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Une discussion sur les options de la feuille d'espaceur anti - métal NFC, longtemps centrée sur deux paramètres: la Perméabilité magnétique µ 'et l'épaisseur. La taille a tendance à être placée à la fin en tant qu'accessoire à "Die cut by way".
Mais dans le circuit équivalent d'une antenne NFC, l'isolant, une fois collé, n'est plus un morceau de "matériau à côté". Une fois qu'un corps magnétique à haute perméabilité entre dans le champ proche de l'antenne, il modifie la distribution du flux autour de l'antenne, ce qui équivaut à superposer une composante inductive supplémentaire à l'inductance de l'antenne. La taille de cette composante est corrélée simultanément à la Perméabilité magnétique, à l'épaisseur, à la taille et à la surface de couverture de l'isolant. En d'autres termes, la conception dimensionnelle de l'isolant est essentiellement de gérer un « Budget inductif» pour l'antenne NFC. Couverture insuffisante, décalage de fréquence de résonance; Une marge trop grande ou trop épaisse peut également tirer la fréquence de résonance vers le bas. Les deux dissonances dans des directions différentes peuvent discrètement dégrader la distance de lecture dans l'état "semble collé".
La couverture de 90% n'est pas un chiffre marketing, mais une frontière d'ingénierie pour la stabilité de la résonance
Un jugement d'ingénierie clair est apparu à plusieurs reprises dans la littérature de brevet: l'agencement de cellules d'antenne et de pièces magnétiques permettant une couverture de surface (SB / SA) de 90% ou plus est capable de supprimer l'écart entre la fréquence de résonance du dispositif IC sans contact et la fréquence de résonance cible et de supprimer la réduction de la distance de communication.
Cette frontière fonctionne parce que la contribution de l'isolant à l'inductance de l'antenne varie avec la couverture et n'est pas linéaire. Lorsque la couverture est inférieure à un certain niveau, les lignes de champ magnétique du bord de l'antenne ne sont pas effectivement "reprises" par les lames séparatrices, entrant toujours dans le fond métallique pour exciter un tourbillon dont le champ magnétique inverse fait chuter l'inductance de l'antenne; Dans le même temps, la répartition du flux magnétique entre la zone non couverte et la zone couverte n'est pas uniforme et l'inductance équivalente de l'antenne est difficile à décrire avec un paramètre global d'ensemble stable. La fréquence de résonance est donc décalée et le décalage est très sensible à la position d'assemblage et à l'état du fond métallique.
Après un taux de couverture supérieur à 90%, le chemin du flux magnétique dans la zone de projection de l'antenne est sensiblement repris par les lames séparatrices, l'influence des courants de Foucault métalliques est refoulée à un niveau inférieur, l'inductance équivalente de l'antenne passe dans un intervalle relativement stable avant que la déviation de la fréquence de résonance ne devienne contrôlable. Cela explique un phénomène de terrain commun: les lames d'espacement sont "collées", mais la taille est d'un tour plus petite que l'antenne, et la distance de lecture est pire que de ne pas coller. Le problème n'est pas que les pertes de matière ne sont pas assez faibles, mais que le manque de couverture désaccorde l'antenne, le coût du désaccordage dépassant le gain apporté par la suppression des courants de Foucault.
Marge de 1,0 à 1,5 mm par côté: coût minimum pour couvrir le « flux de débordement»
La couverture de 90% décrit les exigences sur la « face». Dans la mise en œuvre de l'ingénierie, il est souvent traduit par une règle de taille plus opérationnelle: une marge de 1,0 à 1,5 mm est réservée pour chaque côté du contour extérieur de l'antenne, peut être détendue à 1,5 à 2,0 mm de chaque côté dans un environnement métallique fort, ou couvre complètement la zone de projection de l'antenne.
La signification physique de cette marge est le flux magnétique qui « déborde» vers l'extérieur du bord de l'antenne. Le champ magnétique de bord de la bobine d'antenne NFC ne s'arrête pas soudainement aux limites géométriques et les lignes de champ magnétique se propagent vers l'extérieur sur une courte distance. Si le bord de l'espaceur coïncide exactement avec le bord de l'antenne, le flux magnétique de la zone de bord a encore la possibilité de s'enrouler à l'extérieur de l'espaceur dans le métal, créant des tourbillons locaux et des désaccordements. Une marge de 1,0 à 1,5 mm de chaque côté est d'incorporer ce flux de bord dans le chemin de faible Magnétorésistance au moindre coût de surface.
La marge continue de croître et les gains diminuent rapidement. Plus la surface de la lame d'isolation est grande, plus elle introduit d'inductance supplémentaire dans le champ proche de l'antenne. L'étude de l'IEEE indique clairement que les pièces magnétiques à haute perméabilité introduisent une inductance supplémentaire pour les antennes NFC, ce qui entraîne une fréquence de résonance inférieure à 13,56 MHz si la perméabilité ou la taille "dépasse la valeur nécessaire". En d'autres termes, l'objectif de conception de la marge dimensionnelle n'est pas de "couvrir autant que possible", mais de trouver une fenêtre étroite entre "couvrir le flux de bord" et "ne pas introduire d'inductance supplémentaire excessive".
Cette fenêtre est particulièrement étroite pour les scènes où la taille de l'antenne est faible (par example inférieure à 40 mm) ou où la distance entre l'antenne et le fond métallique est faible. Un autre ensemble de données de l'IEEE montre que le décalage de la fréquence de communication devient significatif lorsque la distance entre la surface conductrice et l'antenne NFC est inférieure à 40 mm. Plus la distance est proche, plus le vortex métallique est fort, plus la feuille d'isolation doit fournir de guidage de flux, mais plus l'inductance supplémentaire qu'elle introduit simultanément est difficile à ignorer. La conception dimensionnelle n'est pas ici un problème géométrique indépendant, mais plutôt un problème de système couplé avec l'état d'adaptation de l'antenne, la distance métallique.
Pourquoi l'ordre de "dimensionnement en premier, ajustement en arrière" est inversé
Le document d'application de NXP a un rappel direct à ce sujet: le matériau de blindage modifie considérablement le modèle d'équivalence électrique de l'antenne, de sorte que le modèle d'antenne doit être mesuré dans l'état où les lames d'espacement sont déjà en place lors du calcul de réseau d'accord et d'adaptation du pn7160.
La signification technique de cette phrase est la suivante: un séparateur magnétique n'est pas un accessoire "ajouté" une fois l'adaptation de l'antenne terminée, sa taille et son épaisseur sont elles - mêmes des entrées frontales pour la conception correspondante. Si vous accordez d'abord l'antenne à 13,56 MHz dans un état d'espace libre sans diaphragme, puis appliquez une diaphragme couvrant 90%, l'inductance de l'antenne augmentera en raison de la charge du matériau magnétique et la fréquence de résonance sera décalée vers les basses fréquences; À ce stade, si vous appariez la capacité pour « tirer en arrière», vous effectuez en fait une compensation pour un circuit équivalent qui a changé, la marge et la stabilité de la compensation dépendent de la cohérence du lot et de la précision de la position d'assemblage de l'espaceur. L'ordre le plus robuste est le suivant: dimensionner d'abord le diaphragme (couvrant la zone de projection de l'antenne et laissant une marge de 1,0 à 1,5 mm), mesurer l'inductance équivalente de l'antenne dans des conditions où le diaphragme est en place, puis calculer la valeur de la capacité du réseau adapté en conséquence. De cette façon, le réseau correspondant Verrouille le point de résonance du système complet "diaphragme d'antenne", plutôt que d'un état d'espace libre qui aurait un décalage Après montage.
Cadre de jugement pour repousser la taille de la feuille d'espacement à partir de la taille de l'antenne
Tout d'abord, la zone de projection effective de l'antenne est prise comme référence, plutôt que comme référence "semble presque grande."
Confirmez d'abord la taille réelle du contour extérieur de la bobine d'antenne NFC comme sa. La zone SB de l'espaceur magnétique doit être telle que SB / sa ≥ 90%. Pour les bobines carrées ou circulaires courantes, cela signifie généralement une extension de 1,0 à 1,5 mm vers l'extérieur de chaque côté. Si le panneau arrière métallique est un matériau à haute conductivité comme le cuivre ou l'aluminium, ou si la distance entre l'antenne et le métal est inférieure à 5 mm, la marge peut être biaisée en faveur de 1,5 à 2,0 mm, mais il n'est pas approprié de poursuivre l'amplification.
Deuxièmement, faites de la « conformité de la couverture » le premier élément de vérification de la phase d'échantillonnage, et non le dernier élément de vérification.
La fréquence de résonance et l'impédance d'entrée de l'antenne NFC sont mesurées Après montage de la feuille magnétique intercalaire. Si la fréquence de résonance s'écarte de 13,56 MHz au - delà de la plage acceptable, vérifiez d'abord que la couverture et l'emplacement de montage répondent à SB / sa ≥ 90% au lieu de désajuster directement la capacité d'adaptation. Le désaccordage résultant d'une couverture insuffisante ne peut pas être totalement compensé par le réseau d'adaptation, car la quantité de désaccordage varie avec l'environnement métallique et l'emplacement de l'assemblage.
Troisièmement, compléter l'adaptation de l'antenne dans l'état où le diaphragme est en place au lieu d'ajuster l'antenne avant de le patcher
Si le projet le permet, utilisez l'isolant comme entrée fixe pour la conception d'adaptation d'antenne: mesurez d'abord l'inductance équivalente de l '"isolant d'antenne" à la couverture cible, puis Calculez la capacité d'adaptation. Si le projet a terminé l'appariement de l'état de l'espace libre, le point de résonance doit être réévalué après l'introduction de l'espaceur magnétique et confirmer si le décalage est dans les tolérances de l'étiquette IC.
Quatrièmement, pour les antennes de petite taille ou les scénarios à proximité du métal (< 40 mm), inclure les tolérances dimensionnelles dans l'évaluation des tolérances correspondantes
Plus la taille de l'antenne est petite, plus la couverture est sensible au décalage de position; Plus le métal est proche, plus le décalage de la fréquence de résonance est important. Dans ce type de scénario, les tolérances dimensionnelles de découpe et la précision de la position de montage de l'entretoise devraient être gérées dans le cadre de la stabilité de l'adaptation, plutôt que de supposer que « C'est la même chose tant qu'elle est collée».
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa ligne de produits de séparateur anti - métal NFC couvre les feuilles composites de ferrite et les feuilles composites nanocristallines, prend en charge le découpage de précision par zone de projection efficace de l'antenne et fournit des règles de conception standard avec une marge de 1,0 à 1,5 mm de chaque côté.
Les produits peuvent fournir des données sur la fréquence de résonance et la variation d'impédance après ajustement de la structure de l'antenne NFC, aidant les ingénieurs à compléter la conception correspondante dans l'état complet de la "plaque d'isolation d'antenne". Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.