NFC天線(xiàn)設計就是這么輕松

最近，恩智浦推出了一款新的天線(xiàn)設計工具，其中包括無(wú)源標簽/連接標簽和讀卡器天線(xiàn)（相對于僅讀卡器天線(xiàn)）的天線(xiàn)設計指南，以及適合大多數恩智浦IC產(chǎn)品的預加載參數。

NFC讀卡器設計最關(guān)鍵的部分就是它的天線(xiàn)。NFC設備的最佳讀取范圍和可靠性在很大程度上取決于底層天線(xiàn)設計。

首先規劃需求始終是個(gè)好方法

合適的天線(xiàn)取決于應用的要求。需要最大讀取距離（最大功耗）的應用和具有嚴格功耗預算（通常會(huì )縮小讀取范圍）的應用之間存在著(zhù)權衡取舍。有時(shí)，通過(guò)兼顧能效和性能，可以在兩者之間取得平衡，特別是具備超低功耗卡檢測功能的最新一代高性能讀卡器。

RFID/NFC天線(xiàn)的尺寸決定了工作距離

一般來(lái)說(shuō)，天線(xiàn)尺寸越大，讀取距離就越長(cháng)。同樣，天線(xiàn)越小，讀取距離就越短。然而，為了獲得最大的讀取效率，最好匹配標簽和讀卡器天線(xiàn)的幾何形狀。標簽和讀卡器IC的選擇也會(huì )影響讀取范圍。

圖1 NFC天線(xiàn)形狀

NFC天線(xiàn)的形狀各不相同。它們每一個(gè)都有其特定的目的。

●   繞線(xiàn)式鐵氧體磁芯標簽天線(xiàn)：通常用于一方面空間受限另一方面又需要較大讀取范圍的特殊應用。

●   矩形NFC天線(xiàn)：矩形NFC天線(xiàn)提供良好的整體性能和良好的操作空間。與任何形狀一樣，當接近金屬時(shí)該天線(xiàn)的性能會(huì )降低，然而，鐵氧體支持的選項有助于克服這一障礙。

●   圓形NFC天線(xiàn)：圓形NFC天線(xiàn)與矩形天線(xiàn)的特性相似，具有良好的整體性能和操作空間。接近金屬時(shí)可以通過(guò)鐵氧體屏蔽來(lái)解決性能降低問(wèn)題。

那么哪一款適合您呢？答案是：沒(méi)有一個(gè)最佳的天線(xiàn)適用于所有的用例。關(guān)鍵是使讀卡器和標簽天線(xiàn)之間達到最佳幾何匹配，包括嘗試具有相似幾何尺寸和形狀的兩個(gè)天線(xiàn)。尺寸或形狀嚴重不匹配將導致性能下降。

在思考如何讓自己的NFC天線(xiàn)獲得最佳性能時(shí)，您可能想知道應該選擇多少圈。然而，實(shí)際上圈數對耦合沒(méi)有影響。您無(wú)法通過(guò)增加或減少圈數來(lái)獲得更大的操作距離。

使用NFC天線(xiàn)設計工具領(lǐng)先一步

良好的天線(xiàn)設計從一開(kāi)始就有助于您在整個(gè)設計過(guò)程中節省時(shí)間，從而加快產(chǎn)品上市速度。為了幫助您快速開(kāi)始設計，恩智浦推出了一款新的NFC天線(xiàn)設計工具。該工具有多種參數，您可以修改這些參數來(lái)模擬所需的天線(xiàn)設計原理。您可以在天線(xiàn)線(xiàn)圈參數區域輸入數值來(lái)定義天線(xiàn)的外部尺寸，如長(cháng)、寬、軌道厚度等。

圖2 NFC天線(xiàn)設計工具圖形用戶(hù)界面（GUI）

設置好這些參數，您就可以進(jìn)行天線(xiàn)合成了。天線(xiàn)合成基本推導出天線(xiàn)線(xiàn)圈的關(guān)鍵參數，主要包括電感，還有電容、電阻（天線(xiàn)損耗）和自諧振頻率（可據此判斷天線(xiàn)是否容易調諧）等其他變量。

一旦有了天線(xiàn)線(xiàn)圈的參數，只需要選擇讀卡器IC，它將為您提供天線(xiàn)調諧的推薦值。然后，通過(guò)合成，您可以獲得調諧電路的起始值。這樣，您就完成了天線(xiàn)設計。

下一步 NFC天線(xiàn)設計中心

我們在此討論了NFC天線(xiàn)設計的一些常見(jiàn)問(wèn)題。如需獲得更深入的知識，請訪(fǎng)問(wèn)新的NFC天線(xiàn)設計中心。該中心是一個(gè)綜合性門(mén)戶(hù)網(wǎng)站，包含資源、應用筆記、按需培訓和更多資料，提供了解NFC天線(xiàn)設計所需的一切。深入了解最新的NFC天線(xiàn)工具，為恩智浦的HF/NFC標簽IC和讀卡器尋找最佳的天線(xiàn)設計。

作者：

Mubeen Abbas

Mubeen擔任恩智浦NFC大眾市場(chǎng)、基礎設施和消費電子產(chǎn)品的市場(chǎng)經(jīng)理。Mubeen在電子和半導體行業(yè)擁有8年的豐富經(jīng)驗，一直致力于推動(dòng)新技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)入大眾市場(chǎng)，并通過(guò)各種渠道發(fā)展新興業(yè)務(wù)，成績(jì)斐然。他負責恩智浦歐洲、中東和非洲及美洲市場(chǎng)，正在探索NFC領(lǐng)域的機會(huì )，并努力提高客戶(hù)部署NFC用例的意識。