[发明专利]一种非接触式天线阻抗测量方法及其测量系统

说明书

一种非接触式天线阻抗测量方法及其测量系统，其测量方法包括如下步骤：（1）将天线、可调器件和芯片进行电连接，组成测量系统；（2）将测量系统放置于超高频RFID系统阅读距离范围内；（3）将可调器件阻抗变化3次，由超高频RFID系统软件分别记录阅读器标签启动功率及其对应频率；（4）利用3次测量获得的阅读器标签启动功率、可调器件阻抗和芯片组成的阻抗，进行数据处理计算，获得特定频率下天线的阻抗。本发明提出的非接触式天线阻抗测量方法，其测量操作简便快捷，并且具有测量效率高和测量的准确率高的优点。

技术领域

本发明涉及射频识别及天线技术领域，尤其涉及一种非接触式天线阻抗测量方法及其测量系统。

背景技术

RFID技术通过无线射频信号完成通信，无需通过与物体的物理接触即可获取和识别物体的相关信息，具有感应距离远、识别准确率高、读取速度快、信息存储量大等优点，广泛应用于工业生产、交通、物流等领域。随着RFID技术的发展与完善，RFID技术表现出巨大的应用潜力，应用场景更加多样化。

在天线性能研究中，阻抗匹配非常重要，在实际测试中，检测天线是否达到阻抗匹配取决于对其阻抗的测量。目前常见的天线阻抗测量方法是天线通过馈线连接到测量仪器，测量仪器测得天线阻抗，但往往存在信号经过馈线及校准的不充分导致测量结果与实际结果有较大偏差的缺点，特别是对于电小天线，由于测量夹具引起的误差将变得更严重。因此，研究一种测量方法简单、效率高且准确率高的非接触式天线阻抗测量方法及测量系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出一种非接触式天线阻抗测量方法，其有效利用RFID技术非接触式测量天线阻抗，简便快捷，测量方法简单，测量效率高，测量准确率高。

本发明的另一个目的在于提出一种非接触式天线阻抗的测量系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种非接触式天线阻抗测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将天线、可调器件和芯片进行电连接，组成测量系统；

(2)将测量系统放置于超高频RFID系统阅读距离范围内；

(3)将可调器件阻抗变化3次，由超高频RFID系统软件分别记录阅读器标签启动功率及其对应频率；

(4)利用3次测量获得的阅读器标签启动功率、可调器件和芯片组成的阻抗，进行数据处理计算，获得对应频率下天线的阻抗。

进一步说明，所述天线、可调器件和芯片进行电连接具体为：将天线、可调器件、芯片进行依次串联或先将可调器件和芯片并联，再与天线串联。

进一步说明，所述阅读器标签启动功率为：

其中，d是阅读器与天线之间的距离，λ₀是自由空间波长，P_th是标签芯片的激活功率，G_R(Θ，Φ)是阅读器标签增益，是标签天线增益，τ是功率传输系数，η_ρ是极化失配系数。

进一步说明，所述标签天线和标签芯片之间的功率传输系数为：

其中，S₁₁是反射系数，可调器件和芯片连接组成的阻抗为Z_c＝R_c+jX_c，天线阻抗为Z_a＝R_a+jX_a，表示Z_a的共轭阻抗，R_c是芯片阻抗的实部，X_c是芯片阻抗的虚部，R_a是天线阻抗的实部，X_a是天线阻抗的虚部，j为虚部的复数表示。