NFC技术 (二) -硬件设计

NFC硬件设计一般采用NFC控制器芯片，控制器芯片一般包括4个部分：

• 电源部分
• 主控接口
• 时钟接口
• 天线匹配电路

其中电源部分、主控接口、时钟晶振部分比较简单，可以参照芯片手册进行设计。本篇文章重点介绍下NFC天线的设计。

天线设计包括天线部分和匹配电路部分。

ISO/IEC14443定义了六类天线，对每个NFC设备，需认真设计天线部分保证最佳性能。

其中天线部分的串联等效电路如下所示：

其中$L_a$表示线圈的电感量，$R_a$表示线圈的电阻，$C_a$表示等效电容。

典型推荐值：
$L_a$=0.3…3uH
$R_a$=0.3…2Ω
$C_a$=3…30pF

要使得天线工作于13.56MHz,可以在天线外部并联或串联一个电容，电容与电感组成LC谐振电路，调整串联/并联电容的大小使得谐振频率为工作频率13.56MHz。

NXP公司的NFC天线电路如下：

其中L0、C0是低通滤波器，滤除晶振的高次谐波。C1、C2是匹配电路用于工作频率和输入阻抗。$R_s$是串联电阻，用于调整天线的Q值与带宽。关于匹配电路的器件值具体选定，推荐NXP的NFC Antenna Design Tool。只需要把天线参数输入进去，匹配值就自动计算出来，使用非常方便，如下示意：