UHF頻段RFID產品CE認證的射頻RF測試介紹

    隨著物聯網高速擴張，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電子標簽技術，RFID憑借其高效的識別定位技術，以及有效的管理模式，促進了整個產業(yè)的良好發(fā)展,而國內RFID產品的出口也明顯日益增長。近期，億博檢測完成了數款RFID產品的測試及認證，在此總結其中一款UHF頻段 RFID的RF測試要點,奉獻給廣大讀者。

    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R&TTE指令，CE認證中的射頻測試需要參考協調標準EN302 208-2進行測試。通常，一個完整的RFID系統(tǒng)具備掃描器(Interrogators)與標簽(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的測試進行介紹，該產品調制方式為ASK，功率為30±3dBm,有效工作頻點為：865.7MHz，866.3MHz，866.9MHz，867.5MHz。

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

    經過億博檢測工程師對客戶產品的綜合評估，該產品劃為手持式RFID掃描器，需要依據標準進行以下測試：

    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：首先設置發(fā)射機為非調制的載波，使用頻率計進行各種條件下各頻率點的測量并予以記錄，然后依據公式進行計算，標準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品評估其進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：設置發(fā)射機為非調制的載波持續(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：調節(jié)供電電源電壓，從極限低壓繼續(xù)往下調，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；
    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產品測試ERP方法類似，分為輻射方式測試與傳導方式測試，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)射機射束帶寬不限制；
    2:500mW至1000mW erp的，其發(fā)射機射束帶寬不超過180°；
    3:1000mW至2000mW erp的，其發(fā)射機射束帶寬不超過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。如下圖所示：

 
    主要測試步驟如下：
    1：發(fā)射機工作于正常的調制模式，頻譜儀加以適當的衰減器以便足夠顯示有用信號；
    2：設置發(fā)射機保持持續(xù)工作，每一個信道都需要測試；
    3：設置頻譜儀如下：
    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，確定其包絡在限值內。

    五：雜散發(fā)射：

    定義為除去主頻信號的±500KHz內的有用信號外的發(fā)射機雜散發(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品：
    a) 使用傳導方式進行雜散測試；
    b) 使用仿真天線代替進行輻射方式的測試；

    2：沒有外接天線的，屬于內置天線的產品；
    a) 使用輻射方式進行雜散測試；

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

    六：傳輸時間：

    定義為發(fā)射機持續(xù)發(fā)射的周期時間，目的是驗證是否其在有效的進行發(fā)射。通過驗證產品的持續(xù)發(fā)射時間與停止發(fā)射的時間，來判斷其是否符合標準中的要求。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設置在功率最大的頻道；
    2：準備數張（通常3張）的典型標簽放置在EUT的感應區(qū)內；
    3：將數字存儲示波器的感應探頭靠近RFID發(fā)射機的天線，以便讀取波形；
    4：重復多次測量并，記錄相應的測試波形；
    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。

    有些應用的產品（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20s內不讀卡，發(fā)射機將停止發(fā)射；
    b)需要有一個觸發(fā)才能進行再次發(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：接收機雜散
    定義為接收機的雜散發(fā)射，包括諧波輻射，寄生輻射以及互調與頻率變換，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產品的RF射頻測試介紹，相信大家都能有所了解，同時在標準中針對標簽（Tags）類產品還需要測試標簽的輻射功率和雜散。