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Mifare 1 IC卡的物理组成及卡片上天线的研究
发布时间:2013-04-07 来源:未知
在卡片上的微晶片外面一般封装了保护层。保护层可以防止微晶片被折叠,扭曲等众多对卡片实施非正常的物理性损坏。同时也防止微晶片受到紫外线的辐射,使卡片能长久地被使用。但从电性能的角度来看,由于加入了保护层,使IC与卡片上的天线组成的振荡回路的频率将发生变化。因为,保护层给IC微晶片增加了一个输入回路电容Cmount。尽管这个电容只有几个pf 至几十个pf,但对于要求频率精度,稳定度等都很高的非接触式IC智能射频卡来说,也将是很重要的。screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>Mifare 1 IC智能(射频)卡<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />卡片上的等效电路如下:screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0> (不带IC微晶片的天线 ) (IC 微晶片)整个卡片的自由振荡频率计算方法: screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0> 说明: l fres :卡片的振荡频率,应为13.56MHzl Rcoil :天线线圈的电阻,约6.07欧娒l Lcoil :天线线圈的电感,约 3.6 μHl Ccoil :天线线圈的电容,约 5pfl Cpack :天线线圈的封装后引入的电容, 约 5pfl Cic :IC微晶片的电容,约 16pfl Cmount :IC微晶片的安装后引入的电容, 约 几个pf ~ 几十个pfl La :天线线圈与IC微晶片的接触点al Lb :天线线圈与IC微晶片的接触点b其中, 天线线圈的电感: screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>l L : 天线线圈一圈的长度l N :天线线圈圈数,一般为4圈l D :天线线圈直径或导体的宽度l P :由天线线圈的技术而定的N的指数因子,如下表所示:P值:天线线圈结构:1.8环绕线圈1.7Etched(蚀刻)线圈1.5 ~~ 1.7印刷电路板线圈上述天线线圈的电感的公式只能作为首次估测之用,实际的天线线圈的电感必须通过仪器测量而定,但偏差不会很大。一般 天线线圈的电感 : Lcoil < 4.2μH, 实际中推荐在 3.6μH 左右为还不错优。天线线圈的品质因数 Qcoil :screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>般天线线圈的品质因数 30 < Qcoil < 60。screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>实际中,品质因数Qcoil在>30后的增加量,对卡片的操作距离的增加无明显帮助;品质因数Qcoil必须<60 ,以确保数据通信稳定,可靠,否则天线的有效工作距离内有死区,而不能可靠地进行数据通信。 天线线圈的矩形面积S总: S总 必须 > 11200 mm2 S总 = S 平均 * N圈 所以S 平均 必须 > 11200 mm2 / N圈 一般,S 平均 >= 2778 mm2 (当卡片上的天线线圈的矩形面积的 长 X 宽 = 40mm X 70 mm时)。实际中,推荐S 平均 在3330 mm2左右。即,实际设计时,卡片上的天线线圈的矩形面积的长和宽应为:74mm 和45mm,天线线圈的圈数N为4圈,则这样制作出的卡片将能保证通信的距离。