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第1部分 背景2

第1章 回顾NFC设备天线设计的约束条件2

1.1规范性约束3

1.1.1从发起者到接收者的上行链路3

1.1.2从接收者到发起者的下行链路4

1.1.3非接触式标准与NFC设备天线5

1.1.4技术6

1.1.5 “NFC Forum设备”和“NFC Forum标签”7

1.1.6 NFC Forum设备通信的“模式”8

1.1.7 NFC Forum设备的角色9

1.1.8注意虚假广告10

1.2监管约束10

1.2.1 RF法规10

1.3 NFC市场的规范11

1.4 NFC技术规范11

1.4.1应用成果及其直接约束12

1.5天线设计应用约束15

第2章 NFC内部原理的介绍和概述16

2.1“非接触式”的物理基础与NFC16

2.1.1传播和辐射的现象16

2.1.2场与空间区域的分类16

2.1.3空间区域16

2.1.4远场：r？λ/2πr（Fraunhofer区）17

2.1.5中场：r≈λ（Fresnel区）17

2.1.6近场：r？λ/2πr（Rayleigh区）和NFC的起点17

2.1.7非接触式，RFID和NFC应用的注释说明17

2.2 NFC的概念18

2.2.1 Biot-Savart定律19

2.2.2圆形天线轴上一点的场H19

2.2.3作为“d”一个函数的场H的衰减21

2.2.4矩形天线的轴上一点的场H22

第2部分 NFC设备天线的方案与设计25

第3章 发起者天线：具体计算25

3.1介绍25

3.1.1这里有一些发起者……还有一些发起者25

3.2发起者天线的设计（不考虑外部环境的影响）26

3.2.1操作模式27

3.2.2扼要概述28

3.2.3集成电路的选择35

3.2.4法律约束方面与EMC污染38

3.2.5 EMC滤波39

3.2.6接收者的选择和其阈值H_threshold48

3.2.7发起者天线的电感值的确定49

3.2.8简单天线54

3.2.9天线阻抗匹配电路58

3.2.10计算发起者天线线圈中的电流61

3.2.11总结和举例63

3.2.12模拟65

3.2.13天线辐射场H的值67

3.2.14工作距离的计算与取值68

3.3发起者天线的最大品质因数质量系数Q69

3.3.1 Q和场的截止69

3.3.2在ISO字段71

3.3.3在应用中测量Q72

3.3.4应用中带宽的测量73

3.4关于发起者过程的简要手册74

第4章 发起者天线的应用实例76

4.1大天线76

4.1.1在“卡仿真-有电池”模式下与单NFC设备通信76

4.1.2在“标签-无电池”模式下与多个NFC设备通信77

4.2单设备中的大天线77

4.2.1接收者的机械格式77

4.2.2“形状因子”和接收者的天线尺寸77

4.2.3操作时需要的应用距离78

4.2.4估计由于距离或工作范围所产生的“负载效应”78

4.2.5环境（铜、铁氧体、电池等）78

4.2.6说明我们建议的几个措施78

4.2.7接收者必要的Hd场80

4.2.8发起者的天线级创建所必需的H_O80

4.2.9功率P81

4.2.10场H，必须由特定接收者的发起者生成81

4.2.11发起者的定义：读取器“着陆区域”的格式（放置接收者的区域）81

4.2.12应用“系统”注意事项81

4.2.13直接驱动天线的商用集成电路82

4.2.14 booster放大器83

4.2.15逆调制值的问题86

4.3多天线中的大型天线87

4.3.1同步模式（暂时非复用）87

4.3.2暂时多路复用模式88

4.4多设备中的大型天线90

4.5发起者的其他示例91

第5章 接收者和标签的天线：详细计算94

5.1简介：接收者94

5.2 NFC Forum标签95

5.2.1“技术子集”95

5.3天线接收者/标签问题介绍97

5.3.1接收者/标签的调谐97

5.3.2电感L98

5.3.3电容C98

5.3.4应用领域和额外功能的使用101

5.4最好的天线尺寸103

5.4.1接收者天线的尺寸103

5.4.2 ISO接收天线类别的应用示例105

5.5 NFC接收者和标签的工艺特性109

5.5.1 NFC接收者使用的集成电路数据规范109

5.5.2外置电容的数据规范110

5.5.3天线技术的工业数据规范110

5.5.4技术要点110

5.5.5保证无线供电的接收者的天线线圈最小数量的估算113

第6章 接收者天线设计的详细示例114

6.1小天线的情况114

6.1.1 4、5、6类或相近的示例115

6.1.2 5类天线设计示例115

6.1.3举例118

6.1.4 6类天线的设计示例121

6.2非常小的天线的情况125

6.2.1 11、12、13类天线的设计示例125

6.3大型NFC天线或标签：A4格式133

6.3.1在马拉松和铁人三项运动中应用NFC号码比赛服133

6.3.2 NFC标签的技术特性134

6.4特别大的天线的情况：A3格式天线135

6.4.1大型天线的内容与技术框架135

6.4.2传统概念135

6.4.3 4天线网络示例140

6.4.4 等式的简化142

第7章 发起者—接收者天线对及其耦合154

7.1电路与耦合155

7.1.1互感155

7.1.2完全互感157

7.1.3不完全的互感157

7.1.4耦合系数k159

7.2通过互感耦合的调谐电路161

7.2.1为什么说“几乎”161

7.2.2耦合指数n162

7.2.3小结163

7.3调谐到相同频率的同相耦合电路164

7.3.1转换函数164

7.3.2转移系数Kt165

7.3.3主要参数总结166

7.3.4当频率临近谐振频率的操作168

第8章 发起者—接收者耦合和负载效应180

8.1由耦合所导致的负载效应180

8.2耦合调谐天线的主电流181

8.2.1发起者，无负载（磁场中不存在接收者）181

8.2.2发起者磁场中存在负载（接收者）的情况182

8.2.3环境因素对R2的影响184

8.3一些改进想法184

8.4负载效应186

8.4.1定义和解释186

8.4.2负载效应中涉及的参数187

8.4.3工作距离的变化以及因此产生的耦合情况的变化189

8.4.4磁耦合及其后果189

8.4.5发起者的要求：对接收者远程供电的电源的负载效应189

8.4.6发射磁场的质量190

8.4.7耦合系数和负载效应的例子195

8.4.8 NFC中的分流电路200

8.5如何进行一个NFC项目204

总结211

参考文献211