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La etiqueta NFC cayó bruscamente después de acercarse a la placa trasera del metal, que es uno de los problemas más familiares para los ingenieros de hardware. La respuesta común es: encontrar una película magnética con mayor permeabilidad para pegarla. Mu 'cambió de 50 a 150 y de 150 a 300, pero la distancia de lectura no se recuperó proporcionalmente, a veces menos.
El problema no es que "la permeabilidad magnética no sea lo suficientemente alta", sino que se pierde un parámetro tan crítico como mu 'al seleccionar el modelo: la parte virtual de la permeabilidad magnética mu ".
A 13,56 mhz, mu 'es responsable de la "introducción" y mu "es responsable del" consumo "
La NFC funciona en una zona de acoplamiento de campo magnético de campo cercano de 13,56 mhz. La función central de la placa de aislamiento magnético es insertar un canal de baja resistencia magnética entre la antena y la placa trasera metálica para "sacar" la línea de fuerza magnética de la superficie metálica y evitar que el vórtice de inducción metálica produzca un campo magnético inverso para compensar el flujo magnético de la antena.
En esta vía, los roles de mu 'y mu "son completamente opuestos. Mu 'representa la capacidad de almacenamiento de energía y conducción magnética del material, y cuanto mayor sea, más flujo magnético se puede guiar; Mu "representa la pérdida magnética, que se convierte en la parte caliente de la energía del campo magnético que entra en el material. La investigación de la Universidad de Ciencia y tecnología de Shanghai tiene una expresión clara al respecto: las placas magnéticas NFC necesitan tener un mayor mu 'para la conducción magnética a 13,56 MHz o menos, y en este momento mu "es básicamente cero" para evitar que el campo magnético útil se disipe en forma de pérdida de vórtice.
La energía del campo magnético de la antena NFC en sí es muy limitada. Cuando el flujo magnético emitido por el lector llega al teléfono móvil a través de la atenuación espacial, la energía que se puede utilizar para estimular la resonancia de la antena ya es muy pequeña. Si la mu "de la placa de aislamiento magnético es alta, esta parte de la energía se consumirá directamente por el material durante el proceso de" guía ", la energía obtenida por la antena se reducirá y la distancia de lectura se reducirá naturalmente. En este momento, incluso si mu 'es muy alto, el efecto real puede no ser tan bueno como un material mu' medio pero mu "muy bajo.
El "aislamiento magnético" y la "absorción de ondas" son dos cosas en la banda nfc.
En la práctica de ingeniería, las palabras "aislamiento magnético" y "absorbedor de ondas" a menudo se mezclan, pero en la banda nfc, sus mecanismos de pérdida requieren lo contrario. Las películas de aislamiento magnético persiguen altas mu ', bajas mu "y bajas tan delta, con el objetivo de" conductividad magnética sin consumo de energía "; La placa absorbente, por su parte, puede perseguir una mayor μ "o pérdida dieléctrica para convertir la energía electromagnética en calor.
Colocando un material absorbente diseñado para la absorción de banda GHz entre la antena NFC y el metal, todavía puede tener mu "que no se puede ignorar cerca de 13,56 mhz, esta parte de la pérdida se cargará directamente a la antena nfc, lo que se manifiesta en un aumento de la resistencia de serie equivalente y una disminución del valor Q. A su vez, colocar una placa de aislamiento magnético optimizada para la conductividad magnética de baja pérdida de NFC en una cavidad de onda milimétrica no proporciona suficiente absorción de banda ancha, y la Alta mu 'también puede cambiar las condiciones de coincidencia de la antena. Por lo tanto, el primer paso en la selección de metales resistentes a NFC no es comparar "quién tiene una mayor conductividad magnética", sino confirmar si el nivel de pérdida del material a 13,56 MHz es lo suficientemente bajo. Los datos de mu "y tan Delta predicen mejor si la distancia de lectura se puede restaurar que el valor absoluto de mu '.
Límites de ingeniería de baja pérdida: de tan Delta ≤ 0,05 a Q ¿ 28
Los datos de la industria proporcionan un límite cuantitativo operativo para "bajas pérdidas".
El esquema de blindaje NFC divulgado en la literatura de patentes muestra que a una frecuencia de funcionamiento de 13,56 mhz, el rango de mu 'de las pastillas de ferritas ni - zinc es de 100 a 250, y tan Delta (= mu' / mu ') requiere0,05 o menos. en el mismo esquema, mu 'de las láminas de polímero metálico es de 30 a 70, y tan Delta también requiere ≤ 0,05. Esto significa que en la banda nfc, tan Delta 0.05 es una línea divisoria verificada por las obras, por encima de la cual la erosión del presupuesto de la señal NFC por la pérdida de material comienza a ser insignificante.
Referencia del nivel de producto de tdk ifq06
A 13,56 mhz, mu '¿ 55, mu' ¿ 2, y el valor q correspondiente (mu '/ mu ") es de aproximadamente 28. Este nivel de valor q ya puede proporcionar un desvío efectivo del flujo magnético sin consumir significativamente la energía del campo magnético nfc. El mu 'del ifq06 no es alto - solo 55, muy por debajo de los cientos o incluso miles de etiquetas de muchos separadores de carga inalámbrica. Pero este conjunto de datos muestra que,La placa magnética de NFC no necesita un mu 'extremadamente alto, lo que necesita es un mu "lo suficientemente bajo.. Mu '= 55 ya es suficiente para proporcionar una guía de flujo magnético efectiva, pero si mu "sube de 2 a 20, el valor q caerá a menos de 3, y la antena todavía no funcionará correctamente.
La investigación académica también apoya esta frontera. El estudio de la sustitución de la ferrita nicuzn por CO muestra que a 13,56 mhz, mu 'puede alcanzar más de 150, mientras que mu "se mantiene por debajo de 2. Por su parte, los datos del proyecto de la Feria de alta velocidad en la nube muestran que mu 'del material de sustrato de ferrita para antenas NFC es mayor que 175@13.56MHz ， Mu "menos 3.5@13.56MHz El nivel de producción por lotes puede alcanzar mu '> 150, mu' > 2,5. La dirección común de estos datos es que el objetivo de baja pérdida de las pastillas de aislamiento magnético NFC es suprimir las mu "en un solo dígito o incluso menos mientras se mantienen las mu 'disponibles.
Dos rutas de materiales: "baja pérdida intrínseca" de ferritas y "pérdida controlada por el proceso" de nanocristales
Hay dos rutas técnicas principales para alcanzar este límite de baja pérdida.
Ruta de la ferrita: baja pérdida natural
La resistencia eléctrica de las ferritas nizinc es extremadamente alta, la pérdida de vórtice se puede ignorar a 13,56 mhz, y la fuente principal de mu "es la pérdida de estancamiento magnético y la pérdida residual, que se puede presionar a un nivel más bajo a través de la fórmula y el proceso de sinterización. Las tabletas de ferritas ni - zinc de mu '100 - 250, tan Delta ≤ 0,05 en la patente mencionada y mu "2 de ifq06 son la encarnación de este camino. La limitación de las ferritas es que el límite superior de mu 'está sujeto a las características del material, generalmente no supera los 250 - 300 a 13,56 mhz, la capacidad de guía de flujo magnético ajustable es limitada y las características duras y frágiles lo limitan en escenarios de montaje de superficie.
Ruta nanocristalina: pérdida controlada por el proceso
El mu 'de la tira nanocristalina puede ser mucho más alto que la de la ferrita y el BS es más alto, pero su resistencia es extremadamente baja, la pérdida de vórtice de la tira continua no tratada es significativa a 13,56 mhz, y el mu "es alto, y el uso directo de NFC causará el colapso del valor Q. Por lo tanto, la premisa para que los nanocristales entren en la escena NFC no es que "mu 'sea lo suficientemente alto", sino que "el vórtice se presiona primero". El medio de ingeniería es el magnetismo roto: dividir la tira continua en pequeños fragmentos aislados entre sí y cortar el camino cerrado del vórtice en una gran área. El mu 'efectivo del producto terminado después de romper el magnetismo suele caer en el rango de 150 a 800, mientras que el nivel de control de mu "depende del tamaño del fragmento, el modo de llenado de la brecha y el diseño del número de capas. El método de preparación de la placa magnética de separación de nanocristales revelado en la patente, es decir, la introducción de grietas transversales a través de rodillos magnéticos rotos de rayas transversales y luego la formación de fragmentos de escamas a través de rodillos magnéticos rotos de rayas de malla, tiene como objetivo reducir la pérdida de la línea de fuerza magnética al tiempo que reduce la pérdida de vórtice.
La elección de los dos caminos depende de las restricciones de la escena. Si el espacio permite el montaje plano y la demanda de mu 'está dentro de 250, la baja pérdida intrínseca de la ferrita y la estructura de costos madura son puntos de partida más seguros. La ventaja de flexibilidad de los nanocristales y el espacio de los' mu 'son determinantes si es necesario pegar en una superficie curva o en un borde estrecho, o si se necesita un' mu 'más alto para hacer frente a un respaldo metálico más grueso, pero solo si el proceso de fragmentación del proveedor es capaz de presionar el' mu 'a 13,56 MHz al Nivel disponible para el valor Q.
Juicio de selección a partir de los valores de mu "y q
En primer lugar, se utilizan mu "y tan Delta a 13,56 MHz como primera condición de selección en lugar de mu '.
Se requiere que el proveedor proporcione datos de μ ', μ "y tan Delta en el punto de frecuencia objetivo, en lugar de proporcionar solo permeabilidad magnética a 100 kHz o 1 mhz. El límite de ingeniería al que se puede referirse es tan Delta ≤ 0,05, y mu "se controla en la medida de lo posible en un solo dígito. Un esquema de mu '= 200 y mu "= 4 puede ser mejor que el esquema de mu' = 600 y mu" = 40 en la recuperación de la distancia de lectura de nfc. Si el proveedor no puede proporcionar datos de pérdida a 13,56 mhz, su aplicabilidad al escenario NFC no se puede juzgar.
En segundo lugar, distinguir entre "tira mu 'y" valores válidos mu' y q después de la antena de montaje del producto terminado "
El μ 'inicial de la placa magnética de separación nanocristalina puede ser tan alto como decenas de miles, pero el μ' efectivo del producto terminado después de romper el magnetismo y laminar suele ser solo 150 - 800. El diseño de inducción de la antena NFC depende del efecto de carga real del producto terminado pegado a la parte posterior de la antena. Al seleccionar el modelo, se debe exigir al proveedor que proporcione datos sobre el Estado del producto terminado, los cambios efectivos en los valores de mu 'y q después de ajustarse a la estructura de la antena nfc, en lugar de los valores iniciales en las especificaciones de la tira.
En tercer lugar, de acuerdo con las condiciones de la placa trasera metálica y el espacio de montaje, se hace una selección a nivel de sistema entre ferritas y nanocristales.
Cuando la placa trasera metálica es delgada, el área de la antena es suficiente y el espacio permite el montaje plano, la baja μ "natural de la ferrita es un punto de partida más sólido. Cuando la placa trasera metálica es más gruesa, el área de la antena es limitada o se necesita pegar la superficie curva, el espacio de mu 'y la ventaja de flexibilidad de los nanocristales se convierten en condiciones necesarias, pero se debe confirmar que su proceso de trituración magnética suprime mu "al nivel disponible para el valor q a 13,56 mhz. Al seleccionar el modelo, se debe preguntar sobre la relación correspondiente al proceso entre el tamaño de los fragmentos, el modo de llenado de la brecha y el producto terminado mu ", en lugar de mirar solo el valor nominal final.
Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.Las láminas magnéticas antimetales NFC cubren dos rutas: las láminas compuestas de ferrita y las láminas compuestas de nanocristales. Las láminas compuestas de ferrita pueden proporcionar datos de segmentos de frecuencia de mu 'y mu "a 13,56 mhz, orientadas a escenarios de montaje plano; Las láminas compuestas de nanocristales controlan la pérdida de vórtice a través del tratamiento de Magnetismo roto y aislamiento, y el producto terminado es ajustable en el rango de 150 a 800, soportando un espesor de 0,03 a 0,2 mm y el montaje de la superficie curva.
El producto puede proporcionar datos de recuperación de cambios de valor q y distancia de lectura después de ajustarse a la estructura de la antena nfc, y emparejar el sistema de materiales de acuerdo con las condiciones de la placa trasera metálica y las limitaciones de espacio. Para más información técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.