RFID读卡芯片天线设计详解与调试

《天线设计-差分方程及其应用》一书由周义仓、曹慧和肖燕妮编著，出版于2014年，主要聚焦于RFID（Radio Frequency Identification）技术中的关键环节——天线设计。书中详细讲解了读卡器天线的基本构成和工作原理，包括天线功能模块的划分以及各部分的具体作用。 首先，天线功能模块被分为四个部分：EMC滤波、匹配电路、天线和接收电路。EMC滤波电路由L0和C0组成，作为低通滤波器，旨在消除高于13.56MHz的谐波，一般推荐使用680nH电感和180pF或1μH电感与120pF的电容组合，确保滤波器截止频率在14MHz以上，以保持电路的平衡性。 匹配电路负责调节发射负载和谐振频率，由电容C1和C2构成。为了达到最佳发射功率，需要使芯片内阻抗和外阻抗相匹配，C1作为负载电容，随着天线电感量增加而减小；C2作为谐振电容，通常采用两个电容并联，其值与天线电感量密切相关，确保谐振频率稳定在13.56MHz。 天线设计的关键是Q值电阻Rq（通常是1Ω或0Ω）和印制PCB线路。接收电路则由R1、R2和C3、C4组成，通过分压电路确保RX端接收的正弦波幅度电压在1.5V至3V之间，便于数据接收。 书中还特别关注了调试部分，如网络分析仪调试，针对不同阻抗（如90Ω和50Ω）的天线匹配进行校准，以及使用示波器观察天线测试点的波形，以便优化性能。对于多张卡片同时存在的场景，如A卡天线调试，以及与LPCD（低功耗读卡）相关的调试，书中都有详细步骤和注意事项。例如，LPCD天线波形分析和功能调试对于提高卡片侦测效率至关重要。 此外，书中还讨论了可能遇到的问题，如EMC辐射超标和天线对周围通信线的干扰，这些都是天线设计中需要考虑的实际挑战。最后，书中的内容结合了广州周立功单片机科技有限公司的实践经验，为RFID系统的设计者提供了实用的天线设计指导和故障排查方法。 《天线设计-差分方程及其应用》是一本深入浅出的RFID技术指南，对于理解并优化读卡器天线性能具有很高的价值。无论是理论分析还是实践应用，都能从中获益良多。