Антенна NFC:что это такое и как это работает

Антенна NFC

Вам нужна антенна NFC для вашего схемного проекта? Но вы не понимаете, как это работает. Если да, то вы читаете правильную статью.

По правде говоря, антенны NFC работают в устройствах, совместимых с NFC, таких как метки или смартфон с поддержкой NFC.

Кроме того, антенны NFC легко спутать с другими стандартными антеннами, такими как диполи и рупорные антенны.

Интересно, что антенны NFC совсем не похожи на обычные антенны. Они больше похожи на большие катушки индуктивности.

В этой статье вы узнаете больше о том, что представляют собой эти антенны, как они работают и многое другое.

Приступим к работе!

Что такое антенна NFC?

Антенны NFC помогают передавать данные в устройствах NFC. Интересно, что антенны NFC имеют петлевую структуру и работают на низких частотах.

Антенна NFC на устройстве NFC

По правде говоря, NFC — это метод связи, который требует коротких расстояний. В результате конструкция антенны NFC проста и удобна.

Кроме того, антенны NFC используют быстрое двустороннее чтение и запись на различных расстояниях обнаружения от неметаллических и металлических подложек. Таким образом, антенны NFC идеально подходят для RFID, платежных систем и приложений для сопряжения устройств.

Что касается структуры, то антенна для связи в ближнем поле (NFC) представляет собой катушку индуктивности в паре с конденсаторами, образующими параллельный резонансный LC-бак.

Катушка индуктивности

Как работают антенны NFC?

В мире полевой связи вам нужно два устройства для установки NFC. И они включают одно активное устройство NFC (смартфон с NFC или считыватель NFC) вместе с пассивным устройством (метка NFC).

Таким образом, когда активное устройство создает локальное магнитное поле, оно индуцирует электрический ток в антенне пассивного устройства.

Смартфон с поддержкой NFC

Кроме того, электрический ток в антенне питает чип NFC. Затем он создает еще одно магнитное поле, которое активное устройство может считывать, обеспечивая передачу данных.

Антенны NFC имеют превосходную конструкцию, которая позволяет им резонировать на желаемой частоте 13,56 МГц. Их конструкция также обеспечивает эффективность работы.

Антенна NFC с плохой конструкцией обычно имеет неправильную настройку и не резонирует на идеальной частоте. Таким образом, не все метки NFC будут иметь одинаковое расстояние сканирования.

Тег NFC

Также важно отметить, что толщина антенны NFC не влияет на ее характеристики. По этой причине вы обнаружите, что антенны NFC тонкие.

Размер и форма антенн NFC

Размер вашей антенны NFC — еще один фактор, влияющий на производительность. По правде говоря, дальность считывания антенны NFC увеличивается в зависимости от ее размера. Другими словами, чем больше антенна, тем больше дальность считывания.

Антенны NFC также имеют разные формы, каждая из которых выполняет определенную функцию. К этим фигурам относятся:

• Прямоугольные антенны NFC:эти антенны NFC отличаются потрясающими общими характеристиками и отличным рабочим объемом. Однако его близость к металлу может снизить его характеристики. К счастью, эту проблему можно решить с помощью опций с ферритовым покрытием.

Чехол для смартфона с прямоугольной антенной NFC

• Круглые антенны NFC:круглая антенна NFC аналогична прямоугольным вариантам, и вы также можете решить проблему близости металла с помощью ферритового экрана.

Круглая антенна NFC

• Антенны с ферритовым сердечником с проволочной обмоткой:антенны NFC с проволочной обмоткой лучше всего подходят для приложений с пространством, ограниченным одной осью. Кроме того, он работает для более расширенного диапазона по определенной оси.

Дизайн антенны NFC:что следует учитывать

При проектировании антенны NFC необходимо учитывать две важные вещи. Они включают; оптимальный диапазон считывания и надежность вашего устройства NFC. Таким образом, ваш первый шаг должен состоять в том, чтобы рассмотреть ваши требования.

Выбор правильной антенны зависит от требований приложения. Вы можете начать с выяснения того, что вам нужно, прежде чем добавлять другие требования.

Затем рассмотрите особенности и форм-факторы вашего конечного продукта. Кроме того, стоит учитывать доступное пространство и границы для вашей антенны NFC.

Благодаря этому вы получите более четкое представление о том, какую антенну вы хотите. Например, если вашему приложению требуется максимальная дальность чтения, вы не можете использовать конструкцию с низким энергопотреблением.

Этапы проектирования антенны NFC

1. Выберите продукт NFC.

2. Выберите C_tun значение и исправить F₀ цель, затем рассчитайте L_A на основе C_{tun и} F_0.

3. Далее определите размеры антенны и матрицы.

4. Создайте матрицу, используя следующее:L_A , Л_А разделить на 5%. Л_А – 5%.

5. Создайте и охарактеризуйте прототипы катушек.

6. Затем выберите параметры лубяной катушки.

7. После этого задайте параметры второго прогона и матрицу антенны.

8. Создайте матрицу, используя следующее:L_A , Л_А разделить на 2%. Л_А – 2%.

9. Дифференцировать прототипы змеевика и выбрать параметры лубяного змеевика.

На приведенном выше рисунке показан полный пошаговый процесс, необходимый для разработки антенны NFC.

Другие варианты антенн

Выгравированные антенны можно найти на вкладышах NFC или наклейках. Но более продвинутые высококачественные дисковые метки и продукты NFC, такие как брелоки и браслеты, используют другие альтернативы антеннам. Альтернативы делятся на две категории:катушки из медного провода и антенны из печатных плат.

Антенны с медной проволокой обычно имеют большие расстояния сканирования. А количество витков может эффективно увеличить его длину для более широкого диапазона считывания.

Катушка из медной проволоки

С другой стороны, антенны на печатных платах представляют собой двухсторонние печатные платы. Следовательно, вы можете вытравить антенну с обеих сторон, чтобы эффективно увеличить длину антенны.

Антенна для печатной платы

При правильном изготовлении антенны на печатной плате могут обеспечить отличные характеристики и высокую надежность. Однако эти антенны имеют более дорогие промышленные метки.

Тестирование антенны NFC

Вы можете выполнить следующие тесты, чтобы проверить работу вашей антенны NFC:

• Тесты форума NFC:этот тест полезен для устройств форума NFC, таких как мобильные телефоны, P2P, считыватели и модули карт. Кроме того, вы можете получить сертификат соответствия NFC после прохождения обязательного теста форума NFC для устройств форума NFC.

• Тесты ISO/IEC 14443:идеально подходят для PICC/PCD, типа A и B со скоростью передачи 106, 212, 424, 848 кбит/с.

• Тесты EMVCo:он работает с PICC/PCD, типа A и B только со скоростью передачи данных 106 кбит/с.

Часто задаваемые вопросы

Насколько большим может быть NFC?

Размер вашей антенны NFC зависит от вашего приложения. Как правило, большие размеры антенн обеспечивают больший диапазон считывания. Но будьте осторожны, чтобы не сделать его больше, чем требуется.

Можете ли вы усилить NFC?

Получить широкий диапазон с устройством NFC невозможно. Таким образом, вы не можете усилить NFC.

Как подключить антенну NFC?

Используя метку NFC, вы можете подключить катушку антенны к контактам 2 и 3 на микросхеме.

Для чего используется антенна NFC?

Антенны NFC работают с совместимыми с NFC мобильными телефонами, кошельками, регистраторами данных, считывателями платежей, платежными сервисами, картами NFC, такими как банковские карты, системами безопасности RFID и другими приложениями.

Считыватели платежей NFC

Заключение 

Антенны NFC являются важными компонентами любого устройства NFC. Без него не будет связи между устройствами NFC на более коротком расстоянии.

Как мы упоминали ранее, антенны NFC отличаются от обычных антенн. Это катушки индуктивности, которые работают на низких частотах и ​​преобразуют близлежащие магнитные поля в энергию.

У вас есть вопросы о метках и антеннах NFC? Не стесняйтесь обращаться к нам, и мы будем рады помочь.