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UHF 頻段RFID 系統(tǒng)干擾研究
作者:北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院 李江鋒
來源:RFID世界網(wǎng)
日期:2007-12-14 11:50:07
摘要:本文通過對我國UHF 頻段頻率分配的分析,得出該頻段RFID 設(shè)備可用的工作頻段,并通過UHF 頻段RFID 設(shè)備與同頻段的點(diǎn)對點(diǎn)立體聲廣播設(shè)備,相鄰頻段的無中心對講機(jī)和GSM 系統(tǒng)的干擾試驗,得出UHF 頻段RFID 設(shè)備與上述三種系統(tǒng)的兼容條件。
1.引言
RFID(Radio Frequency Identification)即射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻
信號自動識別目標(biāo)對象并獲得相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無需人工干預(yù),并可工作于各種惡劣環(huán)境[1]。
近年來RFID 成為先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的熱門話題,世界范圍內(nèi)很多行業(yè)部門對RFID 技術(shù)非常重視,尤其
是零售業(yè)、物流業(yè)、供應(yīng)鏈管理、交通運(yùn)輸對于UHF 頻段的RFID 技術(shù)更是推崇備至。
RFID 系統(tǒng)基本由標(biāo)簽、讀寫器和天線三部分組成。按照工作頻率的不同,RFID 系統(tǒng)分為低頻(LF
)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波頻段(MW)。低頻(LF)系統(tǒng)使用頻率一般為125~134kHz,
主要用于短距離、低成本應(yīng)用中。高頻(HF)系統(tǒng)工作頻率一般用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的
應(yīng)用系統(tǒng)。超高頻(UHF)RFID 系統(tǒng)一般工作頻率為860~960MHz,設(shè)備采用反向散射的方式工作,
標(biāo)簽利用接收到的由讀寫器發(fā)出的射頻能量,將其中的編碼信息利用電波傳播回去,其工作距離較
大,一般最大可達(dá)3~5 米。微波(MW)頻段系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高度寫速度的場合。
國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 18000 標(biāo)準(zhǔn)系列中推薦RFID 設(shè)備使用的頻率范圍包括135kHz 以下、13.56MHz、
433.92MHz、860~960MHz、2.4GHz。對于HF 頻段的135kHz、13.56MHz 以及UHF 頻段的2.4GHz 的
RFID 設(shè)備,由于頻段屬于國際通用的ISM 頻段,所以這些設(shè)備在世界上大部分國家和地區(qū)的應(yīng)用頻
段基本一致。而對于在零售、供應(yīng)鏈管理等行業(yè)應(yīng)用廣泛的UHF 頻段860~960MHz 的RFID 設(shè)備,由
于這一頻段在世界各國的頻率規(guī)劃各不相同,所以目前應(yīng)用于這一頻段的RFID 設(shè)備的應(yīng)用頻率存在
一定差異[2]。
2.我國RFID 業(yè)務(wù)頻率使用狀況
目前我國無線電管理部門已經(jīng)對RFID業(yè)務(wù)在HF頻段以及UHF 頻段的業(yè)務(wù)頻率做出了一定的規(guī)劃,允
許部分頻段用作RFID 業(yè)務(wù)。由于RFID 使用的HF 以及UHF2.4GHz 頻段基本上是國際通用的ISM 頻段
,所以目前在以上頻段我國的RFID 業(yè)務(wù)頻率的使用狀況基本上與國際上的頻率使用保持一致。
而對于備受關(guān)注的UHF860~960MHz 頻段,由于各國在這一頻段的頻率規(guī)劃不同,使得各國及地區(qū)在
這一頻段對RFID 業(yè)務(wù)頻率的規(guī)劃存在差異。在我國,根據(jù)我國的頻率劃分規(guī)定,860~960MHz 主要
用作固定移動業(yè)務(wù)。目前我國860~960MHz 頻段的具體頻率使用狀況見表1。
務(wù),只用采用某種方法與某個頻段的業(yè)務(wù)共用頻譜資源。移動通信和航空導(dǎo)航業(yè)務(wù)使用地域廣泛,
而且業(yè)務(wù)重要性毋庸置疑,所以無法采取任何措施來實現(xiàn)其與RFID業(yè)務(wù)的共用。無中心對講業(yè)務(wù)由
于是窄帶業(yè)務(wù),其使用頻帶寬度只有2MHz,所以也無法共用。這樣看來,唯一可能的就是RFID 業(yè)務(wù)
與立體聲廣播點(diǎn)對點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)共用頻段。所以,目前對于860~960MHz 頻段的RFID 業(yè)務(wù)在中國唯一
可能的使用頻段就是917~925MHz。
如果在917~925MHz 頻段內(nèi)開放RFID 業(yè)務(wù),就需要考慮多個方面的干擾問題或兼容性問題,如RFID
與同頻段的立體聲廣播點(diǎn)對點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)的干擾保護(hù)問題,RFID 業(yè)務(wù)與相鄰頻段的GSM 上下行業(yè)務(wù)的
干擾保護(hù)問題,RFID 業(yè)務(wù)與無中心對講機(jī)業(yè)務(wù)的干擾保護(hù)問題等。因此必須通過相關(guān)的干擾技術(shù)試
驗,得到RFID 業(yè)務(wù)與相關(guān)業(yè)務(wù)的干擾保護(hù)條件或兼容條件,才能確保業(yè)務(wù)能夠正確應(yīng)用于917~925MHz 頻段。
3.RFID 業(yè)務(wù)與STL 業(yè)務(wù)干擾研究
3.1 STL 系統(tǒng)介紹
STL(Stereo Transmission Link)系統(tǒng),是點(diǎn)對點(diǎn)立體聲廣播用于擴(kuò)展覆蓋區(qū)域的一種傳輸系統(tǒng),
主要用于廣播電臺播控中心與調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)房之間的節(jié)目傳送。我國劃分給點(diǎn)對點(diǎn)立體聲廣播傳
輸業(yè)務(wù)的工作頻段為917~925MHz,傳送方式是無線直線視距傳播。
典型的STL 系統(tǒng)框圖如圖1 所示。
由于在UHF 頻段RFID 業(yè)務(wù)是與立體聲廣播點(diǎn)對點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)共用頻譜資源,因此二者之間的干擾對
RFID 業(yè)務(wù)性能至關(guān)重要。設(shè)計如下的干擾試驗,對RFID 系統(tǒng)與STL 系統(tǒng)之間的干擾進(jìn)行分析和研
究。
3.2.1 試驗設(shè)計
由于受到場地等條件的限制,因此本文所涉及的試驗主要是指實驗室內(nèi)的傳導(dǎo)試驗。試驗所用被測
設(shè)備為深圳先施科技有限公司的Sense-1864 讀寫器和美國TFT 公司的STL 立體聲廣播設(shè)備。測試系
統(tǒng)方框圖如圖2 所示。
在合路器輸出端測得信號功率為-47dBm,記錄STL 設(shè)備正常工作時綜測儀的SINAD 值。開啟RFID 設(shè)
備,使RFID 讀寫器工作在924.5MHz 和924.0MHz,不同的功率級別,分別記錄相應(yīng)的綜測儀的SINAD
值[4]。相應(yīng)的測試結(jié)果見圖3 和圖4。
由上述試驗結(jié)果可以看出,在STL 立體聲廣播設(shè)備接收的有用信號為-47dBm的情況下,RFID 讀寫器
干擾信號電平為-63dBm 左右時,會對STL 設(shè)備產(chǎn)生干擾,使STL 設(shè)備的SINAD值開始下降。也就是
說當(dāng)固定頻率工作的RFID 設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號落入STL 接收設(shè)備的200kHz 信道內(nèi)的功率達(dá)到-
63dBm 左右時,RFID 設(shè)備會對STL 設(shè)備產(chǎn)生輕微干擾,當(dāng)干擾信號達(dá)到-59dBm 左右時,RFID 設(shè)備
會對STL 設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。
4.RFID 業(yè)務(wù)與無中心對講機(jī)業(yè)務(wù)干擾研究
4.1 無中心對講機(jī)系統(tǒng)介紹
無中心多信道選址移動通信系統(tǒng)是一種不采用交換控制中心的集中控制,而由各移動臺或固定臺分
別設(shè)定無線通信鏈路的分散控制方式的自集群系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)有:無中心組網(wǎng)、數(shù)字選呼自動接續(xù)
多址用戶、多信道共用自動選取空閑頻率等。900 MHz 無中心系統(tǒng)的電臺可自動選擇使用915 MHz~
917 MHz 頻段內(nèi)的各個信道,各地?zé)o線電管理機(jī)構(gòu)在審批用戶申請設(shè)臺時,直接為用戶指配電臺呼
號編碼,無需再指配頻率。與傳統(tǒng)的對講機(jī)相比,它增加了組呼、群呼等功能,一般情況下用作兩
個以上的用戶同時進(jìn)行語音通信。無中心對講系統(tǒng)目前在建筑工程、物業(yè)管理、物資流通等領(lǐng)域均
有一定的應(yīng)用,一般的無中心對講機(jī)的作用半徑為3 公里左右[3]。
4.2 RFID 設(shè)備與無中心對講機(jī)干擾試驗
考慮到可能應(yīng)用于917~925MHz 頻率范圍內(nèi)的RFID 業(yè)務(wù),在頻率范圍上與無中心對講機(jī)緊緊相鄰,
而且這兩種業(yè)務(wù)在某些應(yīng)用場合如碼頭、物流中心等地域應(yīng)用領(lǐng)域相互重疊。所以有必要對RFID 業(yè)
務(wù)與無中心對講機(jī)業(yè)務(wù)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)試驗,得出RFID 業(yè)務(wù)與目前的無中心對講機(jī)的兼容條件。
4.2.1 試驗設(shè)計
試驗的方框圖如圖5 所示。
作在固定頻率點(diǎn)和調(diào)頻模式,通過改變兩個無中心對講機(jī)之間的距離,使得通話質(zhì)量與RFID 讀寫器
開啟之前保持一致,記錄無中心對講機(jī)之間的距離[4]。
4.2.2 試驗結(jié)論
通過上述試驗,可以看出RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射對無中心對講機(jī)設(shè)備的正常通信有輕微的影響。在最
壞情況下,當(dāng)午中心對講機(jī)工作于固定的通信信道時,此時固定頻點(diǎn)工作的RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射對
其通信距離有一定影響。當(dāng)RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射在無中心對講機(jī)的通信頻率處的功率譜密度為-
30dBm/100kHz 時,在距離RFID 設(shè)備3 米的保護(hù)距離的情況下,無中心對講機(jī)通信距離由原來的700
米減小為400 米左右,還能夠基本滿足無中心對講機(jī)在一定范圍內(nèi)的使用。
當(dāng)無中心對講機(jī)工作于正常模式時,其信道檢測功能能夠充分發(fā)揮作用,能夠根據(jù)無中心對講機(jī)通
信頻帶內(nèi)的每個信道的噪聲情況而靈活選擇信道。此時的RFID 設(shè)備無論是工作于固定頻率還是跳頻
模式,在其帶外發(fā)射能夠滿足在無中心對講機(jī)通信頻率處的譜密度達(dá)到-30dBm/100kHz 時,在距離
RFID 設(shè)備3 米的保護(hù)距離的情況下,無中心對講機(jī)的通信距離基本不受影響。
5.RFID 業(yè)務(wù)與GSM 業(yè)務(wù)干擾研究
917~925MHz 頻段與GSM 移動通信下行頻段只有5MHz 間隔,相對可能應(yīng)用于這一頻段的RFID 業(yè)務(wù)
的讀寫器發(fā)射功率而言,GSM 下行信號完全屬于弱小信號。而且由于GSM信號覆蓋區(qū)域廣闊,抑制不
好的RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射有可能會對相對較弱的GSM 下行信號造成干擾。所以我們有必要對RFID
業(yè)務(wù)與GSM 業(yè)務(wù)進(jìn)行干擾技術(shù)試驗,來研究RFID業(yè)務(wù)與GSM 業(yè)務(wù)的兼容條件。
5.1 試驗設(shè)計
試驗框圖如圖6 所示。
設(shè)RFID 讀寫器及天線,手機(jī)通過假設(shè)在暗室中的另外一個天線與連接在暗室外的基站模擬器進(jìn)行通
信。通過調(diào)整基站模擬器的輸出功率來控制手機(jī)放置點(diǎn)的GSM 網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度,在手機(jī)與基站模擬器
之間建立通信鏈路。打開RFID 設(shè)備的發(fā)射功率,通過調(diào)整其發(fā)射功率的大小來控制其帶外發(fā)射落在
GSM 通信信道內(nèi)的功率為不同的數(shù)值,此時觀察其對GSM 手機(jī)通信鏈路的影響[4]。
5.2 試驗結(jié)論
通過以上試驗,我們可以看到RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射對于GSM 業(yè)務(wù)存在一定的干擾可能。當(dāng)RFID 設(shè)
備的帶外發(fā)射在GSM 下行鏈路頻段中的功率譜密度能夠小于-47dBm 時,基本能夠保證在距離RFID
設(shè)備3 米的保護(hù)距離的情況下,一般網(wǎng)絡(luò)覆蓋條件下的GSM 手機(jī)基本上不受干擾。通常的UHF 頻段
RFID 設(shè)備的作用距離為3~5 米,所以對于距離RFID設(shè)備3 米的保護(hù)距離的條件應(yīng)該能夠完全滿足
。所以,總得來說在滿足帶外發(fā)射在GSM 下行頻段的功率譜密度小于-47dBm 的情況下,RFID 設(shè)備
對于GSM 設(shè)備基本不會產(chǎn)生干擾。
6.總結(jié)
本文通過在實驗室內(nèi)對RFID 設(shè)備與點(diǎn)對點(diǎn)立體聲廣播設(shè)備、無中心對講機(jī)以及GSM設(shè)備的干擾試驗
,對UHF 頻段的RFID 設(shè)備可能存在的干擾進(jìn)行了研究,得出了與上述三種系統(tǒng)的兼容條件。即在相
應(yīng)的電平下,RFID 設(shè)備會對STL 設(shè)備產(chǎn)生干擾甚至嚴(yán)重干擾。當(dāng)RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射在無中心對
講機(jī)的通信頻率處的功率譜密度為-30dBm/100kHz 時,在距離RFID 設(shè)備3 米的保護(hù)距離的情況下,
RFID 設(shè)備不會對無中心對講機(jī)產(chǎn)生明顯干擾。在滿足帶外發(fā)射在GSM 下行頻段的功率譜密度小于-
47dBm 的情況下,RFID 設(shè)備對于GSM設(shè)備基本不會產(chǎn)生干擾。
參考文獻(xiàn)
[1] 游戰(zhàn)清,劉克勝,張義強(qiáng),吳谷.《無線射頻識別技術(shù)(RFID)規(guī)劃與實施》[M],北京:電子工業(yè)出版社,2005.9。
[2] ISO/IEC 18000. Information technology — Radio frequency identification for item management[S]
[3] GB/T 15939-1995.《無中心多信道選址移動通信系統(tǒng)設(shè)備通用規(guī)范》[S]
[4] ETSI EN 302 208-1. Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM);Radio Frequency Identification Equipment operating in the band 865 MHz to 868 MHz with power levels up to 2W;Part 1:Technical requirements and methods of measurement[S]
RFID(Radio Frequency Identification)即射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻
信號自動識別目標(biāo)對象并獲得相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無需人工干預(yù),并可工作于各種惡劣環(huán)境[1]。
近年來RFID 成為先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的熱門話題,世界范圍內(nèi)很多行業(yè)部門對RFID 技術(shù)非常重視,尤其
是零售業(yè)、物流業(yè)、供應(yīng)鏈管理、交通運(yùn)輸對于UHF 頻段的RFID 技術(shù)更是推崇備至。
RFID 系統(tǒng)基本由標(biāo)簽、讀寫器和天線三部分組成。按照工作頻率的不同,RFID 系統(tǒng)分為低頻(LF
)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波頻段(MW)。低頻(LF)系統(tǒng)使用頻率一般為125~134kHz,
主要用于短距離、低成本應(yīng)用中。高頻(HF)系統(tǒng)工作頻率一般用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的
應(yīng)用系統(tǒng)。超高頻(UHF)RFID 系統(tǒng)一般工作頻率為860~960MHz,設(shè)備采用反向散射的方式工作,
標(biāo)簽利用接收到的由讀寫器發(fā)出的射頻能量,將其中的編碼信息利用電波傳播回去,其工作距離較
大,一般最大可達(dá)3~5 米。微波(MW)頻段系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高度寫速度的場合。
國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 18000 標(biāo)準(zhǔn)系列中推薦RFID 設(shè)備使用的頻率范圍包括135kHz 以下、13.56MHz、
433.92MHz、860~960MHz、2.4GHz。對于HF 頻段的135kHz、13.56MHz 以及UHF 頻段的2.4GHz 的
RFID 設(shè)備,由于頻段屬于國際通用的ISM 頻段,所以這些設(shè)備在世界上大部分國家和地區(qū)的應(yīng)用頻
段基本一致。而對于在零售、供應(yīng)鏈管理等行業(yè)應(yīng)用廣泛的UHF 頻段860~960MHz 的RFID 設(shè)備,由
于這一頻段在世界各國的頻率規(guī)劃各不相同,所以目前應(yīng)用于這一頻段的RFID 設(shè)備的應(yīng)用頻率存在
一定差異[2]。
2.我國RFID 業(yè)務(wù)頻率使用狀況
目前我國無線電管理部門已經(jīng)對RFID業(yè)務(wù)在HF頻段以及UHF 頻段的業(yè)務(wù)頻率做出了一定的規(guī)劃,允
許部分頻段用作RFID 業(yè)務(wù)。由于RFID 使用的HF 以及UHF2.4GHz 頻段基本上是國際通用的ISM 頻段
,所以目前在以上頻段我國的RFID 業(yè)務(wù)頻率的使用狀況基本上與國際上的頻率使用保持一致。
而對于備受關(guān)注的UHF860~960MHz 頻段,由于各國在這一頻段的頻率規(guī)劃不同,使得各國及地區(qū)在
這一頻段對RFID 業(yè)務(wù)頻率的規(guī)劃存在差異。在我國,根據(jù)我國的頻率劃分規(guī)定,860~960MHz 主要
用作固定移動業(yè)務(wù)。目前我國860~960MHz 頻段的具體頻率使用狀況見表1。

務(wù),只用采用某種方法與某個頻段的業(yè)務(wù)共用頻譜資源。移動通信和航空導(dǎo)航業(yè)務(wù)使用地域廣泛,
而且業(yè)務(wù)重要性毋庸置疑,所以無法采取任何措施來實現(xiàn)其與RFID業(yè)務(wù)的共用。無中心對講業(yè)務(wù)由
于是窄帶業(yè)務(wù),其使用頻帶寬度只有2MHz,所以也無法共用。這樣看來,唯一可能的就是RFID 業(yè)務(wù)
與立體聲廣播點(diǎn)對點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)共用頻段。所以,目前對于860~960MHz 頻段的RFID 業(yè)務(wù)在中國唯一
可能的使用頻段就是917~925MHz。
如果在917~925MHz 頻段內(nèi)開放RFID 業(yè)務(wù),就需要考慮多個方面的干擾問題或兼容性問題,如RFID
與同頻段的立體聲廣播點(diǎn)對點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)的干擾保護(hù)問題,RFID 業(yè)務(wù)與相鄰頻段的GSM 上下行業(yè)務(wù)的
干擾保護(hù)問題,RFID 業(yè)務(wù)與無中心對講機(jī)業(yè)務(wù)的干擾保護(hù)問題等。因此必須通過相關(guān)的干擾技術(shù)試
驗,得到RFID 業(yè)務(wù)與相關(guān)業(yè)務(wù)的干擾保護(hù)條件或兼容條件,才能確保業(yè)務(wù)能夠正確應(yīng)用于917~925MHz 頻段。
3.RFID 業(yè)務(wù)與STL 業(yè)務(wù)干擾研究
3.1 STL 系統(tǒng)介紹
STL(Stereo Transmission Link)系統(tǒng),是點(diǎn)對點(diǎn)立體聲廣播用于擴(kuò)展覆蓋區(qū)域的一種傳輸系統(tǒng),
主要用于廣播電臺播控中心與調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)房之間的節(jié)目傳送。我國劃分給點(diǎn)對點(diǎn)立體聲廣播傳
輸業(yè)務(wù)的工作頻段為917~925MHz,傳送方式是無線直線視距傳播。
典型的STL 系統(tǒng)框圖如圖1 所示。

由于在UHF 頻段RFID 業(yè)務(wù)是與立體聲廣播點(diǎn)對點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)共用頻譜資源,因此二者之間的干擾對
RFID 業(yè)務(wù)性能至關(guān)重要。設(shè)計如下的干擾試驗,對RFID 系統(tǒng)與STL 系統(tǒng)之間的干擾進(jìn)行分析和研
究。
3.2.1 試驗設(shè)計
由于受到場地等條件的限制,因此本文所涉及的試驗主要是指實驗室內(nèi)的傳導(dǎo)試驗。試驗所用被測
設(shè)備為深圳先施科技有限公司的Sense-1864 讀寫器和美國TFT 公司的STL 立體聲廣播設(shè)備。測試系
統(tǒng)方框圖如圖2 所示。

在合路器輸出端測得信號功率為-47dBm,記錄STL 設(shè)備正常工作時綜測儀的SINAD 值。開啟RFID 設(shè)
備,使RFID 讀寫器工作在924.5MHz 和924.0MHz,不同的功率級別,分別記錄相應(yīng)的綜測儀的SINAD
值[4]。相應(yīng)的測試結(jié)果見圖3 和圖4。

由上述試驗結(jié)果可以看出,在STL 立體聲廣播設(shè)備接收的有用信號為-47dBm的情況下,RFID 讀寫器
干擾信號電平為-63dBm 左右時,會對STL 設(shè)備產(chǎn)生干擾,使STL 設(shè)備的SINAD值開始下降。也就是
說當(dāng)固定頻率工作的RFID 設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號落入STL 接收設(shè)備的200kHz 信道內(nèi)的功率達(dá)到-
63dBm 左右時,RFID 設(shè)備會對STL 設(shè)備產(chǎn)生輕微干擾,當(dāng)干擾信號達(dá)到-59dBm 左右時,RFID 設(shè)備
會對STL 設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。
4.RFID 業(yè)務(wù)與無中心對講機(jī)業(yè)務(wù)干擾研究
4.1 無中心對講機(jī)系統(tǒng)介紹
無中心多信道選址移動通信系統(tǒng)是一種不采用交換控制中心的集中控制,而由各移動臺或固定臺分
別設(shè)定無線通信鏈路的分散控制方式的自集群系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)有:無中心組網(wǎng)、數(shù)字選呼自動接續(xù)
多址用戶、多信道共用自動選取空閑頻率等。900 MHz 無中心系統(tǒng)的電臺可自動選擇使用915 MHz~
917 MHz 頻段內(nèi)的各個信道,各地?zé)o線電管理機(jī)構(gòu)在審批用戶申請設(shè)臺時,直接為用戶指配電臺呼
號編碼,無需再指配頻率。與傳統(tǒng)的對講機(jī)相比,它增加了組呼、群呼等功能,一般情況下用作兩
個以上的用戶同時進(jìn)行語音通信。無中心對講系統(tǒng)目前在建筑工程、物業(yè)管理、物資流通等領(lǐng)域均
有一定的應(yīng)用,一般的無中心對講機(jī)的作用半徑為3 公里左右[3]。
4.2 RFID 設(shè)備與無中心對講機(jī)干擾試驗
考慮到可能應(yīng)用于917~925MHz 頻率范圍內(nèi)的RFID 業(yè)務(wù),在頻率范圍上與無中心對講機(jī)緊緊相鄰,
而且這兩種業(yè)務(wù)在某些應(yīng)用場合如碼頭、物流中心等地域應(yīng)用領(lǐng)域相互重疊。所以有必要對RFID 業(yè)
務(wù)與無中心對講機(jī)業(yè)務(wù)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)試驗,得出RFID 業(yè)務(wù)與目前的無中心對講機(jī)的兼容條件。
4.2.1 試驗設(shè)計
試驗的方框圖如圖5 所示。

作在固定頻率點(diǎn)和調(diào)頻模式,通過改變兩個無中心對講機(jī)之間的距離,使得通話質(zhì)量與RFID 讀寫器
開啟之前保持一致,記錄無中心對講機(jī)之間的距離[4]。
4.2.2 試驗結(jié)論
通過上述試驗,可以看出RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射對無中心對講機(jī)設(shè)備的正常通信有輕微的影響。在最
壞情況下,當(dāng)午中心對講機(jī)工作于固定的通信信道時,此時固定頻點(diǎn)工作的RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射對
其通信距離有一定影響。當(dāng)RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射在無中心對講機(jī)的通信頻率處的功率譜密度為-
30dBm/100kHz 時,在距離RFID 設(shè)備3 米的保護(hù)距離的情況下,無中心對講機(jī)通信距離由原來的700
米減小為400 米左右,還能夠基本滿足無中心對講機(jī)在一定范圍內(nèi)的使用。
當(dāng)無中心對講機(jī)工作于正常模式時,其信道檢測功能能夠充分發(fā)揮作用,能夠根據(jù)無中心對講機(jī)通
信頻帶內(nèi)的每個信道的噪聲情況而靈活選擇信道。此時的RFID 設(shè)備無論是工作于固定頻率還是跳頻
模式,在其帶外發(fā)射能夠滿足在無中心對講機(jī)通信頻率處的譜密度達(dá)到-30dBm/100kHz 時,在距離
RFID 設(shè)備3 米的保護(hù)距離的情況下,無中心對講機(jī)的通信距離基本不受影響。
5.RFID 業(yè)務(wù)與GSM 業(yè)務(wù)干擾研究
917~925MHz 頻段與GSM 移動通信下行頻段只有5MHz 間隔,相對可能應(yīng)用于這一頻段的RFID 業(yè)務(wù)
的讀寫器發(fā)射功率而言,GSM 下行信號完全屬于弱小信號。而且由于GSM信號覆蓋區(qū)域廣闊,抑制不
好的RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射有可能會對相對較弱的GSM 下行信號造成干擾。所以我們有必要對RFID
業(yè)務(wù)與GSM 業(yè)務(wù)進(jìn)行干擾技術(shù)試驗,來研究RFID業(yè)務(wù)與GSM 業(yè)務(wù)的兼容條件。
5.1 試驗設(shè)計
試驗框圖如圖6 所示。

設(shè)RFID 讀寫器及天線,手機(jī)通過假設(shè)在暗室中的另外一個天線與連接在暗室外的基站模擬器進(jìn)行通
信。通過調(diào)整基站模擬器的輸出功率來控制手機(jī)放置點(diǎn)的GSM 網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度,在手機(jī)與基站模擬器
之間建立通信鏈路。打開RFID 設(shè)備的發(fā)射功率,通過調(diào)整其發(fā)射功率的大小來控制其帶外發(fā)射落在
GSM 通信信道內(nèi)的功率為不同的數(shù)值,此時觀察其對GSM 手機(jī)通信鏈路的影響[4]。
5.2 試驗結(jié)論
通過以上試驗,我們可以看到RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射對于GSM 業(yè)務(wù)存在一定的干擾可能。當(dāng)RFID 設(shè)
備的帶外發(fā)射在GSM 下行鏈路頻段中的功率譜密度能夠小于-47dBm 時,基本能夠保證在距離RFID
設(shè)備3 米的保護(hù)距離的情況下,一般網(wǎng)絡(luò)覆蓋條件下的GSM 手機(jī)基本上不受干擾。通常的UHF 頻段
RFID 設(shè)備的作用距離為3~5 米,所以對于距離RFID設(shè)備3 米的保護(hù)距離的條件應(yīng)該能夠完全滿足
。所以,總得來說在滿足帶外發(fā)射在GSM 下行頻段的功率譜密度小于-47dBm 的情況下,RFID 設(shè)備
對于GSM 設(shè)備基本不會產(chǎn)生干擾。
6.總結(jié)
本文通過在實驗室內(nèi)對RFID 設(shè)備與點(diǎn)對點(diǎn)立體聲廣播設(shè)備、無中心對講機(jī)以及GSM設(shè)備的干擾試驗
,對UHF 頻段的RFID 設(shè)備可能存在的干擾進(jìn)行了研究,得出了與上述三種系統(tǒng)的兼容條件。即在相
應(yīng)的電平下,RFID 設(shè)備會對STL 設(shè)備產(chǎn)生干擾甚至嚴(yán)重干擾。當(dāng)RFID 設(shè)備的帶外發(fā)射在無中心對
講機(jī)的通信頻率處的功率譜密度為-30dBm/100kHz 時,在距離RFID 設(shè)備3 米的保護(hù)距離的情況下,
RFID 設(shè)備不會對無中心對講機(jī)產(chǎn)生明顯干擾。在滿足帶外發(fā)射在GSM 下行頻段的功率譜密度小于-
47dBm 的情況下,RFID 設(shè)備對于GSM設(shè)備基本不會產(chǎn)生干擾。
參考文獻(xiàn)
[1] 游戰(zhàn)清,劉克勝,張義強(qiáng),吳谷.《無線射頻識別技術(shù)(RFID)規(guī)劃與實施》[M],北京:電子工業(yè)出版社,2005.9。
[2] ISO/IEC 18000. Information technology — Radio frequency identification for item management[S]
[3] GB/T 15939-1995.《無中心多信道選址移動通信系統(tǒng)設(shè)備通用規(guī)范》[S]
[4] ETSI EN 302 208-1. Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM);Radio Frequency Identification Equipment operating in the band 865 MHz to 868 MHz with power levels up to 2W;Part 1:Technical requirements and methods of measurement[S]