能量测试模拟卡谐振频率计量方法
【专利摘要】本发明公开了一种能量测试模拟卡谐振频率计量方法，包括步骤：输出激发待测能量测试模拟卡发生振动的信号；通过测量仪器确定待测能量测试模拟卡是否发生了谐振；记录能量测试模拟卡发生谐振时输出信号的频率值。本发明为研制参考PICC标准装置提供测量技术支持，从而有助于实现在中国量值溯源和传递。为法定证件产品质量控制和管理提供计量保障，为13.56MHz射频识别相关产品的技术进步提供技术服务。
【专利说明】
能量测试模拟卡谐振频率计量方法
技术领域
[0001] 本发明涉及仪器测试技术领域，更具体地，涉及适用于13.56MHz的能量测试模拟 卡的谐振频率的计量方法研究。
[0002] 背景内容
[0003] 随着身份证在人们日常社会活动中的广泛应用，居民身份证阅读器的需求量增 大。为了保障法定证件的正常使用，公安部发布实施了GA450-2013居民身份证阅读器通用 技术要求，中国安全技术防范认证中心对社会发布实施社会公共安全产品认证实施规则 (以下简称《认证实施规则》）。
[0004] 就居民身份证阅读器而言，保证能够与身份证正常通讯的首要指标就是输出的能 量值要符合要求，因此对输出的能量值的定量测试及溯源性研究，是产品质量一致性、使用 可靠性与稳定性的关键点，是身份证件公共安全管理的重要技术支持。
[0005] 能量测试模拟卡(参考?10：(!1111&1、!11^11))是用于13.561抱射频识别设备的关键参 数，即射频识别设备能量值测试的专用计量标准器，能量测试模拟卡根据使用需求分为两 种，一种是用于最大工作场强，即7.5A/m rms测量的称为最大场强测试模拟卡（参考PICC (Hmax)，一种是用于最小工作场强即1.5A/m rms测试的称为最小场强测试模拟卡（参考 PICC(Hmin)，对此在GA450、《认证实施规则》、身份证产品标准中均有详细使用规定。
[0006] 能量测试模拟卡有两个关键参数:谐振频率与磁场强度。但是到目前为止，在中国 无法实现计量和量值溯源，使得能量测试模拟卡无法作为计量器具在相关产品质量控制、 评价中使用。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术的不足，本发明提出一种能量测试模拟卡的谐振频率的计量方法， 为制作能量测试模拟卡产品、调试提供技术方法，实现能量测试模拟卡在中国量值溯源和 传递，为法定证件产品质量控制和管理提供计量保障，为13.56MHz射频识别相关产品的技 术进步提供技术服务。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009] 能量测试模拟卡谐振频率计量方法，主要包括如下步骤：
[0010] S1射频信号发生器与测量线圈组合输出用于激发待测能量测试模拟卡发生振动 的交变磁场信号；
[0011] S2测量线圈与待测能量测试模拟卡的线圈部分相互平行放置；
[0012] S3通过高阻抗电压表检测值的变化，确定待测能量测试模拟卡是否发生了谐振；
[0013] S4记录待测能量测试模拟卡发生谐振时步骤S1输出射频信号的频率值；
[0014] S5步骤S4中记录的输出射频信号的频率值为所述待测能量测试模拟卡的谐振频 率。
[0015] 需要说明的是，步骤S1具体包括：
[0016] 1.1)设置射频信号发生器输出信号的参数；
[0017] 1.2)连续调节输出射频信号的电压幅度，至输出高阻抗电压表直流电压值为3V;
[0018] 1.3)保持所述输出射频信号的电压幅度不变，改变输出射频信号的频率。
[0019] 进一步需要说明的是，步骤1.1)中所述参数的波形为正弦波，频率为13.56MHz，幅 度为(0~12)VP-p，且连续可调。
[0020] 进一步需要说明的是，步骤1.3)中，改变输出射频信号的频率具体为在频率区间 以标称值为中心按照1 kHz的间隔改变输出信号频率。
[0021] 进一步需要说明的是，当所述待测能量测试模拟卡为测量最小场强1.5A/m的能量 测试模拟卡时，所述标称值为13.56MHz ;当所述待测能量测试模拟卡为用于测量最大场强 7.5A/m的能量测试模拟卡时，所述标称值为19MHz。
[0022]进一步需要说明的是，当所述待测能量测试模拟卡为测量最小场强1.5A/m的能量 测试模拟卡时，所述频率区间为13.56MHz ± 2kHz ;当所述待测能量测试模拟卡为用于测量 最大场强7.5A/m的能量测试模拟卡时，所述频率区间为19MHz ± 2kHz。
[0023] 作为本发明的另一个技术方案，能量测试模拟卡谐振频率计量方法，主要包括如 下步骤：
[0024] S1矢网信号发生器与测量线圈组合输出用于激发待测能量测试模拟卡发生振动 的交变磁场信号；
[0025] S2测量线圈与待测能量测试模拟卡的线圈部分相互平行进行放置；
[0026] S3通过矢量网络分析仪显示波形的变化，确定待测能量测试模拟卡是否发生了谐 振；
[0027] S4记录能量测试模拟卡发生谐振时波形峰值的频率值为谐振频率值。
[0028]需要说明的是，步骤S1具体包括：
[0029] 1.1)设置矢网分析仪工作状态为S21，即信号从矢网分析仪的1 口发出，2 口接收；
[0030] 1.2)设置矢网分析仪的显示频率范围，分辨率带宽、输出功率；
[0031] 1.3)设置标记MARKER，MARKER1标识值为1356MHz，将MARKER2放置在波形峰值位 置。
[0032]需要说明的是，步骤S1中，交变磁场信号为正弦波，频率范围为15MHz或25MHz，功 率为5dBm或OdBm。
[0033] 需要说明的是，步骤1.3)中，通过MARKER2测试值与MARKER1标识值比较，对电位器 C3进行调整，观测波形变化，使谐振频率值符合要求。
[0034] 本发明的有益效果在于：提出了能量测试模拟卡谐振频率技术指标，建立了测试 系统；提出了能量测试模拟卡谐振频率的计量方法、能量测试模拟卡产品谐振频率的调试 方法。找到了量值溯源的方法途径。大量试验数据表明，建立的测试系统测量数据能够复 现，重复性稳定性试验表明，本发明性能可以达到中国国家标准计量器考核要求。为能量测 试模拟卡的制作、调试、计量提供了方法依据。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明实施例一的电路不意图；
[0036] 图2为本发明实施例二的电路不意图；
[0037] 图3为本发明实施例二的连接示意框图；
[0038]图4为测量线圈的结构示意图；
[0039]图5为能量测试模拟卡的结构示意图；
[0040]图6为能量测试模拟卡的电路示意图；
[0041 ]图7为能量测试模拟卡谐振频率的量值溯源与传递示意图。
【具体实施方式】
[0042]以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方 案为前提，给出了详细实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施 例。
[0043] 参考PICC(Hmin，Hmax)由于用途不同分为：用于测量最小场强（1.5A/m)的能量测 试模拟卡参考PICC(Hmin)和用于测量最大场强（7.5A/m)的能量测试模拟卡参考PICC (Hmax)〇
[0044] 参考PICC(Hmin，Hmax)的主要技术指标如下：
[0045] 参考 PICC(Hmin)
[0046] 谐振频率:13.56MHz，最大允许误差不超过± 2kHz;
[0047] 直流电压:3V，最大允许误差不超过±6%;
[0048] 参考 PICC(Hmax)
[0049] 谐振频率:19MHz，最大允许误差不超过± 2kHz;
[0050] 直流电压:3V，最大允许误差不超过±6%。
[0051 ] 参考PICC(Hmin，Hmax)由PICC活动区和PICC功能模拟区组成，如图5所示。
[0052]参考PICC(Hmin，Hmax)根据电磁感应定律，采用电感耦合方式与射频读写设备进 行能量的传递和工作。其中活动区部分模拟1C卡的线圈部分，功能模拟区模拟1C卡能量电 路，将感应电压转换为给微型芯片提供工作需要的直流电压。
[0053] 如图6所示，参考PICC (Hmin，Hmax)从电路上分包括2个模块，分别是：
[0054] (1)谐振电路模块:由电感(线圈）和电容C2C3组成的谐振电路。
[0055] 功能:谐振在特定的频率点，为能量测试模拟卡工作提供能量。
[0056] 工作原理:参考PICC(Hmin，Hmax)线圈回路的分布电容C2和外接调谐振电容C3与 线圈L2并联形成LC振荡回路2,其谐振频率为f，当参考PICC(Hmin，HmaX)线圈置于阅读器的 交变磁场中并且谐振频率f与阅读器交变磁场的频率fo相同时，谐振回路1，2产生谐振。谐 振使的阅读器天线线圈产生非常大的电流，使得参考PICC(Hmin，Hma X)线圈上的感应电压 达到最大值。
[0057] (2)电压模块：由两部分组成：
[0058]第一部分由四个二极管D1D2D3D4组成的检波电路。
[0059] 功能:是把获得的交流信号变成直流信号。
[0060] 第二部分是由后面的C4和R1R2R3组成的滤波输出电路。
[0061] 功能:主要是平滑滤波前面检波出来的直流信号并按照要求调整为3V输出。
[0062]工作原理：将线圈上获得的感应电压经过二极管整流滤波转化为稳定的直流电 压。
[0063]根据上述能量测试模拟卡的结构特点和工作原理，本发明提供一种能量测试模拟 卡谐振频率校准装置。其中包括基于逐点法的能量测试模拟卡谐振频率校准装置和基于扫 频法的能量测试模拟卡谐振频率校准装置。
[0064] 实施例一
[0065] 实施例一为基于逐点法的能量测试模拟卡谐振频率校准装置。
[0066] 如图1所示，能量测试模拟卡谐振频率校准装置，包括信号发生器、测量线圈、待测 能量测试模拟卡、具有显示装置的高阻抗电压表;所述测量线圈包括等效电容C1和电感L1， 所述等效电容C1和电感L1组成振荡电路一，所述信号发生器与所述振荡电路一连接;可调 电容C3、待测能量测试模拟卡的线圈电感L2与电容C2构成振荡电路二，所述振荡电路二与 振荡电路一构成电感耦合电路;所述高阻抗电压表在待测能量测试模拟卡的输出端采集信 号并在显示装置上进行显示。
[0067]进一步地，所述振荡电路一与所述振荡电路二通过测试架正相对平行固定，相互 之间间距为l〇mm。
[0068] 进一步地，所述射频信号发生器通过功率放大器连接于所述振荡电路一。
[0069] 如图4所示，所述测量线圈包括接插件101和导线102,所述导线围成四个圆角的方 形线圈，导线的两个端部连接于所述接插件。所述接插件为SMA射频同轴连接器。与测量线 圈连接的测试线采用半柔性电缆，型号670-41，两端连接器为SMA/BNC，长度小于30cm，测试 线一端与测量线圈的SMA射频同轴连接器连接，另一端与信号源输出端连接。目的减小由于 近场磁场环境下测量产生的测量结果不确定度。
[0070] 更进一步，所述导线102围成的方形线圈为长72_X宽42_，四个圆角半径为5_， 导线宽度为〇.5mm。
[0071] 图1中，C1、L1为测量线圈的等效电容和电感，用于组成振荡电路一，将信号源产生 的射频信号转变为交变磁场信号输出。L2、C2为能量测试模拟卡线圈电感和电容，C3为可调 电容，L2C2C3组成振荡电路二。测试架的作用使振荡电路一、二能够发生电感耦合，C3为可 调电容，对能量测试模拟卡的谐振频率进行调整。D1-D4组成检波电路，将交流信号转变为 直流信号。C4R1R2R3组成的滤波输出电路，作用是平滑滤波前面检波出来的直流信号并按 照要求调整R2使输出为3V<J1为转换开关，作用在调试与测量中进行转换。
[0072] 利用基于逐点法的能量测试模拟卡谐振频率校准装置进行谐振频率的校准方法 主要包括如下步骤：
[0073] S1射频信号发生器与测量线圈组合输出用于激发待测能量测试模拟卡发生振动 的交变磁场信号；
[0074] S2测量线圈与待测能量测试模拟卡的线圈部分相互平行放置；
[0075] S3通过高阻抗电压表检测值的变化，确定待测能量测试模拟卡是否发生了谐振；
[0076] S4记录待测能量测试模拟卡发生谐振时步骤S1输出射频信号的频率值；
[0077] S5步骤S4中记录的输出射频信号的频率值为所述待测能量测试模拟卡的谐振频 率。
[0078]进一步的，步骤S1具体包括：
[0079] 1.1)设置射频信号发生器输出信号的参数；
[0080] 1.2)连续调节输出射频信号的电压幅度，至输出高阻抗电压表直流电压值为3V;
[0081] 1.3)保持所述输出射频信号的电压幅度不变，改变输出射频信号的频率。
[0082] 进一步地，步骤1.1)中所述参数的波形为正弦波，频率为13.56MHz，幅度为（0~ 12)VP-P，且连续可调。
[0083] 进一步地，步骤S2中，无谐振时，高阻抗电压表显示为某个常数，当某个频率恰好 与能量测试模拟卡的谐振频率相同时，待测能量测试模拟卡发生谐振，能量测试模拟卡输 出端连接的高阻抗电压表检测到的功率值达到最大，并从高阻抗电压表中能看到某个值为 最大(逐点法）。
[0084] 进一步地，步骤1.3)中，改变输出射频信号的频率具体为在频率区间以标称值为 中心按照1 kHz的间隔改变输出信号频率。
[0085] 进一步，当所述待测能量测试模拟卡为测量最小场强1.5A/m的能量测试模拟卡 时，所述标称值为13.56MHz ;当所述待测能量测试模拟卡为用于测量最大场强7.5A/m的能 量测试模拟卡时，所述标称值为19MHz。
[0086] 更进一步地，当所述待测能量测试模拟卡为测量最小场强1.5A/m的能量测试模拟 卡时，所述频率区间为13.56MHz ± 2kHz ;当所述待测能量测试模拟卡为用于测量最大场强 7.5A/m的能量测试模拟卡时，19MHz ± 2kHz。
[0087] 谐振频率可根据汤姆逊公式(1)计算得到：
[0089] 由公式（1)可知，能量测试模拟卡谐振频率f是根据参考PICC(Hmin，Hmax)振荡电 路的电容C2C3和电感L2决定的。
[0090] 本实施例中，各设备参数如表1所示：
[0091] 表1
[0092]
[0093]
[0094] 实施例二
[0095] 实施例二为基于扫频法的能量测试模拟卡谐振频率校准装置。如图2和图3所示， 包括矢网信号发生器、测量线圈、待测能量测试模拟卡、具有显示装置的矢量网络分析仪； 所述测量线圈包括等效电容C1和电感L1，所述等效电容C1和电感L1组成振荡电路一，所述 信号发生器与所述振荡电路一连接;可调电容C3、待测能量测试模拟卡的线圈电感L2与电 容C2构成振荡电路二，所述振荡电路二与振荡电路一构成电感耦合电路;所述矢量网络分 析仪在待测能量测试模拟卡的输出端采集信号并在显示装置上进行显示。在本实施例中， 所述矢量网络分析仪同时也作为所述矢网信号发生器使用。
[0096]进一步地，所述振荡电路一与所述振荡电路二通过所述测试架正相对平行固定， 相互之间间距为l〇mm。
[0097] 进一步地，如图4所示，所述测量线圈包括接插件101和导线102,所述导线围成四 个圆角的方形线圈，导线的两个端部连接于所述接插件。
[0098] 更进一步地，所述导线围成的方形线圈为长72mmX宽42mm，四个圆角半径为5mm， 导线宽度为〇.5mm。
[0099]图2中，C1、L1为测量线圈的等效电容和电感，用于组成振荡电路一，将矢网信号发 生器发出的矢网信号转变为交变磁场信号输出。L2、C2为能量测试模拟卡线圈电感和电容， C3为可调电容，L2C2C3组成振荡电路二。测试架的作用使振荡电路一、二能够发生电感耦 合，C3为可调电容，对能量测试模拟卡的谐振频率进行调整。D1-D4组成检波电路，将交流信 号转变为直流信号。C4R1R2R3组成的滤波输出电路，作用是平滑滤波前面检波出来的直流 信号并按照要求调整R2使输出为3V<J1为转换开关，作用在调试与测量中进行转换。
[0100] 利用上述基于扫频法的能量测试模拟卡谐振频率校准装置进行能量测试模拟卡 谐振频率测定的方法主要包括如下步骤：
[0101] S1矢网信号发生器与测量线圈组合输出用于激发待测能量测试模拟卡发生振动 的交变磁场信号；
[0102] S2测量线圈与待测能量测试模拟卡的线圈部分相互平行进行放置；
[0103] S3通过矢量网络分析仪显示波形的变化，确定待测能量测试模拟卡是否发生了谐 振；
[0104] S4记录能量测试模拟卡发生谐振时波形峰值的频率值为谐振频率值。
[0105]进一步的，步骤S1具体包括：
[0106] 1.1)设置矢网分析仪工作状态为S21，即信号从矢网分析仪的1 口发出，2 口接收；
[0107] 1.2)设置矢网分析仪的显示频率范围，分辨率带宽、输出功率；
[0108] 1.3)设置标记MARKER，MARKER1标识值为1356MHz，将MARKER2测试值放置在波形峰 值位置。
[0109] 进一步地，步骤S1中，交变磁场信号为正弦波，频率范围为15MHz或25MHz，功率为 5dBm或0dBm。
[0110] 进一步地，步骤S2中，无谐振时，矢量网络分析仪的显示装置显示为某个常数，当 某个频率恰好与能量测试模拟卡的谐振频率相同时，待测能量测试模拟卡发生谐振，能量 测试模拟卡输出端连接的矢量网络分析仪检测到的功率值达到最大，并从矢量网络分析仪 的显示装置中能看到出现波峰或波谷(扫频法）。
[0111] 进一步地，步骤S3中，通过MKr2测试值与MKrl标识值比较，对电位器C3进行调整， 观测波形变化，使谐振频率值符合要求。
[0112] 谐振频率可根据汤姆逊公式(1)计算得到：
[0114] 由公式（1)可知，谐振频率f是根据能量测试模拟卡振荡电路的电容C2C3和电感L2 决定的。
[0115] 所述基于扫频法的能量测试模拟卡谐振频率校准装置中各设备技术要求如表2所 不。
[0116] 表2
[0117]
[0118] 上述能量测试模拟卡谐振频率校准装置(包括逐点法和扫频法)性能指标如下： [0119]信号输出：正弦波
[0120] 频率范围：10kHz~250MHz，最大允许误差：< ±5X10一7
[0121] 幅度范围：〇~50W
[0122] 输出阻抗:50 Ω。
[0123] 以下将进一步验证上述能量测试模拟卡谐振频率校准装置的有效性：
[0124] 为了证明谐振频率校准装置性能的有效性，采用逐点法和扫频法对同一样品在相 同测量环境下测试。
[0125] 1、试验方法及数据
[0126] (1)实验分类与装置：
[0127] 1#试验:逐点法，装置见表1。
[0128] 2#试验:扫频法，装置见表2。
[0129] (2)样品：参考PICC(Hmin)
[0130] (3)环境条件：
[0131] 温度：（20±5)Γ;
[0132] 相对湿度：<80%;
[0133] 测试装置周围无振动、无电磁场干扰影响；
[0134] 试验地点:公安部第一研究所神盾计量校准中心418室
[0135] (4)依据:JJG(公安）1-2014相应条款
[0136] (5)特殊要求：
[0137] 1#，2#试验采用的测试线圈、测试架、测试线及适配器均相同。
[0138] 参考PICC(Hmin)谐振频率测量结果见表3
[0139] 表3
[0140]
[0141] 表3测量数据结果显示：同一样品在同样测量环境下1#、2#试验结果的测量误差为 0.001MHz，说明两套校准装置具有可比性，测量数据有效。
[0142] 2、测量结果的不确定度分析
[0143] 2.1能量测试模拟卡谐振频率测量结果的不确定度分析
[0144] 2.1.1数学模型
[0145] Af = Afc+Afm (2)
[0146] 式中：Δ f为谐振频率测量误差；
[0147] Δ f。为谐振频率测量值重复性引入误差；
[0148] 为信号发生器频率最大允许误差。
[0149] 2.1.2方差和灵敏系数
[0150] 由（2)式得方差为：
[0151] uc2( A f) = c2( Δ fc)u2( Δ f〇)+c2( Δ fm)u2( Δ fm) (3)
[0152] 式中:u( △ f。)为谐振频率测量值重复性带来的不确定度分量。
[0153] u( △ fm)为信号发生器频率最大允许误差带来的不确定度分量。
[0155] 故：
[0156] uc2( A f )=u2( Δ fc)+u2( Δ fm) (4)
[0157] 2.1.3测量不确定度评定
[0158] 对于标称值为13.56MHz的能量测试模拟卡谐振频率测试结果进行测量不确定度 评定。
[0159] 2.1.3.1标准不确定度A类评定
[0160] 设能量测试模拟卡谐振频率测量值重复性实验标准差为s(f。），则?!(Δ?^) = 8 (f。）。重复性试验数据如表4所示
[0161] 表4
[0162] 单位:MHz
[0163]
[0164] 读取10次测量结果见表2,按正态分布评定，计算实验标准差s(fc)，自由度Vi = 9， 故：
[0166] 2.1.3.2标准不确定度B类评定
[0167] 设信号发生器频率准确度引起的标准不确定度分量为u( △ fm)。
[0168] 信号发生器在频率测量点13.56MHz处频率准确度引入的频率误差Δ fm为：
[0169] Δ fm= ( ± 1 X 10-5 X 13 · 56) = ±0 · 0001356(MHz)，由于频率测量误差服从矩形分 布，故：
[0171]估计自由度V2-⑴
[0172] 2.1.3.3标准不确定度分量如表5所示：
[0173]表5
[0176] 2.1.3.4合成标准不确定度
[0177] 以上两个分量相互独立，计算合成标准不确定度1!。（ Δ f)
[0179] 2.1.3.5合成标准不确定度的有效自由度Veff (f)
[0181] 2.1.3.6扩展不确定评定
[0182] 根据能量测试模拟卡谐振频率检定方法，本测量共有两项不确定度分量，分别服 从正态分布和均匀分布，可以估计被测量f为服从正态分布。
[0183] 取置信概率p = 0.95，Veff (f) = 14，查t分布表得到：
[0184] k95 = t95(veff(f )) = ?9δ(?4) =2.14
[0185] 故U95 = k95Xuc( Δ?·) = 2·14Χ0·00019 ? 0·00041(ΜΗζ)。
[0186] 2.1.3.7结论
[0187] 根据JJG(公安）1-2014要求能量测试模拟卡在谐振频率为13.56MHz的最大允许误 差± 2kHz，从上述分析得到U95 = 0.41kHz，因此可以判断能够满足《规程》要求。
[0188] 2.2对于能量测试模拟卡在谐振频率为19MHz的测量不确定度分析
[0189] 2 . 2 . 1能量测试模拟卡在19 Μ Η z谐振频率测量结果的不确定度分析方法同 13.56MHz。评定后其扩展不确定度为：
[0190] U95 = k95Xuc( Af) = 2.10X0.00021 * 0.00045(MHz)
[0191] 2.2.2结论
[0192] 根据JJG(公安）1-2014要求，能量测试模拟卡谐振频率为19MHz点的最大允许误差 ±2kHz，从上述分析得到U 95 = 0.45kHz，因此可以判断能够满足《规程》要求。
[0193] 3、结论
[0194] 实验数据及测量结果的不确定度分析表明：本发明的能量测试模拟卡(参考PICC (Hmin，Hmax))谐振频率校准装置性能符合J JG (公安)1 -2014的要求，满足计量的需要。
[0195] 参考PIC C (Hm i η，Hma X)谐振频率的量值溯源与传递
[0196] 参考PICC(Hmin，Hmax)谐振频率的量值溯源与传递如图7所示。
[0197] 如图7所示，本发明的能量测试模拟卡谐振频率校准装置的各项参数能够在国内 实现有效溯源，满足能量测试模拟卡按照JJG(公安）1-2014进行校准的需要，是规程能够实 施的硬件设备能力支撑。解决了国内外装置不能在国内溯源、能量测试模拟卡不能在国内 溯源的难题。
[0198] 对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的 改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1. 能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，主要包括如下步骤： S1射频信号发生器与测量线圈组合输出用于激发待测能量测试模拟卡发生振动的交 变磁场信号； S2测量线圈与待测能量测试模拟卡的线圈部分相互平行放置； S3通过高阻抗电压表检测值的变化，确定待测能量测试模拟卡是否发生了谐振； S4记录待测能量测试模拟卡发生谐振时步骤S1输出射频信号的频率值； S5步骤S4中记录的输出射频信号的频率值为所述待测能量测试模拟卡的谐振频率。2. 根据权利要求1所述的能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，步骤S1具体 包括： 1.1) 设置射频信号发生器输出信号的参数； 1.2) 连续调节输出射频信号的电压幅度，至输出高阻抗电压表直流电压值为3V; 1.3) 保持所述输出射频信号的电压幅度不变，改变输出射频信号的频率。3. 根据权利要求2所述的能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，步骤1.1)中 所述参数的波形为正弦波，频率为13.56MHz，幅度为(0~12) VP-P，且连续可调。4. 根据权利要求2所述的能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，步骤1.3) 中，改变输出射频信号的频率具体为在频率区间以标称值为中心按照1 kHz的间隔改变输出 信号频率。5. 根据权利要求4所述的能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，当所述待测 能量测试模拟卡为测量最小场强1.5A/m的能量测试模拟卡时，所述标称值为13.56MHz ;当 所述待测能量测试模拟卡为用于测量最大场强7.5A/m的能量测试模拟卡时，所述标称值为 19MHz〇6. 根据权利要求4所述的能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，当所述待测 能量测试模拟卡为测量最小场强1.5A/m的能量测试模拟卡时，所述频率区间为13.56MHz ± 2kHz ;当所述待测能量测试模拟卡为用于测量最大场强7.5A/m的能量测试模拟卡时，所述 频率区间为19MHz ± 2kHz。7. 能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，主要包括如下步骤： S1矢网信号发生器与测量线圈组合输出用于激发待测能量测试模拟卡发生振动的交 变磁场信号； S2测量线圈与待测能量测试模拟卡的线圈部分相互平行进行放置； S3通过矢量网络分析仪显示波形的变化，确定待测能量测试模拟卡是否发生了谐振； S4记录能量测试模拟卡发生谐振时波形峰值的频率值为谐振频率值。8. 根据权利要求1所述的能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，步骤S1具体 包括： 1.1) 设置矢网分析仪工作状态为S21，即信号从矢网分析仪的1 口发出，2 口接收； 1.2) 设置矢网分析仪的显示频率范围，分辨率带宽、输出功率； 1.3) 设置标记MARKER，MARKER1标识值为13.56MHz，将MARKER2测试值放置在波形峰值 位置。9. 根据权利要求1所述的能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，步骤S1中， 交变磁场信号为正弦波，频率范围为15MHz或25MHz，功率为5dBm或OdBm。10.根据权利要求1所述的能量测试模拟卡谐振频率计量方法，其特征在于，步骤1.3) 中，通过MARKER2测试值与MARKER1标识值比较，对电位器C3进行调整，观测波形变化，使谐 振频率值符合要求。
【文档编号】G01R23/02GK105866541SQ201610412022
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】汪民, 胡志昂, 谢峰, 刘飞, 邬鹏程, 金明亮, 田昕, 胡佳, 席小雷, 孙静, 李文洁, 张艳军
【申请人】公安部第研究所, 公安部第一研究所, 北京中盾安全技术开发公司