一、 介绍
本文旨在描述 NCF3321 的 NFC 天线调试的一些相关内容 。可能会用到 NXP NFC 天线设计工具，如图 1.1 所示。网址：https://community.nxp.com/t5/NFC/bd-p/nfc
图 1.1 NFC Antenna Tool
NCF3321 可以作为 NFC 读写器 IC ；目标阻抗可以改为较低的值，例如：16Ω。电磁兼容滤波电感可选用 160nH 。
二、 天线调试的 Excel 表
除了上述的 NFC 天线设计工具，还可以使用已知的 Excel 表格，如图 2.1 所示。
图 2.1 天线调试 Excel 表
对于一个简单的 45mm x 45mm 的 3 圈天线，测出如下参数:
L = 736.46nH
R = 1.06 Ω
图 2.2 天线测试图
天线线圈本身的输入值应该从一个简单的测量中得到，测量要求尽可能准确地推导出电感 L 、电阻 和电容 。最简单的方法是使用 VNA 测量 13.56MHz 时天线线圈的阻抗 Z，并从中计算 L 和 R ，如图 2.2 所示。
三、天线电路仿真
可使用 RFSim99 对电路进行仿真，对于这个仿真，不建议自动匹配。匹配起始频点为 10MHz ，停止频点为 20MHz ，标记点为 13.56 MHz 。
图 3.1 仿真电路图
图 3.2 仿真 Simth Chart
这个模拟出来的结果并不是我们想要的，我们可以用现有的元件来微调电路，
例如：可以使用 C2 = 470pF 与 39pF 并联的值来代替 C2 = 509pF。另外，模拟中的是理想电感，没有损耗，没有损耗的电感是不现实的，一般来说，每个电感器可以增加 1~3Ω。
3.1 电感损耗的影响
影响最大的是 EMC 滤波器中的电感损耗，案例中设置为 1Ω，因为模拟电路中都是用的理想电感，所以在仿真中加入一个 1Ω 的电感损耗，从而模仿真实的电感，如下图 3.3 是已增加电感损耗的模拟电路，建议手动操作。
图 3.3 增加 L0 损耗的电路
仿真后，L0 不同阻抗的损耗的对比图如下所示：
图 3.4 L0 1R 的损耗
图3.4 L0 5R 的损耗
3.2 C0 的影响
EMC 滤波器电容值 C0 对天线的影响也可以从 Smith 圆图中看出来，如下图，不同 C0 值太大或太小对调试的影响：
图 3.5 C0 值太小的影响
图 3.5 C0 值刚好
图 3.5 C0 值太大
四、小结
本文主要介绍了 NCF3321 天线射频部分的天线调试，可使用 NCF 天线调试工具或者 Excel 表，然后用 RFSim99 模拟出 EMC 中的 L0 损耗及 C0 值对天线调试的影响，当然 C1 值和 C2 值对天线调试也是有影响的，大家可以自己动手模拟，看看是否能找出规律。
如想了解更多关于 NXP NCF3321 的天线调试，敬请联系世平集团 ATU 部门，<atu.sh@wpi-group.com>
【参考文献】
- NCx3321 datasheet, nxp.com
- NFC Antenna Design Hub, https://www.nxp.com/products/rfid-nfc/nfc-hf/nfc-readers/nfc-antenna-design-hub:NFC-ANTENNA-DESIGN-TOOL
- AN_SCA 2105 NCx3321 Antenna Design Guide
作者：Anda Du / 杜红
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