近場通信 （NFC）技術于 2002 年作為 13.56MHz RFID 技術的一個專門子集誕生， 首次在日本商業化用于移動支付服務。現在，與信用卡/借記卡和智能手機的整合正在推動快速增長。NFC 不僅用于支付，還因為其在電子設備之間方便的雙向交互，通過簡單的“點擊”實現，正在進入廣泛的應用領域。事實上，除了支付或訪問控制之外，NFC 在設備配對（如 BT、Wi-Fi 配對）、診斷讀數、參數編程等方面也越來越流行。

NFC 建立在 RFID 標準主干之上，如 ISO 15693 和 ISO 14443 射頻協議，由 ST 制造的 NFC/RFID 標簽、動態標簽和讀取器集成電路 （IC） 支持。

這些 ISO 標準基于無源 RFID 技術，在 13.56 MHz 的高頻 （HF） 范圍內運行。

閱讀器/標簽系統類似于電壓互感器，其中閱讀器充當初級繞組，標簽充當次級繞組。結果，當正常操作時，閱讀器和標簽相互磁性耦合。

為實現最佳通信和數據傳輸，標簽天線和閱讀器天線設計在 NFC / RFID 應用中至關重要。優化閱讀器性能的另一個關鍵步驟是天線匹配電路的調諧。

標簽和動態標簽的天線設計支持：

用于 NFC 標簽和動態 NFC 標簽的天線設計包括設計一個非常合適的天線環，放置在標簽標簽的支撐材料上或之內，或應用 PC 板上。它的阻抗與器件的內部調諧電容值 （ Ctuning ） 相匹配，以創建一個在ftuning =13.56 MHz 時諧振的電路。調諧頻率的基本方程為：

其中 L天線表示環形天線電感。

ST 的 AN2972 和AN2866應用說明和 天線 eDesignSuite 可幫助設計人員在其標簽設計中實現最佳天線調諧。ST 提供了圓形、螺旋形和方形天線的數值示例，在線 eDesignSuite 工具提供了仿真以開發 13.56 MHz 的矩形天線。

輸入與印刷電路板材料和天線尺寸相關的參數后，eDesignSuite 工具通過計算自感和估計天線的雜散電容來估計天線等效電感。

讀者天線匹配和板布局支持：

對于閱讀器而言，使用 NFC/RFID 技術的挑戰不僅在于天線設計，還在于匹配電路的調諧，還必須考慮可能降低系統性能的環境條件。

ST 的 AN4974 應用說明可以指導設計人員在將環形天線連接到任何 ST25R391x NFC/RFID 閱讀器 系列時定義最佳匹配電路。本應用筆記隨附 ST25R 天線匹配工具軟件 （ STSW-ST25R004 ），該軟件支持匹配組件的計算并將調整迭代工作量降至最低。除了該工具，ST 還提供了一個開源模擬器，用于通過模擬進行基本系統驗證。

為了加速 NFC/RFID 閱讀器設計、幫助減少無用發射并保持較低的整體本底噪聲， AN5043 應用筆記可以作為指導。

該說明討論了 ST25R391x NFC/RFID 讀取器設備與其他有源組件（如收據打印機或顯示器）之間的干擾，以幫助避免布局階段出現問題。

特別是，它建議注意沿跡線傳播的信號以及每個信號的頻譜內容。應對信號進行時域和頻域分析，以跟蹤返回源的無用發射，并采取適當的對策。

正確的印刷電路板布局可以最大限度地減少許多 EMI 問題，并使應用程序符合 FCC 和/或 CISPR 標準。

注釋和工具以及包含的示例將幫助您實現可靠的 NFC/RFID 設計，同時還可以減少開發時間和成本。

審核編輯：郭婷