[发明专利]一种RFID标签工作电平的基准测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别技术的测试领域技术领域，尤其涉及一种 RFID标签工作电平的基准测试系统及方法。

背景技术

RFID全称为射频识别(Radio Frequency Identification)，是一种 利用射频技术实现的非接触式自动识别技术。RFID标签具有体积小、 读写速度快、形状多样、使用寿命长、可重复使用、存储容量大、能 穿透非导电性材料等特点，结合RFID读写器可以实现多目标识别和 移动目标识别，进一步通过与互联网技术的结合还可以实现全球范围 内物品的跟踪与信息的共享。RFID技术应用于物流、制造、公共信 息服务等行业，可大幅提高管理与运作效率，降低成本。

RFID技术目前已经成为IT领域的热点，众多机构和企业都在大 力推广这种技术。随着RFID技术飞速发展，相关产品的生产厂家逐 渐增多，RFID标签的品种也已经上升到数百种，并且还在不断推出 新的产品。为了在繁多的RFID标签中选择最能够满足使用者需求的 产品，就需要对RFID产品的性能指标进行专门的测试，RFID标签功 耗即是RFID标签产品的重要性能指标之一。RFID标签功耗是指将 RFID标签芯片和标签天线看作一个系统，测量激活RFID标签工作的 最小发射功率电平，并以此测量值作为RFID标签理论读取距离的衡 量指标。激活RFID标签工作的最小发射功率电平越小，就表示RFID 标签内部的功耗越低，当读写器发射功率一定时，该款RFID标签的 理论读取距离就会更远。

众所周知，RFID标签由标签芯片和标签天线两个主要部分构成， 通过导电胶工艺粘接形成一个整体。为了提高RFID标签的整体性能 表现，特别是RFID标签的读取距离，就必须有效降低标签芯片的功 耗和提高标签天线的阻抗匹配性。其中，RFID标签天线在专业化设 计及大规模化加工的基础上，可以保持比较好的阻抗匹配性。因此， 在相同环境条件下，RFID标签的读取距离主要与RFID标签芯片的功 耗有关，功耗越小，理论读取距离越远。对RFID标签芯片功耗的直 接测量是一个比较困难的过程。通常在芯片生产商开发过程中，会在 晶圆(wafer)上专门留出测试触点，使用探针测量输入和输出的电压 和电流值就可以计算出芯片的功耗。但是在晶圆切割成毫米级的RFID 标签芯片后，就很难再用探针接触芯片的引脚；进一步将RFID标签 芯片和标签天线封装在一起之后，就没有外部触点可供直接测量，因 此只能采用替代方案进行间接测量。

对于一个RFID标签整体而言，外部输入RFID标签的能量应该 与RFID标签消耗的能量及RFID标签反向散射对外输出的能量之和 相等。在相同外界环境参数和相同谐振频率上，RFID标签消耗的能 量可以认为是相等的，因此如能测量出外部输入RFID标签的能量以 及RFID标签反向散射对外输出的能量，则可以间接计算出RFID标 签消耗的能量，即RFID标签工作电平，以上测试过程一般可称为RFID 标签工作电平的基准测试。

基准测试的目的是通过设计合理的测试方法、测试流程和测试工 具对一类测试对象的某项性能指标进行测试，并且保证测试取得的结 果是可比较的、可重复的。使用基准测试方法对RFID标签的工作电 平进行测试，不仅可以得到一款RFID标签产品的工作电平相对值， 还可以通过和其它RFID标签产品的工作电平相比较，从而给出不同 款RFID标签理论读取距离的排名，挑选出最符合使用者需求的产品。