一種特高頻段rfid測試系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子標簽技術領域，特別是關于一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]RFID 是射頻識別技術的英文(Rad1 Frequency Identificat1n,RFID)的縮寫，又稱電子標簽。射頻識別技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的。
[0003]射頻識別技術通過自動識別資產并采集數(shù)據(jù)，為生產和管理提供準確實時的信息，從而達到簡化流程提高效率的目的。RFID標簽可支持快速讀寫、非可視識別、移動識另O、多目標識別、地位及長期跟蹤管理，在物流管理、防偽、交通信息化、工業(yè)自動化中都有重要的應用。目前，我國已經把RFID技術作為物聯(lián)網(wǎng)采集管控系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)采集方式之一。RFID在資產追蹤、管理和維護方面具有不可替代的價值，眾多領域已經擁有相對成熟的RFID應用，近些年隨著RFID技術的不斷創(chuàng)新，更多的應用被實現(xiàn)，RFID的追蹤功能正在擴大到越來越多的資產類型中。
[0004]RFID技術發(fā)展迅速，應用領域越來越多，粘附于產品表面的標簽已經廣泛應用。但在不同領域的應用中，有些物品材質對RFID標簽的影響會比較大。比如在很多應用中，RFID標簽需要貼附在金屬物體表面，但對于表面鍍層的金屬卻存在識別力不強或性能減弱的問題。
[0005]這是因為，RFID標簽應用于金屬表面時，由于電磁波會被金屬反射，其阻抗匹配，輻射效率和輻射方向都會發(fā)生改變，從而導致普通電子標簽的性能變差，讀寫距離變短，甚至在金屬表面無法被正確識別。
[0006]柔性抗金屬標簽是采用特高頻射頻識別技術為適配曲面金屬材質物品而設計的RFID電子標簽，在電力計量器具(尤其是互感器)檢定、配送管理、資產管理等方面應用前景廣泛，為滿足柔性抗金屬標簽的研發(fā)和生產，需要設計或引入一種針對此類標簽的可靠性測試系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)需求，測試內容一般包括對讀寫器的接口協(xié)議、數(shù)據(jù)速率、工作溫度、工作濕度、讀寫距離、振動、沖擊、碰撞、安全性、電磁兼容性等關鍵項目進行測試，同時對電子標簽的工作頻率、空中接口協(xié)議、調制方式、存儲容量、工作環(huán)境、抗射線、抗交變電磁場、抗沖擊、機械振動、自由跌落、抗靜電等關鍵項目進行測試；并在實際應用環(huán)境下進行讀寫器和標簽的互操作測試，進一步驗證系統(tǒng)的運行效果。
[0008]標簽的可靠性測試主要為一致性測試，射頻測試是最重要的測試內容，如射頻包絡測試、反應時間測試以及不同調制參數(shù)和編碼方式下的數(shù)據(jù)讀寫等，以驗證RFID標簽的射頻性能是否符合標準。芯片設計的影響、制造工藝的影響或者為不同類別的產品設計不同的天線，都會導致RFID標簽的射頻性能發(fā)生變化，因此在研發(fā)和生產過程中必須對該產品的射頻性能進行測試，以保證其射頻指標符合RFID射頻標準的要求。
[0009]基于主機的測試系統(tǒng)適用于低頻RFID標簽，采用矢量信號發(fā)生器和矢量信號分析儀作為射頻儀器，采用嵌入式控制器作為指令發(fā)生器和應答分析儀。
[0010]柔性抗金屬標簽符合特高頻RFID技術標準，需要在應答器和標簽之間建立微秒級實時通訊，現(xiàn)有的技術不能滿足特高頻RFID標簽的通信頻率。
【實用新型內容】
[0011]為了解決現(xiàn)有技術中無法對特高頻RFID電子標簽進行測試的問題，提出了一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)，通過FPGA芯片和多個上變頻器和下變頻器的引入可以針對特高頻RFID電子標簽進行測試。
[0012]本實用新型實施例提供了一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)，包括控制器，可重配I/O單元，F(xiàn)PGA芯片，第一上變頻器，數(shù)字/模擬轉換器，第二上變頻器，第一下變頻器，模擬/數(shù)字轉換器，第二下變頻器；
[0013]所述控制器用于生成測試內容，并接收所述FPGA芯片的通信數(shù)據(jù)進行分析；
[0014]所述可重配I/O單元用于所述控制器與所述FPGA芯片之間的通信連接；
[0015]所述FPGA芯片用于根據(jù)所述測試內容生成測試指令，與特高頻段電子標簽進行通信；
[0016]所述第一上變頻器用于將低頻的測試指令轉換為中頻數(shù)字信號；
[0017]所述數(shù)字/模擬轉換器將所述中頻數(shù)字信號轉換為模擬信號；
[0018]所述第二上變頻器將所述模擬信號轉換為發(fā)向所述特高頻段電子標簽的特高頻射頻信號；
[0019]所述第二下變頻器將接收到的所述特高頻段電子標簽發(fā)送的特高頻應答信號轉換為中頻應答信號；
[0020]所述模擬/數(shù)字轉換器將所述中頻應答信號轉換為中頻數(shù)字信號；
[0021]所述第一下變頻器將所述中高頻數(shù)字信號轉換為低頻數(shù)字信號，并將所述低頻數(shù)字信號發(fā)送給所述FPGA芯片。
[0022]根據(jù)本實用新型實施例所述的一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)的一個進一步的方面，所述FPGA芯片中進一步包括調制器，所述調制器進一步包括數(shù)據(jù)輸入模塊，載波產生模塊，幅度調制模塊，單邊帶濾波器，選擇器，輸出模塊；
[0023]其中所述數(shù)據(jù)輸入模塊與所述載波產生模塊分別與所述幅度調制模塊相連接，所述幅度調制模塊與所述單邊帶濾波器連接，所述幅度調制模塊與所述單邊帶濾波器分別與所述選擇器相連接，所述選擇器與所述輸出模塊相連接；
[0024]所述數(shù)據(jù)輸入模塊接收所述測試指令，所述載波產生模塊產生調制所需的正弦載波，所述幅度調制模塊將所述測試命令和所述正弦載波進行運算，得到調制信號；所述單邊帶濾波器將所述幅度調制模塊輸出的調制信號進行單邊濾波，通過所述選擇器的選擇，所述輸出模塊將所述調制信號或者所述單邊濾波后的調制信號進行輸出。
[0025]根據(jù)本實用新型實施例所述的一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)的再一個進一步的方面，所述FPGA芯片中進一步包括解調器，所述解調器進一步包括信號輸入模塊，信號處理模塊，比較器，解調判斷模塊，輸出模塊；
[0026]所述信號輸入模塊接收所述第一下變頻器107發(fā)送的中頻數(shù)字信號，所述信號處理模塊對所述中頻數(shù)字信號進行處理，所述比較器獲得所述處理后的中頻數(shù)字信號的相位信息輸出給所述控制器進行分析，所述解調判斷模塊判斷所述處理后的中頻數(shù)字信號的解調方式，并對所述處理后的中頻數(shù)字信號進行解調，得到解調后的中頻數(shù)字信號，通過所述輸出模塊將所述解調后的中頻數(shù)字信號輸出。
[0027]通過本實用新型實施例的系統(tǒng)，通過FPGA芯片和多個上變頻器和下變頻器的引入可以針對特高頻RFID電子標簽進行測試，并且不需要依賴與額外的讀寫設備進行測試，實現(xiàn)了使用同一系統(tǒng)就能夠對不同標準的RFID標簽進行測試。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0029]圖1所示為本實用新型實施例一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)的結構示意圖；
[0030]圖2所示為本實用新型實施例FPGA芯片中調制器的結構示意圖；
[0031]圖3所示為本實用新型實施例FPGA芯片中解調器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0033]如圖1所示為本實用新型實施例一種特高頻段RFID測試系統(tǒng)的結構示意圖。
[0034]包括控制器101，可重配I/O單元102，F(xiàn)PGA芯片103，第一上變頻器104，數(shù)字/模擬轉換器(DAC) 105，第二上變頻器106，第一下變頻器107，模擬/數(shù)字轉換器(ADC) 108，第二下變頻器109。
[0035]所述控制器101用于生成測試內容，并接收所述FPGA芯片103的通信數(shù)據(jù)進行分析；
[0036]所述可重配I/O單元102用于所述控制器101與所述FPGA芯片103之間的通信連接；
[0037]所述FPGA芯片103用于根據(jù)所述測試內容生成測試指令，與特高頻段電子標簽進行通信；FPGA芯片輸出的數(shù)據(jù)信號頻率通常為幾十至幾百KHz。
[0038]所述第一上變頻器104用于將低頻的測試指令轉換為中頻數(shù)字信號；所述中頻數(shù)字信號的頻率可以為20MHz ；
[0039]所述數(shù)字/模擬轉換器(DAC) 105將所述中頻數(shù)字信號轉換為模擬信號；
[0040]所述第二上變頻器106將所述模擬信號轉換為發(fā)向所述特高頻段電子標簽的特高頻射頻信號；所述特高頻射頻信號的頻率可以為800MHz至IGHz。
[0041]所述第二下變頻器109將接收到的所述特高頻段電子標簽發(fā)送的特高頻應答信號轉換為中頻應答信號；所述特高頻射頻信號的頻率可以為800MHz至IGHz。
[0042]所述模擬/數(shù)字轉換器(ADC) 108將所述中頻應答信號轉換為中頻數(shù)字信號；所述特高頻射頻信號的頻率可以為800MHz至IGHz。
[0043]所述第一下變頻器107將所述中頻數(shù)字信號轉換為低頻數(shù)字信號，并將所述低頻數(shù)字信號發(fā)送給所述FPGA芯片103。所述低頻數(shù)字信號的頻率通常為幾十至幾百KHz。
[0044]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述FPGA芯片103中進一步包括調制器，所述調制器進一步包括數(shù)據(jù)輸入模塊，載波產生模塊，幅度調制模塊，單邊帶濾波器，選擇器，輸出豐吳塊；
[0045]其中所述數(shù)據(jù)輸入模塊與所述載波產生模塊分別與所述幅度調制模塊相連接，所述幅度調制模塊與所述單邊帶濾波器連接，所述幅度調制模塊與所述單邊帶濾波器分別與所述選擇器相連接，所