Antena NFC:O que é e como funciona

Antena NFC

Você precisa de uma antena NFC para o seu projeto de circuito? Mas você não entende como funciona. Se sim, você está lendo o artigo certo.

Na verdade, as antenas NFC funcionam em dispositivos compatíveis com NFC, como tags ou um smartphone equipado com NFC.

Além disso, é fácil confundir antenas NFC com outras antenas padrão, como dipolos e antenas de chifre.

Curiosamente, as antenas NFC não são como antenas comuns. Eles são mais como grandes indutores.

Você aprenderá mais sobre o que são essas antenas, como elas funcionam e muito mais neste artigo.

Vamos ao trabalho!

O que é uma antena NFC?

As antenas NFC ajudam a transmitir dados em dispositivos NFC. Curiosamente, as antenas NFC apresentam estruturas de loop e operam em baixas frequências.

Antena NFC em um dispositivo NFC

Na verdade, NFC é um método de comunicação que requer distâncias curtas. Como resultado, o design da antena NFC é simples e fácil.

Além disso, as antenas NFC utilizam uma operação bidirecional rápida de leitura e gravação em uma variedade de distâncias de detecção de substratos não metálicos e metálicos. Portanto, as antenas NFC são a escolha certa para RFID, sistemas de pagamento e aplicativos de emparelhamento de dispositivos.

Quanto à estrutura, a antena Near Field Communication (NFC) é um indutor de bobina emparelhado com capacitores que formam um tanque LC ressonante paralelo.

Indutor de bobina

Como funcionam as antenas NFC?

No mundo da comunicação de campo, você precisa de dois dispositivos para estabelecer NFC. E eles incluem um dispositivo NFC ativo (smartphone equipado com NFC ou leitor NFC) ao lado de um dispositivo passivo (tag NFC).

Assim, quando o dispositivo ativo gera um campo magnético local, ele induz uma corrente elétrica na antena do dispositivo passivo.

Smartphone equipado com NFC

Além disso, a corrente elétrica na antena alimenta o chip NFC. Em seguida, cria outro campo magnético que o dispositivo ativo pode ler, permitindo a transferência de dados.

As antenas NFC têm designs excelentes que permitem que elas ressoem na frequência desejada de 13,56 MHz. Seu design também garante que a operação seja eficaz.

Uma antena NFC com um design ruim geralmente tem afinação errada e não ressoa na frequência ideal. Portanto, nem todas as tags NFC teriam o mesmo desempenho de distância de varredura.

Etiqueta NFC

Além disso, é importante observar que a espessura de uma antena NFC não afeta seu desempenho. Por esse motivo, você descobrirá que as antenas NFC são finas.

Tamanho e formato das antenas NFC

O tamanho da sua antena NFC é outro fator que afeta o desempenho. Na verdade, a distância de leitura de uma antena NFC aumenta de acordo com seu tamanho. Em outras palavras, quanto maior a antena, maior o alcance de leitura.

As antenas NFC também possuem formatos diferentes, cada uma com uma função específica. Essas formas incluem:

• Antenas NFC retangulares:essas antenas NFC possuem um desempenho geral impressionante e um excelente volume operacional. No entanto, sua proximidade com o metal pode reduzir seu desempenho. Felizmente, as opções com ferrite podem resolver esse problema.

Capa para smartphone com antena NFC retangular

• Antenas NFC redondas:a antena NFC redonda é semelhante às variantes retangulares, e você também pode resolver seus problemas de proximidade de metal com alguma blindagem de ferrite.

Antena NFC redonda

• Antenas com etiqueta de núcleo de ferrite enrolada:as antenas NFC enroladas funcionam melhor para aplicações com espaços confinados a um eixo. Além disso, funciona para um intervalo mais estendido em um eixo específico.

Projeto da antena NFC:pontos a serem considerados

Há duas coisas vitais a considerar ao projetar sua antena NFC. Eles incluem; o alcance de leitura ideal e a confiabilidade do seu dispositivo NFC. Portanto, seu primeiro passo deve ser considerar suas necessidades.

Projetar a antena certa depende dos requisitos da aplicação. Você pode começar descobrindo o que precisa antes de adicionar outros requisitos.

Em seguida, considere os recursos e os fatores de forma do seu produto final. Além disso, vale a pena considerar o espaço e os limites disponíveis para sua antena NFC.

Com isso, você terá uma ideia mais clara do tipo de antena que deseja. Por exemplo, se seu aplicativo requer um alcance máximo de leitura, você não pode usar um design de baixo consumo de energia.

Etapas de projeto da antena NFC

1. Escolha um produto NFC.

2. Escolha um C_tun valor e corrija o F₀ alvo, então calcule o L_A baseado no C_{tun e} F_0.

3. Em seguida, defina as dimensões da antena e da matriz.

4. Projete a matriz usando o seguinte:L_A , L_A dividido por 5%. L_A – 5%.

5. Criar e caracterizar protótipos de bobinas.

6. Em seguida, escolha os parâmetros da bobina bast.

7. Em seguida, defina os parâmetros da segunda execução e a matriz da antena.

8. Projete a matriz usando o seguinte:L_A , L_A dividido por 2%. L_A – 2%.

9. Diferencie os protótipos de bobinas e escolha os parâmetros da bobina bast.

A imagem acima mostra o processo de etapas completo necessário para projetar uma antena NFC.

Outras opções de antena

Você pode encontrar antenas gravadas em inlays ou adesivos NFC. Mas, as etiquetas de disco de alta qualidade mais avançadas e produtos NFC, como chaveiros e pulseiras, usam outras alternativas de antena. As alternativas vêm em duas categorias:bobina de fio de cobre e antenas PCB.

As antenas de bobina de fio de cobre geralmente têm grandes distâncias de varredura. E o número de voltas pode efetivamente aumentar seu comprimento para um alcance de leitura mais amplo.

Bobina de fio de cobre

Por outro lado, as antenas PCB são PCBs de dupla face. Assim, você pode gravar a antena em ambos os lados para aumentar o comprimento das antenas de forma eficaz.

Antena PCB

Se você as fizer corretamente, as antenas PCB podem garantir excelente desempenho e alta confiabilidade. No entanto, essas antenas possuem etiquetas industriais mais caras.

Teste de antena NFC

Você pode realizar os seguintes testes para verificar o desempenho de sua antena NFC:

• Testes de fórum NFC:este teste é útil para dispositivos de fórum NFC, como telefones celulares, P2P e módulos de leitor e cartão. Além disso, você pode obter um certificado de conformidade com NFC depois de fazer um teste de fórum NFC obrigatório para dispositivos de fórum NFC.

• Testes ISO/IEC 14443:é ideal para PICC/PCD, tipo A e B, com taxas de bits de 106, 212, 424, 848 kbps.

• Testes EMVCo:funciona para PICC/PCD, tipo A e B com taxas de bits de apenas 106 kbps.

Perguntas frequentes

Qual ​​o tamanho de um NFC?

O tamanho da sua antena NFC depende da sua aplicação. Geralmente, tamanhos de antena maiores oferecem mais alcances de leitura. Mas tome cuidado para não torná-lo maior do que o necessário.

Você consegue amplificar NFC?

Obter uma ampla gama com um dispositivo NFC é impossível. Então você não pode amplificar NFC.

Como conecto minha antena NFC?

Usando uma etiqueta NFC, você pode conectar sua bobina de antena aos pinos 2 e 3 do IC.

Para que serve uma antena NFC?

As antenas NFC funcionam para celulares, carteiras, registradores de dados, leitores de pagamento, serviços de pagamento, cartões NFC como cartões bancários, segurança RFID e outros aplicativos compatíveis com NFC.

Leitores de pagamento NFC

Palavras finais 

As antenas NFC são componentes cruciais de qualquer dispositivo NFC. Sem ele, não haverá comunicação entre dispositivos NFC em um alcance menor.

Como mencionamos anteriormente, as antenas NFC são diferentes das antenas comuns. Eles são indutores de bobina que operam em baixas frequências e convertem campos magnéticos próximos em energia.

Você tem alguma dúvida sobre tags e antenas NFC? Sinta-se à vontade para entrar em contato conosco, e ficaremos felizes em ajudar.