Chapter 4 實驗結果
4.2 單一發射天線
4.2.2 無反射室內量測
圖 4-10 在無反射室環境下單一發射天線之架設。
圖 4-10 為在無反射室內單一發射天線架設圖,圖 4-11 為 tag 的距離對 RSSI
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值變化,當 RSSI 值小於-70 dBm 時,reader 將無法讀出任何數值,在無反射室環 境下,水平極化最遠只能量到 0.5m,當距離增加至 1m,reader 就讀不出任何數值,
垂直極化可以量到 tag 之最遠距離有 1.5m,量測到 RSSI 值經由 Matlab 分析後得
到曲線正比於 13.6
r ,曲線較接近理想情況。
0.5 1 1.5
-80 -70 -60 -50 -40
Distance (m)
R S S I (d B m )
tag:垂直極化 tag:水平極化
圖 4-11 在無反射室環境下 RSSI 值隨 tag 的距離變化。
圖 4-12 為 tag 的旋轉角度對接收到 RSSI 值影響,在無反射室之量測結果與在 實驗室之量測測結果相似,tag 以 Z 軸旋轉,RSSI 值隨著角度變化之影響不大,tag 以 X 軸以及 Y 軸旋轉,在90以及270幾乎收不到任何能量,由於 RSSI 值小於 -70dBm 時,reader 將無法讀出任何數值,我們將 RSSI 值設定為-100dBm 表示 reader 收不到任何數值。
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0 45 90 135 180 225 270 315 -110
-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40
Rotation angle (°)
R S S I (d B m )
along Z axis along Y axis along X axis
圖 4-12 在無反射室環境下 RSSI 值隨 tag 的旋轉角度變化。
4.3 相位調變
圖 4-13 為相位調變示意圖,tag 之架設位置為 時,tag 與 TX1 平行,與0 TX2 垂直,當 90 時,tag 與 TX2 平行,與 TX1 垂直,reader 與 TX 間加上 coupler,
使得 TX1 與 TX2 訊號源相位差90。
90
圖 4-13 相位調變示意圖。
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Coupler 使用 Mini-Circuits ZX10Q-2-12+,port 1 為 coupler 輸入端,port 2 與 port 3 為 coupler 輸出端,訊號從 port1 進入 coupler,能量被 port2 與 port3 等分,
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4.3.1 實驗室環境下的量測
圖 4-15 為實驗室環境下之相位調變架設圖,圖 4-16 為使用相位調變量測結 果,tag 旋轉角度,RSSI 值皆能維持在-65dBm 左右,由圖 4-8 可知,在 TX 與 Tag
平行時,最大 RSSI 值約為-61dBm,故
max
avg
約為1
3,而 coupler 的損失為 1.1 dB,
若將 coupler 的損失扣除,則
max
avg
約為1
2,此量測結果與理論相符。
TX1 TX2 Tag
圖 4-15 實驗室環境下之相位調變架設圖。
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0 45 90 135 180 225 270 315 -80
-70 -60 -50 -40
Rotation angle (degree)
R S S I (d B m )
圖 4-16 實驗室環境下 RSSI 值隨 tag 的旋轉角度變化。
4.3.2 無反射室內量測
圖 4-17 為無反射室環境下之相位調變架設圖,圖 4-18 為使用相位調變量測 結果,tag 旋轉角度,RSSI 值皆能維持在-65dBm 左右,由圖 4-8 可知,在 TX 與
Tag 平行時,最大 RSSI 值約為-61dBm,故
max
avg
約為1
3,而 coupler 的損失為 1.1 dB,
若將 coupler 的損失扣除,則
max
avg
約為1
2,此量測結果與理論相符。
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圖 4-17 無反射室環境下之相位調變架設圖。
0 45 90 135 180 225 270 315 -80
-70 -60 -50 -40
Rotation angle (°)
R S S I (d B m )
圖 4-18 無反射室環境下 RSSI 值隨 tag 的旋轉角度變化。
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4.4 頻率調變
圖 4-19 為頻率調變示意圖,tag 之架設位置為 時,tag 與 TX1 平行,與0 TX2 垂直,當 90 時,tag 與 TX2 平行,與 TX1 垂直,TX2 前加上 mixer,使 得 TX1 與 TX2 產生 1MHz 之頻率差。
90
圖 4-19 頻率調變示意圖。
4.4.1 實驗室環境下的量測
圖 4-20 為實驗室環境下之頻率調變架設圖,使用頻率調變量測如圖 4-21 所 示,隨著 tag 旋轉角度,RSSI 值皆能維持在-65dBm 左右,其結果與相位調變相似,
tag 在回傳反散射訊號時,TX2 收不到任何訊號,來自 amplifier 隔離了反散射訊號,
反散射訊號只經由 TX1 回傳給 reader,TX1 與 tag 夾角影響回傳訊號的值,為了由 reader 收到的量與 tag 真實收到的能量的關係,因此我們將針對不同旋轉角度 , 將接收到之 RSSI 值除以cos2 ,此 RSSI 值才是真正我們想探討的情況,圖 4-21 的 RSSI 值為已經校準後的結果。
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圖 4-20 實驗室環境下之頻率調變架設圖。
0 45 90 135 180 225 270 315 -80
-70 -60 -50 -40
Rotation angle (degree)
R S S I (d B m )
圖 4-21 實驗室環境下 RSSI 值隨 tag 的旋轉角度變化。
4.4.2 無反射室內量測
圖 4-22 為無反射室環境下之頻率調變架設圖,使用頻率調變量測如圖 4-23 所示,隨著 tag 旋轉角度,RSSI 值皆能維持在-65dBm 左右,其結果與相位調變相
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似,tag 在回傳反散射訊號時,TX2 收不到任何訊號,來自 amplifier 隔離了反散射 訊號,反散射訊號只經由 TX1 回傳給 reader,TX1 與 tag 夾角影響回傳訊號的值,
為了由 reader 收到的量與 tag 真實收到的能量的關係,因此我們將針對不同旋轉角 度 ,將接收到之 RSSI 值除以cos2 ,此 RSSI 值才是真正我們想探討的情況,圖 4-23 的 RSSI 值為已經校準後的結果。
圖 4-22 無反射室環境下之頻率調變架設圖。
80
0 45 90 135 180 225 270 315 -80
-70 -60 -50 -40
Rotation angle (°)
R S S I (d B m )
圖 4-23 無反射室環境下 RSSI 值隨 tag 的旋轉角度變化。