RFID系统与测试：发射功率与接收灵敏度

简介

在实施RFID系统时，有时需要大量的RFID测试，以确保实现应用中最优的读取面积和距离。虽然有些RFID应用对读取区域的距离或大小并不严格，但相反，许多应用专注于读取特定区域或覆盖区域内的标签。

例如，一家配备多个读区用于在工序工作的车辆制造工厂。在制造过程中，车辆不断在工厂内移动，进出不同的工位，每个工位都独一无二，安装不同的部件。每个站点都配备了RFID系统，用于识别车辆进入该站点时的独特标签，从而在整个设施内跟踪车辆的行进情况。如果一个站点的RFID系统读取距离超过20英尺，并且能在不同站点检测到车辆，那该系统存在缺陷。#20站的车辆现在被#20和#21站读取——这意味着数据现在不准确。通过使用RFID读取器设置（如读取器传输功率和读取灵敏度）定义每个读取区域，可以解决这个问题。

RFID发射功率

RFID发射功率是指RFID读卡器为与区域内的RFID标签通信而发射的射频能量。RFID发射功率以分贝每毫瓦（dBm）为单位测量和指定。读卡器的发射功率可从0 dBm到最大功率水平（通常在27 dBm到31.5 dBm之间）进行配置。RFID读取器的发射功率可以通过这里提供的表格轻松从dBm转换为毫瓦，甚至瓦特。

在RFID测试过程中，读取器的发射功率可以轻松调整和配置，以控制RFID系统读取标签的读取距离。减少或增加读卡器的发射功率并非简单的改变，因为发射功率是以对数刻度测量的。例如，如果你将读卡器的发射功率从30 dBm降低到27 dBm，实际上就是将读卡器的功率降低了50%。在尝试读取器发射功率时，重要的是要记住，将发射功率调整3 dBm，就能将你的RFID系统当前功率减半或翻倍。

当你提高或降低发射功率时，基本上就是改变通过RFID天线输出的功率，以读取更远或更短距离的标签。较低的发射功率对于定义读区和避免标签读出杂乱非常重要。在RFID测试时，务必尝试不同的发射功率，以了解系统的需求。

RFID接收灵敏度

RFID接收灵敏度（Rx灵敏度）基本上是衡量RFID读卡器在检测RFID标签时的灵敏度。在深入探讨接收灵敏度之前，首先需要了解RSSI（接收信号强度指示器）的概念。

在UHF RFID系统中，读卡器向附近的标签发送询问信号，标签通过背散射作出响应。读取器分析响应，并报告标签数据及信号的RSSI。RSSI，即接收信号强度指示器，是测量读取器查询RFID标签回波信号时所接收功率的指标。

当读卡器报告标签的RSSI值时，实际上是在报告该标签反散射响应信号的功率水平，该信号与读者初始传输信号的功率水平相关联。

RFID标签的RSSI值范围可从-30到-92 dBm不等，RSSI越接近0，信号越好。RFID读卡器越灵敏，越有可能读取信号较弱的标签。大多数固定RFID读取器的最大接收灵敏度在-84 dBm到-92 dBm之间，这些值可以像读取器发射功率一样配置。

用户实际上可以通过输入他们希望看到的RSSI值范围来控制接收灵敏度。例如，用户可以让斯科 CK-D3L只报告RSSI值在-30到-55之间的RFID标签。有了该参数，RFID读取器仍能读取该区域内的所有RFID标签，但只报告设定RSSI值内的标签。配置读取器的接收灵敏度类似于在RFID标签读取上加一个滤波器。

何时配置读卡器发射功率与接收灵敏度

在大多数RFID系统中，建议测试发射功率和接收灵敏度的不同设置，以创建理想的读取区域。但下面我将举两个可能倾向于使用其中一种的应用示例。

在RFID智能货架应用中，标记物品通常非常接近，这意味着配置接收灵敏度可能稍微困难一些。例如，一个架子天线的RSSI值可能约为-30 dBm，而任一侧的标记设备可能接近-35 dBm左右。当RSSI值相近时，对接收敏感度应用滤波器可能导致重要的标签读取遗漏。除了标记物品的接近性外，架子天线已经有非常明确的读取区域，以避免读取零散的RFID标签。在这类应用中，配置读取器发射功率可能是影响最大的。

在拥有多个RFID系统和读取区的制造工厂中，如果读区在环境中分布较为分散，配置接收灵敏度可能是定义这些区最有影响力的措施。这是因为带有RFID标记的车辆要么直接位于读取区域内，要么距离几英尺或几米的另一个读取区域——这意味着标签的RSSI值会明显不同。

这两个例子并不能保证你应该用哪个设置，因为每个应用和环境都不同。通常，在RFID测试中，定义读区时，必须同时配置发射功率和接收灵敏度。同时调整这两个设置可以确保在区域内读取正确的标签物品，消除任何零散的标签读取。

审核编辑 黄宇