NFC(Near Field Communication),即“近場通信”,也叫“近距離無線通信”,是一種短距離的高頻無線通信技術,是由非接觸式射頻識別(RFID)及互連互通技術整合演變而來的。使用了NFC技術的設備可以在彼此靠近的情況下進行數據交換,利用移動終端(例如手機)實現移動支付、電子票務、門禁、移動身份識別、防偽等應用。
NFC的數據交換
NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數據。發起NFC通信的一方稱為發起方,通信的接收方稱為目標方。主動通信是指通信的發起方和目標方在進行數據傳輸時,都需要產生自己的射頻場。當發起方發送數據時,它將產生自己的射頻場,而目標方關閉射頻場,並以偵聽模式接收發起方的數據。當發起方發送完數據後,將關閉自己的射頻場並處於偵聽模式,等待目標方發送數據;目標方發送數據時,需要產生自己的射頻場來發送數據。
而在被動模式下,發起方在整個通信過程中提供射頻場。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度,將數據發送到目標方。目標方不必產生射頻場,而使用負載調製(load modulation)技術,即可以相同的速度將數據傳回發起方。
NFC天線的ESD防護要求
NFC技術主要應用於輕薄小巧的攜帶式產品上,如手機、平板、手環等。其天線通常置於電池中,通過很小的觸點連接到NFC晶片。NFC設備介面的ESD靜電放電防護十分重要,因為ESD靜電放電會對NFC設備的正常運行產生影響,嚴重時甚至損壞設備。如電荷會在設備的金屬部件上積累,並在介面周圍產生電場,容易引起靜電放電。採用TVS/ESD二極體可以用來保護NFC設備介面免受靜電放電的威脅。
1.應用NFC技術的電子產品多為輕巧,易攜帶,所以ESD器件應該盡可能小,大多採用DFN0603-2L封裝(即英制0201封裝)甚至是CSP0402-2L(即英制01005封裝)封裝,節省PCB空間。
2.考慮高頻天線上的信號完整性,寄生電容值應盡可能小,一般小於0.5 pF,並且電容的線性度需保持良好。
3.NFC天線發射功率通常較大,這要求ESD防護器件的VRWM值要相對較高,通常電為18V/24V,且為雙向器件。
4.ESD器件的抗靜電能力要滿足IEC61000-4-2的8KV接觸測試要求。
5.防護器件要有足夠低的鉗位電壓,為後級電路提供有效保護。
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NFC介面應用示例圖
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