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回复: 53

IC卡天线设计是不是走线越细越好呢?

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(283808507)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-1 19:24:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
在设计IC卡天线时想计算下天线的走线宽度和线圈的面积和线圈匝数.在参考"天线及电路设计参考"中发现这样一句话:

1 (原文件名:1.JPG)

应该是读卡器天线和卡线圈的距离等于读卡器天线的半径时获得的耦合系数K最大.那么按照下面公式计算的话

3 (原文件名:3.JPG)




2 (原文件名:2.JPG)
在通讯距离5cm之内时应该是PCB走线越细越好呢?
(283803787)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-11-1 20:42:55 | 显示全部楼层
没人顶????img src=./emotion/em055.gif
(283671445)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-11-3 09:28:37 | 显示全部楼层
按照上面所述,要是只考虑感抗,那么应该是线细些好,但天线部分还遗忘了阻抗的计算.R=P*L/S (P电阻率,S横截面积,R为电阻值,L导线长度),按照下面所述线还是粗些好.

4 (原文件名:未命名.JPG)

对于IC天线设计中,应该是否主要考虑天线的半径(方形和长方形等效成圆的面积),主要是天线半径和读卡举例成如下关系


5 (原文件名:5.JPG)

那么只要确定了面积和形状后,将下面的电路图转化成模型后

6 (原文件名:6.JPG)

按照公司计算出下面几个值,应该就可以了

7 (原文件名:7.JPG)

这里要默认品质因数Q =35.
这是带宽B 与时间的乘积要满足B*T>=1;
B= f/Q;
由于Mifare的波特率为105.9KHZ/S,数据从读卡器到卡使用的脉宽T=3us的miller编码,因此Q<= f*T=13.56*3=40.86
要考虑器件的容差和温度的影响将品质因数默认为35.
要降低原有的品质因数,要增加一个电阻Rext :Rext = W*Lant/Q-Rant,要找上述规则设计了一个四层板的天线,之所以选用四层板的天线是考虑是考虑屏蔽高次谐波!未完待续
(283671138)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-3 09:33:44 | 显示全部楼层
学习
(283663236)

出0入12汤圆

发表于 2011-11-3 11:45:26 | 显示全部楼层
楼主,这个应该只能求平均值.不能求最大值
因为卡片的线圈,品牌有很多种,最重要的是,普通标准卡片,和异性卡片的线圈,相差太大,而读卡器都要能读取.这个要综合考虑.不能只考虑1种卡片
(283662806)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-3 11:52:36 | 显示全部楼层
MARK.
(283652256)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-11-3 14:48:26 | 显示全部楼层
回复【4楼】skynet 青青草原
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谢谢提示,现在先考虑标准卡!等制版回来后,看下效果后,好的话再试试异形卡!
(283634514)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-3 19:44:08 | 显示全部楼层
弄个频谱分析仪 看看就知道了
(283622444)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-11-3 23:05:18 | 显示全部楼层
回复【7楼】gprs_new
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条件有限,最多能搞个示波器看看..
(283231859)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-11-8 11:35:03 | 显示全部楼层
在查找资料时无意中找个一个计算天线的软件感觉不错..现在上图,共享软件

1 (原文件名:1.JPG)


2 (原文件名:2.JPG)


3 (原文件名:3.JPG)


4 (原文件名:4.JPG)

天线计算软件ourdev_692972K64RSQ.rar(文件大小:1006K) (原文件名:天线计算工具.rar)
(283202204)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-8 19:49:18 | 显示全部楼层
mark
(282530171)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-16 14:29:51 | 显示全部楼层
mark
(282528588)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-16 14:56:14 | 显示全部楼层
楼主板子测试的怎么样了?用的什么芯片?
之前的项目,线圈线径20mil,间距20mil,线圈内环约52*30mm,卡差不多能起来5cm,不知道极限能到多少,还有多少匹配空间。
(282528154)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-16 15:03:28 | 显示全部楼层
天线计算工具
(281737977)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-11-25 18:33:05 | 显示全部楼层
回复【12楼】Beiker
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今天才拿到板子..开始测试!
(281723493)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-25 22:34:29 | 显示全部楼层
mark
(281722217)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-25 22:55:45 | 显示全部楼层
Mark!
(281721705)

出0入0汤圆

发表于 2011-11-25 23:04:17 | 显示全部楼层
宽度1MM,至于形状你安装上面那个软件做就好了,
上面的软件计算出来的参数基本可以用,不过要想增加距离还是需要用频谱仪
(281251768)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-12-1 09:36:34 | 显示全部楼层
这些天取到到板子.我用的RC531芯片..使用stm32模拟的motorola总线,现在读取距离在4cm+.
(280859369)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-5 22:36:33 | 显示全部楼层
感谢9楼的朋友共享这么方便的软件。
(280824629)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-6 08:15:33 | 显示全部楼层
mark
(280820179)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-6 09:29:43 | 显示全部楼层
这帖子,曲高和寡
(280819236)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-6 09:45:26 | 显示全部楼层
mark
(280815084)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-6 10:54:38 | 显示全部楼层
mark
(280468962)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-10 11:03:20 | 显示全部楼层
唉,本人刚做过基于RC500的读卡器,我谈一下天线部分的设计。首先不要过于追求天线走线的宽度,不要过于纠结天线的直径,不要死盯着官方推荐的电阻,电容,电感的匹配值。因为:

1:你板子的电磁兼容性能会对天线有影响,

2:你产品使用的地方对天线也有影响,

你可以根据实际要求先把天线部分做出来,用相关知识(公式和软件等,这里不加赘述)计算一下天线的电感,电容和电阻,如果有仪器分析那更好了。天线做好之后再说匹配部分的事,因为外围的电阻,电容,电感是活的,而天线是做在电路板上不可变的。只有这样你的产品才可以根据需要做成不同形状和大小。倘若你什么都按官方的来,那一个天线的大小就把你限制在那里了,你天线部分的PCB就一个尺寸,还有什么推广性可言。            所以,设计IC的东西首先思路要定好
(278315703)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-1-4 09:10:59 | 显示全部楼层
现在基本上调试完毕,固件也完成.天线距离基本在5cm左右,当在天线板上装上LED显示时,天线距离一下子衰减到2cm.同时在测试中发现这样一个问题,当往IC写数据时发现这样一个问题,在频繁往里写的时候,中间有个字节数据老是被改变.通过仿真器观察缓存字节是对的,也就是说在传输过程中被改变了.而且这个数据很有规律我发送的应该是0x14,一旦出错肯定改成了0x10!
(278313051)

出0入0汤圆

发表于 2012-1-4 09:55:11 | 显示全部楼层
mark
(277611146)

出0入0汤圆

发表于 2012-1-12 12:53:36 | 显示全部楼层
我就是24楼的WDZASHT,密码忘了,只好又申请了一个,唉,这网站怎么没有找回密码的功能啊?我还把以前的帖子发到这里来,不知道阿莫让不让通过。
本人刚做过基于RC500的读卡器,我谈一下天线部分的设计。首先不要过于追求天线走线的宽度,不要过于纠结天线的直径,不要死盯着官方推荐的电阻,电容,电感的匹配值。因为:
  
1:你板子的电磁兼容性能会对天线有影响,

2:你产品使用的地方对天线也有影响,

你可以根据实际要求先把天线部分做出来,用相关知识(公式和软件等,这里不加赘述)计算一下天线的电感,电容和电阻,如果有仪器分析那更好了。天线做好之后再说匹配部分的事,因为外围的电阻,电容,电感是活的,而天线是做在电路板上不可变的。只有这样你的产品才可以根据需要做成不同形状和大小。倘若你什么都按官方的来,那一个天线的大小就把你限制在那里了,你天线部分的PCB就一个尺寸,还有什么推广性可言。            所以,设计IC的东西首先思路要定好 唉,本人刚做过基于RC500的读卡器,我谈一下天线部分的设计。首先不要过于追求天线走线的宽度,不要过于纠结天线的直径,不要死盯着官方推荐的电阻,电容,电感的匹配值。因为:
  
1:你板子的电磁兼容性能会对天线有影响,

2:你产品使用的地方对天线也有影响,

你可以根据实际要求先把天线部分做出来,用相关知识(公式和软件等,这里不加赘述)计算一下天线的电感,电容和电阻,如果有仪器分析那更好了。天线做好之后再说匹配部分的事,因为外围的电阻,电容,电感是活的,而天线是做在电路板上不可变的。只有这样你的产品才可以根据需要做成不同形状和大小。倘若你什么都按官方的来,那一个天线的大小就把你限制在那里了,你天线部分的PCB就一个尺寸,还有什么推广性可言。            所以,设计IC的东西首先思路要定好 唉,本人刚做过基于RC500的读卡器,我谈一下天线部分的设计。首先不要过于追求天线走线的宽度,不要过于纠结天线的直径,不要死盯着官方推荐的电阻,电容,电感的匹配值。因为:
  
1:你板子的电磁兼容性能会对天线有影响,

2:你产品使用的地方对天线也有影响,

你可以根据实际要求先把天线部分做出来,用相关知识(公式和软件等,这里不加赘述)计算一下天线的电感,电容和电阻,如果有仪器分析那更好了。天线做好之后再说匹配部分的事,因为外围的电阻,电容,电感是活的,而天线是做在电路板上不可变的。只有这样你的产品才可以根据需要做成不同形状和大小。倘若你什么都按官方的来,那一个天线的大小就把你限制在那里了,你天线部分的PCB就一个尺寸,还有什么推广性可言。            所以,设计IC的东西首先思路要定好
(277534169)

出0入0汤圆

发表于 2012-1-13 10:16:33 | 显示全部楼层
我用的rc522,读取距离也就是5cm,另外天线pcb最好独立出来,不要附加其他的器件,另外感谢楼主的推荐软件
(273804352)

出0入0汤圆

发表于 2012-2-25 14:20:10 | 显示全部楼层
13.56M天线没有什么难度,如果想要远点,线圈半径要求比较大,匝数2或4就行了,再在线圈上铺上一层铜皮,改善抗干扰能力和EMC
(273762849)

出0入0汤圆

发表于 2012-2-26 01:51:53 | 显示全部楼层
那个天线设计软件很好,先收藏了。
(269386910)

出0入0汤圆

发表于 2012-4-16 17:24:12 | 显示全部楼层
谢谢,现在正好用到。
(265220504)

出0入0汤圆

发表于 2012-6-3 22:44:18 | 显示全部楼层
lambda01 发表于 2012-2-25 14:20
13.56M天线没有什么难度,如果想要远点,线圈半径要求比较大,匝数2或4就行了,再在线圈上铺上一层铜皮,改 ...

是不是做到电感的阻抗与电容的阻抗匹配并且谐振在13.56MHZ效果会更好?
(264981926)

出0入0汤圆

发表于 2012-6-6 17:00:36 | 显示全部楼层
我做的天线稳定90mm,95的也不少,一般不细测。偶尔有偏差。元件精度最好的为5%有几个。其余的无精度可言。
(264981868)

出0入0汤圆

发表于 2012-6-6 17:01:34 | 显示全部楼层
天线重要,相关电路也很重要。
(244159300)

出0入0汤圆

发表于 2013-2-2 17:04:22 | 显示全部楼层
34楼的哥们,能否分享一下你的天线啊,我真需要长距离的天线,谢谢了啊。。。邮箱:345457157@qq.com
(236799324)

出0入0汤圆

发表于 2013-4-28 21:30:38 来自手机 | 显示全部楼层
天线设计,Mark!
(228780497)

出0入0汤圆

发表于 2013-7-30 16:57:45 | 显示全部楼层
fwluck 发表于 2012-6-6 17:01
天线重要,相关电路也很重要。

坛友,冒昧请教,可否告知RC522天线设计、调试的一些经验!!

比如,使用哪些调试工具(目前就台示波器),哪些手段检测该天线板设计的是否合理?;虽然是非接触对写卡,天线与卡是否也会有方向性?

刚接触这些,小白一个!
(228777146)

出0入0汤圆

发表于 2013-7-30 17:53:36 | 显示全部楼层
qq345457157 发表于 2013-2-2 17:04
34楼的哥们,能否分享一下你的天线啊,我真需要长距离的天线,谢谢了啊。。。邮箱: ...

你在玩火。邮箱都出来了。
(228777031)

出0入0汤圆

发表于 2013-7-30 17:55:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 fwluck 于 2013-7-30 17:56 编辑
Canbus007 发表于 2013-7-30 16:57
坛友,冒昧请教,可否告知RC522天线设计、调试的一些经验!!

比如,使用哪些调试工具(目前就台示波器 ...


网上有的是,实在不成还有开发板卖。

多学学吧,没有基础告你也是白搭。
(228776640)

出0入0汤圆

发表于 2013-7-30 18:02:02 | 显示全部楼层
其实咱坛子里有好多高人,讲了不少,多找找。

还有很早以前在做商业开发。
其间中断了一阵子,那时候记的在这里上传过两份天线。
现在又在商业开发不好上传,最基本的职业道德还是要尊循。
(211771460)

出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 13:41:42 | 显示全部楼层
顶!感觉天线设计还是要专业的仪器比较好。
(194016002)

出0入0汤圆

发表于 2014-9-6 01:46:00 | 显示全部楼层
mark 天线设计工具先收了。。。。。3Q
(193705088)

出0入0汤圆

发表于 2014-9-9 16:07:54 | 显示全部楼层
天线设计工具好东西。
(193700418)

出0入0汤圆

发表于 2014-9-9 17:25:44 | 显示全部楼层
天线是个大难题呀。距离上不去
(177816242)

出0入0汤圆

发表于 2015-3-12 13:42:00 | 显示全部楼层
spiritcity 发表于 2011-11-8 11:35
在查找资料时无意中找个一个计算天线的软件感觉不错..现在上图,共享软件

1 (原文件名:1.JPG)

看样子还不错,谢谢
(172952874)

出0入0汤圆

发表于 2015-5-7 20:38:08 | 显示全部楼层
这个和你的匹配网络关系重大          当然天线也很重要
(172628902)

出0入0汤圆

发表于 2015-5-11 14:37:40 | 显示全部楼层
结合阻抗分析仪,频谱仪,网络分析慢慢调,达到8-10cm问题不大。

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(164162417)

出0入0汤圆

发表于 2015-8-17 14:25:45 | 显示全部楼层
谢谢,学习了
(159552992)

出0入0汤圆

发表于 2015-10-9 22:49:30 来自手机 | 显示全部楼层
sj1125055001 发表于 2015-5-7 20:38
这个和你的匹配网络关系重大          当然天线也很重要

你的4层板天线效果怎么样
(158193619)

出0入0汤圆

发表于 2015-10-25 16:25:43 | 显示全部楼层

天线计算工具
(157695738)

出0入0汤圆

发表于 2015-10-31 10:43:44 | 显示全部楼层
我们公司员工有十年工作经验的工程师告诉我,天线任意画(当然不可能很随意,就是形状比较随意),做好了调天线的电容,用示波器看天线的信号的幅值,效果确实不错呢,
(156537717)

出0入0汤圆

发表于 2015-11-13 20:24:05 | 显示全部楼层
学习研究
(58846811)

出0入0汤圆

发表于 2018-12-18 12:45:51 | 显示全部楼层
th1993 发表于 2015-10-31 10:43
我们公司员工有十年工作经验的工程师告诉我,天线任意画(当然不可能很随意,就是形状比较随意),做好了调 ...

我现在看幅值发现幅值大的信号反倒不好!
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