UHF頻段RFID產(chǎn)品CE認(rèn)證的射頻RF測試介紹

    隨著物聯(lián)網(wǎng)高速擴(kuò)張，越來越多的港口，超市，畜牧養(yǎng)殖場，以及公路交通，都配備了RFID電子標(biāo)簽技術(shù)，RFID憑借其高效的識別定位技術(shù)，以及有效的管理模式，促進(jìn)了整個產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展,而國內(nèi)RFID產(chǎn)品的出口也明顯日益增長。近期，億博檢測完成了數(shù)款RFID產(chǎn)品的測試及認(rèn)證，在此總結(jié)其中一款UHF頻段 RFID的RF測試要點,奉獻(xiàn)給廣大讀者。

    目前歐洲所使用的UHF RFID工作頻段在865MHz～868MHz，功率不超過2W，依據(jù)R&TTE指令，CE認(rèn)證中的射頻測試需要參考協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)EN302 208-2進(jìn)行測試。通常，一個完整的RFID系統(tǒng)具備掃描器(Interrogators)與標(biāo)簽(Tags)兩部分，而這二者的測試也有所區(qū)別。

    下面針對一款掃描機(jī)的測試進(jìn)行介紹，該產(chǎn)品調(diào)制方式為ASK，功率為30±3dBm,有效工作頻點為：865.7MHz，866.3MHz，866.9MHz，867.5MHz。

 
                         產(chǎn)品工作狀態(tài)下的頻譜圖示

    經(jīng)過億博檢測工程師對客戶產(chǎn)品的綜合評估，該產(chǎn)品劃為手持式RFID掃描器，需要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行以下測試：

    一：頻率誤差：

    定義f為正常工作模式下的測量頻率點，fe為頻率漂移幅度最大頻率點，兩者比較即為頻率誤差。在測試時，需要注意：首先設(shè)置發(fā)射機(jī)為非調(diào)制的載波，使用頻率計進(jìn)行各種條件下各頻率點的測量并予以記錄，然后依據(jù)公式進(jìn)行計算，標(biāo)準(zhǔn)要求頻率誤差不能超過±10ppm。

                      requency error =(f-fe)/f×106ppm

    二：低壓狀態(tài)下的頻率穩(wěn)定度：

    該測試是主要針對電池供電類產(chǎn)品評估其進(jìn)入極限低電壓供電情況下是否能夠持續(xù)工作。

    主要步驟如下：
    1：設(shè)置發(fā)射機(jī)為非調(diào)制的載波持續(xù)發(fā)射，正確接入頻率計；
    2：記錄各種條件，包含極限條件的頻率值；
    3：調(diào)節(jié)供電電源電壓，從極限低壓繼續(xù)往下調(diào)，直到0，中間記錄發(fā)射頻率的狀況；
    4：記錄停止發(fā)射時的工作電壓節(jié)點；

    此項測試要求:
    1：低電壓的條件下工作頻率誤差不超過±10ppm,且發(fā)射功率在雜散限制范圍內(nèi)；
    2：停止發(fā)射電壓需低于制造商宣告的工作電壓；

    三：發(fā)射功率ERP的測試：

    該項測試與其他RF產(chǎn)品測試ERP方法類似，分為輻射方式測試與傳導(dǎo)方式測試，通常實驗室采用輻射方式來完成測試。與其他RF產(chǎn)品不同的是，在限制值有所區(qū)別：

    1:500mW erp以下，對其發(fā)射機(jī)射束帶寬不限制；
    2:500mW至1000mW erp的，其發(fā)射機(jī)射束帶寬不超過180°；
    3:1000mW至2000mW erp的，其發(fā)射機(jī)射束帶寬不超過90°。

    參考如下法規(guī)要求：

 
    測試時的布置如下圖所示：
   

    四：發(fā)射頻譜：

    定義載波±500KHz范圍的的平均功率在限制值范圍內(nèi)。如下圖所示：

 
    主要測試步驟如下：
    1：發(fā)射機(jī)工作于正常的調(diào)制模式，頻譜儀加以適當(dāng)?shù)乃�減器以便足夠顯示有用信號；
    2：設(shè)置發(fā)射機(jī)保持持續(xù)工作，每一個信道都需要測試；
    3：設(shè)置頻譜儀如下：
    a) Resolution bandwidth: 1 kHz.
    b) Video bandwidth: Equal to the RBW.
    c) Sweep Time: Auto.
    d) Span: 1 MHz.
    e) Trace mode: Max. hold sufficient to capture all emissions.
    f) Detection mode: Average.
    4：待頻譜穩(wěn)定后，記錄該頻譜，確定其包絡(luò)在限值內(nèi)。

    五：雜散發(fā)射：

    定義為除去主頻信號的±500KHz內(nèi)的有用信號外的發(fā)射機(jī)雜散發(fā)射，稱之為帶外雜散輻射。

    該項測試分為兩類：

    1：有外接天線端口的的產(chǎn)品：
    a) 使用傳導(dǎo)方式進(jìn)行雜散測試；
    b) 使用仿真天線代替進(jìn)行輻射方式的測試；

    2：沒有外接天線的，屬于內(nèi)置天線的產(chǎn)品；
    a) 使用輻射方式進(jìn)行雜散測試；

    雜散發(fā)射的測試需要測試工作模式與待機(jī)模式，其限值有所不同，如下標(biāo)所示：

    六：傳輸時間：

    定義為發(fā)射機(jī)持續(xù)發(fā)射的周期時間，目的是驗證是否其在有效的進(jìn)行發(fā)射。通過驗證產(chǎn)品的持續(xù)發(fā)射時間與停止發(fā)射的時間，來判斷其是否符合標(biāo)準(zhǔn)中的要求。持續(xù)發(fā)射時間A不能大于4S，發(fā)射間隙B不能小于100ms.

    主要測試步驟如下：
 
    1：將EUT按照輻射測試布置于暗室，將EUT設(shè)置在功率最大的頻道；
    2：準(zhǔn)備數(shù)張（通常3張）的典型標(biāo)簽放置在EUT的感應(yīng)區(qū)內(nèi)；
    3：將數(shù)字存儲示波器的感應(yīng)探頭靠近RFID發(fā)射機(jī)的天線，以便讀取波形；
    4：重復(fù)多次測量并，記錄相應(yīng)的測試波形；
    5：取出最大的發(fā)射時間和發(fā)射間隙并判斷是否符合上述限制要求。

    有些應(yīng)用的產(chǎn)品（如傳輸裝置系統(tǒng)）還有一些特殊要求需要制造商宣告：
    a)掃描機(jī)20s內(nèi)不讀卡，發(fā)射機(jī)將停止發(fā)射；
    b)需要有一個觸發(fā)才能進(jìn)行再次發(fā)射；
    c)重新觸發(fā)后的發(fā)射需遵守100ms的發(fā)射間隙再發(fā)射原來同信道的頻率。

    七：接收機(jī)雜散
    定義為接收機(jī)的雜散發(fā)射，包括諧波輻射，寄生輻射以及互調(diào)與頻率變換，不包括帶外輻射。該測試的要求與發(fā)射雜散要求一致，測試方法也相同。

    其限制值參考如下：
    • 2 nW e.r.p. below 1 000 MHz;
    • 20 nW e.r.p. above 1 000 MHz.

    以上就是對UHF超高頻RFID產(chǎn)品的RF射頻測試介紹，相信大家都能有所了解，同時在標(biāo)準(zhǔn)中針對標(biāo)簽（Tags）類產(chǎn)品還需要測試標(biāo)簽的輻射功率和雜散。