NFC天线研究与设计

发布时间：2017-09-12 21:09

  本文关键词：NFC天线研究与设计

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【摘要】：随着NFC (Near Field Communication,近场通信)技术的发展和智能终端的普及,NFC产品逐渐丰富,NFC应用在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。NFC技术的通信部分已经形成了国际标准,但是在NFC通信过程起到十分重要的作用的天线,由于需要随着NFC产品的外观变化,没有固定的形式,传统的设计方法有很大的局限性,本论文对这个问题进行了研究。 论文首先对研究的背景进行了详细的介绍,指出NFC天线设计过程中存在的问题,进而提出了使用仿真软件进行NFC天线的设计。随后,论文对NFC应用的发展情况进行了介绍,详细叙述了NFC技术的工作模式、标签类型、相关协议标准、终端架构以及与RFID技术的区别。 论文分析了NFC应用中天线工作的原理,对其等效电路进行了详细的研究,进而确定了在天线设计中考虑的主要指标。通过对比传统的天线设计方法,提出了使用仿真软件进行天线设计的方法,介绍了几款电磁仿真软件,并最终确定了使用HFSS进行天线的仿真。最后建立了两个天线模型来验证使用HFSS仿真NFC天线的可行性。 为了说明使用HFSS仿真NFC天线的详细过程,本论文针对一款NFC芯片设计了与之匹配的天线,分析并验证了天线的物理参数对天线电性能的影响,可以用于指导实际天线的设计。 最后,针对NFC天线在复杂环境应用中出现的问题,论文研究了表面理论,从理论上进行了说明并通过仿真、实际测试验证了该理论的正确性。
【关键词】：近场通信 天线 仿真 表面理论
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景10-13
• 1.2.1 NFC产品10-11
• 1.2.2 NFC天线11-13
• 1.3 NFC技术的应用现状13-14
• 1.4 本论文的主要内容及创新点14-16
• 第二章 NFC技术研究16-30
• 2.1 NFC技术简介16-19
• 2.1.1 NFC通信模式16-17
• 2.1.1.1 主动通信模式17
• 2.1.1.2 被动通信模式17
• 2.1.2 NFC终端工作模式17-19
• 2.1.2.1 读/写模式17
• 2.1.2.2 点对点模式17-18
• 2.1.2.3 卡模拟模式18-19
• 2.1.3 NFC标签19
• 2.1.3.1 Type 1标签19
• 2.1.3.2 Type 2标签19
• 2.1.3.3 Type 3标签19
• 2.1.3.4 Type 4标签19
• 2.1.3.5 MIFARE Classic标签19
• 2.2 NFC主要协议19-23
• 2.2.1 NFC兼容协议19-22
• 2.2.1.1 ISO/IEC 1444320
• 2.2.1.2 NFCIP-120-21
• 2.2.1.3 MIFARE21
• 2.2.1.4 Felica21-22
• 2.2.2 NFC Forum标准22-23
• 2.2.2.1 NDEF22
• 2.2.2.2 LLCP22-23
• 2.3 NFC终端技术方案23-27
• 2.3.1 全终端方案23
• 2.3.2 SWP方案23-24
• 2.3.3 双界面卡方案24-25
• 2.3.4 贴膜卡方案25
• 2.3.5 SD卡方案25-26
• 2.3.6 RFID-SIM应用26-27
• 2.4 NFC与RFID27-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第三章 NFC天线及其仿真可行性研究30-46
• 3.1 NFC天线理论分析30-34
• 3.1.1 NFC天线的等效分析30-32
• 3.1.2 计算验证32-34
• 3.2 NFC天线的设计方法34-38
• 3.3 仿真选软件的介绍38-39
• 3.4 NFC天线仿真可行性验证39-44
• 3.4.1 校验线圈的仿真40-42
• 3.4.2 参考接近卡天线的仿真42-44
• 3.5 本章总结44-46
• 第四章 NFC天线的仿真设计46-58
• 4.1 需求分析46-47
• 4.2 天线设计分析47-50
• 4.3 天线的建模仿真50-56
• 4.3.1 五匝线圈天线的设计50-53
• 4.3.2 四匝线圈天线的设计53-56
• 4.4 本章小结56-58
• 第五章 表面理论58-68
• 5.1 NFC应用中的问题58
• 5.2 表面理论58-61
• 5.3 仿真验证61-64
• 5.3.1 自由空间的天线磁场强度61-62
• 5.3.2 金属对天线磁场强度的影响62
• 5.3.3 铁氧体对天线磁场强度的影响62-63
• 5.3.4 金属和铁氧体同时对天线磁场强度的影响63-64
• 5.4 实验验证64-66
• 5.5 本章总结66-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 论文总结68
• 6.2 下一步的工作展望68-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-74
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：839548