Antena NFC:qué es y cómo funciona

Antena NFC

¿Necesitas una antena NFC para tu proyecto de circuito? Pero no entiendes cómo funciona. Si es así, estás leyendo el artículo correcto.

De hecho, las antenas NFC funcionan en dispositivos compatibles con NFC, como etiquetas o un teléfono inteligente equipado con NFC.

Además, es fácil confundir las antenas NFC con otras antenas estándar como dipolos y antenas de bocina.

Curiosamente, las antenas NFC no se parecen en nada a las antenas normales. Son más como grandes inductores.

Aprenderá más sobre qué son estas antenas, cómo funcionan y más en este artículo.

¡manos a la obra!

¿Qué es una antena NFC?

Las antenas NFC ayudan a transmitir datos en dispositivos NFC. Curiosamente, las antenas NFC cuentan con estructuras de bucle y funcionan a bajas frecuencias.

Antena NFC en un dispositivo NFC

En verdad, NFC es un método de comunicación que requiere distancias cortas. Como resultado, el diseño de la antena NFC es simple y fácil.

Además, las antenas NFC utilizan una operación rápida de lectura y escritura bidireccional en un rango de distancias de detección de sustratos metálicos y no metálicos. Por lo tanto, las antenas NFC son la opción para RFID, sistemas de pago y aplicaciones de emparejamiento de dispositivos.

En cuanto a la estructura, la antena Near Field Communication (NFC) es un inductor de bobina emparejado con condensadores que forman un tanque LC resonante paralelo.

Inductor de bobina

¿Cómo funcionan las antenas NFC?

En el mundo de las comunicaciones de campo, se necesitan dos dispositivos para establecer NFC. E incluyen un dispositivo NFC activo (teléfono inteligente equipado con NFC o lector NFC) junto con un dispositivo pasivo (etiqueta NFC).

Entonces, cuando el dispositivo activo genera un campo magnético local, induce una corriente eléctrica en la antena del dispositivo pasivo.

Teléfono inteligente equipado con NFC

Además, la corriente eléctrica en la antena enciende el chip NFC. Luego, crea otro campo magnético que el dispositivo activo puede leer, lo que permite la transferencia de datos.

Las antenas NFC tienen excelentes diseños que les permiten resonar a la frecuencia deseada de 13,56 MHz. Su diseño también asegura que la operación sea efectiva.

Una antena NFC con un diseño deficiente generalmente tiene una sintonización incorrecta y no resuena a una frecuencia ideal. Por lo tanto, no todas las etiquetas NFC tendrán el mismo rendimiento de distancia de escaneo.

Etiqueta NFC

Además, es importante tener en cuenta que el grosor de una antena NFC no afecta su rendimiento. Por este motivo, encontrará que las antenas NFC son delgadas.

Tamaño y forma de las antenas NFC

El tamaño de su antena NFC es otro factor que afecta el rendimiento. De hecho, la distancia de lectura de una antena NFC aumenta según su tamaño. En otras palabras, cuanto más grande sea la antena, mayor será el rango de lectura.

Las antenas NFC también tienen diferentes formas, cada una con una función específica. Estas formas incluyen:

• Antenas NFC rectangulares:estas antenas NFC cuentan con un tremendo rendimiento general y un excelente volumen operativo. Sin embargo, su proximidad al metal puede reducir su rendimiento. Afortunadamente, las opciones con respaldo de ferrita pueden resolver este problema.

Cubierta para smartphone con antena NFC rectangular

• Antenas NFC redondas:la antena NFC de forma redonda es similar a las variantes de forma rectangular, y también puede resolver sus problemas de proximidad de metal con un poco de protección de ferrita.

Antena NFC redonda

• Antenas de etiquetas con núcleo de ferrita bobinadas:las antenas NFC bobinadas funcionan mejor para aplicaciones con espacios limitados a un eje. Además, funciona para un rango más amplio en un eje en particular.

Diseño de antena NFC:aspectos a tener en cuenta

Hay dos cosas vitales a considerar al diseñar su antena NFC. Incluyen; el rango de lectura óptimo y la confiabilidad de su dispositivo NFC. Por lo tanto, su primer paso debe ser considerar sus requisitos.

El diseño de la antena adecuada depende de los requisitos de la aplicación. Puede comenzar averiguando lo que necesita antes de agregar otros requisitos.

Luego, considere las características y factores de forma de su producto final. Además, vale la pena considerar el espacio disponible y los límites para su antena NFC.

Con esto, obtendrá una idea más clara del tipo de antena que desea. Por ejemplo, si su aplicación requiere un rango de lectura máximo, no puede usar un diseño de bajo consumo de energía.

Pasos de diseño de la antena NFC

1. Elija un producto NFC.

2. Elija un C_tun valor y corregir el F₀ objetivo, luego calcule el L_A basado en el C_{tun y} F_0.

3. A continuación, defina las dimensiones de la antena y la matriz.

4. Diseñe la matriz usando lo siguiente:L_A , L_A dividido por 5%. L_A – 5%.

5. Crear y caracterizar prototipos de bobinas.

6. Luego, elija los parámetros de la bobina bast.

7. Luego, defina los parámetros de la segunda ejecución y la matriz de la antena.

8. Diseñe la matriz usando lo siguiente:L_A , L_A dividido por 2%. L_A – 2%.

9. Diferencie los prototipos de bobina y elija los parámetros de la bobina bast.

La imagen de arriba muestra el proceso de pasos completo requerido para diseñar una antena NFC.

Otras opciones de antena

Puede encontrar antenas grabadas en incrustaciones o pegatinas NFC. Sin embargo, las etiquetas de disco de alta calidad más avanzadas y los productos NFC, como llaveros y pulseras, utilizan otras alternativas de antena. Las alternativas vienen en dos categorías:bobina de alambre de cobre y antenas de PCB.

Las antenas de bobina de alambre de cobre suelen tener grandes distancias de exploración. Y el número de vueltas puede aumentar efectivamente su longitud para un rango de lectura más amplio.

Bobina de alambre de cobre

Por otro lado, las antenas de PCB son PCB de doble cara. Por lo tanto, puede grabar la antena en ambos lados para aumentar la longitud de las antenas de manera efectiva.

Antena PCB

Si las fabrica correctamente, las antenas de PCB pueden garantizar un rendimiento excelente y una alta fiabilidad. Sin embargo, estas antenas tienen etiquetas industriales más caras.

Prueba de antena NFC

Puedes realizar las siguientes pruebas para comprobar el rendimiento de tu antena NFC:

• Pruebas de foro NFC:esta prueba es útil para dispositivos de foro NFC como teléfonos móviles, P2P y módulos de lectores y tarjetas. Además, puede obtener un certificado de cumplimiento de NFC después de realizar una prueba de foro NFC obligatoria para dispositivos de foro NFC.

• Pruebas ISO/IEC 14443:es ideal para PICC/PCD, tipo A y B con velocidades de bits de 106, 212, 424, 848 kbps.

• Pruebas EMVCo:funciona para PICC/PCD, tipo A y B con tasas de bits de solo 106 kbps.

Preguntas frecuentes

¿Qué tamaño puede tener una NFC?

El tamaño de su antena NFC depende de su aplicación. Generalmente, los tamaños de antena más grandes ofrecen más rangos de lectura. Pero tenga cuidado de no hacerlo más grande de lo necesario.

¿Se puede amplificar NFC?

Obtener una amplia gama con un dispositivo NFC es imposible. Entonces no puedes amplificar NFC.

¿Cómo conecto mi antena NFC?

Con una etiqueta NFC, puede conectar la bobina de su antena a los pines 2 y 3 del IC.

¿Para qué se utiliza una antena NFC?

Las antenas NFC funcionan para móviles, billeteras, registradores de datos, lectores de pago, servicios de pago, tarjetas NFC como tarjetas bancarias, seguridad RFID y otras aplicaciones compatibles con NFC.

Lectores de pago NFC

Palabras finales 

Las antenas NFC son componentes cruciales de cualquier dispositivo NFC. Sin él, no habrá comunicación entre dispositivos NFC en un rango más corto.

Como mencionamos anteriormente, las antenas NFC son diferentes de las antenas normales. Son inductores de bobina que funcionan a bajas frecuencias y convierten los campos magnéticos cercanos en energía.

¿Tienes alguna pregunta sobre etiquetas y antenas NFC? No dude en ponerse en contacto con nosotros y estaremos encantados de ayudarle.