Diseño de antena RFID de 13,56 MHz

Question

Actualmente estoy construyendo un sistema de acceso RFID para mi casa y mi coche. He resuelto la parte de software (estoy usando un arduino), pero estoy teniendo dificultades con la parte de hardware. He comprado uno de estos para el transmisor pero el rango de lectura es terrible - el dongle de acceso tiene que estar tocándolo para que se registre.

Estoy pensando en cortar las trazas de la tarjeta y construir una nueva antena para amplificar el rango de lectura. Lamentablemente no se como hacerlo. He leído a través de la libro de cocina para antenas y las notas de diseño de la antena de TI, pero soy un aficionado y mucho de lo que parecía muy general y pasó por encima de mi cabeza - sería genial si pudiera obtener una respuesta más prescriptiva.

Me gustaría que la antena leyera de 5 a 10 cm en la mayoría de las orientaciones, si es posible.

¿Qué importancia tiene la elección del material (alambre/cinta/tubo)? ¿Necesito una fuente de alimentación adicional en el extremo de la antena o son suficientes los 5V del arduino? ¿Puedo construir una antena cuadrada en el tapajuntas alrededor de la ventana de la tarjeta o el metal creará demasiadas interferencias?

Answer 1

Por desgracia, no es fácil diseñar una buena antena de 13,56 MHz. En general, una buena antena tiene al menos 1/4 de la longitud de onda operativa (de ~22m), por lo que cualquier antena práctica de 13,56 MHz sería una mala antena.

El principal problema de las antenas eléctricamente pequeñas es que la resistencia a la radiación es minúscula (menos de 1 Ohm), por lo que es casi imposible hacerla coincidir con la de 50 Ohm. Una técnica consiste en introducir una pequeña resistencia en serie (por ejemplo, 2 ohmios) y adaptarla con condensadores e inductores. Sin embargo, este método es difícil si no se dispone de un analizador vectorial de redes.

He visto que el módulo tiene un conector UFL. Una manera de mejorar la antena sería conectar otra antena que se compra en el estante y desactivar la actual (probablemente tendrá que cortar los rastros de la antigua antena)

Para responder a sus preguntas: "¿Qué importancia tiene la elección del material (alambre/cinta/tubo)?" - no es importante a 13,56 (siempre que sea metálico)

"¿Necesito una fuente de alimentación adicional?": no, si se utiliza el mismo chip.

"¿Puedo construir una antena cuadrada en el tapajuntas alrededor de la ventana de la tarjeta?" Necesitaría más información al respecto.

Answer 2

Creo que puede que no tengas suerte con este dispositivo. Toma su energía del campo cercano transmitido por el lector TAG y probablemente (dicho con un poco de precaución) responde con un pequeño flujo de datos que modula el campo recibido.

Hay suficiente modulación para que el lector de TAG reconozca que su forma de onda de transmisión está siendo sometida a "contramodulación" y decodifique esta modulación y reconozca la dirección o ID del TAG.

En primer lugar, la bobina receptora del TAG (no me gusta llamarla antena porque es un acoplador magnético de campo cercano y no una antena de ondas EM), si la hicieras más grande para "captar" más campo magnético a la misma distancia (o el mismo campo a mayor distancia), la "contramodulación" sería proporcionalmente más débil en el TAG (en porcentaje) y mucho más débil por tanto en el lector pero, se debilitaría el doble porque la distancia ha aumentado.

Incluso el aumento de la Q hace que funcione a mayor distancia, pero es más difícil impregnar el campo con una respuesta sensata.

Espero equivocarme pero es lo que me parece. Los mejores TAG son los que utilizan el campo cercano sólo para la energía y transmiten en una frecuencia completamente diferente.