專利名稱：通過近場測試系統(tǒng)測試近場通信設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種近場通訊設(shè)備的測試方法，尤其涉及一種才是高 近場天線發(fā)射的磁場強(qiáng)度和調(diào)制波形測試精度的測試方法。
背景技術(shù)：
近場通訊(NearField Communication,簡稱NFC)是一種在無線射 頻識(shí)別技術(shù)和互聯(lián)技術(shù)的基礎(chǔ)上，相互融合演變而來的新技術(shù)，是一種短 距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。NFC能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式讀卡器、非接觸式智能卡 和點(diǎn)對點(diǎn)通訊等功能，其工作頻率為13.56MHz，工作距離最大為10cm。
目前可以通過在設(shè)備上集成NFC芯片來實(shí)現(xiàn)卡模擬、閱讀器模擬和 點(diǎn)對點(diǎn)通訊等多種功能，這種集成有NFC芯片的設(shè)備稱為NFC設(shè)備。
在NFC設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)中，除了要對設(shè)備的常規(guī)功能和性能 進(jìn)行測試外，還要對其NFC射頻接口特性進(jìn)行測試，如，當(dāng)NFC 設(shè)備作為初始方或目標(biāo)方時(shí)，在各種通訊才莫式和速率下的調(diào)制波形 測試、發(fā)射的磁場強(qiáng)度測試等。
目前國際標(biāo)準(zhǔn)ECMA 356對NFC射頻*接口的測試裝置和測試 方法進(jìn)行了定義，^旦該方法采用的測試裝置是平tf對稱裝置、而》文 在測試裝置兩側(cè)的被測設(shè)備(簡稱DUT)與4交準(zhǔn)線圈卻因DUT的 NFC天線尺寸與才交準(zhǔn)線圏尺寸不一樣而l吏測試裝置兩邊具有不平 -斷性，,人而影響到測試姊青度。另外，該標(biāo)準(zhǔn)中對調(diào)制波形的測^式方 法是先用測試儀器在時(shí)域測量獲得相關(guān)參數(shù)，然后編寫程序?qū)r(shí)域的參數(shù)進(jìn)行FFT，從而求得調(diào)制波形在頻域參數(shù)值，顯然該方法過 于復(fù)雜且影響到測試精度。
因此，需要一種NFC設(shè)備的測試方法在不增加測試系統(tǒng)復(fù)雜性 的前提下來提高對磁場強(qiáng)度和調(diào)制波形的測試精度。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題而做出本發(fā)明，為此，本發(fā)明的主要目的在于， 提供一種通過近場測試系統(tǒng)測試近場通信i殳備的方法，近場測試系 統(tǒng)包括被測設(shè)備、測試儀器、測試裝置和校準(zhǔn)線圏，其中，測試裝 置包括第一4企測線圏、第二沖企測線圈、磁場生成天線、和平4軒補(bǔ)償 電路，其特4正在于，測^式方法包4舌以下步艱《
步驟S102，通過調(diào)整平衡補(bǔ)償電路上的電位計(jì)使測試裝置輸出 端兩側(cè)的電3各處于平#^犬態(tài)；
步艱《S104 ，；改置凈皮測i殳備和才交準(zhǔn)線圈，通過石茲場生成天線向祐: 測設(shè)備發(fā)送特定的請求信號以接收被測設(shè)備生成的應(yīng)答指令，在數(shù) 據(jù)傳輸過程中測量并記錄第一》茲場強(qiáng)度值Hl和第一調(diào)制波形參數(shù)
集^;
步-驟S106, ^^茲場生成天線沿水平中心4由4爭動(dòng)180°,重復(fù)4丸4亍 步驟S104，在數(shù)據(jù)傳輸過程中測量并記錄第二磁場強(qiáng)度值H2和第
二調(diào)制波形參數(shù)集萬；以及
步驟S108，根據(jù)記錄的第一磁場強(qiáng)度值H1和第一調(diào)制波形參 數(shù)集^以及第二磁場強(qiáng)度值H2和第二調(diào)制波形參數(shù)集& ,計(jì)算平
均^磁場強(qiáng)度值H和平均調(diào)制波形參數(shù)集^ 。
6在步驟S102之前還可以包括以下步驟將探針和校準(zhǔn)線圈連 *接至測試4義器的射頻輸入端。探針可以為高阻抗探針，并且測試儀器可在頻域?qū)π盘栠M(jìn)行測 試、且支持近場通信的系列標(biāo)準(zhǔn)。步-驟S102可以包纟舌佳J茲場生成天線產(chǎn)生一個(gè)頻率為13.56 MHz射頻信號；通過探針測量測試裝置的輸出端電壓；以及才艮據(jù)輸 出端電壓，通過調(diào)整電位計(jì)，使測得的電壓比短路第一檢測線圈或 第二才全測線圈后測得的電壓至少〗氐40 dB。步務(wù)聚S104可以包括DUT的NFC天線、第一4企測線圏、 -磁場 生成天線、第二4全測線圏和4交準(zhǔn)線圏彼此平4亍，且中心共線；以及 可以指定的速率發(fā)送請求信號，其中，發(fā)送請求信號的頻率為13.56 MHz，信號的強(qiáng)度在使DUT正常工作的范圍內(nèi)。通過校準(zhǔn)線圈在相對于》茲場生成天線與一皮測設(shè)備的近場通信天 線對稱的位置處測量，以獲得第一磁場強(qiáng)度值Hl和第二磁場強(qiáng)度 值H2。通過探針在測量儀器的輸出端處測量第 一調(diào)制波形參數(shù)集z' 和第二調(diào)制波形參數(shù)集耳。在步驟S106中，可以沖艮據(jù)/>式H= ( Hl+H2 ) /2來計(jì)算平均》茲 場強(qiáng)度值H。在步驟S106中，可以才艮據(jù)7〉式義=(《+義2 ) /2來計(jì)算平均調(diào) 制波形參數(shù)集^ 。在步驟S106之后，可以比較平均磁場強(qiáng)度與預(yù)望的磁場強(qiáng)度， 以及比較平均調(diào)制波形參數(shù)集與預(yù)期的調(diào)制波形參數(shù)集，并根據(jù)比 較結(jié)果判斷被測設(shè)備是否通過測試。通過上述技術(shù)方案，可以提高對磁場強(qiáng)度和調(diào)制波形的測試精 度，而不會(huì)使系統(tǒng)更加復(fù)雜。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部 分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā) 明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附 圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


附圖用來^是供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成i兌明書的一部 分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的 限制。在附圖中圖l是示出了根據(jù)本發(fā)明的通過近場測試系統(tǒng)測試NFC設(shè)備的 方法的流^E圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測試裝置的原理圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的近場測試系統(tǒng)中DUT、測試 裝置和4交準(zhǔn)線圏的布置圖；以及圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的近場測試方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此 處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。圖l是示出了根據(jù)本發(fā)明的通過近場測試系統(tǒng)測試NFC設(shè)備的 方法的流程圖。參照圖1，提供了一種通過近場測試系統(tǒng)測試近場通信設(shè)備的 方法，近場測試系統(tǒng)包括^皮測設(shè)備、測試儀器、測試裝置和4交準(zhǔn)線 圈，其中，測試裝置包4舌第一^r測線圏、第二才企測線圈、；茲場生成 天線、和平4軒補(bǔ)償電^各，其特征在于，測試方法包括以下步艱《步驟S102，通過調(diào)整平4軒補(bǔ)償電^各上的電位計(jì)使測試裝置輸出 端兩側(cè)的電3各處于平纟軒4大態(tài)；步驟S104,;故置^皮測設(shè)備和校準(zhǔn)線圈，通過石茲場生成天線向被 測設(shè)備發(fā)送特定的請求信號以接收被測設(shè)備生成的應(yīng)答指令，在數(shù) 據(jù)傳輸過程中測量并記錄第一f茲場強(qiáng)度^直Hl和第一調(diào)制波形參凄t集^;步驟S106，將磁場生成天線沿水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°,重復(fù)執(zhí)行 步驟S104,在數(shù)據(jù)傳輸過程中測量并記錄第二磁場強(qiáng)度值H2和第二調(diào)制波形參數(shù)集^;以及步驟S108,根據(jù)記錄的第一磁場強(qiáng)度值H1和第一調(diào)制波形參 數(shù)集^以及第二磁場強(qiáng)度值H2和第二調(diào)制波形參數(shù)集^ ，計(jì)算平 均磁場強(qiáng)度值H和平均調(diào)制波形參數(shù)集義。在步驟S102之前還可以包括以下步驟將探針和校準(zhǔn)線圈連 接至測試儀器的射頻輸入端。#1針可以為高阻抗纟笨針，并且測試儀器可在頻域?qū)π盘栠M(jìn)4亍測 試、且支持近場通信的系列標(biāo)準(zhǔn)。步驟S102可以包括使》茲場生成天線產(chǎn)生一個(gè)頻率為13.56 MHz射頻信號；通過探針測量測試裝置的輸出端電壓；以及根據(jù)輸 出端電壓，通過調(diào)整電位計(jì)，使測得的電壓比短路第一檢測線圈或 第二檢測線圈后測得的電壓至少低40 dB 。步驟S104可以包括DUT的NFC天線、第一檢測線圏、^磁場 生成天線、第二檢測線圈和校準(zhǔn)線圈彼此平行，且中心共線；以及 可以指定的速率發(fā)送請求信號，其中，發(fā)送請求信號的頻率為13.56 MHz,信號的強(qiáng)度在使DUT正常工作的范圍內(nèi)。通過校準(zhǔn)線圏在相對于磁場生成天線與被測設(shè)備的近場通信天 線對稱的位置處測量，以獲得第一磁場強(qiáng)度值HI和第二A茲場強(qiáng)度 值H2。通過探針在測量儀器的輸出端處測量第 一調(diào)制波形參數(shù)集z' 和第二調(diào)制波形參數(shù)集^ 。在步驟S106中，可以根據(jù)公式H= ( Hl+H2 ) /2來計(jì)算平均磁 場強(qiáng)度值H。在步驟S106中，可以根據(jù)公式義=(A + A ) /2來計(jì)算平均調(diào) 制波形參數(shù)集Z 。在步驟S106之后，可以比4交平均》茲場強(qiáng)度與預(yù)望的》茲場強(qiáng)度， 以及比較平均調(diào)制波形參數(shù)集與預(yù)期的調(diào)制波形參數(shù)集，并根據(jù)比 較結(jié)果判斷被測設(shè)備是否通過測試。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的近場測試系統(tǒng)的示意圖。圖 3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的近場測試系統(tǒng)中DUT、測試裝置、 和校準(zhǔn)線圈的布置圖。圖4是示出了才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的近場測試 方法的流^艮圖。參照圖2至圖4，描述近場測試方法的示例性實(shí)施例。參照圖4，本實(shí)施例提供了一個(gè)NFC設(shè)備作為目標(biāo)方，在被動(dòng) 通訊模式、速率為106kbit/s時(shí)的負(fù)載調(diào)制波形測試方法。測試儀器 選用頻譜分析儀、要求支持ISO 14443-2 TypeA/TypeB 、 ISO 15693 和ISO 18092標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的調(diào)制解調(diào)、編石馬方式。具體包4舌步驟S1，搭建測試環(huán)境。將測試儀器上一路RF輸入連接校準(zhǔn) 線圈、 一路RF輸入連接高阻抗的探針。步驟S2,在沒有放置DUT和校準(zhǔn)線圏的情況下校準(zhǔn)測試裝置。 控制》茲場生成天線產(chǎn)生一個(gè)頻率為13.56MHz、未調(diào)制的射頻信號， 用探針測量輸出端的電壓，記為Ul,調(diào)節(jié)電位計(jì)Pl直到電壓Ul 比短3各一側(cè)感應(yīng)線圈后測得的電壓至少j氐40dB。步驟S3，放置DUT和校準(zhǔn)線圈，使DUT的NFC天線、磁場 生成天線、檢測線圈a、檢測線圏b和校準(zhǔn)線圈相互平行、且中心 共線；控制》茲場生成天線給DUT發(fā)送一個(gè)4企測請求指令 SENS一REQ，以獲得沖企測應(yīng)答指令SENS—RES。其中，所發(fā)射信號 的頻率為13.56MHz，速率為106kbit/s, 4言號的強(qiáng)度為DUT感測到 的不茲場強(qiáng)度H。注H控制為Hmin Hmax之間的任意1直。
步驟S4，測量》茲場強(qiáng)度和調(diào)制波形參凄t。由4交準(zhǔn)線圏在與凈皮測設(shè)備對稱的位置測量磁場強(qiáng)度，記下當(dāng)前的場強(qiáng)值H1。用探針在輸出端測量負(fù)載調(diào)制波形中的上邊帶fc+fs處的振幅j直Xll和下邊帶fc-fs處的才展幅^直X12。
步-驟S5， ^^茲場生成天線沿7JC平中心軸專爭動(dòng)180°。 *控制》茲場生成天線給DUT發(fā)送一個(gè)4金測請求指令SENS—REQ,以獲得;險(xiǎn)測應(yīng)答指令SENS一RES。信號的強(qiáng)度、速率等要求同步驟S3。
步驟S6，測量》茲場強(qiáng)度和調(diào)制波形參H由沖交準(zhǔn)線圏在與DUT的NFC天線相對/磁場生成天線對稱的位置測量;茲場強(qiáng)度，記下當(dāng)前的場強(qiáng)值H2;用探針在輸出端測量負(fù)載調(diào)制波形中的上邊帶fc+fs處的振幅X21和下邊帶fc-fs處的4展幅值X22。
步驟S7，計(jì)算平均磁場強(qiáng)度值和負(fù)載調(diào)制波形參數(shù)集，并與期望結(jié)果相比專交。石茲場強(qiáng)度^f直H=( H1+ H2)/2，負(fù)載調(diào)制波形上邊帶fc+fs處的l展幅4直X1=(X11+ X21)/2、下邊帶fc-fs處的l展幅l直X2=(X12+X22)/2，與期望值30/H1.2 (mV峰峰值)相比較，以判斷測試是否通過。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的4呆護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種通過近場測試系統(tǒng)測試近場通信設(shè)備的方法，所述近場測試系統(tǒng)包括被測設(shè)備、測試儀器、測試裝置和校準(zhǔn)線圈，其中，所述測試裝置包括磁場生成天線和平衡補(bǔ)償電路，其特征在于，所述測試方法包括以下步驟步驟S102，通過調(diào)整所述平衡補(bǔ)償電路上的電位計(jì)使測試裝置輸出端兩側(cè)的電路處于平衡狀態(tài)；步驟S104，放置所述被測設(shè)備和校準(zhǔn)線圈，通過所述磁場生成天線向所述被測設(shè)備發(fā)送特定的請求信號以接收所述被測設(shè)備生成的應(yīng)答指令，在數(shù)據(jù)傳輸過程中測量并記錄第一磁場強(qiáng)度值H1和第一調(diào)制波形參數(shù)集步驟S106，將所述磁場生成天線沿水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°，重復(fù)執(zhí)行所述步驟S104，在數(shù)據(jù)傳輸過程中測量并記錄第二磁場強(qiáng)度值H2和第二調(diào)制波形參數(shù)集以及步驟S108，根據(jù)記錄的所述第一磁場強(qiáng)度值H1和所述第一調(diào)制波形參數(shù)集以及所述第二磁場強(qiáng)度值H2和所述第二調(diào)制波形參數(shù)集計(jì)算平均磁場強(qiáng)度值H和平均調(diào)制波形參數(shù)集<overscore>X</overscore>。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，在所述步驟 S102之前還包括以下步驟將所述沖交準(zhǔn)線圏和探針連接至所 述測試4義器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試方法，其特征在于，所述探針為高 阻抗探針，并且所述測試儀器可在頻域?qū)π盘栠M(jìn)行測試、且支持近場通信的系列標(biāo)準(zhǔn)，所述測試裝置還包4舌第 一才企測線圏和 第二4企測線圏。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試方法，其特征在于，所述步驟S102 包括〃使所述石茲場生成天線產(chǎn)生一個(gè)頻率為13.56 MHz的射頻 信號；通過所述探針測量所述測試裝置的輸出端電壓；以及根據(jù)所述輸出端電壓，通過調(diào)整所述平衡補(bǔ)償電路中的電 位計(jì)，使測得的電壓比短3各所述第一4企測線圈或所述第二才全測 線圈后測4尋的電壓至少〗氐40 dB。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試方法，其特征在于，在所述步驟 S104還包括所述被測設(shè)備的近場通信天線、所述第一才企測線圏、所述 ^磁場生成天線、所述第二^r測線圈、和所述校準(zhǔn)線圈彼此平^f亍， 且中心共線；以及以指定速率發(fā)送所述特定的請求信號，其中，發(fā)送所述特定的請求信號的頻率為13.56 MHz，所 述請求信號的強(qiáng)度在使所述被測設(shè)備正常工作的范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試方法，其特征在于，通過所述才交準(zhǔn) 線圈在相對于所述磁場生成天線與所述被測設(shè)備的近場通信 天線對稱的位置處測量，以獲得所述第一i茲場強(qiáng)度值Hl和所 述第二》茲場強(qiáng)度〗直H2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試方法，其特征在于，通過所述^笨針 在所述測試裝置的輸出端處測量所述第 一調(diào)制波形參數(shù)集^ 和所述第二調(diào)制波形參數(shù)集耳。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試方法，其特征在于，在所述步驟 S106中，才艮據(jù)^>式H= ( Hl+H2 ) /2來計(jì)算所述平均^茲場強(qiáng)度 值H。
9. 才艮據(jù)4又利要求7所述的測試方法，其特征在于，在所述步驟 S106中，根據(jù)公式義=(^+^ ) /2來計(jì)算所述平均調(diào)制波形 參數(shù)集Z 。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的測試方法，其特征在于，在所述步 驟S106之后，比較所述平均磁場強(qiáng)度與預(yù)期的》茲場強(qiáng)度，以 及比較所述平均負(fù)載調(diào)制波形與預(yù)期的負(fù)載調(diào)制波形，并根據(jù) 比較結(jié)果判斷所述被測設(shè)備是否通過測試。
全文摘要
本發(fā)明提供一種測試近場通信設(shè)備的方法，包括步驟S102，通過調(diào)整電位計(jì)使測試裝置輸出端兩側(cè)的電路處于平衡狀態(tài)；步驟S104，通過磁場生成天線向被測設(shè)備發(fā)送特定的請求信號以接收被測設(shè)備的應(yīng)答指令，在數(shù)據(jù)傳輸過程中測量并記錄第一磁場強(qiáng)度值H1和第一調(diào)制波形參數(shù)集X₁；以及步驟S106，將磁場生成天線沿水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°，重復(fù)執(zhí)行步驟S104，測量并記錄第二磁場強(qiáng)度值H2和第二調(diào)制波形參數(shù)集X₂；步驟S108，根據(jù)記錄的各個(gè)參數(shù)來計(jì)算平均磁場強(qiáng)度值和平均調(diào)制波形參數(shù)集。從而，可以提高對磁場強(qiáng)度和調(diào)制波形的測試精度，而不會(huì)使系統(tǒng)更加復(fù)雜。
文檔編號G01R29/08GK101520492SQ20081008272
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者彭宏利, 寰 郭 申請人:中興通訊股份有限公司