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[分享] 13.56M天线电路分析与设计要点

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楼主
发表于 2018-5-18 16:23 | 只看该作者 |只看大图 |倒序浏览 |阅读模式
      在设计RFID 13.56M天线电路时,或多或少都遇到了问题,要么读不到卡,要么读卡距离太近,甚是郁闷!


      如果对13.56M天线电路原理几乎毫无概念,对设计要点一无所知,所以调试起来束手无策,下面的分享解析,尽可能帮助大家绕过这些坑!




读卡器与卡片能量传输


  读卡器天线与无源的Mifare卡之间的能量传输类似变压器原理,它要求读卡器IC有天线线圈,Mifare卡也要有线圈,以下是基本的等效原理图:





  图1 能量传输等效原理图


  当有电流通过时,RWD(读卡器IC)的天线线圈便会产生一个磁场,磁场的一部分会穿过Card(Mifare卡)的线圈,根据磁生电的原理,卡片天线上会感应出一个电压。这个电压会让卡片的IC产生复位,进而被激活,然后才可以进行正常的通信。


  读卡器天线基本框架




  图二: 天线电路基本框图





  图三: 天线电路原理图


  1、EMC 滤波电路: Mifare系统的工作频率是13.56MHz,一般需要一个晶振来产生,不可避免的它会产生高次谐波。为符合EMC规定,需要将13.56MHz的三次、五次及更高次谐波滤掉,通常选用的是LC低通滤波器,截止频率在13.56M附近;


  2、匹配电路:主要是调整整个天线发射部分的谐振频率点到13.56Mhz附近,这样可以使得线圈上的信号幅度增加有利于磁场辐射,可以使得天线部分获得最大功率有利于增加读卡距离;


  3、接收电路: R15和R16组成一个分压电路,通过调节二者的比例,可以改变CD_RX处信号的幅度,进而得到一个最佳的读卡距离。C20电容可以滤除一些干扰,稳定读卡器内部产生的参考电压CD_VMID。


  天线设计的一些中肯建议


  1、如果读卡距离要求不低于3cm,那么线圈的尺寸尽可能不小于2cm x 2cm


  2、PCB线圈根据板子尺寸,其走线宽度在0.5mm~ 1mm,走线太细不利于读卡距离提升


  3、要获得最好的性能,图中所使用的的电感电容至少要具备所推荐这些元件的性能和容差


此帖出自RF/无线论坛
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沙发
发表于 2018-5-18 19:03 来自手机 | 只看该作者
当时调这个匹配电容,调了好久,给楼主点赞。


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五彩晶圆(初级)

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板凳
发表于 2018-5-19 13:42 | 只看该作者
在调试时只调节匹配电路的电容和接收电路的分压比,一个个试,也不知道怎么样的思路才最高效


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一粒金砂(初级)

Rank: 1

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发表于 2018-11-21 23:48 | 只看该作者
最近正在搞13.56MHZ读卡 楼主的经验很有用


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发表于 2018-11-22 09:05 | 只看该作者
手环的NFC可以弄写


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