【導讀】暗室又稱電波暗室，有的暗室又被稱為微波暗室、無反射室等。RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽。基站天線是移動通信系統的重要組成部分，直接關系到移動通信網絡的覆蓋范圍和服務質量。
暗室知識
一、簡述
暗室又稱電波暗室，有的暗室又被稱為微波暗室、無反射室等。
暗室的作用就是防止外來電磁波的干擾，使測量活動不受外界電磁環境的影響，防止測試信號向外輻射形成干擾源，污染電磁環境，對其它電子設備造成干擾。
建造一個電波暗室需要考慮的因素很多，各公司、企業或檢測機構具體情況千差萬別，因此建造的電波暗室也各不相同。那么建造電波暗室應主要考慮哪些因素呢？
二、根據用途設計電波暗室
一般電波暗室可分為：電磁兼容測試電波暗室和天線測試電波暗室。
1、 電磁兼容測試電波暗室主要替代開闊場，是進行電磁兼容測試的場所，按標準要求一般設計為半電波暗室，暗室除地面外其它五面粘貼吸波材料，地面為反射金屬板。其特點是頻率范圍寬，國際標準一般規定頻率范圍為30MHz～1GHz目前大多都做到30MHz～18GHz，軍用標準頻率范圍為30MHz～40GHz，主要指標有：屏蔽效能、場地均勻性，歸一化場地衰減和傳輸損耗等。電磁兼容測試電波暗室又分為3米法、10米法和5米法標準電波暗室，各公司、企業或檢測機構可根據自己的資金情況、可利用土地面積、常用測試對象尺寸，選擇適合的電波暗室，沒有必要照抄其他單位模式。
2、 天線測試電波暗室模擬的是自由空間電磁環境，電波暗室六面體全部粘貼吸波材料，在主反射區粘貼比其它區域吸波性能更優質的吸波材料。適合在電波暗室內測試的天線一般都在微波頻段，所以天線測試電波暗室又被稱為微波暗室。在理想狀態下暗室各個方向都應無電磁波反射，這是建造天線測試電波暗室的原則。雖然無論設計的多么合理，建造的多么完善和優質，各個方向一點都沒有電磁波反射顯然是做不到的。因此設計天線測試暗室時，首先根據被測天線的有效尺寸，頻率范圍，天線特性設計一個靜區，靜區內的電磁環境應符合被測天線測試的需要。
三、天線測試電波暗室的特點
1、各公司、企業或檢測機構可根據自己的需要設計暗室的頻率范圍，靜區特性等。天線測試暗室頻率范圍不像電磁兼容測試暗室那樣具有特定的要求，而其靜區特性、駐波特性、暗室六面體墻壁吸波材料的反射率等都比電磁兼容測試暗室要求要高。特別是對于低旁瓣天線，有特殊要求的天線等都要經過科學計算特殊設計，科學選取和粘貼適當的吸波材料。
2、天線測試暗室對電磁屏蔽沒有嚴格的要求。有的甚至不需要單獨設計屏蔽體進行屏蔽，直接在墻壁上粘貼吸波材料即可。利用建筑墻壁和吸波材料對電磁波的屏蔽和吸收效果即可滿足要求。這當然還要看建造暗室地點的電磁環境如何，電磁環境不同其要求也不一樣。如果預建造暗室地點周圍電磁環境較差，可能影響到測試結果時，或者在天線測試時輻射功率較大，可能影響到周圍的電磁環境時則需要考慮建造合適的屏蔽體進行屏蔽。
四、常用暗室技術要求簡述
1、電磁兼容測試電波暗室
電磁兼容測試電波暗室技術要求在國際標準、軍用標準中具有明確的要求。特別是在國際電磁兼容暗室標準中其技術要求、測試方法都已明確規定。下面一些技術要求供讀者參考：
1) 電磁屏蔽性能頻率范圍屏蔽效能14KHz～1MHz≥60dB，1MHz～1000MHz ≥90dB，1GHz
～18GHz(40GHz) ≥80dB。
2) 場地均勻性在1.5m×1.5m假想垂直平面上75%的場強幅值偏差應在0dB～＋6dB之間。
3) 歸一化場地衰減和傳輸損耗歸一化場地衰減和傳輸損耗與理論值的偏差應在±4dB之內。
2、天線測試暗室（微波暗室）天線測試暗室其性能要求無統一標準，一般來說頻率范圍應滿足本單位的需要，在設計的天線測試暗室靜區內最大反射電平值相對于主波束電平值低45dB，橫向和縱向場強均勻性優于1.5dB。以上性能要求只是一般天線測試暗室的性能要求，對于高性能天線，低旁瓣天線或具有特殊要求的天線，還應根據實際需要計算設計暗室的性能要求。天線測試暗室用于遠場測試的，應考慮暗室空間符合遠場測試條件。
五、暗室其它設施的設計
暗室除了要考慮建筑體尺寸、屏蔽性能、暗室吸收電磁波性能外，其它設施的設計或選用也是非常重要的。一輔助設施性能的好壞都將影響整個暗室的性能。電源線和信號線濾波器考慮暗室將來要使用的電源類型和最大功率負荷，如測試設備、被測設備和輔助設備以及照明系統等要使用交流380V、220V、110V、直流供電、變頻電源等。特別是電磁兼容測試暗室有嚴格的電磁屏蔽要求，如果有某一缺陷都將給測試工作帶來極大的不便。
2、信號接口板和波導通風窗信號接口板用來安裝信號轉接端子，用以電波暗室與控制室、放大器室或其它用途的測試室之間的信號連接，信號接口板的安裝數量，位置以及其上的轉接端子的類型、數量都應考慮好，暗室內需要安裝波導通風窗、排氣扇或空調系統，注意波導通風窗的頻率范圍、屏蔽效能等。
3、消防報警裝置和照明設施選擇的照明設施應不產生任何的電磁干擾，應易于更換維修，消防報警裝置應不影響暗室整體性能。
4、暗室監控系統在暗室內要安裝攝像監控系統，根據暗室大小、實際需要設計安裝攝像頭的數量，監視器的數量及性能。以方便觀察、監控測試系統和被測設備的工作狀態。
5、測試轉臺、電源線走線和信號線走線，在暗室內應配備必要的測試轉臺，其性能要滿足測試的要求。注意應將電源線和信號線分開并作適當的屏蔽，避免形成干擾。
6、環保要求建造暗室不可避免地要用到一些粘結劑，特別是吸波材料的制作吸波材料的粘貼等。有的暗室完工后會散發出一種刺鼻的氣味，將對測試人員的身體健康產生不利影響。因此，一定要對暗室承建商提出環保要求，并作為驗收條款之一。
六、暗室性能測試
電磁兼容測試暗室其屏蔽性能、場地均勻性、歸一化場地衰減、傳輸損耗等都應按國際標準、國家標準，進行測試并保證其合格。天線測試暗室沒有統一的測試標準，但有約定的測試方法。值得注意的是，在測試暗室時使用的天線應與將來在暗室中準備測試的天線其性能相當。在暗室測試時采用的天線不同（例如天線波瓣寬度不同）其測試結果會有很大差別，使用窄波瓣天線測試，其測試結果優于使用寬波瓣天線測試的結果，這就意味著使用窄波瓣天線測試合格，使用寬波瓣天線測試不一定合格。所以在暗室招標時應預先規定暗室測試時所用的測試天線類型，包括收發天線，以避免暗室驗收時引起不必要的爭端。
RFID知識
RFID是什么？
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽。
什么是RFID技術？
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。
RFID是一種簡單的無線系統，只有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成。
RFID的分類
RFID按應用頻率的不同分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW)，相對應的代表性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M~960MHz、微波2.4G，5.8G。
RFID按照能源的供給方式分為無源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。無源RFID讀寫距離近，價格低；有源RFID可以提供更遠的讀寫距離，但是需要電池供電，成本要更高一些，適用于遠距離讀寫的應用場合。
什么是RFID的基本組成部分？
標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；
閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；
天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
RFID技術的基本工作原理是什么？
RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(Passive Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽或主動標簽)；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。
一套完整的RFID系統, 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統三個部份所組成, 其工作原理是Reader 發射一特定頻率的無線電波能量給Transponder, 用以驅動 Transponder電路將內部的數據送出，此時 Reader 便依序接收解讀數據, 送給應用程序做相應的處理。
以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成, 感應偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種, 一般低頻的RFID大都采用第一種式, 而較高頻大多采用第二種方式。
閱讀器根據使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。 在實際應用中，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統的信息載體，目前應答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。
是什么讓零售商如此推崇RFID？
據Sanford C. Bernstein公司的零售業分析師估計，通過采用RFID，沃爾瑪每年可以節省83.5億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節省的勞動力成本。盡管另外一些分析師認為80億美元這個數字過于樂觀，但毫無疑問，RFID有助于解決零售業兩個最大的難題：商品斷貨和損耗(因盜竊和供應鏈被攪亂而損失的產品)，而現在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業的營業額能達到這個數字，就可以在美國1000家最大企業的排行榜中名列第694位。研究機構估計，這種RFID技術能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。
RFID技術的典型應用是什么？
1、產品性能：因大部分產品頻率覆蓋868MHz到915MHz，對系統中對應的讀寫設備要求可以降低，對頻率偏差的敏感度降低。
2、產品符合：EPC CLASS 1 GEN 2 及 ISO18000-6C。
3、專業服務：針對性地利用世界先進的產品經驗，具體化的對常用產品做專門的考慮。
4、適應領域：物流和供應管理、生產制造和裝配、航空行李處理、郵件、快運包裹處理、文檔追蹤、圖書館管理動物身份標識、運動計時、門禁控制、電子門票、道路自動收費.從大型遠距離UHF標簽到細小的UHF標簽。可以為客戶做定制化生產，滿足各種要求。
RFID說明
滿足國際ISO15693、ISO18000-6B、EPC G2等多種標準，采用不同的天線設計和封裝材料可制成多種形式的標簽，如車輛標簽、貨盤標簽、物流標簽、金屬標簽、圖書標簽、液體標簽、人員門禁標簽、門票標簽、行李標簽等。客戶可根據需要選擇或定制相應的電子標簽。
Inlay
可封裝成多種形式的電子標簽。應用于標簽轉化商和OEM客戶的標簽生產，以及大批量的...
Label
剝離底紙直接粘貼于紙質包裝箱上，實現“即貼出貨”的過程。適用于物流、供應鏈管理等...
標準卡
PVC層壓的標準卡，持在手中或掛于胸前。主要應用于人員管理、圖書管理和車輛管理等...
金屬標簽
金屬標簽，可直接粘貼于帶金屬外殼的設備上。主要適用于機箱、板卡等資產管理領域。...
車輛標簽
直接粘貼于汽車擋風玻璃上部內表面或插于標簽卡座內。主要適用于汽車管理等領推進域。...
吊牌標簽
吊附在待識別物品上。主要應用于高檔服裝管理和資產管理。...
動物標簽
使用專用動物耳標鉗，將標簽裝與牲畜的耳朵上。主要用于種畜繁育、疫情防治、肉類檢疫...
托盤標簽
使用時直接插入塑料托盤隙孔中或用釘子穿過定位孔將標簽固定于木質托盤正中央。主要適...
門票標簽
持在手中或掛于胸前。適用于會議出入證明及門票管理等領域。...
行李標簽
剝離底紙直接粘貼于被識別物體上。主要適用于航空行李管理、郵政包裹管理、物流跟蹤管...
圖書標簽
直接粘貼于書內。主要應用于圖書館、書店等場所。...
珠寶標簽
使用時將各類珠寶掛到標簽的環上,即可正常使用，便于珠寶行業對各類珠寶產品的管理。
RFID讀寫設備
只有當有讀寫設備時，RFID才能發揮其作用。RFID讀寫設備有RFID讀卡器,RFID讀寫模塊等，目前市面上性價比比較高的有YW-201和YW-601U和YW-601R等。這些設備可以將RFID的數據讀取或寫入，并且做到很好的加密。遠距離的有WV-CID1500,WV-VID1500距離能夠達到1.5公里。
金屬及液體環境對RFID的影響
RFID超高頻(UHF)標簽因電磁反向散射(Backscatter)特點，對金屬(Metal)和液體(Liquid)等環境比較敏感，可導致這種工作頻率的被動標簽(Passivetag)難以在具有金屬表面的物體或液體環境下進行工作，但此類問題隨著技術的發展已得到完全解決，例如，韓碩(SONTEC)標簽公司即研發出能夠在金屬或液體環境下進行完好讀取應用的被動標簽產品，以方便在上述環境或應用情形下部署RFID。
基站天線的種類和相關知識
基站天線是移動通信系統的重要組成部分，直接關系到移動通信網絡的覆蓋范圍和服務質量。表征天線性能的主要參數有方向圖、增益、輸入阻抗、駐波比和極化方式等。天線使用環境大致分為五種類型：城區、密集城區、郊區、農村地區、交通干線等基站天線。
基站天線的種類：
1 電調天線
所謂電調天線，即指使用電子調整下傾角度的移動天線。電子下傾的原理是通過改變共線陣天線振子的相位，改變垂直分量和水平分量的幅值大小，改變合成分量場強強度，從而使天線的垂直方向性圖下傾。由于天線各方向的場強強度同時增大和減小，保證在改變傾角后天線方向圖變化不大，使主瓣方向覆蓋距離縮短，同時又使整個方向性圖在服務小區扇區內減小覆蓋面積但又不產生干擾。實踐證明，電調天線下傾角度在1°-5°變化時，其天線方向圖與機械天線的大致相同；當下傾角度在5°-10°變化時，其天線方向圖較機械天線的稍有改善；當下傾角度在10°-15°變化時，其天線方向圖較機械天線的變化較大；當機械天線下傾15°后，其天線方向圖較機械天線的明顯不同，這時天線方向圖形狀改變不大，主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，整個天線方向圖都在本基站扇區內，增加下傾角度，可以使扇區覆蓋面積縮小，但不產生干擾，這樣的方向圖是我們需要的，因此采用電調天線能夠降低呼損，減小干擾。另外，電調天線允許系統在不停機的情況下對垂直方向性圖下傾角進行調整，實時監測調整的效果，調整傾角的步進精度也較高（為0.1°），因此可以對網絡實現精細調整；電調天線的三階互調指標為-150dBc，較機械天線相差30dBc，有利于消除鄰頻干擾和雜散干擾。
2 雙極化天線
雙極化天線是一種新型天線技術，組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線并同時工作在收發雙工模式下，因此其最突出的優點是節省單個定向基站的天線數量；一般GSM數字移動通信網的定向基站（三扇區）要使用9根天線，每個扇形使用3根天線（空間分集，一發兩收），如果使用雙極化天線，每個扇形只需要1根天線；同時由于在雙極化天線中，±45°的極化正交性可以保證+45°和-45°兩副天線之間的隔離度滿足互調對天線間隔離度的要求（≥30dB），因此雙極化天線之間的空間間隔僅需20-30cm；另外，雙極化天線具有電調天線的優點，在移動通信網中使用雙極化天線同電調天線一樣，可以降低呼損，減小干擾，提高全網的服務質量。如果使用雙極化天線，由于雙極化天線對架設安裝要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直徑20cm的鐵柱，將雙極化天線按相應覆蓋方向固定在鐵柱上即可，從而節省基建投資，同時使基站布局更加合理，基站站址的選定更加容易。對于天線的選擇，我們應根據自己移動網的覆蓋，話務量，干擾和網絡服務質量等實際情況，選擇適合本地區移動網絡需要的移動天線：
--- 在基站密集的高話務地區，應該盡量采用雙極化天線和電調天線；
--- 在邊、郊等話務量不高，基站不密集地區和只要求覆蓋的地區，可以使用傳統的機械天線。我國目前的移動通信網在高話務密度區的呼損較高，干擾較大，其中一個重要原因是機械天線下傾角度過大，天線下傾角度過大，天線方向圖嚴重變形。要解決高話務區的容量不足，必須縮短站距，加大天線下傾角度，但是使用機械天線，下傾角度大于5°時，天線方向圖就開始變形，超過10°時，天線方向圖嚴重變形，因此采用機械天線，很難解決用戶高密度區呼損高、干擾大的問題。因此建議在高話務密度區采用電調天線或雙極化天線替換機械天線，替換下來的機械天線可以安裝在農村，郊區等話務密度低的地區。
基站天線的設置：
基站天線設置需要重點考慮下傾角、方向角、天線掛高、天線分集距離和隔離距離等參數。 基站天線(12張)
1、下傾角設置 合理設置天線下傾角不但可以降低同頻干擾的影響，有效控制基站的覆蓋范圍和整網的軟切換比例（對CDMA網絡而言），而且可以加強本基站覆蓋區內的信號強度。通常天線下傾角的設定有兩方面側重，即側重于干擾抑制和側重于加強覆蓋。這兩方面側重分別對應不同的下傾角算法。一般而言，對基站分布密集的地區應側重于考慮干擾抑制，而基站分布較稀疏的地區則側重于考慮加強覆蓋。
1.1 考慮干擾抑制時的下傾角 在基站天線半功率角范圍內，天線增益下降緩慢，超過半功率角后，天線增益（尤其是上波瓣）衰減很快。因此從控制干擾的角度考慮，可認為半功率角的延長線到地面的交點（B點）為該基站的實際覆蓋邊緣。在基站周圍環境理想情況下，下傾角可按以下公式計算。 α＝actan（H/R）+β/2 公式一 公式一含義如下圖所示。 下傾角計算示意圖1 圖中α為天線的下傾角，H為天線有效高度，β為天線的垂直半功率角。R為該小區最遠的覆蓋距離，即覆蓋長徑R，如下圖所示。 定向基站天線覆蓋長徑示意圖 在理想情況下R＝2D/3。實際上天線的輻射方向圖不可能完全適配三葉草型蜂窩結構。水平半功率角為60度左右的天線與之比較接近，而水平半功率角為90度的天線則相差較大。因此對于使用水平半功率角為90度天線的基站，取R=D/2。
1.2 考慮加強覆蓋時的下傾角 在基站分布較稀疏的地區，天線下傾角設定無需考慮垂直半功率角等因素的影響。為保證覆蓋區邊緣有足夠強的信號，可認為天線主瓣方向延長線到地面的交點（B點）為該基站的實際覆蓋邊緣。在基站周圍環境理想情況下，下傾角可按以下公式計算。 α＝actan（H/R） 。
1.3 傾角設定的實際應用 由于基站周圍環境十分復雜，天線下傾角設定還必須考慮附近山體、水面和高大玻璃幕墻的反射和阻擋。因此具體基站的下傾角可利用上述方法，同時結合具體環境最終取定。
基站天線的優化案例：
基站天線除了其類型和參數指標會影響無線覆蓋效果之外，安裝的位置、高度、方向角、下傾角對于無線網絡覆蓋性能也至關重要。在實際工程中，由天線選擇設置不當造成無線網絡覆蓋質量下降的情況很多，例如：
1）天線選擇及方位角設置不當導致覆蓋問題。
在某GSM網絡基站A（配置為S（1/1/1）的覆蓋范圍內，農場的覆蓋不好，部分型號的手機能夠上網打電話（手機接收信號顯示有1、2格），部分手機處于上網的臨界狀況（手機接收信號顯示有1格或沒有或下網），打電話很容易掉話。測試過程中發現，在去農場的路上一直是3小區的頻點。在接近農場時，切換（重選）為相鄰基站B（相距約10km）的某一頻點，而在農場區域，TCH（業務信道）一直是基站B的該頻點，接收電平為-100dBm左右。當離開農場一段距離時，切換為基站A的2小區。也就是說：在農場的覆蓋區域內，沒有采用較近的基站A作為服務區，而是采用了更遠基站B。經分析，其原因在于天線的主瓣方向沒有正對農場，而天線的半功率角為65°，農場處于2、3小區兩個天線旁瓣區域內；另一方面，半功率角65°的天線在郊區覆蓋范圍較大的情況下，旁瓣的覆蓋不如在市區覆蓋好。將天線更換為半功率角90°的天線，并調整天線的方位角，使2小區的天線主瓣正對農場后，故障排除。
2）天線下傾角選擇不當造成呼叫建立異常。
某地出現手機顯示接收信號較強（2～3格），但是無法通話的情況：做主叫時，撥號后無反應；做被叫時，可振鈴但不能通話。使用測試手機觀察故障地區接收信號情況，發現最強的信號（-85 dBm左右）來自距該地20 km以外的基站，由于GSM系統MS（移動臺）小區選擇使用的是搜索到的信號強度最高的頻點，而利用此頻點所屬基站離MS過遠，上行信號達到基站時的信號電平低于該基站的接收機靈敏度，因而造成了上述現象。根據實地勘測，發現基站所在地的海拔高度比故障區域約高200m，且之間幾乎沒有任何阻擋，另外該基站的天線下傾角為0°，所以該基站的信號到故障區域基本上為視距傳播，導致了非常嚴重的越區覆蓋。采用加大天線下傾角，對干擾小區的覆蓋范圍進行控制后，故障排除。
3）天線掛高過高，引起切換成功率低、掉話率高。
某GSM網絡切換成功率不足80%，掉話率超過2%，通話質量差。通過查看分析話統任務數據，發現切換原因及不成功主要是由于上、下行電平差造成，且下行質量差的次數大大高于上行質量差的次數。實際路測結果表明，市區內室外信號強度能達到-80dBm以上，覆蓋沒有問題。但存在比較嚴重的越區覆蓋問題。如在A基站所在樓內，手機所在的服務小區為與A基站1小區具有相同BCCH（廣播控制信道）頻點的B小區，而B小區位于市郊距A基站6 km處。這樣，就產生兩方面的問題：在A基站1小區覆蓋范圍內，B小區信號形成同頻干擾，導致下行鏈路質量；當選擇B小區作為服務小區時，由于它的鄰區只做了與它地理上有相鄰關系的小區，而在A基站附近的小區沒有做成它的鄰區，這樣當它的信號變得不可用時，它的鄰區信號也不好，產生孤島效應，就容易發生切換失敗乃至掉話。經實地勘測，B小區天線掛高為50m，造成嚴重的越區干擾。因此可采用降低B小區的天線掛高或者將更換為電調下傾天線以加大下傾角度，從而減小B小區的覆蓋范圍，避免對A基站1小區的干擾。
