Ich arbeite an einem Projekt, bei dem ich eine benutzerdefinierte NFC-Antenne baue, die mit einem PN532-NFC-Controller verbunden wird. Die Antenne ist schon ausgelegt (für 13,56 MHz) und gebaut, der PN532 ist auch dabei, was fehlt ist das Anpassnetzwerk zwischen Transceiver und Antenne.
Das Problem ist jetzt, dass der Amateurfunker, der die Antenne für mich gebaut hat, das Projekt nicht fortsetzen kann und ich eine Antenne habe, aber kein passendes Netzwerk. Ich habe keinen Zugang zu einem Netzwerkanalysator und nur ziemlich grundlegende Kenntnisse über HF und Antennen. Ich habe jedoch ausreichende Elektronikkenntnisse, um eine bestimmte Schaltung aufzubauen, und ich weiß, wie man ein Oszilloskop und einen Signalgenerator bedient.
Die Frage ist nun: Kann ich mit diesen Tools irgendwie ein funktionierendes Matching-Netzwerk zusammenbasteln? Oder sollte ich mir lieber einen anderen Funkamateur suchen? ;-)
Beste, Florian
Die Frequenz ist niedrig genug für Messungen mit Oszilloskop. Fügen Sie einen kleinen Widerstand von wenigen Ohm in Reihe mit Ihrer Antenne hinzu. Achten Sie darauf, dass der Widerstand keine Spule ist. Es muss bei der Betriebsfrequenz resistiv sein.
Speisen Sie mit einem Signalgenerator eine Sinuswelle in der richtigen Betriebsfrequenz in die Antenne ein. Messen Sie gleichzeitig die Spannung und den Strom und deren Phasendifferenz. Sie können die Impedanz der Antenne als komplexen Zeiger berechnen. Ein Einzelfrequenz-LC-Anpassungsnetzwerk zum Transformieren der gemessenen komplexen Impedanz in einen gewünschten Widerstand ist ein beliebtes Trainingsproblem in Büchern über Zeigerrechnungen.
Sie können das System auch abstimmen, wenn Sie die Antenne über ein Anpassungsnetzwerk messen. Es gibt viele variable Tuning-Netzwerke in Quellenbüchern. Das Tuning ist eine ziemliche Arbeit, ohne vorher etwas zu wissen. Das Ziel = keine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung, der Widerstand = der angegebene.
WARNUNGEN:
ADD: Das ist kein Anfängerjob. Man muss komplexe Impedanzberechnungen verstehen und durchführen können, wenn man das Netz berechnen will. Auch die sachlichen Messungen mit Oszilloskop und Signalgenerator selbst bei 13,56 MHz sind alles andere als trivial. Holen Sie sich einen erfahrenen Partner vor Ort. Durch Versuch und Irrtum werden Sie zu nichts kommen, außer Ihren Sender zu verbrennen, da eine schlechte Fehlanpassung zu einer ernsthaften Überspannung am Ausgang führen kann.
ADD2: Wenn Sie die Mathematik (=Impedanz als Zeiger) hinter dem Matching gut verstehen, sich aber zu unsicher fühlen, um die Berechnungen zuverlässig durchzuführen, können Sie einen Schaltungssimulator verwenden, um die richtigen Komponentenwerte für das Netzwerk zu finden, nachdem Sie gut genug geraten haben. Voraussetzung hierfür ist eine zuverlässig gemessene komplexe Impedanz als Ausgangspunkt.
ADD3: Ich bin auf den folgenden Link gestoßen, der viele wahrscheinlich interessante Materialien enthält: https://learn.adafruit.com/adafruit-pn532-rfid-nfc/downloads
Es gibt auch einen Weiterleitungslink zur Anleitung zum Antennendesign und -tuning. Es enthält Material, das viel stärker auf diese ähnlichen Systeme ausgerichtet ist. Meine eigene Geschichte ist nur eine allgemeine, die nichts Spezifisches für das tatsächliche System des Fragestellers enthält. Zum Beispiel wird empfohlen, 2 identische Antennen zu verwenden und auf max. Kraftübertragung. Auch werden die richtigen Messtaster beschrieben, die der Aufgabe gewachsen sind, wenn man ein Oszilloskop verwendet und vieles mehr. Die Quidance basiert eindeutig auf tatsächlichen Erfahrungen, nicht auf Theorie und allgemeinem Messwissen wie meine Geschichte.
Andreja Ko
Florian Echtler
Andreja Ko
Bryan Böttcher