專利名稱：射頻測(cè)試方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種射頻(radio frequency,即RF)測(cè)試方法與裝置。
背景技術(shù)：
某些行業(yè)經(jīng)常需要進(jìn)行射頻測(cè)試，例如產(chǎn)品供貨商或大型量販店等物流業(yè)者會(huì)將無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽(radio frequency identification tag，簡(jiǎn)稱為RFIDtag)貼附在各種不同產(chǎn)品上，而無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽很容易受到各種產(chǎn)品影響而產(chǎn)生性能的變化，需要改變貼附位置并改變標(biāo)簽種類才能應(yīng)付各種產(chǎn)品的應(yīng)用。對(duì)這些業(yè)者而言，無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率測(cè)試極為重要。所謂啟動(dòng)功率是一個(gè)臨界值，當(dāng)無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器向無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽發(fā)射信號(hào)，只要無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽接收到的信號(hào)功率達(dá)到其啟動(dòng)功率，就能啟動(dòng)無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽，使無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽發(fā)出響應(yīng)信號(hào)。這種射頻測(cè)試，最理想的環(huán)境是無(wú)響室(anechoic chamber)，因?yàn)楸椴荚跓o(wú)響室內(nèi)的吸波體(absorber)可避免射頻信號(hào)在傳遞中產(chǎn)生的反射及散射等干擾所造成的測(cè)量誤差，但是無(wú)響室的建置費(fèi)用昂貴，還需要昂貴的特殊設(shè)備和專業(yè)人員操作。所以即使以租借方式，所需費(fèi)用也很高，而且需要配合租借廠商的地點(diǎn)和時(shí)間。然而，如果不在無(wú)響室內(nèi)測(cè)試，而是在無(wú)響室外的非理想環(huán)境進(jìn)行測(cè)試，一定會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)程度的誤差，而且在不同環(huán)境或條件下測(cè)試會(huì)有不同結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種射頻測(cè)試方法與裝置，其亦可以解決上述的在無(wú)響室以外測(cè)試的問(wèn)題。本發(fā)明提出一射頻測(cè)試方法實(shí)施例，此方法包括下列步驟?？刂埔唤邮掌髋c一發(fā)射器的發(fā)射天線朝一方向移動(dòng)，其中發(fā)射器經(jīng)由發(fā)射天線向接收器發(fā)射一無(wú)線信號(hào)。每當(dāng)移動(dòng)至預(yù)設(shè)的多個(gè)取樣點(diǎn)其中之一時(shí)，測(cè)量一特定功率。此特定功率為使接收器接收無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到一臨界值所需的發(fā)射器的最低發(fā)射功率，或發(fā)射器以一固定功率發(fā)射無(wú)線信號(hào)時(shí)，接收器接收無(wú)線信號(hào)的接收功率。在上述移動(dòng)與測(cè)量步驟中，接收器和發(fā)射天線的相對(duì)距離與相對(duì)角度固定不變，上述無(wú)線信號(hào)的頻率也固定不變。本發(fā)明還提出一射頻測(cè)試裝置實(shí)施例，此裝置包括一載具、一發(fā)射器的發(fā)射天線、 一驅(qū)動(dòng)模塊、以及一控制單元。有一個(gè)接收器固定于載具上。發(fā)射器經(jīng)由發(fā)射天線向接收器發(fā)射一無(wú)線信號(hào)。驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)控制單元的指令，驅(qū)動(dòng)載具與發(fā)射天線朝一方向移動(dòng)。每當(dāng)移動(dòng)至預(yù)設(shè)的多個(gè)取樣點(diǎn)其中之一時(shí)，控制單元測(cè)量上述的特定功率。在上述的移動(dòng)和測(cè)量過(guò)程中，接收器和發(fā)射天線的相對(duì)距離與相對(duì)角度固定不變，上述無(wú)線信號(hào)的頻率也固定不變。為讓上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。



110 120 流程步驟 220 接收器 300 射頻測(cè)試裝置 304 旋臂 308 活動(dòng)臂 312 垂直桿件 316 驅(qū)動(dòng)模塊 320 轉(zhuǎn)輪
410 430 流程步驟
210 發(fā)射天線
240 M3:無(wú)線信號(hào)傳遞方向 302 載具 306 支點(diǎn) 310 發(fā)射天線 314 底座 318 控制單元 322 信號(hào)傳輸線 510 530,630 特定功率曲線
710 730,810 840 流程步驟
具體實(shí)施例方式圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種射頻測(cè)試方法的流程圖。此方法可以協(xié)助評(píng)估非無(wú)響室的測(cè)試環(huán)境所產(chǎn)生的誤差范圍，幫助使用者選取或設(shè)計(jì)誤差較少的測(cè)試環(huán)境。依照本發(fā)明的實(shí)施例的射頻測(cè)試方法與裝置讓使用者亦可于不需要無(wú)響室時(shí)進(jìn)行測(cè)試，且經(jīng)由預(yù)估、探測(cè)、修正、及修正后探測(cè)，可有彈性地選取和建立無(wú)響室以外的測(cè)試環(huán)境，并且在預(yù)估的容許范圍內(nèi)進(jìn)行射頻測(cè)試。在步驟110，使用基本公式預(yù)估測(cè)試環(huán)境的影響所產(chǎn)生的誤差值，并實(shí)際測(cè)量環(huán)境影響所產(chǎn)生的誤差值(步驟120)。在說(shuō)明上述兩步驟之前，請(qǐng)參照?qǐng)D2。圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例的測(cè)試環(huán)境示意圖。圖2的測(cè)試中，有一個(gè)發(fā)射器(未繪示)經(jīng)由其發(fā)射天線210向接收器220發(fā)射測(cè)試用的無(wú)線信號(hào)。舉例而言，如果上述的射頻測(cè)試是測(cè)試無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率，則發(fā)射天線210就是無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的發(fā)射天線，接收器220就是待測(cè)的無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽或測(cè)試用的其它無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽(例如后述的代表性標(biāo)簽)，發(fā)射天線210發(fā)射的無(wú)線信號(hào)就是用來(lái)讀取無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的信號(hào)。由于發(fā)射天線210的輻射特性，以及非理想環(huán)境中有眾多物體會(huì)反射無(wú)線信號(hào)， 接收器220接收到的無(wú)線信號(hào)其實(shí)是來(lái)自不同方向的無(wú)線信號(hào)的迭加結(jié)果。這些方向包括從發(fā)射天線210直接到達(dá)接收器220的方向M0、經(jīng)由地板反射而到達(dá)接收器220的方向 Ml、經(jīng)由天花板反射而到達(dá)接收器220的方向M2、以及經(jīng)由墻壁反射而到達(dá)接收器220的方向?qū)?。若是在無(wú)響室測(cè)試時(shí)，只會(huì)有來(lái)自方向240的無(wú)線信號(hào)，沒(méi)有方向241至M3的反射信號(hào)。但是在圖2的非理想環(huán)境中，來(lái)自方向241至M3的無(wú)線信號(hào)各有不同的振幅與相位差，會(huì)干擾來(lái)自方向240的無(wú)線信號(hào)，造成測(cè)試誤差，這就是無(wú)響室以外的非理想環(huán)境的影響。在非理想環(huán)境中，會(huì)反射射頻信號(hào)的常見(jiàn)物體包括附近的墻壁、地板、天花板、汽車、電線桿、路燈桿以及任何金屬物體。在步驟110，由于測(cè)試環(huán)境中各種物體的射頻信號(hào)反射特性、尺寸大小、以及表面結(jié)構(gòu)等因素都會(huì)影響反射信號(hào)強(qiáng)度，這些因素的組合非常復(fù)雜，想做到準(zhǔn)確預(yù)估非常困難。 不過(guò)，可使用弗利斯傳導(dǎo)公式(Friis transmissionequation)作為步驟110的基本公式， 以計(jì)算信號(hào)反射所產(chǎn)生的誤差的近似值。只要給定發(fā)射天線各角度增益值、反射系數(shù)、各方向的反射物體距離，就可以利用弗利斯傳導(dǎo)公式計(jì)算測(cè)試環(huán)境中各方向的反射信號(hào)所產(chǎn)生的最大誤差值。弗利斯傳導(dǎo)公式是已經(jīng)存在的傳統(tǒng)技術(shù)，在此不予贅述。若依照計(jì)算結(jié)果， 發(fā)現(xiàn)有太強(qiáng)的反射信號(hào)，使用者可以在影響較大的方向擺放吸波體以調(diào)整測(cè)試環(huán)境，將吸波體的衰減值并入計(jì)算。如果使用吸波體之后，測(cè)試誤差仍然超出容許范圍，使用者可以擺放更多吸波體，或選取另一個(gè)測(cè)試環(huán)境，并重復(fù)以上計(jì)算，直到環(huán)境所造成的最大誤差值在容許范圍內(nèi)。在圖1的步驟110以基本公式預(yù)估環(huán)境反射所造成的誤差值，可評(píng)估一個(gè)測(cè)試環(huán)境中有哪些物體的反射干擾比較嚴(yán)重，以及反射所造成的誤差是否超出容許范圍。也就是說(shuō)，可初步評(píng)估一個(gè)非理想的測(cè)試環(huán)境是否可用。不過(guò)如上所述，步驟110所預(yù)估的誤差只是近似值，所以還必須在步驟120實(shí)際測(cè)量環(huán)境反射所造成的誤差，有實(shí)際數(shù)據(jù)才能真正決定一個(gè)測(cè)試環(huán)境是否可用。圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種射頻測(cè)試裝置300的示意圖。射頻測(cè)試裝置 300可以在無(wú)響室以外的測(cè)試環(huán)境自動(dòng)執(zhí)行步驟120的實(shí)際測(cè)量。射頻測(cè)試裝置300包括載具302、旋臂304、活動(dòng)臂308、發(fā)射器的發(fā)射天線310、垂直桿件312、底座314、多個(gè)轉(zhuǎn)輪 320、驅(qū)動(dòng)模塊316、信號(hào)傳輸線322、以及控制單元318?？蓪⒁粋€(gè)接收器固定在載具302之上，由發(fā)射器經(jīng)由發(fā)射天線310向上述接收器發(fā)射無(wú)線信號(hào)，以進(jìn)行射頻測(cè)試。上述接收器對(duì)應(yīng)圖2的接收器220，而發(fā)射天線310對(duì)應(yīng)圖2的發(fā)射天線210。上述發(fā)射器受控制單元 318控制。發(fā)射器可以固定在底座314，隨底座314 —起移動(dòng)，或如同控制單元318，獨(dú)立于底座314之外，或直接并入控制單元318。載具302和發(fā)射天線310都固定在旋臂304，旋臂304通過(guò)支點(diǎn)306樞設(shè)于活動(dòng)臂308?；顒?dòng)臂308可沿垂直桿件312上下滑動(dòng)。垂直桿件312固定在底座314。多個(gè)轉(zhuǎn)輪320設(shè)置在底座314的底部。控制單元318經(jīng)由傳輸線322耦接驅(qū)動(dòng)模塊316。驅(qū)動(dòng)模塊316可依據(jù)控制單元318的控制指令，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪320在地面上朝前后左右等方向移動(dòng)，也可驅(qū)使活動(dòng)臂308沿垂直桿件312上下移動(dòng)，也可驅(qū)使旋臂304和載具302轉(zhuǎn)動(dòng)?；顒?dòng)臂308的上下移動(dòng)以及轉(zhuǎn)輪320的前后左右移動(dòng)可提供三軸的移動(dòng)自由度。 旋臂304可以支點(diǎn)306為軸旋轉(zhuǎn)，載具302有兩軸的旋轉(zhuǎn)自由度。如圖3所示，旋臂304的一個(gè)轉(zhuǎn)軸和載具302的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸彼此正交，可提供三軸的旋轉(zhuǎn)自由度，這有助于射頻測(cè)試， 例如無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率需要在各種角度測(cè)試?？刂茊卧?18控制上述的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，以進(jìn)行步驟120的實(shí)際測(cè)量。本實(shí)施例的控制單元318是筆記本型計(jì)算機(jī)或任何種類的處理器，但不以此為限?？刂茊卧?18和驅(qū)動(dòng)模塊316之間也可以去除信號(hào)傳輸線322，采用無(wú)線的連接方式。
圖3只是射頻測(cè)試裝置300的示意圖，其中并未繪示達(dá)成上述移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)所需的各種機(jī)構(gòu)細(xì)節(jié)，這些機(jī)構(gòu)細(xì)節(jié)可用目前已知的相關(guān)技術(shù)達(dá)成，在此不予贅述。對(duì)于步驟110的預(yù)估之中，反射干擾較嚴(yán)重的每一個(gè)反射物體，都必須執(zhí)行步驟 120的實(shí)際測(cè)量。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于每一個(gè)反射物體，可在趨近該物體或遠(yuǎn)離該物體的方向移動(dòng)發(fā)射天線和接收器，依據(jù)此兩者和反射物體的距離預(yù)設(shè)多個(gè)取樣點(diǎn)，在每個(gè)取樣點(diǎn)測(cè)量一個(gè)特定功率。此特定功率可以是使接收器接收上述無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到一個(gè)預(yù)設(shè)臨界值所需的發(fā)射器的最低發(fā)射功率。這樣的實(shí)際測(cè)量可以在整個(gè)測(cè)試環(huán)境的眾多反射物體當(dāng)中，隔離并獲取每一個(gè)反射物體所造成的測(cè)試誤差大小，以協(xié)助使用者評(píng)估測(cè)試環(huán)境。除了上述的針對(duì)每一個(gè)反射物體做移動(dòng)測(cè)量，也可以改為對(duì)測(cè)試環(huán)境的三維空間的X、Y、Z坐標(biāo)軸做移動(dòng)測(cè)量。每次只沿著一個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)，其它兩軸不移動(dòng)，同樣是在每個(gè)預(yù)設(shè)取樣點(diǎn)測(cè)量一次特定功率。圖4繪示射頻測(cè)試裝置300執(zhí)行步驟120的實(shí)際測(cè)量流程。首先，將接收器固定在載具302之上，然后驅(qū)動(dòng)模塊316根據(jù)控制單元318的指令，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪320以移動(dòng)底座 314，使固定在旋臂304的載具302和發(fā)射天線310—起朝一方向移動(dòng)(步驟410)。如上所述，此方向可以是趨近或遠(yuǎn)離某一個(gè)反射物體的方向，或與X、Y、Z坐標(biāo)軸其中之一平行的方向?？刂茊卧?18檢查底座314是否已移動(dòng)到預(yù)設(shè)的多個(gè)取樣點(diǎn)其中之一(步驟420)。 如果尚未移動(dòng)至取樣點(diǎn)，則流程回到步驟410，繼續(xù)移動(dòng)。如果已移動(dòng)到取樣點(diǎn)，則控制單元 318測(cè)量上述的特定功率(步驟430)，然后返回步驟410，朝下一個(gè)取樣點(diǎn)移動(dòng)。在圖4的移動(dòng)與測(cè)量過(guò)程中，接收器和發(fā)射天線310的相對(duì)距離與相對(duì)角度必須固定不變，發(fā)射天線310所發(fā)射的無(wú)線信號(hào)的頻率也必須固定不變，如此特定功率的測(cè)量才有意義。圖4流程必須針對(duì)測(cè)試環(huán)境中反射干擾較明顯的每一個(gè)反射物體各執(zhí)行一次， 或針對(duì)測(cè)試環(huán)境的每一個(gè)三維坐標(biāo)軸各執(zhí)行至少一次。步驟120的實(shí)際測(cè)量，若以上述的無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率測(cè)試為例，則接收器可以是待測(cè)的無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽(以下簡(jiǎn)稱為待測(cè)標(biāo)簽)或校正用的代表性標(biāo)簽(細(xì)節(jié)后述)， 發(fā)射器是無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器，無(wú)線信號(hào)是無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器讀取待測(cè)標(biāo)簽或代表性標(biāo)簽所需的信號(hào)。若接收器是待測(cè)標(biāo)簽，則特定功率的上述臨界值就是待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率。 若接收器是代表性標(biāo)簽，則特定功率的上述臨界值就是代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率。所以，特定功率就是使待測(cè)標(biāo)簽或代表性標(biāo)簽接收無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到其啟動(dòng)功率所需的無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的最低發(fā)射功率。舉例而言，如果在一個(gè)空曠的測(cè)試環(huán)境中，例如停車場(chǎng)中，測(cè)量無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率，則主要的反射信號(hào)來(lái)自地面。此時(shí)可以在離地面的幾個(gè)不同高度預(yù)設(shè)取樣點(diǎn)，控制射頻測(cè)試裝置300的活動(dòng)臂308上下移動(dòng)，在每個(gè)取樣點(diǎn)測(cè)量特定功率，測(cè)量所得的數(shù)據(jù)例如圖5所示。其中圖5的縱軸是特定功率，單位是dBm ；橫軸是發(fā)射天線和待測(cè)標(biāo)簽或代表性標(biāo)簽距離地面的高度，單位是公分。曲線510和520是在步驟110用基本公式計(jì)算所得的特定功率上限和下限，曲線510和520之間的差距代表理論計(jì)算所得的特定功率誤差范圍。曲線530是步驟120的實(shí)際測(cè)量所得的特定功率曲線，曲線530的上下擺動(dòng)幅度代表實(shí)際測(cè)量所得的特定功率誤差范圍。曲線530會(huì)上下擺動(dòng)是因?yàn)楹头瓷湮矬w(地面)之間的距離變化，會(huì)使無(wú)線信號(hào)與其反射信號(hào)的相位差隨之變化，兩信號(hào)的波形會(huì)隨上述距離迭加或抵消。迭加時(shí)僅需要較低的特定功率就能啟動(dòng)待測(cè)標(biāo)簽或代表性標(biāo)簽，互相抵消時(shí)則需要較高的特定功率才能啟動(dòng)待測(cè)標(biāo)簽或代表性標(biāo)簽。如圖5所示，隨著和反射物體之間的距離增加，反射所造成的誤差會(huì)逐漸收斂。也就是說(shuō)，特定功率的變動(dòng)范圍會(huì)隨著上述距離的增加而縮小，使測(cè)量所得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。若使用者覺(jué)得收斂后的誤差范圍仍然太大，無(wú)法接受，可以嘗試移動(dòng)反射物體，或在發(fā)射天線和反射物體之間的關(guān)鍵位置放置吸波體。吸波體的位置必須能消除反射物體所反射的無(wú)線信號(hào)，例如可將吸波體放在發(fā)射天線和待測(cè)標(biāo)簽或代表性標(biāo)簽下方的地面上， 使反射信號(hào)衰減。圖6是在圖5的測(cè)試中放置吸波體的測(cè)量結(jié)果，圖6的縱軸同樣是特定功率，橫軸同樣是發(fā)射天線和待測(cè)標(biāo)簽或代表性標(biāo)簽距離地面的高度。曲線630是放置吸波體之后，在步驟120的實(shí)際測(cè)量所得的特定功率曲線。由圖6可以看出，放置吸波體可以縮小特定功率的誤差變動(dòng)范圍，使測(cè)試環(huán)境更加理想。上述的放置吸波體之后再實(shí)際測(cè)量的步驟，可以用來(lái)評(píng)估目前使用的吸波體是否足以改善測(cè)試環(huán)境。如果反射物體可以移動(dòng)，則除了移動(dòng)射頻測(cè)試裝置300以外，也可以讓射頻測(cè)試裝置300保持靜止而移動(dòng)反射物體，如此測(cè)量特定功率同樣可得到如圖5和圖6所示的結(jié)果。如圖5和圖6所示的實(shí)際測(cè)量，可以從眾多反射源當(dāng)中萃取其中任一反射源的信號(hào)反射特性以及對(duì)待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率測(cè)試的誤差的貢獻(xiàn)。在選擇測(cè)試位置或安裝吸波體時(shí)， 只要觀察到實(shí)際測(cè)量所得的特定功率誤差范圍縮小到可接受的程度即可。為了使上述的實(shí)際測(cè)量取得準(zhǔn)確而且有意義的結(jié)果，在測(cè)試環(huán)境的眾多反射波之中，必須確保只有單一反射波隨著射頻測(cè)試裝置300或反射物體的移動(dòng)而改變其相位差， 而且在眾多的反射波當(dāng)中，欲萃取的反射波必須小于其它反射波和發(fā)射天線的主發(fā)射波的總禾口。如上所述，經(jīng)過(guò)步驟110的公式計(jì)算和步驟120的實(shí)際測(cè)量，可讓使用者評(píng)估一個(gè)無(wú)響室之外的測(cè)試環(huán)境是否堪用。使用者可用圖1的射頻測(cè)試方法，獨(dú)立分析各方向的環(huán)境反射影響，統(tǒng)計(jì)測(cè)試環(huán)境所產(chǎn)生的最大誤差值，可以更精確地確認(rèn)測(cè)試環(huán)境是否符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。圖1的射頻測(cè)試方法也能幫助使用者決定測(cè)試地點(diǎn)和每一個(gè)反射物體之間的較佳距離，或測(cè)試地點(diǎn)在整個(gè)測(cè)試環(huán)境之內(nèi)的較佳位置，以控制測(cè)量誤差在可容許范圍內(nèi)。如果測(cè)量誤差無(wú)法收斂在容許范圍之內(nèi)，可以嘗試移動(dòng)反射物體的位置，或在關(guān)鍵位置放置吸波體，以改善測(cè)試環(huán)境，然后再進(jìn)行一次步驟120的實(shí)際測(cè)量，如此循環(huán)，或直接選取另一個(gè)測(cè)試環(huán)境。當(dāng)實(shí)際測(cè)量所得的最大誤差可以收斂在容許范圍之內(nèi)，就是一個(gè)可用的測(cè)試環(huán)境。雖然這種測(cè)試的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不如在無(wú)響室內(nèi)進(jìn)行的測(cè)試，但是測(cè)量誤差可以控制在可容許且確定的范圍，而且測(cè)試成本遠(yuǎn)低于無(wú)響室的測(cè)試成本，也更加便捷。圖7是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種射頻測(cè)試方法的流程圖，其中步驟710和720 分別與圖1的步驟110和120相同。圖7和圖1的主要區(qū)別是在步驟720確定測(cè)試環(huán)境可堪使用之后，控制單元318會(huì)使用一個(gè)代表性標(biāo)簽(r印resentative tag)執(zhí)行校正程序， 以計(jì)算待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率(步驟730)。上述的代表性標(biāo)簽是另一個(gè)無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽，而且代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率已經(jīng)在無(wú)響室中測(cè)量過(guò)，是準(zhǔn)確的已知數(shù)值。利用代表性標(biāo)簽，可以使待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率測(cè)量更準(zhǔn)確。圖8繪示控制單元318執(zhí)行步驟730的流程。首先，將代表性標(biāo)簽固定在載具302 之上。控制單元318測(cè)量使代表性標(biāo)簽接收無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率所需的無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的第一最低發(fā)射功率Pri (步驟810)。然后控制單元318將第一最低發(fā)射功率Pri減去代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率Pttjl以計(jì)算校正值P。al (步驟820)。算出校正值P—之后，進(jìn)行待測(cè)標(biāo)簽的測(cè)試。先將待測(cè)標(biāo)簽固定在載具302(步驟830)?？刂茊卧?318測(cè)量使待測(cè)標(biāo)簽接收無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率所需的無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的第二最低發(fā)射功率Prt (步驟830)。然后控制單元318將第二最低發(fā)射功率Prt 減去校正值P。al以計(jì)算待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率Pt。2 (步驟840)。圖8流程可用下列的公式(1)、 (2)表示。Pcal = Prl-Ptoi.......................................(1)Pto2 = Pr2-Pcal.......................................(2)控制單元318可以控制無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器，從最低發(fā)射功率開始逐步提高其發(fā)射功率，或使用二分搜尋法(binary search)，以測(cè)量最低發(fā)射功率Pri和Prt。依照?qǐng)D8流程計(jì)算出的待測(cè)標(biāo)簽啟動(dòng)功率會(huì)比采用非代表性標(biāo)簽更加準(zhǔn)確。圖8流程必須在固定地點(diǎn)進(jìn)行，期間不可移動(dòng)。此外，待測(cè)標(biāo)簽的天線與代表性標(biāo)簽的天線在每一角度的增益值都必須相似，至少要符合以下條件若無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器在某一個(gè)角度無(wú)法讀取代表性標(biāo)簽與待測(cè)標(biāo)簽其中之一，則上述無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器在該角度也無(wú)法讀取代表性標(biāo)簽與待測(cè)標(biāo)簽其中的另一個(gè)標(biāo)簽。待測(cè)標(biāo)簽可能貼附在某一產(chǎn)品或其它測(cè)試對(duì)象上測(cè)量其啟動(dòng)功率，在貼附的情況下，代表性標(biāo)簽必須和貼附在測(cè)試對(duì)象上的待測(cè)標(biāo)簽符合上述的相似條件。圖8流程是在無(wú)響室以外的非理想測(cè)試環(huán)境進(jìn)行，因?yàn)橛蟹瓷洳ǜ蓴_，在圖8流程測(cè)得的最低發(fā)射功率Pri和Pm其數(shù)值和無(wú)響室中測(cè)得的并不相同。不過(guò)，Pri和Prt是在同一個(gè)測(cè)試環(huán)境的同一地點(diǎn)測(cè)得，而且代表性標(biāo)簽和待測(cè)標(biāo)簽的天線增益值符合上述的相似條件，所以代表性標(biāo)簽和待測(cè)標(biāo)簽適用同一個(gè)校正值p。al，可利用以上的公式(1)、(2)取得準(zhǔn)確的待測(cè)標(biāo)簽啟動(dòng)功率Pt。2。利用代表性標(biāo)簽可以在有反射的非理想環(huán)境下大幅提升測(cè)試準(zhǔn)確度。雖然代表性標(biāo)簽需要無(wú)響室以測(cè)量其啟動(dòng)功率，但是只要符合上述相似條件，同一個(gè)代表性標(biāo)簽可用在無(wú)響室外的環(huán)境中測(cè)試多個(gè)待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率。平均下來(lái)依然可降低測(cè)試成本，而且能使待測(cè)標(biāo)簽的測(cè)試非常準(zhǔn)確。對(duì)于產(chǎn)品制造廠商和物流業(yè)者來(lái)說(shuō)，無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽通常貼附在各種產(chǎn)品上。因此在圖8的測(cè)量步驟830中，可將待測(cè)標(biāo)簽與其貼附的測(cè)試對(duì)象一同固定在載具302之上作為接收器，此時(shí)待測(cè)標(biāo)簽的位置必須和步驟810的代表性標(biāo)簽完全相同。如此，將待測(cè)標(biāo)簽與其貼附的產(chǎn)品一同測(cè)試，可以使無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的性能測(cè)試更加完整。無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的測(cè)試可能需要在各種不同方位角度，以各種不同頻率的射頻信號(hào)進(jìn)行?？刂茊卧?18可依使用者需求，控制旋臂304和載具302進(jìn)行各種角度的旋轉(zhuǎn)，也可以控制發(fā)射器發(fā)射各種不同頻率的無(wú)線信號(hào)，以進(jìn)行無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽與其貼附產(chǎn)品的全面測(cè)試。因此圖8當(dāng)中，步驟810和820的校正程序以及步驟830和840的標(biāo)簽測(cè)試，都可以在各種不同方位角度，以各種不同頻率的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行。以上的射頻測(cè)試方法與射頻測(cè)試裝置實(shí)施例很適合用在停車場(chǎng)之類的空曠環(huán)境測(cè)試無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率。不過(guò)本發(fā)明的射頻測(cè)試方法與裝置實(shí)施例并不限于測(cè)試無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽。只要是使用成對(duì)的發(fā)射器與接收器的射頻測(cè)試，都適用所揭示的射頻測(cè)試方法與射頻測(cè)試裝置實(shí)施例。例如可用一個(gè)測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器取代上述的無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取
9器，并且用一個(gè)功率儀(powermeter)與其接收天線取代上述的無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽。在此情況下，上述接收器就是功率儀的接收天線，發(fā)射器就是測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器。特定功率的定義是當(dāng)測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器以固定功率發(fā)射無(wú)線信號(hào)時(shí)，功率儀所測(cè)得的接收天線接收無(wú)線信號(hào)的接收功率。這個(gè)測(cè)試方式一樣可進(jìn)行步驟120與720的實(shí)際測(cè)量。上述實(shí)施例的使用測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器和功率儀的測(cè)試方法也可以用來(lái)評(píng)估如圖3 所示的射頻測(cè)試裝置本身的建造材料是否合適。例如可使用比較便宜的材料，甚至用內(nèi)含鐵釘?shù)哪绢^等材料來(lái)建造射頻測(cè)試裝置，然后用測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器搭配功率儀的測(cè)試方法來(lái)確認(rèn)上述材料是否能將測(cè)試誤差控制在可容許的范圍內(nèi)。上述實(shí)施例的使用測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器和功率儀的測(cè)試方法也可以在包含眾多反射物體的復(fù)雜環(huán)境中測(cè)量單一物體的射頻反射特性。綜上所述，以上實(shí)施例能幫助使用者以低成本方式，有彈性地在無(wú)響室外選取或設(shè)計(jì)一個(gè)可用的測(cè)試環(huán)境，以進(jìn)行各種射頻測(cè)試。通過(guò)上述實(shí)施例的射頻測(cè)試方法與裝置， 使用者可評(píng)估測(cè)試環(huán)境的反射所導(dǎo)致的誤差，也可以評(píng)估對(duì)測(cè)試環(huán)境做各種調(diào)整所造成的影響，進(jìn)而將誤差控制在容許范圍內(nèi)。由于以上實(shí)施例不需要無(wú)響室，因此不需要專業(yè)技術(shù)人員和昂貴設(shè)備，有低成本的優(yōu)點(diǎn)。此外，以上實(shí)施例能利用代表性標(biāo)簽作校正，在有反射的環(huán)境下可大幅提升無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽啟動(dòng)功率的測(cè)量準(zhǔn)確度。雖然已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種射頻測(cè)試方法，包括控制一接收器與一發(fā)射器的一發(fā)射天線朝一方向移動(dòng)，其中該發(fā)射器經(jīng)由該發(fā)射天線向該接收器發(fā)射一無(wú)線信號(hào)；以及每當(dāng)移動(dòng)至預(yù)設(shè)的多個(gè)取樣點(diǎn)其中之一時(shí)，測(cè)量一特定功率，其中該特定功率為使該接收器接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到一臨界值所需的該發(fā)射器的最低發(fā)射功率，或該發(fā)射器以一固定功率發(fā)射該無(wú)線信號(hào)時(shí)該接收器接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率；在上述移動(dòng)與測(cè)量步驟中，該接收器和該發(fā)射天線的相對(duì)距離與相對(duì)角度固定不變，該無(wú)線信號(hào)的頻率也固定不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻測(cè)試方法，其中該接收器包括一無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽，該發(fā)射器為無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器，該無(wú)線信號(hào)為該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器讀取該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽所需的信號(hào)，該臨界值為該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率，該特定功率為使該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率所需的該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的最低發(fā)射功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻測(cè)試方法，其中該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽為一代表性標(biāo)簽，而且該代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率已在無(wú)響室中測(cè)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻測(cè)試方法，還包括使用一代表性標(biāo)簽計(jì)算一待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率，其中該代表性標(biāo)簽與該待測(cè)標(biāo)簽皆為無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽，而且該代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率已在無(wú)響室中測(cè)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻測(cè)試方法，其中計(jì)算該待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率的步驟包括測(cè)量使該代表性標(biāo)簽接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到該代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率所需的該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的一第一最低發(fā)射功率；將該第一最低發(fā)射功率減去該代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率，以計(jì)算一校正值；測(cè)量使該待測(cè)標(biāo)簽接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到該待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率所需的該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的一第二最低發(fā)射功率；將該第二最低發(fā)射功率減去該校正值，以計(jì)算該待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻測(cè)試方法，其中若該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器在某一角度無(wú)法讀取該代表性標(biāo)簽與該待測(cè)標(biāo)簽其中之一，則該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器在該角度也無(wú)法讀取該代表性標(biāo)簽與該待測(cè)標(biāo)簽其中的另一。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻測(cè)試方法，其中該待測(cè)標(biāo)簽貼附于一測(cè)試對(duì)象上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻測(cè)試方法，其中該接收器包括一功率儀的一接收天線， 該發(fā)射器為一測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器，該特定功率為該測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器以該固定功率發(fā)射該無(wú)線信號(hào)時(shí)，該接收天線接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率，該功率儀測(cè)量該接收功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻測(cè)試方法，其中該方向存在一物體，該物體反射該無(wú)線信號(hào)至該接收器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻測(cè)試方法，其中該方向存在一物體與一吸波體，該吸波體的位置使該吸波體能消除該物體所反射的該無(wú)線信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的射頻測(cè)試方法，其中該方向包括趨近或遠(yuǎn)離該物體的方向， 或與χ、γ、ζ坐標(biāo)軸其中之一平行的方向。
12.—種射頻測(cè)試裝置，包括一載具，其中一接收器固定于該載具上；一發(fā)射器的一發(fā)射天線，其中該發(fā)射器經(jīng)由該發(fā)射天線向該接收器發(fā)射一無(wú)線信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)模塊；以及一控制單元，其中該驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)該控制單元的指令驅(qū)動(dòng)該載具與該發(fā)射天線朝一方向移動(dòng)；每當(dāng)移動(dòng)至預(yù)設(shè)的多個(gè)取樣點(diǎn)其中之一時(shí)，該控制單元測(cè)量一特定功率；該特定功率為使該接收器接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到一臨界值所需的該發(fā)射器的最低發(fā)射功率，或該發(fā)射器以一固定功率發(fā)射該無(wú)線信號(hào)時(shí)該接收器接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率； 在上述移動(dòng)和測(cè)量過(guò)程中，該接收器和該發(fā)射天線的相對(duì)距離與相對(duì)角度固定不變，該無(wú)線信號(hào)的頻率也固定不變。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的射頻測(cè)試裝置，其中該接收器包括一無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽，該發(fā)射器為無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器，該無(wú)線信號(hào)為該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器讀取該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽所需的信號(hào)，該臨界值為該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率，該特定功率為使該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽的啟動(dòng)功率所需的該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的最低發(fā)射功率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的射頻測(cè)試裝置，其中該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽為一代表性標(biāo)簽，而且該代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率已在無(wú)響室中測(cè)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的射頻測(cè)試裝置，其中該控制單元使用一代表性標(biāo)簽計(jì)算一待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率，該代表性標(biāo)簽與該待測(cè)標(biāo)簽皆為無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽，而且該代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率已在無(wú)響室中測(cè)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的射頻測(cè)試裝置，其中該控制單元測(cè)量該代表性標(biāo)簽固定于該載具時(shí)，使該代表性標(biāo)簽接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到該代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率所需的該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的一第一最低發(fā)射功率，將該第一最低發(fā)射功率減去該代表性標(biāo)簽的啟動(dòng)功率以計(jì)算一校正值，測(cè)量該待測(cè)標(biāo)簽固定于該載具時(shí)，使該待測(cè)標(biāo)簽接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到該待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率所需的該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器的一第二最低發(fā)射功率，并且將該第二最低發(fā)射功率減去該校正值以計(jì)算該待測(cè)標(biāo)簽的啟動(dòng)功率。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的射頻測(cè)試裝置，其中若該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器在某一角度無(wú)法讀取該代表性標(biāo)簽與該待測(cè)標(biāo)簽其中之一，則該無(wú)線識(shí)別標(biāo)簽讀取器在該角度也無(wú)法讀取該代表性標(biāo)簽與該待測(cè)標(biāo)簽其中的另一。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的射頻測(cè)試裝置，其中該待測(cè)標(biāo)簽貼附于一測(cè)試對(duì)象上。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的射頻測(cè)試裝置，其中該接收器包括一功率儀的一接收天線，該發(fā)射器為一測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器，該特定功率為該測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生器以該固定功率發(fā)射該無(wú)線信號(hào)時(shí)，該接收天線接收該無(wú)線信號(hào)的接收功率，該功率儀測(cè)量該接收功率。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的射頻測(cè)試裝置，其中該方向存在一物體，該物體反射該無(wú)線信號(hào)至該接收器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的射頻測(cè)試裝置，其中該方向存在一物體與一吸波體，該吸波體的位置使該吸波體能消除該物體所反射的該無(wú)線信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的射頻測(cè)試裝置，其中該方向包括趨近或遠(yuǎn)離該物體的方向，或與X、Y、Z坐標(biāo)軸其中之一平行的方向。
全文摘要
一種射頻測(cè)試方法，此方法包括下列步驟。控制一接收器與一發(fā)射器的發(fā)射天線朝一方向移動(dòng)，其中發(fā)射器經(jīng)由發(fā)射天線向接收器發(fā)射一無(wú)線信號(hào)。每當(dāng)移動(dòng)至預(yù)設(shè)的多個(gè)取樣點(diǎn)其中之一時(shí)，測(cè)量一特定功率。此特定功率為使接收器接收無(wú)線信號(hào)的接收功率達(dá)到一臨界值所需的發(fā)射器的最低發(fā)射功率，或發(fā)射器以一固定功率發(fā)射無(wú)線信號(hào)時(shí)，接收器接收無(wú)線信號(hào)的接收功率。在上述移動(dòng)與測(cè)量步驟中，接收器和發(fā)射天線的相對(duì)距離與相對(duì)角度固定不變，上述無(wú)線信號(hào)的頻率也固定不變。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102571224SQ20101061010
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者張博光, 徐國(guó)昌, 洪明國(guó), 游上賢 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院