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通用RF天線

NFC技術(shù)引領(lǐng)移動支付時代 金屬外殼磁場耦合難題解決方案

發(fā)布日期:2022-10-17 點擊率:44

 

近場通信(Near Field Communication,NFC)又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術(shù),允許電子設(shè)備之間進行接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸交換數(shù)據(jù)。由于近場通訊具有天然的安全性,因此,NFC技術(shù)被認為在手機支付等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。

在亞洲,日本,韓國,香港等地區(qū)以手機移動支付為主的NFC應(yīng)用早已普及。而在中國,隨著三大運營商和銀聯(lián)在支付上統(tǒng)一為13.56MHZ標準之后,NFC的應(yīng)用很可能會將迎來爆炸式的發(fā)展。

目前,國際知名手機制造商三星,HTC,都發(fā)售了面向國內(nèi)運營商的機型,國內(nèi)的華為,中興,TCL,聯(lián)想的部分產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)行或者正在緊鑼密鼓進行具有NFC功能的項目的開發(fā)和研究,無一例外,都是針對國內(nèi)NFC的應(yīng)用。除此之外,北京公交,地鐵系統(tǒng)率先支持具有NFC功能的手機進行移動支付公交費用。

NFC的出現(xiàn)不僅是創(chuàng)新也是一種改革,隨著科技、手機行業(yè)的發(fā)展,我們有理由相信NFC的應(yīng)用是一種發(fā)展趨勢。這種新興技術(shù)不僅限于手機移動支付,而且在終端配對,數(shù)據(jù)傳輸上會有更廣泛的應(yīng)用。

擁有著六十多年歷史的村田制作所(以下簡稱:村田),是目前全球最領(lǐng)先,最強大的電子元器件制造商之一。從1944年創(chuàng)建至今,村田一直致力于成為生產(chǎn)和銷售電子元器件的專業(yè)制造廠商。在經(jīng)歷多達六十余年的階梯式飛躍后,村田研發(fā)的高科技產(chǎn)品如今已被廣泛應(yīng)用于電腦、電視、手機、汽車、醫(yī)療等各行各業(yè)中。如今,NFC領(lǐng)域中,基于設(shè)計優(yōu)勢而成功解決了金屬后殼及狹小空間NFC功能實現(xiàn)等技術(shù)問題,村田再一次為無線通信行業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。

NFC是“手機錢包”的重要一環(huán),主要針對消費類電子設(shè)備間的相互通訊,此外在門禁、智能識別等領(lǐng)域內(nèi)備受關(guān)注。盡管和RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別技術(shù))一樣,兩者都是建立在數(shù)據(jù)的交換和采集上,但毋庸置疑的是,NFC有著它獨無與倫比的不可替代性。它將非接觸讀卡器、非接觸卡和點對點功能合三為一,即具備了卡模式、R/W模式(讀寫模式)和P2P(手機間的數(shù)據(jù)傳輸)模式這三種模式的形態(tài)。這便讓具備NFC芯片的手機不僅可充當RFID無源標簽使用,同時也可作為讀寫器以采集和交換數(shù)據(jù),而且還支持多個NFC手機之間的數(shù)據(jù)通信。而這些較為明顯的差異,便導(dǎo)致了它們在應(yīng)用領(lǐng)域受到了區(qū)別性青睞。

不可否認,NFC在移動支付領(lǐng)域乃至通信領(lǐng)域上有著得天獨厚的優(yōu)勢,但實際上NFC也存在一些限制,比如金屬后殼,狹小的NFC天線空間等,是村田通過技術(shù)研發(fā)規(guī)避了其中的漏洞,克服了這些限制,從而完善了NFC的技術(shù)應(yīng)用。

如果在越來越小型化,layout越來越緊湊的手機終端和電子產(chǎn)品內(nèi)增加NFC功能,就會使傳統(tǒng)的大面積的平面天線受到了嚴重挑戰(zhàn)。村田突破傳統(tǒng),開發(fā)出“鐵氧體斜插進線圈的特殊構(gòu)造”的天線,增加了NFC天線設(shè)計的靈活性,這樣就可以將天線放在手機的頂部和側(cè)面。與并且,和傳統(tǒng)大面積NFC天線同樣性能的基礎(chǔ)上可以減少天線的面積,在很大程度上降低了天線成本。

斜插式天線如下圖:

金屬環(huán)境是影響NFC天線性能的一個不可避免的因素,特別是使用金屬后殼的手機或者終端,NFC天線的性能很難實現(xiàn)。然而,金屬后殼的手機和終端以其獨特的質(zhì)感備受用戶青睞。針對這種特殊的狀況,村田在不影響機身整體外觀的情況下,以攝像頭的孔區(qū)域作為booster,另外再開一條細槽,使NFC天線即便是金屬外殼的情況也也可以有很好的性能,使得體驗終端金屬質(zhì)感的同時也可以享用NFC功能帶來的便利。

如下圖所示:

除此之外,村田突破了傳統(tǒng)的NFC 天線饋點通過pogo pin或者彈片等機械接觸的方式與芯片相連的規(guī)矩,開發(fā)了無觸點耦合式的接觸,只需芯片級大小的初級線圈在PCB直接與NFC芯片相連,而次級線圈可以使用更薄的線圈,更靈活的方式放置在后殼或者其他部位。使NFC功能的實現(xiàn)又多了一個選擇。

如下圖:

我們都需要認清的是,盡管NFC具有著無可比擬的市場前景以及多元化的技術(shù)支持,但并不意味著NFC的發(fā)展就一定是順風順水。新技術(shù)不僅直接影響的是當前的市場格局,更會很大程度上扭轉(zhuǎn)消費者們已然成型的消費行為,這就需要技術(shù)本身被賦予更多的價值,而這實屬不易。可喜的是,至少在諸如村田這樣的制造商協(xié)同建設(shè)中,NFC一直在朝著一個正確且可持續(xù)發(fā)展的方向在前行。我們也相信憑借著獨有的技術(shù)創(chuàng)意和研發(fā)熱情,村田在中國必將走的更遠。
 

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