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NFC技术- -硬件设计

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发表于 2021-9-30 10:14 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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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:: v! A% j9 H/ \2 M$ y
电源部分% e& h- R7 k- d
主控接口
6 J9 e- ?9 M7 D( j) G. l# _3 {# Q时钟接口
+ l8 g2 G4 S, T! L天线匹配电路. m% m9 \  P- J8 x, ^& o

! Q8 A! X8 y) T2 k: G! a# ]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。& s& k1 O$ O/ |7 l; W3 A) G! \. s
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。
+ K" Y) f( G. P6 u4 u2 L3 R
其中天线部分的串联等效电路如下所示:
2 r' l! k5 {* D4 G9 N, R
其中L a L_aL
7 x  z9 P7 {0 z3 `2 M! ^0 Xa: M& K2 h! c& w. j# i4 R! t
​  表示线圈的电感量,R a R_aR $ \9 C6 l0 B. t5 \# k1 F2 w
a
7 |: Z/ E0 F5 n  g1 B% R, X& _​  表示线圈的电阻,C a C_aC
2 y1 n  v0 ?# r9 l# ia% K& P" }$ m6 X8 \
​  表示等效电容。
: z3 Q0 W. q2 a  r/ D7 J8 y典型推荐值:' [6 C8 l+ j, B0 G  W
L a L_aL
1 T$ k# ~) o! m" {' ?: \" E( ka
- ~6 t7 s. [; p) n4 _​  =0.3…3uH
; y- Z& j( z5 h$ I8 OR a R_aR 5 ?  _$ b9 X* {! t; u2 {4 E
a
; z8 A" _0 q9 `/ F$ v$ o2 M8 v​  =0.3…2Ω
8 Q2 w& n/ B: v0 A6 Y+ wC a C_aC % ]2 F6 B4 n# D/ b. D: t
a
& H  P/ j8 F5 k​  =3…30pF1 {" X) {$ [! W
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 \* _2 G' z' I
NXP公司的NFC天线电路如下:4 V! D; t4 z7 U& Y6 M
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 : z& _8 s' R# p2 M4 ^
s
( \: H( P8 R8 M' q​  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:/ W$ {$ M4 C0 V) [' B4 I

8 Q' r9 {% T2 k! f* V( R————————————————$ n# P  U4 F7 [0 r2 ]+ U

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发表于 2021-9-30 11:24 | 只看该作者
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