Mifare RFID Anten Tasarımı (13.56 MHz)

[fgokcegoz]

Merhabalar,

STM32 ve MFRC522 ile bir Mifare RFID Kart okuma işiyle uğraşıyorum. Anten tasarımı konusunda tecrübem yok. Bulduğum örneklere göre bir örnek tasarım yaptım ama performansından memnun kalmadım. 1cm mesafeden ancak okuyabiliyor.

Bu konuda nasıl ilerlemeyi tavsiye edersiniz. Özel bir boyutta performanslı bir anteni nasıl yapabilirim ? (PCB yol genişliği, kaç tur olacağı, yollar arası mesafe vs vs.)

(0 ile 5-7cm arası okusa yeterli olacaktır.)

 

[mechanic]

Yaptığın bobinin İndüktans değerini ölç.
13.6 mhzde indüktif empedansını 50ohm-100ohm aralığında olacak şekilde ayarla.
Bobine paralel ayarlı kondansatör ile rezonansı 13.6 Mhz olacak şekilde ayarlanması lazım.
Yada sabit kondansatör konulup pcb üzerinde bobin yolu üzerinde bir ucunu gezdirip ayarlacaksın rezonansı.

 

[czorgormez]

elinde nano vna gibi basit bir network analyzer olursa işin kolaylaşır. 13.56 mhzde rezonansa gelecek şekilde tune edeceksin. teorik hesaplarda antenin çevresel etkenlerden oluşan empedans kayması hesaba katılmıyor. kullandığın kutu, içindeki metal parçalar, hatta insan eli de dahil. gerçek senaryo ne ise bunu kurgulayarak bir model üzerinde ölçümlerle adım adım yaptığın anteni tune edebilirsin.

How to use the NanoVNA for the NFC reader antenna design

https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN12810.pdf

https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN13219.pdf

 

[Endorfin35+]

Özel bir boyutta performanslı bir anteni nasıl yapabilirim ?

Büyük bir anten mi yapmaya çalışıyorsunuz? En boy nedir? Bende bir kere anten yapmıştım. Çektiğiniz sıkıntıyı anlıyorum. Ama şansıma benim anten ilk denemede başarılı oldu. Nxp nin tasarım dökümanları ve bir hesaplama excell dosyası vardı ona göre gitmiştim. Benim anten 5x7cm gibi mesafe olarak 5-7cm den okuma yapıyor. Çok benzer iki pcb ile deneme yapmıştım birinde loop un arkasında Grund plane varken diğerine yoktu. İki tasarımda benzer çalıştı.

 

[fgokcegoz]

Cevaplar için teşekkür ederim.

Benimde 35x45 mm gibi bir alanda bir anten çizsem yeterli olacaktır. Başlangıç olarak klasik mfrc522 devre şemasını bu şekilde çizdim. Antenin orta noktasından gnd ye bağlantı var, şemada görünmüyor olsa da.

Hesaplamalar için bir excel dosyası buldum. Bahsettiğiniz dosya o mudur, acaba ?

Bir de ST nin online NFC endüktans hesaplama tool u varmış.

https://eds.st.com/antenna/#/

 

[Endorfin35+]

Aynı excell i kullandım. Ben baktığımda mfrc522 için faydalı tek araç o excel idi... Anten yapımız farklı. bende orda noktadan gnd var. Bu tasarıma bir şey deniyordu ama unuttum. Dediğim gibi benimde tecrübem sınırlı. Tasarım dökmanlarını iyi analiz edip deneme yapınca şansıma ilk atışta tuttu. Şemayı paylaştım. C10/C11 tuning için ayırmıştım gerek bile kalmadı. Sadece şunu söyleyebilirim. Sizin anten ebat olarak biraz büyük. Bence bu bir sorun olabilir. Benim antende kenarlarda 4 tur var. buna rağmen tam merkezde kalitesiz boncukları daha düşük performanslı okuyor. boncuğu sargı üzerine alırsam 7-8cm den çalışıyor. Ancak benim ihtiyacımı fazlası ile gördüğü için tasarım değiştirmedim. Tamamen destek siz atarak büyük boyutlarda sargı alanının merkeze doğruda bir şekilde uzanması gerektiğini düşünüyorum...

Bu uygun bir tasarım olmayabilir ama demek istediğimi anlatıyor. Tahminimce geniş alanlarda alanı homojen kapsayacak bir tasarıma ihtiyaç olabilir. Belki yonca şeklinde bir tasarım... Birkaç farklı tasarım yapıp aynı anda karşılaştırmalı test etmeni tavsiye ederim.

 

[fgokcegoz]

Benim anten ölçüleri çok büyük değil aslında hocam. 35x45 veya 35x50 mm ölçülerinde olacak. Sizin anten yapınızla aynı aslında. Tam ortadan referans noktasına bağlantı var. Center Tapped veya Balanced diye adlandırılıyor sanırım.

Bu arada excel dosyasında bazı ufak hatalar var sanırım hocam. Örneğin devrede EMC Filtre devresinde kesim frekansını hesaplarken, C nin değerini alırken, C lerin toplam değerine göre hesaplıyor. Orada bir karışıklık var. Ama yinede fikir veriyor.

Birde NXP nin de online bir "Antenna Design Tool" u varmış. Hem anten hem de diğer hesaplamaları yapıyor.

https://community.nxp.com/t5/NFC/bd...MkZzEkdDE3NjM2MzE0MjkkajU1JGwwJGg3MTg1MTkxMzI.

 

[Endorfin35+]

evet ben 35x45cm gibi algılamışım. büyük değilmiş...

Notlarıma baktım şimdi. anten türüne Directly Matched Antenna deniyormuş.
Her iki hesaplayıcıyıda kullanmışım. Ekran görüntüleri var. oradan karşılaştırıp çözersin diye düşünüyorum...

 

[fgokcegoz]

Tamamdır, çok teşekkür ederim. Bir gelişme olursa paylaşırım.