新研发的Testbed设备承诺加快射频标签发展

　　Georgia技术研究协会的研究人员已经设计研发出一款新的系统，来帮助射频硬件制造商检测成百上千个标签的性能，并能使其更快测试出新射频标签的型号，这样一来大可不必为每一次试验都制造新的标签了。 

　　“我们能够测试天线、嵌体、防撞配置、调制配置——可以说是我们所能想出的任何一种试验或发明”大学电子计算机工程学院副教授Georgia说。测试床还能使公司有能力测量隐藏在其他标签后面的标签的信号强度。位置上比较接近的标签会窃取彼此的信号强度并会很大程度上缩短标签的读取范围，所以测试出聚集在一起的标签信号的削弱程度是非常重要的。 

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　　Georgia技术研究协会副教授Gregory Durgin设计出一个系统。它能够同时测试成百上千个射频标签的集成电路设计、天线型号。该系统外形正如图中Gregory Durgin拿着的装置。 

　　“我们了解到研究人员目前被束缚在了现存的射频设备及有关协议和要求中，而且被迫进行一些粗糙而又没有任何设计构思的试验。这也是我们测试床设计灵感的重要来源” Durgin说。“他们是描述性的，而不是随心所欲的。这些试验类型的结果不允许人们根据工程学假象提出诸如此类的问题：标签聚在一起引起的能量削弱是什么物理原理造成的？怎样才能改变调制配置以提高性能？我应该对天线和嵌体做何种优化才能促进无线电链接？” 

　　Durgin 说“目前在硅晶片上设计并制作一批新的射频集成电路需要花费30000到100000美元或是更多，而且需要很长一段时间。信号收发配置相当复杂，对其进行重置及检验的机会甚少。所以说我们设计出的测试床不仅可以为各大公司节省时间和财力，还可以使他们获取射频链接中每一点的射程及可靠性。 

　　有了更好的波形及标签设计，Durgin说，该产业将有能力实现“目前无源射频系统在射程及可靠性上的飞跃。这将会开启检测鉴定、传感器、遥感勘测、无源数据交流与医学等新的巨大应用领域。” 

　　测试床目前配置的是915兆赫超高频度量法。设一系统由射频传送器、射频接收器、标签仿真器及对接收数据进行坐标处理的电脑系统构成。仿真器是一个定制的电磁微波电路，它能够被夹在标签天线上并包含一些匹配的电路及模仿射频芯片功能来设置的小型PIN二极管。“我们还有一个机械配置的追踪功能，它能够在空间中拖动射频标签，以方便我们想要对局部标签的性能进行全面的特征记录。”Durgin说。“那是我们试验中选择性的一部分。” 

　　当测试开始时，仿真器会与天线相连接。传输器会向天线及仿真器发出一个无线电信号。作为回应，天线反射回一个特有的扩频信号，这一信号会被接收器接收到。测试者只需改变仿真器的信号就可以测试新的信号收发配置及频率，而无需在制作一个新的芯片。 

　　“通过发送一个低频率数据波形到PIN 二极管，我们能够控制它所传输回的信号。”Durgin说“这一波形由计算机发出，由一组细金属线承载。将来，很有可能会用红外线路代替。”PIN二极管由信号驱动并能够仿效射频集成电路在信号收发过程中的所有负荷。仿真器和射频集成电路是分开单独供电的。 

　　此外，因为每一个标签信号能够与其他信号相分离，测试者能够同时测试来自多个标签的信号。测试床的一位研发者，之前于Georgia Tech毕业的学生Anil Rohatgi展示了其硕士论文，内容是从读取器射程范围（大约20*20*20的范围）的角度来看，测试床能够测量能量强度及高达256射频标签仿真器 /天线的相位。 

　　“每一个射频标签得到一个独特的扩频编码序列号” Durgin说。“虽然接收器接收标签回馈信息时会带来刺耳的声音，但通过信号处理我们能够解开这一独特的序列号并同时在同一视觉范围内测量高达256个射频标签的振幅及信号相位。这正是令射频读取器制造产业窒息的一点。” 

　　目前这一测试床已经上市销售了。Durgin说他和他的同事们已经与坐落于维基尼亚的Luna Innovations Inc.及一些其他的专营射频天线及系统测试的公司合作。“我们最近与一家公司合作完成了一个项目，这家公司对射频标签用无源锈蚀感应能力进行了花样翻新”他说到“这一新的想法只有在我们的测试床上才能得以评估，因为他们正在使用无标准化的天线。” 

　　新的测试床的研究及发展是由国家技术基金会(NSF)赞助支持的。国家技术基金会由Durgin, Rohatgi和 Joshua Griffin主管，而Joshua Griffin目前还是从Georgia Tech刚刚毕业的学生。这一系统于四月在拉斯维加斯举行的关于射频技术的电气及电子工程协会国际会议上展出。 

　　测试床的最初工作开始于五年前，Durgin说。“我们曾发明一个简单测试床”他说，“而且在那时，我们只是想测试出当915兆赫的射频天线被装于不同物体上时，其性能会产生什么样改变。所谓的不同物体包括：木制品、塑料、钢铁、液体容器等。从那时起，我们开始不断增加其功能，而且目前我们正处于NSF开发新型5.7吉赫后向散射系统的五年计划中期。目前还没有商业技术能够在这一微波波段中运行的如此之好，但是几年后，NSF计划完成之际，这将会成为可能。” 

　　除了测试在915兆赫及5.7吉赫频率下运行的射频标签，对于其他标签的测试也将会成为可能。据Durgin说，对测试不同种新型射频传感器及多种射频频率感兴趣的公司目前已经联系了学院。