基于AWR软件的NFC天线系统设计

分享到:

 

天线系统在NFC设备中至关重要。一般来讲,对工作在13.56MHz的NFC系统进行成功设计不仅需要对发射和接收天线进行电磁仿真,还需要将分立组件(包括将射频功率转换为直流信号的整流桥)包含进设计中。需要进行的典型分析包括:随发射/接收距离的变化进行射频匹配,多种情况下的直流信号电平的检测,线圈的电感值及DC端产生的谐波。

应用AXIEM进行电磁仿真

在此应用文档中,NFC天线(下图所示)是由Rohde&Schwarz公司——NFC论坛的长期成员,负责制定相关的NFC规格和技术所提供。开始,首先将设计以Gerber文件的形式导入AWR的Microwave Office/AXIEM环境。然后利用AXIEM,为版图和相关的离散组件分配端口。最后,AWR的符号生成向导将用于产生一个与版图类似的符号,不需要对一个60个端口的组件进行耗时、易出错的人工布线。

图1:AXIEM中发射/接收天线的版图和端口(承蒙Rohde & Schwarz公司提供设计)。

AXIEM里另一个非常有用的新功能是参数化。发射接收线圈之间的距离是是参数化的,这样一个单一的数值参数Z,可以从1毫米扫描到100毫米,使得线圈之间空气层的厚度也可由参数进行控制。

图2:整流的直流电压与发射/接收距离(单位:mm)的关系。

虽然在原理图中描述的电磁结构是以Z为参数的一个有限离散集合,但在通常情况下,Z是连续的。换言之,尽管电磁仿真模拟的离散步进为10mm(从1mm开始),产生的扫描模型是以1mm进行插值计算所得。

一个需要注意的有趣的现象是,如果如果发射天线的射频匹配是在接收天线不存在的情况下确定的,当接收天线接近时,匹配会显着恶化。可在图3史密斯圆图中的非线性匹配中看出。

图3:当接收天线接近时,发射天线的输入端口的射频匹配会恶化。如果发射/接收天线之间的距离小于18mm,则驻波比会大于2。

结语

综上所述,AWR软件非常适合设计NFC天线系统。可方便的将电磁模型整合到非线性原理图中,支持电磁模型的参数化与插值,AWR的Microwave Office/AXIEM软件的结合使得NFC天线系统的设计者们更容易实现紧凑的设计以及使他们的设计和产品达到一个新的水平。
 

继续阅读
这个5G天线是透明的!

近日,日本运营商NTT DoCoMo在广岛电视大楼里部署了全球首个基于“玻璃天线”的5G覆盖场景。

通信天线加装屏蔽罩的分析讨论

民用飞机通常利用高频(HF)通信天线进行空地之间远距离通信。早期的高频通信天线主要有拉索天线、尾帽天线、探针天线和缺口天线等形式,但均有不可克服的缺点,现代民用飞机中已基本淘汰。裂隙并馈天线较好的克服了以往天线的缺点,但是需要在飞机垂尾前缘蒙皮上开槽,从而导致电磁泄露进垂尾结构内部,可能导致垂尾内部电磁干扰问题,为此需要加装屏蔽罩进行电磁加固,加装屏蔽罩是解决方法之一,那么天线罩安装对天线造成的影响研究是必要的。

天线罩结构的基础知识

要构建天线罩,必须对所用材料的成分和电磁波的传播有深入的了解。本文所提供的信息仅作为指导,旨在强调构建天线罩时绝对有必要考虑的事项。

RFID的应用开发空间不断扩大

尽管 RFID 技术已经应用了将近 50 年,但它仍处于其技术生命周期的早期阶段。这项技术起初主要用于资产标签和物品追踪,最近的技术发展使得标签更小,价格更便宜,从而将其应用潜力扩展到更广泛的领域。 NFC 技术已经在大多数当代智能手机中得以集成,为 NFC 的进一步应用开发搭建了巨大平台,与此同时,RFID RAIN 联盟为确保互操作性做出了巨大努力,这也为 RFID 在消费领域之外的快速增长奠定了坚实的基础。

基于毫米波微带天线设计的射频电路实验

本文设计了一个新的射频电路设计性实验项目———可用于无人机高度测量的毫米波雷达微带天线的设计与实现。该实验项目通过让学生完成该天线的自主设计、仿真、优化、制作和测试的过程,引导学生来深入体会实际射频工程中的实际流程和方法,从而提高其学习兴趣,进而进一步培养其工程素质、实践能力和创新精神。