- 易迪拓培训,专注于微波、射频、天线设计工程师的培养
NFC射频测试在实现非接触资讯交换中扮要角
同样作用于主动的查询设备。收听设备的阻抗变化,直接会影响查询设备天线端电压幅度或相位变化,而查询设备可检测此变化,这就是负载调变技术。使用848kHz辅助载波的负载调变用于收听模式(如ISO/IEC 14443),其中辅助载波由基带讯号加以调变,并以此改变收听设备的阻抗。图2显示负载调变的频谱。调变方式为ASK(如ISO/IEC 14443 A PICC)或BPSK(如14443 B PICC)。此外,还有第三种被动模式,它与FeliCa兼容,其负载调变不使用辅助载波,而为直接作用于13.56MHz载波的ASK调变。
图2 基于13.56MHz载波并使用848kHz辅助载波的负载调变,而图中的三角形表示载波及辅助载波的调变频谱(由于NFC使用时分多路通讯,三组谱线并不同时出现)
调变方式与编码
如图3~5所示,其调变方式为不同调变深度的OOK(100%或10%)及BPSK(如ISO/IEC 14443 B PICC)。
图3 100%调变深度的ASK
图4 10%调变深度的ASK
图5 BPSK调变
如图6所示,NFC使用NRZ-L、变形米勒(Modified Miller)以及Manchester编码。NRZ-L编码的一个位若是高电位即代表逻辑1,低电位则代表逻辑0。曼彻斯特(Manchester)编码将每一个位分成两段,逻辑1的前半段为高电位,后半段为低电位。逻辑0的前半段为低电位,后半段为高电位。
图6 NFC使用三种编码中的一种:NRZ-L、Modified Miller或Manchester(请参见表1和表2)
Modified Miller编码也将每一个位分成两段,逻辑1后半段的起始有一个低电位脉冲,而逻辑0以一个低电位脉冲开始。其中的例外是,当逻辑1之后为逻辑0时,不出现逻辑0的低电位脉冲,讯号保持为高电位。
图7显示使用ASK调变及Manchester编码的负载调变(如处于被动卡仿真模式下的14443 A PICC或NFC-A设备)。
图7 使用辅助载波的负载调变在时域及频域的图示
NFC标准/标签类型多样
以下将进一步针对NFC标准的演进以及其主要的工作模式、标签类型进行更详细的说明。
NFC标准的沿革
三大标准ISO/IEC 14443 A,ISO/IEC 14443 B以及JIS X 6319-4皆属于RFID标准,由不同公司(NXP、Infineon及Sony)提出。第一个射频NFC标准是ECMA 340,并基于ISO/IEC 14443 A与JIS X 6319-4的空中接口。之后,ECMA 340被编入标准ISO/IEC 18092。与此同时,信用卡的主要发卡公司(Europay、Mastercard、Visa)也开始推广基于ISO/IEC 14443 A与ISO/IEC 14443 B的付费标准EMVCo。在NFC论坛上,两大群体将空中接口一致化,并分别命名为NFC-A(基于ISO/IEC 14443 A)、NFC-B(基于ISO/IEC 14443 B)以及NFC-F(基于FeliCa)。图8和图9分别显示了NFC射频与协议标准以及测试规范的沿革过程。
图8 NFC射频标准的沿革
图9 NFC协议标准的沿革
调变与编码工作模式
如图10所示,NFC有三种主要的工作模式,一为被动卡仿真模式(被动模式),这时NFC设备就如同与现存标准相容的非接触式卡片。其二为端对端模式,两个NFC设备进行资讯交换。与读写模式相比,激励设备(查询设备)所需功率相对减少,因为目标设备(收听设备)也有自己的能源供给。最后是读写模式(主动模式),NFC设备处于主动状态,对现存的被动式RFID标签进行读写。
图10 NFC的工作模式
上述的每一种模式都可以与下面的任意一种传输技术相互结合:NFC-A(与ISO/IEC 14443 A)向后兼容、NFC-B(与ISO/IEC 14443 B)向后兼容、NFC-F(与JIS X 6319-4)向后兼容。为支持所有各种不同技术,如图11显示,处于查询模式下的NFC设备首先用相应的请求讯号试探NFC-A,NFC-B以及NFC-F标签的反应。当从相容设备得到反应后,NFC设备便依照标准建立通讯模式(NFC-A,NFC-B抑或NFC-F模式)。依照通讯模式(主动或被动)、传输技术(N
如何成为一名优秀的射频工程师,敬请关注: 射频工程师养成培训
上一篇:智能手机待机功耗挑战及策略
下一篇:CDMA手机接收器干扰测试及影响