结构》之后,本篇文字聊聊NFC天线作业原理及其规划,因为篇幅有限,该内容分两篇文字进行论述——
传统天线经过向空中辐射电磁波来传输电磁信号,为了能把电磁信号辐射到空中,天线的长度需求和作业波长相比较。简略的半波偶极子天线MHz的作业频率,半波偶极子天线MHz NFC经过近场耦合来传输电磁信号,天线作业间隔远小于传统天线m。
13．56Mhz NFC天线能够看作一个耦合线圈,依据安培规律,电流流过一段导线时会在导体周围发生磁场,且该磁场感应强度正比于线圈匝数和线次方衰减。而个依据法拉第电磁感应规律,时变的磁场穿过闭合空间会发生感应电压。因而将该两个规律别离应用于NFC读写器、NFC卡片,读写器天线发生磁场耦合到NFC卡片天线发生电压能量发动NFC卡片中的芯片,由此进行能量、信号传输。
高频读卡器的天线是磁环路天线,一般为印刷线圈、柔性PCB或绕线天线,也能够是金属外壳。天线的尺度、匝数、走线宽度、空隙宽度等要素决议了天线的电参数,电参数包含:电感、串联和并联电阻、自谐振频率、Q值。等效电路为:
可知,天线的谐振频率和L、C有关,调理天线的匝数、线圈面积、空隙,一起经过外部电容的匹配构成LC谐振电路,经过谐振电路就能够将能量传输至射频卡。
原则上,添加天线的匝数、线圈面积,能够增大磁通量,作业间隔更远。当然,添加匝数与面积的一起,天线的等效电感也会随之增大,过大的电感会导致调谐振电容时需求的电容量过小,因而天线的等效电感值一般触及在1-2uH左右。
关于全体NFC规划,为考量EMC滤波电路、匹配电路的规划,咱们应该确认天线的等效电感、电阻、电容、Q值。关于参数的丈量可凭借网络分析仪——
1． 在天线端衔接网络分析仪:此刻天线需求和匹配网络断开(将已上电的读卡器衔接到VNA可能会损坏网络分析仪);
3． 在13．56MHz做符号,直接丈量出该频率点的损耗电阻Rsdc、电感Lant、自谐振频率Fra、自谐振并联阻抗Rp。
依据如上4个过程,天线的参数(Rpant、Cant、Lant)现已测验、核算结束,该等效的电路参数将用于规划匹配电路,匹配电路与天线到达共轭匹配后才干最大极限地传输可用能量。关于匹配电路的规划,咱们下一篇作解说——
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