估算瑞萨R5F100LEA的线圈电阻与天线设计教程

本篇文章主要介绍了在使用瑞萨R5F100LEA（RL78/G13）微控制器的场景下，如何对MIFARE®工作的13.56MHz射频天线进行线圈电阻的估算。MIFARE®卡片的工作频率决定了对天线设计的考虑，由于频率较高，必须考虑到集肤效应的影响，这意味着传统的直流电阻(RDC)描述已不再适用，需要考虑完整的交流电阻(RANT)。 在设计过程中，天线的电阻受到多种因素的影响，如材料、线路尺寸、绕线数以及形状和可能的屏蔽结构。文章强调，对于初次调谐且没有阻抗分析仪的情况，可以使用一个基于经验的公式来估算DCANT，即DC天线电阻大约等于R5R乘以某个常数。但作者建议，为了得到更精确的结果，应使用阻抗分析仪进行测量，因为这个公式是基于已设计好的天线测试数据得出的。 文章详细讲解了MFRC500芯片的匹配电路和天线设计，包括基本设计规则、估算合适天线尺寸的方法，以及针对不同应用场景（如50Ω匹配的长距离和短距离解决方案）的讨论。环境因素，如金属环境、多天线布局和温度变化，也被纳入考虑，因为它们可能影响天线性能。 天线的屏蔽和补偿技术在文中占有重要地位，包括电子屏蔽、铁屏蔽以及如何通过补偿来优化信号质量。举例部分提供了具体的布线指导，包括EMC滤波器、接收电路的布局，以及不同形状（矩形、环形）天线的屏蔽和补偿实例。 最后，文章涉及天线的调谐，包括直接匹配天线和50Ω匹配天线的调谐方法，以及如何通过检查Q因子来确保最佳工作状态。整个指南旨在帮助工程师在实际应用中设计出符合要求的高效天线，提升MIFARE®通信的性能。