與RF存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)發(fā)器通信的天線設(shè)計(jì)

本應(yīng)用筆記介紹了計(jì)算外部匹配網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)則，以使MLX90132 NFC收發(fā)器IC和MLX90130 RFID收發(fā)器IC的驅(qū)動(dòng)器輸出適應(yīng)用作天線的電感性阻抗線圈。該文檔旨在提供最佳的RF性能，使其與符合ISO / IEC 14443，ISO / IEC 15693和ISO / IEC 18092 RFID標(biāo)準(zhǔn)（MLX90132）的存儲(chǔ)器TAG通信。

MLX90130 / 32系列是13.56 MHz RFID / NFC收發(fā)器IC系列。它旨在支持與符合ISO / IEC14443，ISO / IEC15693和ISO / IEC18092（MLX90132）RFID標(biāo)準(zhǔn)的RF存儲(chǔ)器應(yīng)答器進(jìn)行通信。

為了允許與RF存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行通信，MLX90130 / 32必須連接到合適的感應(yīng)天線負(fù)載，在大多數(shù)情況下，該負(fù)載僅由直接印刷在PCB上的正方形/圓形環(huán)路組成。將使用三個(gè)外部電容器將MLX90130 / MLX90132的雙驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)與電感環(huán)形天線匹配，并確保在13.56 MHz處具有適當(dāng)?shù)闹C振。

發(fā)送器消息的接收是使用兩個(gè)外部電阻來實(shí)現(xiàn)的，這兩個(gè)外部電阻同時(shí)連接在MLX90130 / 32的RX1和RX2引腳上。這些電阻值以及接收鏈的內(nèi)部等效阻抗也必須考慮到匹配網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算中。

最后，還有可能添加一個(gè)EMI濾波器，以盡可能減少13.56 MHz發(fā)射信號(hào)的高次諧波的發(fā)射。該EMI濾波器不會(huì)改變匹配的網(wǎng)絡(luò)組件，僅由直接連接在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器輸出端的LC濾波器組成。

MLX90130 / MLX90132的輸出阻抗

MLX90130 / MLX90132使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器拓?fù)洌?3.56MHz處產(chǎn)生兩個(gè)反相方波信號(hào)。在3V電源VDD和VDD_TX上測(cè)得的每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的等效阻抗是純電阻性的，等于13.5Ω。MLX90130 / MLX90132的輸出可以簡(jiǎn)化為等效電路，僅一個(gè)電阻ROUT等于驅(qū)動(dòng)器阻抗輸出的兩倍，如下圖所示。

感應(yīng)天線阻抗

要與RFID存儲(chǔ)器應(yīng)答器進(jìn)行通信，必須將MLX90130 / 32連接到外部感應(yīng)天線。在DVK90132的示例中，該天線僅由直接印在PCB上的兩匝方環(huán)構(gòu)成（尺寸為48 mm x 34 mm）。

阻抗匹配的需要

當(dāng)滿足條件ZOUT = ZLOAD *時(shí)，MLX90130 / 32與負(fù)載之間會(huì)發(fā)生最大功率傳輸，其中ZLOAD *是ZLOAD的復(fù)共軛。

天線電路說明

阻抗匹配電路由串聯(lián)電容電路（C2和C7）和并聯(lián)電容電路（C4和C5）組成。連續(xù)的阻抗變換可簡(jiǎn)化天線等效電路，并輕松計(jì)算C2，C4，C5和C6電容。

編輯：hfy