发布时间 : 星期一 文章天线设计-电感计算以及天线匹配更新完毕开始阅读a6d4e0c2aa00b52acfc7ca24
HF的天线主要是靠耦合场来获取能量，因此天线电感的计算和测量就显得非常重要。 HF读卡器和标签通信的等效电路图如下：
其中读卡器天线匹配比较方便一些，一般匹配成50欧姆，与同轴电缆匹配，即LCR谐振在50欧姆，可以通过网络分析仪或者阻抗分析仪来调，一般调节C1，使得C1调整后，频率为13.56M时谐振在50欧姆。当然，读卡器端的等效电路可以为串联也可以为并联。 标签端的匹配会相对麻烦些，因为标签不可能配置成50欧姆，一般就是如图所示的电容并联的模型，通过调整电容来进行匹配。 一、电感的计算和测量
目前有两种方式来测量电感。
1、参考设计MFRC500的匹配电路和天线的应用指南－周立功.pdf 公式如下：
其中，I1是个平均值
2、参考TI-13.56M系统远距离天线设计的经典笔记.pdf 公式如下：
该公式主要是针对方形天线，感觉像是单圈天线。其中Side是指方形天线的中心到中心的距离，以cm为单位；Diameter是指线宽，以cm为单位。 以50cmx50cm环形，1.5cm宽的天线为例，计算如下：
做个试验：
单圈天线5cmX5cm，0.15cm宽，用这个来做标签的天线，两个公式计算下来分别为81nH和136nH，因此仅用单圈天线做读卡器倒是可以，只要天线够大；但是对于标签来说未有点不切实际，需要多绕几圈。而且对于一般标签来说，就是直接利用天线自身的寄生电容和寄生电感产生谐振，寄生电容一般很小，根据于标签而言也不太合适。
在实际使用当中，还需要借助LCR Meter等来进行测量，一般LCR Meter设置到1Khz进行测量。另外还可以利用LCR parameters，HP4192A or Agilent Technologies 4294A进行准确测量。
二、电容的计算 非常简单，根据公式
可以直接计算出电容的值，这个电容值包含寄生电容和可调
，L就需要比较大，因为单圈天线对
电容，一般寄生电容选择跟可调电容并联的方式。 三、Q值计算
，f为谐振频率，R为负载电阻，L为回路电感，C
为回路电容。
一般而言，Q越高，能量的传输越高，但是过高的Q值会影响读写器的带通特性，尤其是读写器本身频率点比较偏的时候，标签Q值过高，有可能会导致标签的频率点在读卡器的带通范围之外。一般设置Q值为20的时候带通特性和带宽都比较好。一般L和C的值由于要匹配谐振，不怎么好改动，因此要降低Q可以通过并联一个电阻R来解决。
由此，在调试的时候，除了调并联电容之外，可以尝试调试一下并联电阻，通过改变Q值来看看是否可以获得更好的读写距离。