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NFC硬件设计一般采用NFC控制器芯片,控制器芯片一般包括4个部分:
0 I. D7 P& L& k! _1 [电源部分+ _- p4 D6 ]/ B- `
主控接口& `$ U/ c3 I! H: q* X, D
时钟接口
% V, y" [2 ]# r6 ]6 H2 `% U5 n天线匹配电路: W4 n- H8 q5 e3 ?: X
/ h1 a6 d' Y4 G
其中电源部分、主控接口、时钟晶振部分比较简单,可以参照芯片手册进行设计。本篇文章重点介绍下NFC天线的设计。 天线设计包括天线部分和匹配电路部分。
6 A z% e8 C2 D$ W! {ISO/IEC14443定义了六类天线,对每个NFC设备,需认真设计天线部分保证最佳性能。
9 a9 Y: C2 w* e4 d$ b其中天线部分的串联等效电路如下所示:
7 F5 |2 ?4 Q, W! I2 |; n: W; o其中L a L_aL * g$ j) g! N$ X' X. x" A7 O
a
$ L' m/ C2 \. |$ f" M }$ m* I l 表示线圈的电感量,R a R_aR : L% S" V" E( N& W3 ~# _
a
/ \- b6 q6 z e* X+ b 表示线圈的电阻,C a C_aC 2 t. n8 `( R; b- O, R
a
" i! Q2 e, c' J2 F0 c7 m1 } 表示等效电容。
: U5 y/ _/ {1 L6 t( b8 }典型推荐值:1 ?5 f2 Y6 P, `1 s ~# b5 g
L a L_aL ; Q- n# T' b+ j+ ~' ~
a. H+ e+ H8 z' I" f- c, q
=0.3…3uH# D) N* |9 J: u& x. U7 U
R a R_aR 3 A" j, s) W [- T. w* \, w' i
a: n4 t! @$ k _/ J5 `4 ?; r
=0.3…2Ω: X/ F% ^6 c4 v
C a C_aC
( `! x3 P0 r! D% }3 ua i. [5 F: m; {- N
=3…30pF
" e$ [0 [4 S2 Y/ y要使得天线工作于13.56MHz,可以在天线外部并联或串联一个电容,电容与电感组成LC谐振电路,调整串联/并联电容的大小使得谐振频率为工作频率13.56MHz。6 g/ Y5 ]- z: \5 c1 Q
NXP公司的NFC天线电路如下:; V: E1 T0 P* m% x
其中L0、C0是低通滤波器,滤除晶振的高次谐波。C1、C2是匹配电路用于工作频率和输入阻抗。R s R_sR
8 n9 a$ v* s: \4 D$ R; Is
$ ~/ y y$ y' L* Z 是串联电阻,用于调整天线的Q值与带宽。关于匹配电路的器件值具体选定,推荐NXP的NFC Antenna Design Tool。只需要把天线参数输入进去,匹配值就自动计算出来,使用非常方便,如下示意:5 H, Z! ?, ?% {) E( P
# e. o& I4 `% O6 {! W/ Y————————————————
- Z2 y5 {8 U2 v! G( [7 g, g/ w |
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