测试的准确性和量值的关联性，保证测试的快捷和准确性。