RC531读写器50欧姆匹配电路和天线设计资料
RC531操作说明总结
1：上电初始化主要做SPI接口确认步骤：1：给rc531的RSTPD脚一个高电平脉冲至少100us，热复位RC5312：读command-reg 直到寄存器数值为0，表示芯片上电初始化完成3：写0x80到page-reg，让芯片开始处理接口时序4：读command-reg 直到寄存器数值为0，表示芯片接口时序初始化完成5：此时可以写0x00到page-reg，指定寄存器地址模式为线性地址模式Note：见RC531第93页11.4 Initialising the Parallel Interface-Type说明2：spi接口时序使用SPIMODE0模式，在时钟的上升沿发送和读取数据读时序：主机连续写地址，写第二个地址时，在时钟上升沿可以读到RC531返回的第一个地址的值要求，地址字节的最高位为1，中间6位为实际地址，最低位为0写时序：第一个字节是地址，后面可以是N个数据，都往这个地址写，这点在写FIFO时很方便要求，地址字节的最高位为0，中间6位为实际地址，最低位为0NOTE：见RC531第17页通过写寄存器，一般两字节操作，addr+data和卡的数据交互，写数据到RC531的FIFO寄存器如（cs选中，addr写+data1+data2+...+dataN，cs释放）（cs选中，cmd-reg+0x1e（发送接收命令）+cs释放）（cs选中，addr读，读出n字节，cs释放）4：和卡的交互寻卡，使用命令0x52（对所有卡包括halt的卡有效），0x26（对standby的卡有效）数据长度1字节，返回2字节返回说明，2字节卡类型0x04= CARD_S50;0x44=UL卡0x08=CPU卡0x03= SHUL卡;NOTE：格式要求：RC531关闭所有校验，关闭加密，只发送7bit数据(通过更改531寄存器BitFraming)，见ISO144443A，7.2.3.2 WAKE-UP(REQA)指令防冲撞：先使用命令0x93，0x20返回5字节，4字节卡号+1字节异或效验例：531设置：无发送CRC，无接收CRC，有奇校验，ZeroAfer=1；发0x93，0x20;收0x88,0x4,0x4b,0x7,0xc0设置ZeroAfer=0；（必须有，否则之后操作不能完成）NOTE：格式要求：RC531关闭CRC，奇校验，通过设置DecodeControl接收控制ZeroAfer置1，选卡：先使用命令0x93，0x70 + 4字节卡号+ 卡号异或校验返回1字节SAK例：531设置：有发送CRC，接收CRC，有奇校验发0x93，0x70，0x88，0x4，0x4b，0x7，0xc0收0x04载入密码：验证：读卡：先使用命令0x30+block号（对UL卡而言是page号）返回16字节数据例：531设置：有发送CRC，有接收CRC，有奇校验发0x30，0x05收：0x4,0x4b,0x7,0xc0,0x99,0x2c,0x25,0x84,0x14,0x48,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0NOTE：UL卡每扇区只有4字节，所以每次读出4扇区数据，共16字节数据对于普通mafare卡，每个扇区读写都要重新认证密钥写卡：第一步：先使用命令0xA0+block号（对UL卡而言是page号）确定写入地址有效返回1字节ACK（0x0a）例：531设置：有发送CRC，无接收CRC，有奇校验发0xA0，0x05收0x0a第二步：写入16字节块数据返回1字节ACK（0x0a）例：531设置：有发送CRC，无接收CRC，有奇校验发0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5收0x0aNOTE：按照14443A标准，返回的ACK是4bit数据，所以在使用FM2701等兼容芯片时，一定要取消接收CRC，否则接收不到ACK应答，另：在写UL卡之前，要先读一下0扇区，确定块锁定状态，否则不能写入。
mfrc531射频卡读写芯片中文资料MF_RC531_scn
Rev. 1.0
Date: 2007/09/17
Guangzhou ZLGMCU Development Co., Ltd.
I
广州周立功单片机发展有限公司
MF RC531
1.概述
MF RC531 是应用于 13.56MHz 非接触式通 信中高集成读写卡芯片系列中的一员。该读写卡 芯片系列利用了先进的调制和解调概念，完全集 成了在 13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通 信方式和协议。芯片管脚兼容 MF RC500、MF RC530 和 SL RC400。
附录 A 版本信息 ....................................................................................................................................9
MF RC531-高集成度 ISO14443 读写卡芯片
5.1 管脚排列....................................................................................................................................4 5.2 管脚描述....................................................................................................................................4 6.应用 ................................................................................................................................................... 6 6.1 连接不同的微控制器...............................................................................................................6 6.2 应用举例...................................................................................................................................7 7.电气规格 ........................................................................................................................................... 8 7.1 DC 特性 .....................................................................................................................................8 7.2 启动特性...................................................................................................................................8
13.56mhz,协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除13.56mhz,协议篇一：13.56mhz--多功能射频卡读写器协议--hex1.串口uaRt通讯协议12345篇二：13.56mhz天线绘制13.56mhz读卡器天线pcb设计13.56mhz天线简介图1天线电路如图1所示，13.56mhz读卡器天线电路包括两大部分，其中黄色区域是信号接收电路；下面的蓝、绿、土黄色区域是信号发射电路。
下面分别介绍两部分电路。
发射电路：信号发射部分可细分为emc滤波电路、谐振与阻抗匹配电路、线圈三部分。
其中：emc滤波电路：主要是由lc低通滤波电路组成低通滤波器，读卡芯片经由tx1和tx2送出的天线信号主要是13.56mhz，但是不可避免也会有高次谐波存在。
所以该部分的低通滤波器主要作用就是滤除高于13.56mhz的无用信号。
这样即有利于读卡器与卡片之间的正常通信，也能减少天线部分对空间或者附近电路的电磁干扰。
匹配电路：匹配电路形式上图中土黄色区域，此部分主要是调整整个天线发射部分的谐振频率点到13.56mhz附近，这样可以使得线圈上的信号幅度增加有利于磁场辐射。
另外匹配电路还要将发射部分电路的电阻匹配到与读卡芯片的输出电阻附件，典型的是50欧姆（b不同芯片不一样）。
这样可以使得天线部分获得最大功率有利于读卡距离提升。
线圈：线圈可以是pcb线圈或者铜线绕制线圈。
接收电路：信号接收电路比较简单，由四个元器件构成，图中黄色区域cmin电容可稳定读卡芯片内部提供的固定参考电压Vmin，R1则将此参考电压引入到Rx引脚，为芯片的接收信号添加固定直流电平，cRx则从发生电路引入反馈信号与Vmin叠加后送入芯片内部。
通过调节R2和R1的比值可以调节Rx脚信号的幅度，使得芯片的读卡距离最佳。
硬件电路设计以图1中电路为例天线部分电路设计应该遵循以下原则：电路形式要做一些改进：在电感l0左侧串联0Ω电阻，将来断开电阻接入分析仪进行观察调试会比较方便，否则就只能把l0翘起来调试，这是比较麻烦的。
针对移动支付13.56MHz射频技术规范设计读卡器天线
针对移动支付13.56MHz射频技术规范设计读卡器天线随着移动支付牌照的发放，各大运营商以及银行纷纷把下一个目标瞄准在移动支付领域。
移动支付领域的竞赛将趋于激烈化。
银联以及中国移动都先后制定了非接触IC卡支付终端的规范和标准。
本文以中国移动手机支付13.56MHz射频技术规范为例，应用NXP公司的射频芯片RC531设计出符合移动支付规范的读卡器天线及匹配电路。
1.天线外形设计天线做为一种能量变换器。
发射时，它把的高频电流转化为空间电磁波；接收时，它又把从空间截获的电磁波转换为高频电流。
对于设计一个小功率、短距离无线收发设备，天线设计是其中的重要部分。
良好的天线系统可以使通信距离和稳定性达到最佳状态。
中国移动手机支付13.56MHz射频技术规范中详细规定了读卡器天线的物理特性、功率传输与通信信号接口等技术要求。
规范中要求天线外圈尺寸为：80*60mm或55*40mm，并且天线与阻抗匹配网络臵于同一张PCB板上。
不仅如此，移动规范还规定了读卡器在规定的交易感应区域空间内的载波场强需保证在1.5A/m-7.5A/m以内。
场强测量区域如图1所示：图1由于移动规范所规定的场强测量半径非常大，已经接近了外圈天线尺寸，因此对于天线外形和绕圈方式应该谨慎处理：天线应采用两层或多层板走线；对于同一层电路板的线圈之间走线的距离应当尽量减小。
这样可以避免线圈总体宽度过大导致的外圈场强强度达不到规范所要求的1.5A/m-7.5A/m。
2.EMC电路设计NXP公司的射频芯片RC531使用的载波频率是13.56MHz，这个频率要用一个石英振荡器发生，但它同时也会产生高次谐波。
为了较好的抑制13.56MHz中的三次五次和高次谐波，我们使用如图2所示的低通滤波器：图2L0和C0是用于射频芯片RC531的输出信号TX1和TX2管脚的滤波，L0通常取值范围在0.56uH-2.2uH，根据截止频率在14MHz可以计算出C0的具体值。
RC531读写器50欧姆匹配电路和天线设计资料
RC531读写器50欧姆匹配电路和天线设计资料1.50欧姆匹配电路设计：50欧姆匹配电路主要起到将读写器的输出阻抗与天线的输入阻抗进行匹配，以提高系统的传输效率和信号质量。
以下是50欧姆匹配电路设计的要点：1.1选择合适的匹配元件：常用的匹配元件有电容、电感、变压器等，根据具体的设计需求选择合适的匹配元件。
电容一般用于匹配阻抗的实部，电感一般用于匹配阻抗的虚部。
1.2进行匹配电路的仿真分析：使用相关的仿真软件（如ADS或CST等），对设计的匹配电路进行仿真分析，通过调整匹配元件的数值和布局，优化匹配电路的性能，使得输入阻抗和输出阻抗达到50欧姆。
1.3考虑频率补偿：射频读写器的工作频率通常是在900MHz到2.45GHz范围内，由于工艺、环境等因素的影响，实际工作频率可能会有一定的偏差。
因此，在设计匹配电路时，需要考虑频率补偿，以适应不同频率下的匹配要求。
2.天线设计：2.1选择合适的天线类型和工作频率：常见的天线类型包括电磁振子天线、磁性环形天线等，根据具体的应用场景和读写器的工作频率，选择合适的天线类型和工作频率。
2.2设计天线的尺寸和布局：天线的尺寸和布局对于射频信号的辐射和接收起到重要的影响。
在设计过程中，需要考虑天线的辐射效率、方向性、增益等指标。
同时，根据实际应用需求，选择合适的天线形状和布局方式，如直线天线、环形天线、贴片天线等。
2.3考虑多路径效应：在实际应用中，射频信号可能会受到多径效应的干扰，即信号经过不同路径的传播而形成多个到达目标点的信号。
因此，在设计天线时，需要考虑多径效应对信号接收的影响，并采取相应的措施进行补偿和抑制。
以上是RC531读写器的50欧姆匹配电路和天线设计的要点。
在实际设计中，还需考虑系统的功耗、尺寸、成本等因素，综合考虑才能得出最优的设计方案。
天线设计-电感计算以及天线匹配
HF的天线主要是靠耦合场来获取能量,因此天线电感的计算和测量就显得非常重要。
HF读卡器和标签通信的等效电路图如下:其中读卡器天线匹配比较方便一些，一般匹配成50欧姆,与同轴电缆匹配，即LCR谐振在50欧姆,可以通过网络分析仪或者阻抗分析仪来调,一般调节C1,使得C1调整后，频率为13.56M时谐振在50欧姆。
当然,读卡器端的等效电路可以为串联也可以为并联。
标签端的匹配会相对麻烦些，因为标签不可能配置成50欧姆,一般就是如图所示的电容并联的模型，通过调整电容来进行匹配。
一、电感的计算和测量目前有两种方式来测量电感.1、参考设计MFRC500的匹配电路和天线的应用指南－周立功。
pdf公式如下：其中，I1是个平均值2、参考TI—13.56M系统远距离天线设计的经典笔记.pdf公式如下:该公式主要是针对方形天线,感觉像是单圈天线。
其中Side是指方形天线的中心到中心的距离,以cm为单位；Diameter是指线宽，以cm为单位。
以50cmx50cm环形，1。
5cm宽的天线为例，计算如下：做个试验:单圈天线5cmX5cm，0。
15cm宽,用这个来做标签的天线，两个公式计算下来分别为81nH和136nH，因此仅用单圈天线做读卡器倒是可以，只要天线够大；但是对于标签来说未有点不切实际，需要多绕几圈。
而且对于一般标签来说,就是直接利用天线自身的寄生电容和寄生电感产生谐振,寄生电容一般很小，根据，L就需要比较大，因为单圈天线对于标签而言也不太合适.在实际使用当中，还需要借助LCR Meter等来进行测量,一般LCR Meter设置到1Khz进行测量。
另外还可以利用LCR parameters，HP4192A or Agilent Technologies 4294A进行准确测量。
二、电容的计算非常简单,根据公式可以直接计算出电容的值，这个电容值包含寄生电容和可调电容，一般寄生电容选择跟可调电容并联的方式。
三、Q值计算,f为谐振频率，R为负载电阻，L为回路电感，C为回路电容。
基于RC500的RFID读写器的天线及匹配电路
基于MF RC500的RFID读写器的天线及匹配电路设计摘要读写器的天线设计是影响射频识别系统工作距离的一个重要因素，基于MF RC500的读写器上的天线采用直接在PCB板上制作的微带天线；匹配电路的设计主要包括通过测试求出天线的等效电路、确定品质因子和阻抗匹配三个方面。
关键词射频识别读写器天线匹配电路1 引言射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）技术是一门发展很快且有非常广泛应用前景的自动识别技术，整个系统包括读写器、标签和天线。
读写器主要完成对电子标签数据的读写，并根据需要将数据传输给上位机。
目前许多公司开发了针对不同协议和应用场合的读写器核心芯片，以实现读写器的快速开发。
MF RC500就是Philips公司生产的一款高集成度的读写器芯片，支持ISO/IEC14443（Type A）协议，工作频率为13.56MHz。
它内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线；接收部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于解调标签发送过来的调制信号，处理数据帧和进行错误检测（奇偶校验或者CRC校验）。
并行接口可直接连接到任何8位微处理器，这给读写器/终端的设计提供了极大的灵活性，因而得到了广泛应用。
本文主要介绍了基于MF RC 500的RFID读写器的天线及其匹配电路的设计方法，以使读写器达到最佳工作状态。
2 天线设计基于MF RC500的读写器主要由MF RC500、微处理器、天线以及相应的外围连接电路组成（如图1所示）。
读写器要通过天线来发射能量，形成电磁场，通图1 基于MF RC500读写器的结构框图· 56 · 测控与通信 2008年第1期 过电磁场来对电子标签进行识别，天线所形成的电磁场范围就是射频识别系统的可读写区域。
因此，要提高读写器的读写距离，所设计的天线必须能在尽可能大的范围内产生所需的电磁场。
由于MF RC500的工作频率f 是13.56MHz ，属于短波段，因此可以采用环形天线。
50ohm特征阻抗与阻抗匹配
一、50ohm特征阻抗终端电阻的应用场合：时钟，数据，地址线的终端串联，差分数据线终端并联等。
终端电阻示图B.终端电阻的作用：1、阻抗匹配，匹配信号源和传输线之间的阻抗，极少反射，避免振荡。
2、减少噪声，降低辐射，防止过冲。
在串联应用情况下，串联的终端电阻和信号线的分布电容以及后级电路的输入电容组成RC滤波器，消弱信号边沿的陡峭程度，防止过冲。
C.终端电阻取决于电缆的特性阻抗。
D.如果使用0805封装、1/10W的贴片电阻,但要防止尖峰脉冲的大电流对电阻的影响，加30PF的电容.E.有高频电路经验的人都知道阻抗匹配的重要性。
在数字电路中时钟、信号的数据传送速度快时，更需注意配线、电缆上的阻抗匹配。
高频电路、图像电路一般都用同轴电缆进行信号的传送，使用特性阻抗为Zo＝150Ω、75Ω的同轴电缆。
同轴电缆的特性阻抗Zo，由电缆的内部导体和外部屏蔽内径D及绝缘体的导电率er决定：另外，处理分布常数电路时，用相当于单位长的电感L和静电容量C的比率也能计算，如忽略损耗电阻，则图1是用于测定同轴电缆RG58A/U、长度5m的输入阻抗ZIN时的电路构成。
这里研究随着终端电阻RT的值，传送线路的阻抗如何变化。
图1 同轴传送线路的终端电阻构成只有当同轴电缆的特性阻抗Zo和终端阻抗FT的值相等时，即ZIN＝Zo＝RT称为阻抗匹配。
Zo≠RT时随着频率f，ZIN变化。
作为一个极端的例子，当RT＝0、RT＝∞时可理解其性质(阻抗以，λ/4为周期起伏波动)。
图2是RT＝50Ω(稍微波动的曲线)、75Ω、dOΩ时的输人阻抗特性。
当Zo≠RT时由于随着频率，特性阻抗会变化，所以传送的电缆的频率特上产生弯曲.二、怎样理解阻抗匹配？阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。
阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。
我们先从直流电压源驱动一个负载入手。
由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。
MFRC531
Short Form SpecificationFebruary 2002 Revision 2.0PhilipsSemiconductorsCONTENTS1INTRODUCTION (3)1.1Scope (3)1.2Features (3)1.3Applications (3)2BLOCK DIAGRAM (4)3MF RC531 PINNING (5)3.1Pinning Diagram (5)3.2Pin Description (6)3.2.1Antenna Interface (6)3.2.2Analog Supply (6)3.2.3Digital Supply (6)3.2.4Auxillary Pin (6)3.2.5Reset Pin (7)3.2.6Oscillator (7)3.2.7MIFARE® Interface (7)3.2.8Parallel Interface (7)3.2.9SPI Compatible Interface (8)3.3Applications (8)3.3.1Connecting Different µController's (8)3.3.2Application Example (9)4MIFARE® CLASSIC RELATED ITEMS (10)4.1CRYPTO I: Card Authentication (10)4.1.1Initiating Card Authentication (10)4.1.2Second Part of Card Authentication (10)5ELECTRICAL SPECIFICATION (11)5.1DC Characteristics (11)5.2Start up Characteristics (11)MIFARE® is a registered trademark of Philips Electronics N.V1 INTRODUCTION1.1 ScopeThe MF RC531 is member of a new family of highly integrated reader ICs for contactless communication at 13.56 MHz. This reader IC family utilises an outstanding modulation and demodulation concept completely integrated for all kinds of passive contactless communication methods and protocols at 13.56 MHz. The MFRC531 is pin- compatible to the MF RC500, the MF RC530 and the SL RC400.The MF RC531 supports all layers of theISO14443 including the type A and type B communication schemeThe MF RC531 supports contactless communication using MIFARE® Higher Baudrates. The internal transmitter part is able to drive an antenna designed for proximity operating distance (up to 100 mm) directly without additional active circuitry.The receiver part provides a robust and efficient implementation of a demodulation and decoding circuitry for signals from ISO14443 compatible transponders.The digital part handles the complete ISO14443 framing and error detection (Parity & CRC). Additionally it supports the fast MIFARE® Classic security algorithm to authenticate MIFARE®Classic (e.g. MIFARE® Standard, MIFARE® Light) products.A comfortable parallel interface, which can be directly connected to any 8-bit µ-Processor gives high flexibility for the reader/terminal design. Additionally a SPI compatible interface is supported.1.2 Features•Highly integrated analog circuitry todemodulate and decode card response•Buffered output drivers to connect an antenna with minimum number of external components •Proximity operating distance (up to 100 mm)•Supports ISO 14443•Supports MIFARE® Dual Interface Card ICs and supports MIFARE® Classic protocol•Supports contactless communication with higher baudrates up to 424kHz •Crypto1 and secure non-volatile internal key memory•Pin-compatible to the MF RC500, MF RC530 and the SL RC400•Parallel µ-Processor interface with internal address latch and IRQ line•SPI compatible interface•Flexible interrupt handling•Automatic detection of the used µ-Processor interface type•Comfortable 64 byte send and receive FIFO-buffer•Hard reset with low power function•Power down mode per software •Programmable timer•Unique serial number•Bit- and byte-oriented framing•Internal oscillator buffer to connect 13.56 MHz quartz, optimised for low phase jitter• 3.3 V to 5 V operation for transmitter (antenna driver) in short range and proximityapplications• 3.3 V or 5V operation for the digital part1.3 ApplicationsThe MF RC531 is tailored to fit the requirements of various applications using contactless communication based on ISO/IEC 14443 standard where cost-effectiveness, small size, high performance with a single voltage supply are important.•Public transport terminals•Handheld terminals•On board units•Contactless PC terminals•Metering•Contactless public phones2 BLOCK DIAGRAMThe block diagram shows the main internal parts of the MF RC531.The parallel µController interface automatically detects the kind of 8 bit parallel interface connected to it. It includes a comfortable bi-directional FIFO buffer and a configurable interrupt output. This gives the flexibility to connect a variety of µC, even low cost devices, still meeting the requirements of high speed contactless transactions.Additionally a SPI compatible interface will be supported. The MF RC531 acts as a slave during the SPI communication. The SPI clock SCK has to be generated by the master. The SPI interface includes a comfortable bi-directional FIFO buffer. The Data processing part performs parallel serial conversion of the data. It supports framing including CRC and parity generation / checking. It operates in full transparent mode thus supporting all layers of ISO 14443 A& B.The status and control part allows configuration of the device to adapt to environmental influences and to adjust to operate with best performance. For communication with MIFARE® Classic products like MIFARE® Standard or MIFARE®Light a high speed CRYPTO 1 stream cipher unit and a secure non-volatile key memory is implemented.The analog circuit includes a transmitting part with a very low impedance bridge driver output. This allows an operating distance up to 100mm. The receiver is able to detect and decode even very weak responses. Due to a highly sophisticated implementation the receiver is no longer a limiting factor for the operating distance.3 MF RC531 PINNING3.1 Pinning DiagramThe device is packaged in a 32 pin SO-package.The device operates with 3 individual power supplies for best performance in terms of EMC behaviour and signal de-coupling. This gives outstanding RF performance and also maximum flexibility to adapt to different operating voltages of digital and analog part.3.2 Pin Description3.2.1 ANTENNA INTERFACEThe contactless antenna interface basically uses four pins:Name Type FunctionTX1, TX2O Buffered Antenna DriversVMID Analog Reference VoltageRX I Analog Antenna Input SignalTo drive the antenna the MF RC531 provides the energy carrier of 13.56 MHz through TX1 and TX2. This signal is modulated by the transmitting data according the register settings.The card responds with load modulation of the RF field. The resulting signal picked up by the antenna is coupled out from the antenna matching circuit and forwarded to the RX-pin. Inside the MF RC531 the receiver senses and demodulates the signal and processes it according to the register settings. Data is passed further on to the parallel interface where it is accessible by the µ-Controller.The MF RC531 uses a separate power supply for the driver stage.Name Type FunctionTVDD Power Transmitter Supply Voltage TGND Power Transmitter Supply Ground3.2.2 ANALOG SUPPLYFor best performance the MF RC531 analog part has a separate supply. It powers the oscillator, the analog demodulator and decoder circuitry.Name Type FunctionAVDD Power Analog Positive Supply Voltage AGND Power Analog Supply Ground3.2.3 DIGITAL SUPPLYThe MF RC531 uses a separate digital supply.Name Type FunctionDVDD Power Digital Positive Supply Voltage DGND Power Digital Supply Ground3.2.4 AUXILLARY PINInternal signals may be selected to drive this pin. It is used for design-in support and test purpose.3.2.5 RESET PINThe reset pin disables internal current sources and clocks and detaches the MF RC531 virtually from the µC bus. If RST is released, the MF RC531 executes the power up sequence.3.2.6 OSCILLATORName Type FunctionXIN I Oscillator Buffer InputXOUT O Oscillator Buffer OutputThe very fast on-chip oscillator buffer operates with a 13.56 MHz crystal connected to XIN and XOUT. If the device shall operate with an external clock it may be applied to pin XIN.3.2.7 MIFARE® INTERFACEThe MF RC531 supports the active antenna concept of MIFARE®. It may handles the base-band signals NPAUSE and KOMP of MIFARE® Core Modules (MF CMxxx) at the pins MFIN and MFOUT.Name Type FunctionMFIN I with Schmitt Trigger MIFARE® Interface InputMFOUT O MIFARE® Interface OutputThe MIFARE® interface may be used to communicate with either the analog or the digital part of the MFRC531 separately in the following ways:•The analog circuit may be used stand-alone via the MIFARE® interface. In that case MFIN will be connected to the externally generated NPAUSE signal. The MFOUT pin provides the KOMP signal.•The digital circuit may be used to drive an external analog circuit via the MIFARE® interface. In that case the MFOUT pin provides the internally generated NPAUSE signal and MFIN will be connected to the KOMP signal from the outside.3.2.8 PARALLEL INTERFACE16 pins control the parallel interface:Name Type FunctionD0 … D7I/O with Schmitt Trigger Bi-directional Data BusA0 … A2I/O with Schmitt Trigger Address LinesNWR / RNW I/O with Schmitt Trigger Not Write / Read Not WriteNRD / NDS I/O with Schmitt Trigger Not Read / Not Data StrobeNCS I/O with Schmitt Trigger Not Chip SelectALE I/O with Schmitt Trigger Address Latch EnableIRQ O Interrupt Request3.2.9 SPI COMPATIBLE INTERFACE4 pins control the SPI compatible interface.Name Type FunctionA0I/O with Schmitt Trigger MOSI, master to slavecommunicationA2I/O with Schmitt Trigger SCK, clock to be generated by themasterD0I/O with Schmitt Trigger MISO, slave to mastercommunicationALE I/O with Schmitt Trigger NSS, enables the SPIcommunication3.3 Applications3.3.1 CONNECTING DIFFERENT µCONTROLLER'SThe MF RC531 supports different parallel µC interfaces and a SPI compatible interface. An intelligent auto-detection logic automatically adapts the parallel interface to the respective bus system. Selection of the device is performed with signal NCS.To connect µ-Controllers using separated address and data bus pin ALE has to be connected to DVDD.To connect µ-Controllers using multiplexed address and data bus pin ALE has to be connected to the signal ALE of the µ-ControllerTo connect µ-Controllers using RNW and NDS (instead of NWR and NRD) the µ-Controller’s RNW has to be connected to pin NWR and NDS to pin NRD.3.3.2 APPLICATION EXAMPLE4 MIFARE® CLASSIC RELATED ITEMS4.1 CRYPTO I: Card AuthenticationFor correct authentication of MIFARE® Classic products the fast CRYPTO 1 stream cipher is available. The corresponding keys have to be programmed into the secure non-volatile key memory of the MF RC531.Only two commands need to be sent by application software to turn on CRYPTO 1 secured communication.4.1.1 INITIATING CARD AUTHENTICATION The correct key for the authentication has to be selected from the secure internal non-volatile key memory and loaded into the internal CRYPTO1 register. Next the authentication command is transmitted to the card.After receiving the first message token from the card, the µ-Controller has to check the communication status flags. If communication so far has been successful the second part of the authentication procedure can be started.4.1.2 SECOND PART OF CARD AUTHENTICATIONData to be transmitted to the card in this phase are generated automatically by the internal CRYPTO 1 unit inside the MF RC531. To request this action the according command has to be triggered.The card will respond with the second message token. Then the communication status flags have to be checked by the µ-Controller. If authentication has been successful further communication with a MIFARE® Classic card continues CRYPTO 1 enciphered.Philips Semiconductors Short From Specification Rev. 2.0 February 2002ISO 14443 Reader IC MF RC53111PUBLIC5 ELECTRICAL SPECIFICATION 5.1 DC Characteristics SYMBOL PARAMETERCONDITIONSMINTYPMAXUNITVoltage Supply 4.5 5.0 5.5VDVDD Digital Supply Voltage 3.0 3.3 3.6AVDD Analog Supply Voltage 4.5 5.0 5.5V TVDDTransmitter Supply Voltage3.35.05.5V Current Consumption I DVDD Operating Digital Supply Current Idle Command6mA I AVDD Operating Analog Supply Current Idle Command,Receiver On 25mA I TVDDOperating Buffered Antenna Driver Supply Currentcontinuous wave50mA5.2 Start up Characteristics ModeCONDITIONSCurrent UNITTimeUNITStartup times and current consumption Power on--< 1000µs Hard Reset via Reset Pin 1µA < 1000µs Soft Reset via Register Setting1µA < 1000µsDefinitionsData sheet statusObjective specification This data sheet contains target or goal specifications for product development. Preliminary specification This data sheet contains preliminary data; supplementary data may bepublished later.Product specification This data sheet contains final product specifications.Limiting valuesLimiting values given are in accordance with the Absolute Maximum Rating System (IEC 134). Stress above one or more of the limiting values may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only and operation of the device at these or at any other conditions above those given in the Characteristics section of the specification is not implied. Exposure to limiting values for extended periods may affect device reliability.Application informationWhere application information is given, it is advisory and does not form part of the specification.Life support applicationsThese products are not designed for use in life support appliances, devices, or systems where malfunction of these products can reasonably be expected to result in personal injury. Philips customers using or selling these products for use in such applications do so on their own risk and agree to fully indemnify Philips for any damages resulting from such improper use or sale.Philips Semiconductors - a worldwide company Argentina: see South America Netherlands: Postbus 90050, 5600 PB EINDHOVEN, Bldg. VB, Australia: 34 Waterloo Road, NORTHRYDE, NSW 2113,Tel. +3140 27 82785, Fax +3140 27 88399Tel. +612 9805 4455, Fax. +612 9805 4466New Zealand: 2 Wagener Place, C.P.O. Box 1041, AUCKLAND, Austria: Computerstraße 6, A-1101 WIEN, P.O.Box 213,Tel. +649 849 4160, Fax. +649 849 7811Tel. +431 60 101, Fax. +431 30 101 1210Norway: Box 1, Manglerud 0612, OSLO,Belarus: Hotel Minsk Business Centre, Bld. 3, r.1211, Volodarski Str. 6,Tel. +4722 74 8000, Fax. +4722 74 8341220050 MINSK, Tel. +375172 200 733, Fax. +375172 200 773Philippines: Philips Semiconductors Philippines Inc.,Belgium: see The Netherlands106 Valero St. Salcedo Village, P.O.Box 2108 MCC, MAKATI,Brazil: see South America Metro MANILA, Tel. +632 816 6380, Fax. +632 817 3474Bulgaria: Philips Bulgaria Ltd., Energoproject, 15th floor,Poland: Ul. Lukiska 10, PL 04-123 WARSZWA,51 James Bourchier Blvd., 1407 SOFIA Tel. +4822 612 2831, Fax. +4822 612 2327Tel. +3592 689 211, Fax. +3592 689 102Portugal: see SpainCanada: Philips Semiconductors/Components,Romania: see ItalyTel. +1800 234 7381Russia: Philips Russia, Ul. Usatcheva 35A, 119048 MOSCOW,China/Hong Kong: 501 Hong Kong Industrial Technology Centre,Tel. +7095 247 9145, Fax. +7095 247 914472 Tat Chee Avenue, Kowloon Tong, HONG KONG,Singapore: Lorong 1, Toa Payoh, SINGAPORE 1231,Tel. +85223 19 7888, Fax. +85223 19 7700Tel. +65350 2538, Fax. +65251 6500Colombia: see South America Slovakia: see AustriaCzech Republic: see Austria Slovenia: see ItalyDenmark: Prags Boulevard 80, PB 1919, DK-2300 COPENHAGEN S,South Africa: S.A. Philips Pty Ltd., 195-215 Main Road Martindale,Tel. +4532 88 2636, Fax. +4531 57 19492092 JOHANNESBURG, P.O.Box 7430 Johannesburg 2000,Finland: Sinikalliontie 3, FIN-02630 ESPOO,Tel. +2711 470 5911, Fax. +2711 470 5494Tel. +3589 61 5800, Fax. +3589 61 580/xxx South America: Rua do Rocio 220, 5th floor, Suite 51,France: 4 Rue du Port-aux-Vins, BP 317, 92156 SURESNES Cedex,04552-903 Sao Paulo, SAO PAULO - SP, Brazil,Tel. +331 40 99 6161, Fax. +331 40 99 6427Tel. +5511 821 2333, Fax. +5511 829 1849Germany: Hammerbrookstraße 69, D-20097 HAMBURG,Spain: Balmes 22, 08007 BARCELONA,Tel. +4940 23 53 60, Fax. +4940 23 536 300Tel. +343 301 6312, Fax. +343 301 4107Greece: No. 15, 25th March Street, GR 17778 TAVROS/ATHENS,Sweden: Kottbygatan 7, Akalla, S-16485 STOCKHOLM,Tel. +301 4894 339/239, Fax. +301 4814 240Tel. +468 632 2000, Fax. +468 632 2745Hungary: see Austria Switzerland: Allmendstraße 140, CH-8027 ZÜRICH,India: Philips INDIA Ltd., Shivsagar Estate, A Block, Dr. Annie Besant Rd.Tel. +411 488 2686, Fax. +411 481 7730Worli, MUMBAI 400018, Tel. +9122 4938 541, Fax. +9122 4938 722Taiwan: Philips Taiwan Ltd., 2330F, 66,Indonesia: see Singapore Chung Hsiao West Road, Sec. 1, P.O.Box 22978,Ireland: Newstead, Clonskeagh, DUBLIN 14,TAIPEI 100, Tel. +8862 382 4443, Fax. +8862 382 4444Tel. +3531 7640 000, Fax. +3531 7640 200Thailand: Philips Electronics (Thailand) Ltd.,Israel: RAPAC Electronics, 7 Kehilat Saloniki St., TEL AVIV 61180,209/2 Sanpavuth-Bangna Road Prakanong, BANGKOK 10260,Tel. +9723 645 0444, Fax. +9723 649 1007Tel. +662 745 4090, Fax. +662 398 0793Italy: Philips Semiconductors, Piazza IV Novembre 3,Turkey: Talapasa Cad. No. 5, 80640 GÜLTEPE/ISTANBUL,20124 MILANO, Tel. +392 6752 2531, Fax. +392 6752 2557Tel. +90212 279 2770, Fax. +90212 282 6707Japan: Philips Bldg. 13-37, Kohnan 2-chome, Minato-ku, TOKYO 108,Ukraine: Philips Ukraine, 4 Patrice Lumumba Str., Building B, Floor 7, Tel. +813 3740 5130,Fax. +813 3740 5077252042 KIEV, Tel. +38044 264 2776, Fax. +38044 268 0461Korea: Philips House, 260-199, Itaewon-dong, Yonsan-ku, SEOUL,United Kingdom: Philips Semiconductors Ltd., 276 Bath Road, Hayes, Tel. +822 709 1412, Fax. +822 709 1415MIDDLESEX UM3 5BX, Tel. +44181 730 5000, Fax. +44181 754 8421 Malaysia: No. 76 Jalan Universiti, 46200 PETALING JAYA, Selangor,United States: 811 Argues Avenue, SUNNYVALE, CA94088-3409,Tel. +60 3750 5214, Fax. +603 757 4880Tel. +1800 234 7381Mexico: 5900 Gateway East, Suite 200, EL PASO, Texas 79905,Uruguay: see South AmericaTel. +9 5800 234 7381Vietnam: see SingaporeMiddle East: see Italy Yugoslavia: Philips, Trg N. 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基于MF RC500的RFID读写器的天线及匹配电路设计
基于MF RC500的RFID读写器的天线及匹配电路设计唐海琳;邹逢兴
【期刊名称】《兵工自动化》
【年(卷),期】2007(26)11
【摘要】基于MF RC500的读写器的天线采用直接在PCB板上制作的微带天线,需要设计天线线圈,使其符合电磁传播规律.该电路要求使用无源的功率匹配网络将天线阻抗转为50Ω,然后由同轴电缆无辐射无损失的将功率从读写器传送给天线.匹配电路设计首先需测出天线的等效电路,再计算出天线的品质因子,然后得出匹配电路的电容值.
【总页数】2页(P63-64)
【作者】唐海琳;邹逢兴
【作者单位】国防科技大学,机电工程与自动化学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学,机电工程与自动化学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN98
【相关文献】
1.基于MF RC500芯片的无源RFID读写器的系统设计与实现 [J], 占志彪;胡智文
2.一种MF RC500读写器PCB印制天线的调谐方法 [J], 肖洪祥;董俊飞
3.基于MF RC500型的RFID读写器设计 [J], 李和平;黎福海
4.基于MF RC500的RFID射频读写器设计 [J], 南忠良;卢修竹;王以忠;李义高
5.基于MF RC500的RFID读写器的天线及匹配电路设计 [J], 唐海琳
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RC531匹配天线设计(近似计算公式)
天线Q 值计算方法。
保证天线Q 值在15---35之间。
注意：此计算方法为近似置，仅作为天线设计的参考。
2ant ext antfL Q R R π=+ 其中f=13.56MHzant L 为天线电感量5ext d R R = d R 为用万用表或电桥测出的天线直流阻抗。
2ant t R R = t R 为天线Q 值调节电阻天线电感量、天线直流阻抗用电桥测出，测试之前先清零。
下表是不同的电感量的电路参数配置表。
其中Cs 为高通滤波电容，Cp1和Cp2为天线上调节幅值电容。
前级滤波电路，同直接匹配电路天线匹配电路设计步骤 元件参数 备注 L01uH C0122pF NPO C180pF NPO C2a+C2b80pF 左右 NPO R1820Ω R22.7K Ω C315pF C4104 B1不平衡变压器 1812WBT-32. 测量天线电感量ant L 和交流阻抗ant R （交流阻抗可以用5倍直流阻抗d R 近似计算）。
ant L在0.3uH —1.5uH 之间为最佳，ant R 在0.3Ω--1.2Ω之间为最佳。
3. 预设天线Q 值为35.4. 根据Q 值计算匹配天线调节电阻ext R 。
计算公式如下：ext R = 2ant ant f L R Qπ⨯- 5. 由上步计算出的ext R 值计算Cs 和Cp ，计算公式如下：Cs = 1.3789×1610-×1antL 其中Z 为天线输入阻抗，等于50 Cp = （1.3789×1610-×1antL ）-Cs 6. 例如：测出一天线电感量为0.95uH ，直流阻抗为0.286Ω。
计算出ext R =0.88Ω，在此近似计算为1Ω.Cs=113pF ，Cp=32pF 。
按此参数设计的天线读A 卡距离为5cm 左右，B 卡距离为3cm 左右，当然，这些都只是一些近似计算，只能作为天线设计的参考。
基于MFRC500的RFID读写器的天线及匹配电路设计
·63·文章编号：1006-1576（2007）11-0063-02基于MF RC500的RFID 读写器的天线及匹配电路设计唐海琳，邹逢兴（国防科技大学 机电工程与自动化学院，湖南 长沙 410073）摘要：基于MF RC500的读写器的天线采用直接在PCB 板上制作的微带天线，需要设计天线线圈，使其符合电磁传播规律。
该电路要求使用无源的功率匹配网络将天线阻抗转为50Ω，然后由同轴电缆无辐射无损失的将功率从读写器传送给天线。
匹配电路设计首先需测出天线的等效电路，再计算出天线的品质因子，然后得出匹配电路的电容值。
关键词：射频识别；读写器；MF RC500；天线；匹配电路 中图分类号：TN98 文献标识码：ADesign of Antenna and Matching Circuit of Reader Based on MF RC500TANG Hai-lin, ZOU Feng-xing(School of Electromechanical Engineer & Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China) Abstract: The antenna of reader based on MF RC500 adopts striped antenna made from PCB, which must be complied with electromagnetism transmission law. In this circuit, it is required to convert the impedance of the antenna into 50Ω by passive power matched network, then the power will be transmitted from reader to antenna through the coaxial line without any loss. Firstly, the antenna’s equivalent circuit and quality factor will be calculated, then the capacitance value of matching circuit can be worked out.Keywords: Radio frequency identification (RFID); Reader; MF RC500; Antenna; Matching circuit0 引言射频识别（FID ：Radio Frequency IDentification ）是应用前景非常广泛的自动识别技术，整个系统包括读写器、标签和天线。
RC531滤波天线电路设计
发表于 2011-2-24 20:27:14 |只看该作者第一张图是《Directly Matched Antenna Design.pdf》这里来的，滤波电路参数是1.0uH，2*68pf。
第二张图出自《RC531读写器50欧姆匹配电路和天线设计资料.pdf》，不管直接匹配还是50欧姆匹配，滤波电路应该相差不多吧，这边参数是1.0uH，47pf第三张图出自《MF RC500电路匹配与设计.pdf》，对于13.56MhZ，他们的滤波电路应该相差不多吧，这边参数是2.2uh，47pf。
请问三张图何解，参数究竟如何选择。
[edit]该帖于2011-2-24 20:28:38被zddxmu编辑过，编辑原因是：图片链接地址修改。
[/edit]lookthink (过路心客)5主题好友7645积分高级会员8#发表于 2011-2-25 10:25:40 |只看该作者确实不清楚，试着讨论下，这里的L0和C0构成低通滤波器，主要是为了EMC合规，所以其截止频率一定要大于13.56M。
三种参数均满足这一要求，那么剩下来的就主要是满足EMC规范，这块不清楚。
从另一个角度猜一下，如果客户不关心EMC 的影响，只要读卡器能工作就可，那么上面参数随便取，也就没人关心了。
居善地，心善渊，与善仁，言善信，政善治，事善能，动善时。
∙ 发消息zddxmu3 主题 0 好友 112 积分游客∙ 发消息9#发表于 2011-2-25 19:22:55 |只看该作者谢谢楼上回复，经过调试发现并不仅仅是EMC 方面的不同，不同的参数下的读卡距离也不同，测试出来的场强也不同，不知道有没有这方面的理论说法呢zddxmu 3主题 0 好友 112 积分游客10#发表于 2011-2-25 19:55:27 |只看该作者1.0uH,2*68pf 的这个低通滤波截止频率计算出来时13.65MhZ ，这三者中这个的滤波的效果是最好的，因为它刚好比13.56要大一点。
50MHz分立LC匹配网络设计
燕山大学课程设计说明书题目：50MHz分立LC匹配网络设计学院（系）理学院年级专业： 10级电子信息科学与技术学号：学生姓名：王春雨指导教师：徐天赋郭得峰教师职称：讲师讲师燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：理学院基层教学单位： 10电子信息科学与技术年月日50MHz分立LC匹配网络设计王春雨理学院10级电子信息科学与技术摘要：本文设计一个中心频率工作在80MHz，采纳分立LC元件的匹配网络。
源阻抗Zs=25-j*25Ohm 负载阻抗Zl=100-j*15Ohm，由于频率不高，分立器件的计生参数对整体性能的阻碍能够忽略不计。
负载阻抗等于信源内阻抗的共轭值，即它们的模相等而辐角之和为零。
这时在负载阻抗上能够取得最大功率，这种匹配条件称为共轭匹配。
由于阻抗匹配涉及到功率的传输，因此阻抗匹配在高频电路中很经常使用，也很重要。
关键字：分立LC元件；阻抗匹配；高频电路；功率传输ADS discrete LC impedance matching network designChunyu WangElectronic Information Science and Technology Class One，College of Science Abstract:This design operates at a center frequency of 80MHz, using discrete LC matching network components. Source impedance Zs = 25-j * 25Ohm load impedance Zl = 100-j * 15Ohm, since the frequency is not high, discrete devices IPPF parameters impact on the overall performance is negligible. Load the source impedance is equal to the conjugate value of the internal impedance, that is, they are equal and the modulus and argument of zero. Then in the load impedance can be obtained on the maximum power, this matching condition is called conjugate match. Since the impedance matching involves the transmission of power, so that impedance matching is commonly used in high-frequency circuits, is also important.Key words:discrete LC ;Impedance matching ;high-frequency circuits ;Power Transmission一原理阻抗匹配（Impedance matching）。
非接触智能卡读写器50Ω匹配天线的设计
Ｆｒ ｔ ｕ ｈ ｒ ｓａ ｄ ｅｓ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ｉ Ｇｒｕ ｎ ｏ ａ ｋ ｉｓ－ ｔｏ ’ ｄ ｒｓ ａ ａ ｇ ｈ ｕＲａｌ ｏ ｐＹｕ ｔｎ Ｂ ｎ — ｇ
ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ∞ ． Ｌ ｄ ，５ ０ ５ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ Ｃｈ ｎ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ， ｔ ． １ ６ ６， ａ ｇ ｈ ｕ， ｉ ａ
的天线 ， 取决于应用需求 ， 可以有 ２种不 同的选择 ：
５ 匹配天线 或 直接 匹配 天 线 。通 常 ， 种天 线 的 ０Ｑ 两
匹配天线的设计 ， 包括读写器端 以及 天线端 的匹配 电路 的设
计 。对读写器 到卡的数据传 输、 卡到 读写器 的数据传 输、 天
电路是类似的 ， 都包括 以下部分 ： 接 收卡发送 数 ①
车
接收 电路
站 计 ●
广 ： ］ 生 Ｑ匹 Ｈ 天线 ｌ
算
机
引脚 Ｘ Ｔ１
引 脚Ｔ Ｘ２
滤波／ 抗 阻
传输 电路
ｌ 路ｌｕ 配电
ｍ ．Ｔｈ ａ ｄ ｒ ｄ ｈｐ ｉ ５ １ ｓｐ ｌ ｄ ｂ ＨＩ ＰＳ ａ ｄ ｅｃ ｒ ｅ ｅ ｃ ｉ ＲＣ ３ ｕ ｐｉ ｙ Ｐ Ｕ ａ ｒ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓｐ ｐ ｋ ｓａｄ ｔｉ ｄ ｄ ｓｒｐｉｎ ｏ ｈ ａａ ｔａ ｓｏｍａ ｉ ｈ ａ ｅ ｍａ ｅ ｅａｌ ｅｃｉｔ ｆｔ ｅｄ ｔ ｒｎ ｆｒ — ｒ ｅ ｏ
２ ＩＯ １４ ３Ｔ ｐ Ｂ的射 频接 口 Ｓ ４ ｙｅ ４ Ａ／
ＩＯ １４ ３ ｙｅＡ标准规 定读写器 到卡的信 Ｓ ４ ｐ ４ Ｔ
号是 １０ ＡＳ 幅 控 频 移 编 码 ） Ｍｉｅ （ 阵 编 ０％ Ｋ（ 、 ｌｒ 矩 ｌ
ｂ ｅ ｐ ｌ ｄ ｎ ｈ ｉｄ ｓｒ ｆ ｅ ｎ ａ ｐｉ ｉ ｔ ｅ ｎ ｕ ｔｙ ｏ Ａｕｏ ｔ Ｆ ｒ Ｃ Ｕｃｉｎ ｅ ｔｍａ ｃ ａｅ ｏ ｅｔ ｉ ｏ
基于RC531芯片的射频读卡器原理
基于RC531芯片的射频读卡器原理薛红昌【摘要】RC531芯片是NXP公司推出的一块专用于射频领域的芯片。
本论文从RC531芯片外围电路搭建及阻抗匹配这2个方面入手，阐述射频读卡器的两种设计方案，进一步指出射频读卡器使用中需注意事项。
【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2016(045)0z1【总页数】6页(P35-40)【关键词】RFID;电子标签;RC531芯片;射频读卡器【作者】薛红昌【作者单位】广州广电运通金融电子股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TP3DOl:10.3969/j.jssn.1009-9492.2016.z1.006现代社会，RFID标签已渗透到我们生活的方方面面。
例如，在零售领域，通过在商品上粘贴RFID标签来实现商品销售数据实时统计，补货，防盗窃等。
在智能交通领域，ETC（ Electronic Toll Collection ）不停车收费系统，通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站的微波天线之间通讯，利用网络与银行系统结算，使车辆不需停车就可交纳路桥费，极大减少高速路拥堵现象。
AFC自动售检票系统中，对于硬币钱箱，单程票箱均使用RFID标签来标示箱子ID及更换信息，从而减少人工记录的繁琐流程。
本文就射频读卡器设计原理及应用做一些研究。
RFID电子标签按供电方式可分为有源卡和无源卡。
无源RFID电子标签，比如，饭卡，羊城通，银行卡，考勤卡，门禁卡，身份证等，读写距离较近，归类于近场耦合卡。
其工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ，超高频915MHZ。
有源RFID电子标签，自带供电电源，使通讯距离可达到15m。
广泛应用于ETC不停车收费系统，集装箱智能检测等远距离领域，其工作频率有超高频433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。
Mifare是NXP公司推出的遵守ISO14443A标准的射频卡，包Mifare S50、Mifare S70、Mifare UltraLight、Mifare Pro、Mifare Desfire等。
50欧阻抗天线设计方案
两层板（双面板）如何控制50欧特性阻抗的设计技巧我们都知道，在射频电路的设计过程中，走线保持50欧姆的特性阻抗是一件很重要的事情，尤其是在Wi-Fi产品的射频电路设计过程中，由于工作频率很高（2.4GHz或者5.8GHz），特性阻抗的控制就显得更加重要了。
如果特性阻抗没有很好的控制在50欧姆，那么将会给射频工程师的工作带来很大的麻烦。
什么是特性阻抗?是指当导体中有电子”讯号”波形之传播时，其电压对电流的比值称为”阻抗Impedance”。
由于交流电路中或在高频情况下，原已混杂有其它因素(如容抗、感抗等)的”Resistance”，已不再只是简单直流电的”欧姆电阻”(OhmicResistance)，故在电路中不宜再称为”电阻”，而应改称为”阻抗”。
不过到了真正用到”Impedance阻抗”的交流电情况时，免不了会造成混淆，为了有所区别起见，只好将电子讯号者称为”特性阻抗”。
电路板线路中的讯号传播时，影响其”特性阻抗”的因素有线路的截面积，线路与接地层之间绝绿材质的厚度，以及其介质常数等三项。
目前已有许多高频高传输速度的板子，已要求”特性阻抗”须控制在某一范围之内，则板子在制造过程中，必须认真考虑上述三项重要的参数以及其它配合的条件。
两层板如何有效的控制特性阻抗？在四层板或者六层板的时候，我们一般会在顶层（top）走射频的线，然后再第二层会是完整的地平面，这样顶层和第二层的之间的电介质是很薄的，顶层的线不用很宽就可以满足50欧姆的特性阻抗（在其他情况相同的情况下，走线越宽，特性阻抗越小）。
但是，在两层板的情况下，就不一样了。
两层板时，为了保证电路板的强度，我们不可能用很薄的电路板去做，这时，顶层和底层（参考面）之间的间距就会很大，如果还是用原来的办法控制50欧姆的特性阻抗，那么顶层的走线必须很宽。
例如我们假设板子的厚度是39.6mil(1mm)，按照常规的做法，在Polar中设计，如下图线宽70mil，这是一个近乎荒谬的结论，简直令人抓狂。
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1 系统配置
基于RC531的读写器系统配置如图所示。
对于连接到读写芯片的天线，可以有2种不同的天线供选择，取决于应用需求：
z50Ω匹配天线或
z直接匹配天线
通常，两种天线的电路是类似的，都包括以下部分：
z接收卡发送的数据的接收电路。
z滤波和阻抗传输电路，用于滤除高次谐波和优化功率传输到读卡天线。
z天线线圈的匹配电路，需要根据实际需要设计不同的天线线圈，以及选择直接或同轴电缆连接到读写芯片。
图1 系统配置
2 ISO14443A/B的射频接口
ISO14443 Type A 标准规定读写器到卡的信号是 100% ASK，Miller编码，卡到读写器的信号使用子载波OOK调制，曼彻斯特编码，子载波频率847.5 kHz。
ISO14443 Type B 标准规定读写器到卡的信号是 10% ASK，NRZ编码，卡到读写器的信号使用子载波BPSK调制，NRZ-L编码，子载波频率847.5 kHz。
Type A/B的射频接口如下表：
能量传输卡被动式
工作频率 13.56MHz
通信方式半双工，读写器主动
数据传输率 105.9KHz
数据传输双向
2.1 读写器到卡的数据传输
读写器到卡的数据传输使用半双工的通信模式，读写器主动方式。
天线的Q 值将会影响数据传输，关于天线Q 值的理论计算及匹配电路元件参数的计算稍后介绍。
2.2 卡到读写器的数据传输
数据从卡传输到读写器使用负载调制的原理。
由于天线调谐后天线上的电压常常几倍于电源电压，而读写器天线和卡天线属于弱耦合结构，卡产生的信号也非常小，要想检测到这么小的信号，需要一个设计良好的接收电路，因此，卡发出的信号使用子载波调制的技术，子载波负载调制使得信号更容易被接收到。
子载波频率是847.5KHz 。
基带信号-106KHz 106KHz -847.5KHz
847.5KHz 子载波制后
12.71MHz 14.41MH
z 13.56MHz 载波调后
图2 卡到读写器数据的频谱
3 RC531匹配电路和天线设计
3.1 基本设计原则
RC531是一个单片的读写器IC ，设计的读写距离可以达到10cm ，不需要外加的功率放大器。
有两种不同的天线和匹配电路可以选择，依赖于具体的应用。
如果电缆的长度大于30mm ，则要选择50Ω匹配天线，如果电缆长度小于30mm ，则选择直接匹配天线。
直接匹配天线：能够用来构造一个紧凑的读写器系统，如安装在一个小盒子里的读写器
或手持式读写器。
50Ω匹配天线：能够很容易的解决读写器和天线之间长距离传输的问题，使用同轴电缆连接。
在读写器匹配电路和天线之间用同轴电缆连接，电缆长度可以达到10米。
3.2 天线尺寸的估算
读写器可以达到的读写距离依赖于下面几个因素：
z 读写器天线的尺寸；
z 天线的匹配电路的性能；
z 周围环境的影响。
卡的能量由读写器提供，卡要达到一个可工作的能量依赖于读写器天线和卡的距离。
能量的传输基于变压器的原理，描述变压器的一个重要的参数是耦合系数，这取决于读写器天线和卡天线的距离，以及天线的大小。
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 天线半径
R(m)
读0.08
写
距
离0.06
F(R)
(m)
图3 天线半径和读写距离的关系
4 50Ω匹配天线
4.1 EMC电路
读写器的操作频率是13.56MHz，这个频率由方波振荡器产生，包含有很多高次谐波。
为了达到合格的EMC标准，高次谐波必须被滤除。
除了设计多层线路板改善EMC外，还必须使用低通滤波器。
如图所示，低通滤波电路由L0和C0组成。
元件参数值备注
ACL3225S-T
±10% TDK
L0 1.0uH
±2% NP0材料
C0 47pF
R1 820Ω±5%
R2 2.7k
±5%
±2% NP0材料
C3 15pF
C4 100nF
±2% NP0材料
±2% NP0材料
C1 82pF
±2% NP0材料
C2a 69pF
C2b 0-30pF
1812WBT-3
T1 1:1变压器 Coilcraft
图4 50Ω匹配电路
4.2 接收电路
RC531使用内部的VMID信号作为接收电路的偏置，为了消除干扰，VMID到地还要
连接一个电容，读写器接收部分还需要在RX脚和VMID脚之间连接分压电阻，在读写天线和分压电路之间还要串联一个电容。
接收电路由R1、R2、C3、C4组成。
4.3 读写器50Ω匹配电路
为了把RC531连接到50Ω同轴电缆，必须设计一个阻抗传输电路。
阻抗传输电路由以下部分组成：
z EMC滤波电路；
z RC531的低阻输出到50Ω的阻抗传输；
z RC531的平衡输出脚TX1、TX2，要进行平衡到不平衡转换才能连接到同轴电缆。
设计满足这种需求的电路需要平衡变压器或者不平衡变压器，如图所示使用的是不平衡变压器。
L0和C0组成EMC滤波电路，L0、C0、C1组成一个T型滤波电路，T1必须是1：1变压器，并且匹配到50Ω。
4.4 天线50Ω匹配电路
设计一个天线匹配到50Ω必须满足以下要求，首先确定线圈的形状和电感，其次设计一个阻抗传输电路，实现低阻的天线到50Ω同轴电缆的阻抗传输。
另外还需要一个13.56MHz 谐振电路来在天线上产生高电压。
1、天线的等效电路
天线线圈能够看作如下的等效电路，天线线圈具有电感Lant，线圈还具有串联电阻Rant，线圈之间还有分布电容Cant。
建议使用阻抗分析仪测量天线的等效电路。
这些数据能够为计算天线的品质因素（Q值）及天线调谐提供依据。
图5 天线等效电路
2、品质因素
下面的计算假设天线的电感Lant和电阻Rant是已知的。
要正确地调谐天线和达到最佳性能，天线的品质因素(Q值)是一个重要的参数。
天线的品质因素按入下公式计算：Q = ω * Lant / Rant , ω = 2πf
天线的Q值通常在50~100之间，在下面还会看到，这个值必须减少。
由于TypeA的读写器到卡的信号脉冲宽度是3us。
带宽B的定义如下：
B = f/Q
时间带宽积：
B*T >= 1
需要的Q值如下计算：
Q <= f * T
<= 13.56MHz * 3us
<= 40.68
由于元件参数的误差，推荐的Q值是35，需要增加外接电阻来降低Q值，如图所示。
外接电阻如下计算：
Rext = ω * Lant / Q – Rant = ω * Lant / 35 – Rant
图6 外接电阻降低Q值
3、匹配电路电容的计算
如图是天线50Ω匹配电路。
匹配通过一个串联电容和一个并联电容来完成。
输入阻抗Z 是50Ω。
图7 天线匹配电路
Cs和Cp按如下公式计算：
Cs = 1/ (ω2* Lant) * ((Rext + Rant)/Z)1/2
Cp = 1/ (ω2* Lant) - Cs
Cs和Cp必须是贴片NP0介质的电容，以达到较高的温度稳定性。