PIC16F639智能无钥门禁应答器设计(三):天线布局与谐振调谐

2017-03-16 63 0

一、天线方向性分析

式2中Scosα项代表天线有效表面积,即环路处于入射磁场中的有效面积。cosα=1时有效面积最大,对应基站与应答器天线面对面;实际应用中两天线平行时检测距离最大,正交时检测距离最短。若三个天线在PCB上相互正交布置,可显著降低方向性问题,提高任一时刻至少一个天线朝向基站的概率。图4所示布局中,LCZ采用大空芯线圈,LCX、LCY采用铁氧体磁芯线圈(125kHz RFID领域有专业厂商供货)。

二、谐振调谐

当LC电路准确调谐至入射载波频率时,线圈感应电压最大(式2、式3)。因元件容差,各应答器实际谐振频率存在差异。PIC16F639每通道内置调谐电容组,以1pF为步长可编程至最大63pF,电容值随配置寄存器位单调递增,用于补偿元件容差。

三、RSSI辅助调谐

通过监测RSSI电流输出可有效调谐:RSSI输出与输入信号强度成正比,LC电路越接近载波频率RSSI越高。内部谐振电容增大时,LC谐振频率降低,据此可依据RSSI读数迭代设定电容值,使各通道天线均处于最佳接收状态。

四、后备电池与无电池模式

应答器跌落等冲击可能使电池短暂脱离电路,导致MCU数据无法恢复。D4与C1构成后备电池电路:电池正常时C1充满电,电池短暂断开时由C1维持VDD供电。该电路建议在精密应答器中采用,并非所有应用必须。

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