RC531读写器50欧姆匹配电路和天线设计.pdfVIP

1 系统配置 基于 RC531 的读写器系统配置如图所示。对于连接到读写芯片的天线，可以有 2 种不 同的天线供选择，取决于应用需求： 50 Ω匹配天线或 直接匹配天线 通常，两种天线的电路是类似的，都包括以下部分： 接收卡发送的数据的接收电路。 滤波和阻抗传输电路，用于滤除高次谐波和优化功率传输到读卡天线。 天线线圈的匹配电路，需要根据实际需要设计不同的天线线圈，以及选择直接或同 轴电缆连接到读写芯片。 卡片 RC531 RX 接收电路 主机 主 天 线 匹 机 配电路 TX1 滤波/ 阻抗 传输电路 TX2 图 1 系统配置 2 ISO14443A/B 的射频接口 ISO14443 Type A 标准规定读写器到卡的信号是 100% ASK ，Miller编码，卡到读写器 的信号使用子载波OOK调制，曼彻斯特编码，子载波频率847.5 kHz。 ISO14443 Type B 标准规定读写器到卡的信号是 10% ASK ，NRZ编码，卡到读写器的 信号使用子载波BPSK调制，NRZ-L编码，子载波频率847.5 kHz。 Type A/B 的射频接口如下表： 能量传输 卡被动式 工作频率 13.56MHz 通信方式 半双工，读写器主动 数据传输率 105.9KHz 数据传输 双向 1 2.1 读写器到卡的数据传输 读写器到卡的数据传输使用半双工的通信模式，读写器主动方式。天线的 Q 值将会影 响数据传输，关于天线 Q 值的理论计算及匹配电路元件参数的计算稍后介绍。 2.2 卡到读写器的数据传输 数据从卡传输到读写器使用负载调制的原理。由于天线调谐后天线上的电压常常几倍于 电源电压，而读写器天线和卡天线属于弱耦合结构，卡产生的信号也非常小，要想检测到这 么小的信号，需要一个设计良好的接收电路，因此，卡发出的信号使用子载波调制的技术， 子载波负载调制使得信号更容易被接收到。子载波频率是 847.5KHz。 基带信号 -106KHz 106KHz 子载波调 制后 -847.5KHz 847.5KHz 载波调制 后 12.71MHz 13.56MHz 14.41MHz 图2 卡到读写器数据的频谱 3 RC531 匹配电路和天线设计 3.1 基本设计原则 RC531 是一个单片的读写器 IC ，设计的读写距离可以达到 10cm，不需要外加的功率 放大器。有两种不同的天线和匹配电路可以选择，依赖于具体的应用。如果电缆的长度大于 30mm，则要选择 50 Ω匹配天线，如果电缆长度小于30mm，则选择直接匹配天线。 直接匹配天线：能够用来构造一个紧凑的读写器系统，如安装在一个小盒子里的读写器