13.56MHz RFID/NFC Antenna design

### 13.56MHz RFID/NFC 天线设计 #### 概述 本文档主要探讨了如何为 MLX90130 和 MLX90132 芯片设计合适的外部匹配网络，以确保这些 13.56MHz 的 RFID/NFC 收发器 IC 与感应天线线圈之间的最佳 RF 性能。MLX90130 和 MLX90132 是支持与符合 ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693 和 ISO/IEC 18092 RFID 标准的 RF 内存转应器通信的收发器芯片组。 #### 应用范围 本应用笔记旨在为 MLX90132 NFC 收发器 IC 和 MLX90130 RFID 收发器 IC 提供指导，以计算外部匹配网络，使驱动器的输出适应用作天线的感应阻抗线圈。这将有助于实现与符合上述标准的存储 TAG 之间最佳的 RF 通信性能。 #### 相关产品 - **MLX90130**：适用于通用 RFID/NFC 场景。 - **MLX90132**：同样适用于通用 RFID/NFC 场景，并支持更多 RFID 标准。 - **温度范围**：-40°C 至 105°C - **封装**：无铅 QFN5x5 32 引脚封装 #### 介绍 MLX90130/32 系列是用于 13.56MHz RFID/NFC 的收发器 IC 家族。它们被设计用于支持与符合 ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693 和 ISO/IEC 18092 标准的 RF 内存转应器进行通信。为了实现与 RF 内存转应器的有效通信，MLX90130/32 必须连接到合适的感应天线负载，通常这种天线由直接印刷在 PCB 上的方形或圆形环路构成。 #### 输出阻抗 MLX90130/32 的输出阻抗特性是设计匹配网络时必须考虑的关键因素之一。根据 MLX90130/32 的规格书，输出阻抗对于确定外部匹配组件至关重要。输出阻抗会影响驱动器与天线之间的能量传输效率。因此，精确测量和理解 MLX90130/32 的输出阻抗是必要的。 #### 感应天线设计 天线的设计直接影响系统的整体性能。感应天线的设计包括选择合适的线圈形状（通常是方形或圆形），以及确定线圈的尺寸和绕组数量。此外，还需要考虑天线材料的选择，以确保良好的电气性能并满足机械强度的要求。 #### 匹配网络设计 匹配网络的设计是确保 MLX90130/32 与感应天线之间高效能量传输的关键。匹配网络通常包括三个外部电容器，用于匹配 MLX90130/MLX90132 的双驱动架构与感应环天线，并确保在 13.56MHz 下的正确谐振。接收转应器消息使用两个外部电阻，这些电阻的值以及接收链的内部等效阻抗也需要纳入匹配网络的计算中。 #### EMI 滤波器 除了匹配网络之外，还可以添加一个 EMI (电磁干扰) 滤波器来尽可能减少发射信号中 13.56MHz 的高次谐波。该 EMI 滤波器不会改变匹配网络的组件，它将简单地通过在两个驱动输出端直接连接一个 LC 滤波器来实现。 #### 结论 13.56MHz RFID/NFC 天线设计涉及多个关键步骤，包括输出阻抗的理解、感应天线的设计、匹配网络的设计以及 EMI 滤波器的集成。正确的设计和实施可以显著提高 RFID/NFC 系统的性能和可靠性。通过遵循本文档中的指导原则，开发人员可以优化 MLX90130 和 MLX90132 的性能，从而实现高效的 RFID/NFC 通信。