【摘要】：NFC(Near Field Communication,近場通信)技術(shù)目前正在迅猛發(fā)展,隨著多樣式、多功能的NFC應(yīng)用不斷出現(xiàn),NFC技術(shù)已經(jīng)逐漸升級為我們生活中必不可少的一部分。NFC技術(shù)在通信協(xié)議上已經(jīng)形成了一套國際標(biāo)準(zhǔn),但它的天線部分沒有統(tǒng)一的規(guī)范,在實際設(shè)計中,通常需要根據(jù)產(chǎn)品的形狀和大小來設(shè)計NFC天線。傳統(tǒng)形式的NFC天線具有很大的局限性,而且性能有所欠缺,本文針對上述問題進(jìn)行研究,設(shè)計出兩種新型結(jié)構(gòu)的NFC天線,突破傳統(tǒng)NFC天線的局限性,并提升了NFC天線的性能。本文圍繞NFC天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能提升問題進(jìn)行了深入的研究,主要工作如下:首先,為了研究矩形線圈的磁場分布,本文采用Matlab和HFSS兩款軟件進(jìn)行仿真,將推導(dǎo)出的公式使用Matlab仿真,然后通過HFSS軟件仿真驗證Matlab仿真結(jié)果的正確性,進(jìn)而得到矩形線圈磁場分布的情況。其次,為了提高NFC天線結(jié)構(gòu)的靈活性和性能,本文設(shè)計出了雙網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)NFC天線和三網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)NFC天線。本文設(shè)計的NFC天線與傳統(tǒng)的單網(wǎng)孔NFC天線在尺寸、材料、仿真環(huán)境均一致。從理論和仿真上分析了雙網(wǎng)孔天線和三網(wǎng)孔天線的設(shè)計依據(jù)以及結(jié)構(gòu)特性,驗證了NFC天線結(jié)構(gòu)參數(shù)對天線性能的影響。并在天線性能上與傳統(tǒng)單網(wǎng)孔NFC天線進(jìn)行綜合對比分析。再次,為了實現(xiàn)NFC天線能量最大化輸出,本文使用了兩種匹配電路即串聯(lián)電阻匹配電路和并聯(lián)電阻匹配電路,以三網(wǎng)孔天線為參考,通過HFSS仿真分析出兩種匹配電路對天線性能的影響,進(jìn)而得到最適匹配電路。最后,為了探究NFC天線的近距離耦合性能,本文分別仿真分析出了單網(wǎng)孔NFC天線、雙網(wǎng)孔NFC天線和三網(wǎng)孔NFC天線的耦合性能,針對不同NFC天線所體現(xiàn)出來的性能,本文又做了進(jìn)一步的分析,找出了適用于移動設(shè)備的NFC天線。
【圖文】：

線圈高為 0.2 個單位長度的平面上垂直磁感應(yīng)矩形線圈高為 0.2 個單位長度的平面上所有我們可以看出，垂直磁感應(yīng)強度的分布十分為矩形的原因。磁感應(yīng)強度分布趨勢呈現(xiàn)出線圈四周處數(shù)值低，數(shù)值變化率高。了六個點，分別是單位長度為 0、0.3、0.5、感應(yīng)強度分布的特點，如圖 2.5、圖 2.6、圖

圖 2.4 距離矩形線圈高為 0.2 個單位長度的平面上垂直磁感應(yīng)強度大小分布水平面代表了距離矩形線圈高為 0.2 個單位長度的平面上所有的點，縱軸表示強度大小，通過圖形我們可以看出，垂直磁感應(yīng)強度的分布十分對稱，造成這一要是因為線圈的形狀為矩形的原因。磁感應(yīng)強度分布趨勢呈現(xiàn)出，在線圈中心處，，數(shù)值變化率低；在線圈四周處數(shù)值低，數(shù)值變化率高。接下來，我們采樣了六個點，分別是單位長度為 0、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0，這些高度上，垂直磁感應(yīng)強度分布的特點，如圖 2.5、圖 2.6、圖 2.7 所示。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN820

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2627822