一种低成本灵敏度测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及RFID领域，特别是一种低成本灵敏度测试装置。
【背景技术】
[0002]射频识别即RFID(Rad1 Frequency Identificat1n)是利用射频信号识别目标对象并获取其相关数据信息的一种自动识别技术。RFID系统一般由读写器、标签及天线组成，它利用无线射频方式实现读写器与标签(识别目标)进行数据交互。接收灵敏度通常定义为误码率或误包率不超过某个指定值时的最小接收功率，用来表征接收设备正确解调接收到的信号时所需的最小功率，是RFID系统中读写器、标签的重要性能指标之一。
[0003]2.45GHz RFID国家标准为中国国家标准化管理委员会于2012年发布的短距窄带数据传输协议，该协议规定的RFID系统采用读写器先讲的工作方式，每次通信过程均是由读写器先发送命令，标签对收到的读写器命令进行响应，标签在未收到读写器命令的情况下不主动发送信息。因此在测试2.45GHz RFID国标读写器或标签接收灵敏度时，除需进行误码率或误包率统计外，还需测试装置支持2.45GHz RFID国标物理层、链路层数据帧收发功能来模拟标签对被测读写器命令进行响应或模拟读写器向被测标签发送命令，并在确保准确接收被测设备数据帧的前提下，支持发送功率控制，其最小发送功率必须低于被测读写器或标签的接收灵敏度。目前，没有可以测试灵敏度的装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型是针对2.45GHzRFID国标读写器及标签设计的一种低成本接收灵敏度测试装置，不需要配合频谱分析仪等其它测试仪器，即可完成读写器、标签接收灵敏度测试，大大降低了测试成本。该装置支持2.45GHz RFID国标物理层、链路层数据帧收发功能，支持高接收灵敏度读写器及标签的测试，并提供高隔离度的接收、发送射频接口，便于增加外部衰减器等，进一步提高灵敏度测试范围，同时，该装置能够在大范围内精确调节装置发送功率，满足不同条件下的灵敏度测试需求。
[0005]本实用新型包括主控单元、射频TR芯片、可调衰减单元与固定衰减单元，典型地，采用USB直接供电，主控单元通过USB接口与外部控制主机通信，接收用户命令，并返回响应，通过SPI接口与射频TR芯片通信，实现2.45GHz RFID国标物理层、链路层数据帧收发功能，并控制可调衰减单元、固定衰减单元改变输出功率、切换收发通路，射频TR芯片依次通过可调衰减单元、固定衰减单元连接至射频接收、发送接口 ；可调衰减单元采用了大步进和小步进数控衰减器级联的形式，实现发送功率在某个功率区间的精确控制，同时提供了一条无衰减的射频通路，以尽可能降低测试装置本身在接收状态下的接收灵敏度损耗和最大功率发送状态下的功率损耗，确保接收小功率数据帧时的准确性或满足大功率发送数据帧的需求；固定衰减单元提供了带有固定衰减器的射频通路和无衰减射频通路，可以根据设置的发送功率所属的区间选择是否启用固定衰减，以实现发送功率的区间控制，并在无衰减射频通路中通过一级射频开关进行收发通路分离，于此同时，在射频接收通路中，采用级联射频开关的形式，提高射频接收、发送接口隔离度，便于增加外部衰减器等，进一步提高灵敏度测试范围。
【附图说明】
[0006]图1灵敏度测试装置结构图
【具体实施方式】
[0007]本实用新型提供了一种低成本灵敏度测试装置，如图1所示，包括主控单元101、射频TR芯片102、可调衰减单元103与固定衰减单元104，典型地，采用USB直接供电，
[0008]主控单元101，通过USB接口与外部控制主机通信，接收用户命令，并返回响应，通过SPI接口与射频TR芯片102通信，实现2.45GHz RFID国标物理层、链路层数据帧收发功能，并通过控制可调衰减单元103、固定衰减单元104改变输出功率、切换收发通路;所述实现2.45GHz RFID国标物理层、链路层数据帧收发功能为现有技术，在此不再赘述；
[0009]射频收发(TR)芯片102，依次通过可调衰减单元103、固定衰减单元104连接至射频接收、发送接口，实现收发通路；
[0010]可调衰减单元103，采用了大步进数控衰减器1031和小步进数控衰减器1032级联的形式，实现发送功率在功率区间的精确控制，同时提供了一条无衰减的射频通路，以尽可能降低测试装置本身在接收状态下的接收灵敏度损耗和最大功率发送状态下的功率损耗，确保接收小功率数据帧时的准确性或满足大功率发送数据帧的需求;所示功率区间根据需要设定；
[0011]固定衰减单元104，提供了带有固定衰减器1041的射频通路和无衰减射频通路，并在无衰减射频通路中通过一级射频开关进行收发通路分离，与此同时，在射频接收通路中，采用级联射频开关的形式，提高射频接收、发送接口隔离度，便于增加外部衰减器等，进一步提高灵敏度测试范围。
[0012]主控单元1I包括:主控微处理器1011、USB-UART芯片1012;
[0013]主控微处理器1011经USB-UART芯片1012与外部控制主机通信，接收用户命令，并返回响应，控制射频TR芯片102收发2.45GHz RFID国标读写器命令或标签响应，同时控制测试装置发送功率与收发通路的切换，完成灵敏度测试。
[0014]具体的，主控微处理器1011，根据接收数据中的功率值，确定所述功率值所属的功率区间，通过控制射频开关SPDTl?SPDT5切换通路，实现与所述功率区间对应的通路，以保证该装置的接收灵敏度；同时，根据接收的功率值，选择控制字，控制可调衰减单元103中的大步进数控衰减器1031及小步进数控衰减器1032，所述控制字与功率衰减度对应；当测试装置发送数据时，将射频TR芯片102设置于发送功率档位，并根据所述功率设置可调衰减单元103为对应状态，所述射频TR芯片有不同的发送功率档位，根据输出功率选择射频TR芯片102的发送功率档位；如果当前设置功率值在高功率区间范围内，应通过SPDT3、SPDT4、STOT6切换固定衰减单元为无衰减发送状态；否则，应通过SPDT3、SPDT6切换固定衰减单元为固定衰减器状态，同时为保证收发隔离度，还应通过SPDT5断开接收接口的连接；
[0015]大步进数控衰减器1031，根据接收的控制字，将功率衰减与所述控制字对应的幅度；
[0016]小步进数控衰减器1032，根据接收的控制字，将功率衰减与所述控制字对应的幅度；
[0017]同样的，固定衰减器1041，接入时将功率衰减固定幅度。
【主权项】
1.一种低成本灵敏度测试装置，其特征在于，该装置包括主控单元、射频TR芯片、可调衰减单元与固定衰减单元， 主控单元，通过USB接口与外部通信，接收命令，并返回响应，与射频TR芯片通信，通过控制可调衰减单元、固定衰减单元改变输出功率，切换通路； 射频TR芯片，与可调衰减单元、固定衰减单元相连，实现收发通路； 可调衰减单元，用于根据主控单元控制选择无衰减通路或级联衰减通路； 固定衰减单元，根据主控单元控制选择无衰减通路或固定衰减通路。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，主控单元进一步包括:主控微处理器、USB-UART芯片； 主控微处理器，经USB-UART芯片与外部通信，根据接收数据中的功率值，确定所述功率值所属的功率区间，通过控制射频开关SPDTl?SPDT5切换通路； USB-UART芯片，将外部数据发送给主控微处理器。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于， 主控微处理器，根据接收的功率值，确定所述功率值所属的功率区间，将通路切换成与所述功率区间对应的通路。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于， 主控微处理器，根据接收的功率值，选择控制字，控制大步进衰减器及小步进衰减器； 大步进衰减器，用于根据控制字，将功率衰减与所述控制字对应的幅度； 小步进数控衰减器，根据控制字，将功率衰减与所述控制字对应的幅度。5.根据权利要求4中所述的装置，其特征在于，所述固定衰减单元进一步包括:固定衰减器； 主控微处理器，用于功率值在高功率区间范围内，控制SPDT3、SPDT4、STOT6切换固定衰减单元为无衰减发送状态；否则，控制SPDT3、SPDT6切换固定衰减单元为固定衰减器状态，同时，控制SPDT5断开接收接口的连接； 固定衰减单元，功率值在高功率区间，将SPDT3、SPDT4、SPDT6切换到无衰减发送状态； 功率值在低功率区间，将SPDT3、SPDT6切换为固定衰减器状态。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于， 固定衰减器，接入时，将功率衰减固定幅度。7.根据权利要求6中所述的装置，其特征在于，该装置采用USB直接供电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种低成本灵敏度测试装置，该装置包括主控单元，通过USB接口与外部通信，接收命令，并返回响应，与射频TR芯片通信，通过控制可调衰减单元、固定衰减单元改变输出功率，切换通路；射频TR芯片，与可调衰减单元、固定衰减单元相连，实现收发通路；可调衰减单元，用于根据主控单元控制选择无衰减通路或级联衰减通路；固定衰减单元，根据主控单元控制选择无衰减通路或固定衰减通路。该装置具有测试成本低、测试灵敏度高、输出功率动态范围大、收发隔离度高等特征。
【IPC分类】H04B17/29, H04B17/15
【公开号】CN205283553
【申请号】CN201520969136
【发明人】王宇飞, 马纪丰, 高峰
【申请人】华大半导体有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月30日