吸波材料在nfc天线领域的应用

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1、·EMC材料应用·吸波材料在NFC天线领域的应用UtilizationofAbsorbingMaterialinNFCAntennaField电子科技大学李维佳梁迪飞谢建良杨宏伟关梦然张楠邓龙江摘要介绍了NFC系统的读写原理及金属环境使该系统工作失效的原因，并且应用HFSS对系统场分布进行了辅助验证。针对系统的失效原因，提出在金属下方加入吸波材料，使用相应的吸波材料参数在HFSS软件中进行仿真验证。结果表明：加入吸波材料可以使NFC系统工作于金属环境下。关键词近场通信；金属环境；吸波材料AbstractThekeyprincipleo

2、fnearfieldcommunication(NFC)technologyandthereasonofNFCsystemdisabledonmetalsurfacearedescribed,whichareprovedbyHFSSsoftwaresimulation.Tosolvethisproblem,anewwayisintroducedtorestoremagneticfieldwithabsorbingmaterial,whoseparametershavebeencalculatedandprovedbyHFSSsoftw

3、areandpracticalexperiment.So,theexperimentillustratesthesetypesmaterialscanmakeNFCsystemworkagaininmetalenvironment.KeywordsNFC;metalenvironment;absorbingmaterial引言手持设备中的接收天线无法耦合到足够能量，更无法读随着物联网概念逐步走向普及，物联网关键组成技写发射机发出的有效信号[1]。本文主要介绍吸波材料改善73术的射频身份识别（RadioFrequencyIdentifi

4、cation，RFID）NFC标签天线在金属环境下读写能力的基本原理，加入技术越来越受到人们的关注。中心频率在13.56MHz的的汲波材料是由电子科技大学与成都佳驰电子科技有限RFID技术已经广泛在生活中使用，主要应用于近距离信公司共同研发的。息读写，并且发展出另外一个分支：近场通讯（NearFieldCommunication，NFC）技术，信息读取方式与中心频率1NFC通信原理13.56MHz的RFID技术基本相同。NFC技术是一种短NFC系统可以有两种工作模式：主动模式(Active)和距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进

5、行非被动模式(Passive)，天线系统震荡频率为13.56MHz。本文接触式点对点数据传输（在10cm内）。NFC技术最早所述发射机及目标设备工作于被动模式，其工作原理如由Philips、Nokia和Sony主推，由于近场通讯具有天然图1所示。的安全性，因此，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。NFC技术现在已经小范围应用于移动手持设备支付领域，以其较高的读写速度（依据ISO18092标准，根据应答模式的不同，传输速率分别能达到106kb/s，212kb/s和424kb/s）、较高的保密性、方便携带等特性，备受金融领

6、域及移动通信领域关注。中心频率在13.56MHz的NFC设备使用平面环形图1被动模式下NFC设备通讯原理金属天线作为收发天线进行能量的输送及数据的读取。在自由空间中，NFC标签（目标设备）中的环状金属天线工作于被动模式的NFC系统，发射机产生一个载频可以轻松耦合到NFC发射设备发出的磁场能量及信息，为13.56MHz的载波信号，数据信号对载波信号进行幅使用方式类似在生活中成熟应用的公交卡系统。但是如度调制（ASK）调制，由发射天线发出ASK调制信号。当果将NFC标签系统集成于移动手持设备中（例如手机、接收天线进入发射天线形成的磁场信号

7、场区，进行磁场PDA、平板电脑等手持设备），则会遇到复杂的金属环境，耦合读取信号，并对发射信号进行电阻负载调制（以改变金属环境对发射机发出的信号产生严重干扰，使集成于电阻的方式改变Q值，对载波信号进行幅度调制），经接2012年第5期安全与电磁兼容·MATERIALAPPLICATIONINEMC·收系统电阻负载调制后的信号被发射机接收，完成发射图3中，（a）为接收天线附近没有金属平面时所耦合机与标签天线之间的通讯。到的磁场，（b）为接收天线上方0.2mm处存在金属平面时所耦合到的磁场，箭头方向代表磁场方向。如果接收天2金属环境对接收天

8、线区域空间磁场的影响线置于金属表面附近，将产生不利影响。因为金属表面附如果接收天线（标签天线）附近存在金属环境，例近磁场平行于金属表面，则没有足够的纵向磁通量穿过如天线置于手机当中，手机电路板临近接收天线形成接收天线，接