Forum: HF, Funk und Felder NFC Spule wickeln (13.52MHz)


von MW (Gast)


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Hallo,

ich habe versucht eine Spule für ein PN532 NFC Lesegerät (Schaltplan: 
https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/026/820/original/rfid___nfc_pn532_16.png?1438272672) 
zu wickeln nachdem ich es mit einem Oszilloskop und Kurzwellenempfänger 
geschafft habe eine fertige Spule/Antenne (W7002 von Pulse, Datenblatt: 
https://productfinder.pulseeng.com/doc_type/WEB301/doc_num/L153/doc_part/L153.pdf) 
erfolgreich abzustimmen.

Es geht um 13.52MHz und meine Spule ist ein Quadrat, 70x70mm, 0.6mm 
Drahtdurchmesser, 6 Windungen. Während bei der fertigen Spule etwa 74pF 
Kapazität von jedem Ende nach GND nötig waren (ich habe C7/C8 im 
Schaltplan ersetzt) damit das möglichst stark schwingt darf ich nun 
überhaupt gar keine Kapazität hinzufügen (also C7/C8 im Schaltplan 
entfernt) weil es selbst mit 7pF immer schlechter wird bzw. die 
Amplitude meines Schwingkreises geringer wird. Die Reichweite von meiner 
Spule ist auch in etwa mit der fertigen vergleichbar bzw. nur minimal 
weniger, obwohl die fertige Antenne nur etwa 50x70mm groß ist (bzw. 
etwas kleiner). Was genau kann ich nun tun falls ich schon zu viel 
Kapazität habe bzw. falls ich die Reichweite noch steigern möchte? 
Gerade bei kleinen Tags habe ich nur etwa 35mm Reichweite, Adafruit hat 
mit einigen Anpassungen und einer kleineren Antenne aber 50mm geschafft 
(ganz am Ende ist eine Tabelle mit den Ergebnissen): 
https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/PN532_AntennaDesign_v1.0.pdf 
Mit einer Karte erreiche ich ähnliche Reichweiten wie in dem Dokument, 
aber ich denke es müsste durch die größere Spule im Vergleich zu dem 
Dokument eigentlich auch noch mehr möglich sein, aber was ist nun zu tun 
damit ich Kapazität hinzufügen kann/darf und damit das ganze dann 
vielleicht noch besser abstimmen kann und die Reichweite steigern kann? 
Dünnerer Draht? Mehr/weniger Windungen?

von Günter Lenz (Gast)


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von MW schrieb:
>aber was ist nun zu tun
>damit ich Kapazität hinzufügen kann/darf

Die Induktivität verringern, also weniger Windungen.
Wenn die Induktivität kleiner wird, muß die Kapazität
größer werden um wieder auf die selbe Resonanzfrequenz
zu kommen.

>Dünnerer Draht?

Dann wird die Güte schlechter, die Bandbreite größer.

https://de.wikipedia.org/wiki/Thomsonsche_Schwingungsgleichung

https://physik.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Thomsonsche_Schwingungsgleichung

von W.S. (Gast)


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MW schrieb:
> ich habe versucht eine Spule für ein PN532 NFC Lesegerät... zu wickeln

Lege dir eine Wobbler zu, dann kannst du die Resonanz besser sehen als 
bloß mit Oszi und Radio. Bei deiner Schilderung kommt mir der Verdacht, 
daß du dich bei den 6 Windungen verzählt hast.

W.S.

von MW (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Dann wird die Güte schlechter, die Bandbreite größer.

Welche Auswirkungen hätte eine schlechtere Güte in der Praxis? Also 
höhere Bandbreite ist klar, könnte ich damit vielleicht die Reichweite 
der Tags erhöhen falls die schlecht abgestimmt sind? Und bei gut 
abgestimmten Tags/Karten verringert sich die Reichweite?

W.S. schrieb:
> Bei deiner Schilderung kommt mir der Verdacht,
> daß du dich bei den 6 Windungen verzählt hast.

Also die 6 Windungen stimmen schon, verzählt habe ich mich da nicht. Die 
W7002 hat nur 3 Windungen.

Ist die Windungsanzahl denn für die Reichweite in irgendeiner Form 
relevant oder ist es egal ob es nun 2 oder 20 Windungen sind wenn es 
richtig abgestimmt ist?

von Josef L. (Gast)


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Wenn die Originalspule 70x50mm und 3 Windungen hat und du 70x70mm, also 
40% mehr Fläche und 6, also doppelt soviel Windungen aufbringst, wird 
die Induktivität 1,4 * 2² also ca. 6 mal höher ausfallen und damit der 
Wert für einen Parallelkondensator entsprechend niedriger. Bei der 
Originalspule ist aufgrund der angegebenen Resonanzfrequenz von einer 
Eigenkapazität von 5pF auszugehen, bei deiner selbstgewickelten wären 
dann etwa 10-15pF anzusetzen, auch das geht in die Richtung.

Wobei: Ich nehme an es ist eine abgestimmte Antenne? Dann bedeuten "mehr 
Windungen" nicht unbedingt "mehr Reichweite" oder "höhere 
Empfindlichkeit". Bedingt durch das Anpassungsnetzwerk kann dann u.U. 
die benötigte Resonanzfrequenz nicht mehr erreicht werden, man liegt 
immer drunter.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Habe auch mal bissel experimentiert, weil mich das interessiert hat.

Wickelkörper: eine Schachtel von einer LTO-Kassette, 110 mm x 115 mm 
Kantenlänge. Material ist PE, das sollte bei den Frequenzen relativ 
neutral sein.

6 Windungen Kupferlackdraht von 0,6 mm ergeben um die 13 µH, aber eine 
Eigenresonanz bei 11 MHz.  5 Windungen liegen immer noch unter 13,5 MHz, 
also mit 4 Windungen weiter gearbeitet. Die Induktivität liegt jetzt bei 
etwa 6 µH, und ich brauche um die 12 pF (als Trimmer) parallel für eine 
Resonanz bei 13,5 MHz.

von Robert M. (r0bm)



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MW schrieb:
> Es geht um 13.52MHz und meine Spule ist ein Quadrat, 70x70mm, 0.6mm
> Drahtdurchmesser, 6 Windungen.

Du liegst mit der Induktivität deiner Spule etwas zu weit außerhalb des 
empfohlenen Bereiches von 0,3...3uH. Die Eigenkapazität dürfte auch 
recht hoch sein um das vorhandene Anpassnetzwerk zu nutzen bzw. zu 
modifizieren.

Es wäre notwendig die genauen Daten der/einer selbgewickelten Spule zu 
kennen um ein passendes Anpassnetzwerk zu entwerfen.

MW schrieb:
> Während bei der fertigen Spule etwa 74pF
> Kapazität von jedem Ende nach GND nötig waren (ich habe C7/C8 im
> Schaltplan ersetzt) damit das möglichst stark schwingt...

Mit nur je 74pF für C7/8 lässt sich die W7002 von Pulse nicht auf 
13.56MHz abstimmen da die Induktivität laut DB bei nur 650nH liegt. Die 
im DB empfohlenen Bauteile für das Anpassnetzwerk stimmen leider auch 
nicht, hier hat wohl jemand die Werte aus dem DB einer anderen 
RFID-Spule blind übernommen(?). Wie groß die Kondensatoren in etwa sein 
müssten, kannst du dem Anhang entnehmen.

https://productfinder.pulseeng.com/doc_type/WEB301/doc_num/L153/doc_part/L153.pdf


Das korrigierte Anpassnetzwerk (v1.5) im Adafruit PN532 Breakout Board 
ist recht gut. Siehe Anhang. Die Resonanz leigt zwar leicht oberhalb von 
13.56MHz, ein RFID-Tag in der Nähe der Spule wird diese dann aber soweit 
verstimmen dass der Sender eine reelle Last bei 13.56MHz sieht. Die Güte 
der Spule liegt bei etwa 35.

https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/PN532_AntennaDesign_v1.0.pdf


Die Anpassung der gedruckten Antenne in der App-Note AN1445 von NXP (s. 
S.19f) ist auch sehr gut. Siehe Anhang. Die Last die der Sender sieht, 
liegt bei etwa 60 Ohm, was den Stromverbrauch der Endstufe senkt und den 
Leistungswirkungsgrad erhöht, ohne zu viel an Sendeleistung einbüßen zu 
müssen. Die Güte der Spule beträgt etwa 30.

https://my.eng.utah.edu/~mlewis/ref/NFC/AN1445.pdf

von Josef L. (Gast)


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Da die Werte der R im Anpassungsnetzwerk so niedrig sind, reicht es ja 
die Serien-/Parallelschaltung der Kondensatoren abzuschätzen:
Bei 2.9µH sind es ca. 18/2+56/2+11=48pF, bei 1.9µH 
(22-10%)/2+100/2+10=70pF und bei 0.65µH noch ca. 
(47-20%)/2+375/2+5=212pF, und mit der Induktivität kommt man jeweils auf 
etwa 13.6MHz. [Die -10/20% sind nur geschätzt was die Serienschaltung 
mit 220pF reduziert.]

Wobei der direkte Parallelkondensator durchaus im Bereich der 
Eigenkapazität der Spule liegen und somit entfallen könnte. Bei 
angepeiltem Q=30, also 3dB-Bandbreite 450kHz, sollte eine Abweichung des 
Gesamt-C-Wertes um ±1/Q also ±3.3% unkritisch sein, das wären hier 
±1.5/2.5/7pF ca.

von Bert 0. (maschinist)


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- Die Frequenz ist bestimmt 13,56 MHz, nicht 13,52 MHz.
- Die Induktivität sollte zwischen 1 und und 2 uH liegen damit
- die Güte des Antennenkreises um die 30 liegt. Der Hilfsträger, den das 
Tag erzeugt, 847,5 kHz, soll  noch durch die Antenne detektierbar sein, 
sonst ist Einbahnstraße.

Mit anderem Zirkus, 7 Wd. bei 70 x 70 cm braucht man nicht groß zu 
experimentieren, das ist viel zu viel Induktivität. Max. 3 Wd. würde ich 
bei der Fläche vorsehen, eher weniger, 2.

Gruß... Bert

von Roland E. (roland0815)


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Auf dem EVA-Board von TI sind für 13.56MHz 3 Windungen. Mehr braucht es 
nicht. Und die sind mit knapp 1mm breite auch recht üppig.

Den Rest macht eine saubere Anassung des NFC-Transceivers.

NFC sind vereinfacht gesagt, Trafos, die miteinander koppeln. Dickere 
Kabel-> Mehr Power. Kürzere Kabel->Mehr Power. Auf den magn. Fluss und 
die Kopplung der Spulen kommt es an.

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Bert 0. schrieb:
> Max. 3 Wd. würde ich bei der Fläche vorsehen, eher weniger, 2.

Deckt sich mit meinen Messungen oben. Ich hatte 6 µH mit 4 Windungen, 
allerdings eine doppelt so große Fläche. Wenn man die auf 3 Windungen 
reduziert, dürfte man gerade so bei den empfohlenen maximal 3 µH 
rauskommen.

von MW (Gast)


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Vorab erstmal vielen Dank für die Antworten. Ich habe nochmal etwas 
experimentiert und wenn ich mein Oszi an eine Seite der 
selbstgewickelten Antenne anklemme habe ich eine neue beste Reichweite 
von 10cm mit der Karte und 5cm mit dem Tag. Interessanterweise reicht es 
dafür schon aus, wenn ich den Tastkopf auf einer Seite der Antenne 
anklemme (mit aktiviertem Spannungsteiler), das Oszi selbst muss gar 
nicht angeschlossen sein und der Tastkopf kann also "in der Luft" 
hängen. Also vermute ich das die Kapazität des Tastkopfes das ganze 
verbessert? Dann benötige ich also doch noch minimal mehr Kapazität 
damit alles passt? Mit der Reichweite würde ich mich dann wohl auch 
zufrieden geben, oder könnte ich das tatsächlich noch signifikant 
verbessern wenn ich weniger Windungen nutze? Ich muss auch bedenken, 
dass je kleiner die Cs sind desto kleiner ist auch der "Abstand" der 
Werte in der Reihe, einen C mit z.B. 78,7pF gibt es nur schwer, wenn ich 
aber irgendwas zwischen 1 und 2 brauche habe ich dort einige Optionen 
und kann somit genauer abstimmen.

Jörg W. schrieb:
> 6 Windungen Kupferlackdraht von 0,6 mm ergeben um die 13 µH, aber eine
> Eigenresonanz bei 11 MHz.  5 Windungen liegen immer noch unter 13,5 MHz,
> also mit 4 Windungen weiter gearbeitet. Die Induktivität liegt jetzt bei
> etwa 6 µH, und ich brauche um die 12 pF (als Trimmer) parallel für eine
> Resonanz bei 13,5 MHz.

Dürfte ich fragen wie du das ermittelt hast? Hast du entsprechende 
Messgeräte dafür?

Robert M. schrieb:
> Du liegst mit der Induktivität deiner Spule etwas zu weit außerhalb des
> empfohlenen Bereiches von 0,3...3uH.

Inwiefern ist das schlimm bzw. welche Auswirkungen hat das in der 
Praxis?

Robert M. schrieb:
> Mit nur je 74pF für C7/8 lässt sich die W7002 von Pulse nicht auf
> 13.56MHz abstimmen da die Induktivität laut DB bei nur 650nH liegt.

Damit komme ich aber auf die maximal mögliche Reichweite, ich habe das 
experimentell ermittelt. Kann ich wirklich so falsch liegen wenn ich 7cm 
zu der Karte und 3.5cm zum Tag erreicht habe? Ich habe allerdings etwa 
15cm Krokodilklemmen verwendet um die Kondensatoren anzuschließen, 
eventuell hat das alles etwas beeinflusst, das ist ja auch zusätzliche 
Induktivität? Aber so extrem?

Robert M. schrieb:
> Die
> im DB empfohlenen Bauteile für das Anpassnetzwerk stimmen leider auch
> nicht, hier hat wohl jemand die Werte aus dem DB einer anderen
> RFID-Spule blind übernommen(?)

Eventuell hast du das falsch verstanden: Im Datenblatt steht "Includes 
C2a and C2b values", eventuell beziehen die sich also auf die "ganze 
Spule" und C2 wäre dann also die Reihenschaltung (über GND) von C2a und 
C2b, also 360pF pro Kondensator, Reihenschaltung macht dann 180pF gesamt 
wie im Datenblatt. Das ist zumindest nah an dem von dir errechneten 
dran.

Wofür sind eigentlich C3/C4? Machen die eine Impedanzanpassung? Woher 
weiß ich ob die bei mir passen?

Bert 0. schrieb:
> Die Frequenz ist bestimmt 13,56 MHz, nicht 13,52 MHz.

Ja stimmt, keine Ahnung wie ich auf 13.52MHz gekommen bin. Ändert aber 
das ganze nur unwesentlich, oder?

Bert 0. schrieb:
> Mit anderem Zirkus, 7 Wd. bei 70 x 70 cm braucht man nicht groß zu
> experimentieren, das ist viel zu viel Induktivität.

Warum funktioniert es dann so gut? Ich kriege damit immerhin bis zu 10cm 
Reichweite hin. Laut 
https://electronics.stackexchange.com/questions/154295/nfc-reader-long-range-antenna 
ist der praktisch erreichbare Abstand für eine 40x40mm Antenne bei 5cm, 
da bin ich mit meiner Karte ja schon deutlich drüber. Ich habe 
allerdings auch das dreifache an Fläche, wäre damit also auch 
theoretisch das dreifache an Distanz möglich wenn ich alles richtig 
mache?

Roland E. schrieb:
> NFC sind vereinfacht gesagt, Trafos, die miteinander koppeln. Dickere
> Kabel-> Mehr Power. Kürzere Kabel->Mehr Power. Auf den magn. Fluss und
> die Kopplung der Spulen kommt es an.

Warum nimmt man dann nicht einen dicken 1.5mm^2 (oder gar 2.5mm^2) 
Draht, wickelt den einmal rum und fertig? Das wäre dick und kurz.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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MW schrieb:

> Jörg W. schrieb:
>> 6 Windungen Kupferlackdraht von 0,6 mm ergeben um die 13 µH, aber eine
>> Eigenresonanz bei 11 MHz.  5 Windungen liegen immer noch unter 13,5 MHz,
>> also mit 4 Windungen weiter gearbeitet. Die Induktivität liegt jetzt bei
>> etwa 6 µH, und ich brauche um die 12 pF (als Trimmer) parallel für eine
>> Resonanz bei 13,5 MHz.
>
> Dürfte ich fragen wie du das ermittelt hast? Hast du entsprechende
> Messgeräte dafür?

Ja, ich bin Funkamateur, da neigt man dazu, sich im Laufe der Zeit 
Messgeräte für HF-Technik zu bauen oder zu kaufen. ;-)

Das LC-Meter ist ein Eigenbau, der sich ein bisschen an dem AADE-Gerät 
orientiert hat. Solche Geräte wurden hier schon diskutiert, und das 
misst zumindest bis ca. 1 µH herunter noch ziemlich genau.

Die Eigenresonanz habe ich ermittelt, indem ich einen NanoVNA möglichst 
kurz (keine weiteren parasitären Kapazitäten) an die Spule geklemmt 
habe.

von Gerd E. (robberknight)


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Jörg W. schrieb:
> Die Eigenresonanz habe ich ermittelt, indem ich einen NanoVNA möglichst
> kurz (keine weiteren parasitären Kapazitäten) an die Spule geklemmt
> habe.

Mit dem NanoVNA müsstest Du doch eigentlich auch L und C direkt in 
Abhängigkeit von der Frequenz angezeigt bekommen. Daher bräuchtest Du 
doch eigentlich kein extra LC-Meter, oder?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Gerd E. schrieb:
> Mit dem NanoVNA müsstest Du doch eigentlich auch L und C direkt in
> Abhängigkeit von der Frequenz angezeigt bekommen.

Kann sein. Da bin ich etwas althergebracht und traue meinem LC-Meter 
mehr übern Weg. :-)

von Wolfgang (Gast)


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MW schrieb:
> Ich muss auch bedenken,
> dass je kleiner die Cs sind desto kleiner ist auch der "Abstand" der
> Werte in der Reihe, einen C mit z.B. 78,7pF gibt es nur schwer

Für die Feinabstimmung könntest du verschieden große Cs in Serie und 
parallel schalten.
100p + 330p||33p -> 78.4p
Den Restfehler stimmst du über die Lage der Anschlusspins ab ;-)

von Gerd E. (robberknight)


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Jörg W. schrieb:
> Kann sein. Da bin ich etwas althergebracht und traue meinem LC-Meter
> mehr übern Weg. :-)

Wenn Du eh schon beides angeschlossen hast, kannst Du ja ne 
Kontrollmessung machen und die Werte beider Messgeräte vergleichen um 
noch mehr Sicherheit zu bekommen daß alles passt.

Mein LCR-Meter kann max. 100 kHz. Die Ergebnisse sind gut für 
Schaltregler, den ESR von Elkos etc. Aber wenn es über nen paar MHz 
hinaus gehen soll, finde ich VNAs besser geeignet - wenn natürlich auch 
komplizierter zu Bedienen mit Kalibrieren etc.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
> Für die Feinabstimmung könntest du verschieden große Cs in Serie und
> parallel schalten.

Man kann auch ganz klassisch einen Trimmer parallel schalten …

Gerd E. schrieb:
> Wenn Du eh schon beides angeschlossen hast, kannst Du ja ne
> Kontrollmessung machen und die Werte beider Messgeräte vergleichen

OK, muss ich die Spule nochmal an die SMA-Buchse löten und nachmessen. 
Hatte jetzt alles schon auseinander gebaut.

von oszi40 (Gast)


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Je nach Aufbau, Schaltungskapazität, Tastkopf ist eigentlich eine 
leichte Verstimmung zu erwarten. Deswegen würde ich in der 
Experimentierphase gleich einen Trimmer vorsehen und nur ganz lose 
eingekoppelt versuchen zu messen um die Verstimmung in Grenzen zu 
halten.

von Robert M. (r0bm)


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MW schrieb:
> Robert M. schrieb:
>> Du liegst mit der Induktivität deiner Spule etwas zu weit außerhalb des
>> empfohlenen Bereiches von 0,3...3uH.
>
> Inwiefern ist das schlimm bzw. welche Auswirkungen hat das in der
> Praxis?

Wird die Induktivität und damit indirekt die Eigenkapazität der Spule zu 
groß, fällt irgendwann die Eigenresonanz zu nahe oder gar unterhalb von 
13.56MHz und eine Anpassung ist nicht mehr möglich.

MW schrieb:
> Robert M. schrieb:
>> Mit nur je 74pF für C7/8 lässt sich die W7002 von Pulse nicht auf
>> 13.56MHz abstimmen da die Induktivität laut DB bei nur 650nH liegt.
>
> Damit komme ich aber auf die maximal mögliche Reichweite, ich habe das
> experimentell ermittelt. Kann ich wirklich so falsch liegen wenn ich 7cm
> zu der Karte und 3.5cm zum Tag erreicht habe? Ich habe allerdings etwa
> 15cm Krokodilklemmen verwendet um die Kondensatoren anzuschließen,
> eventuell hat das alles etwas beeinflusst, das ist ja auch zusätzliche
> Induktivität? Aber so extrem?

Mal abgesehen davon, dass man über 74pF in Reihe mit ~150nH (15cm 
Krokoklemmen) nicht mehr von einem Kondensator sprechen kann, bekommst 
du damit natürlich keine Resonanz bei 13,56MHz hin. Ohne Resonanz bei 
13,56MHz und korrekter Anpassung an das EMC-Filter ist das Filter selbst 
falsch abgeschlossen und der Sender bei 13,56MHz kurzgeschlossen.

MW schrieb:
> Eventuell hast du das falsch verstanden: Im Datenblatt steht "Includes
> C2a and C2b values", eventuell beziehen die sich also auf die "ganze
> Spule" und C2 wäre dann also die Reihenschaltung (über GND) von C2a und
> C2b, also 360pF pro Kondensator, Reihenschaltung macht dann 180pF gesamt
> wie im Datenblatt. Das ist zumindest nah an dem von dir errechneten
> dran.

Für Eintaktbetrieb wären die Werte durchaus OK. Im Gegentaktbetrieb, wie 
im DB dargestellt, wäre nicht nur C2 zu verdoppeln sondern auch C1 und 
zusätzlich auch noch Rq anzupassen.

MW schrieb:
> Wofür sind eigentlich C3/C4? Machen die eine Impedanzanpassung? Woher
> weiß ich ob die bei mir passen?

Die RFID-Spule ist Teil eines Parallelschwingkreises welcher hochohmig 
ist und über C3/4 an das niederohmigere EMC-Filter anzupassen ist. C3/4 
lässt sich berechnen (s. AN1445 von NXP), dazu musst du aber sämtliche 
Daten deiner RFID-Spule kennen.

von MW (Gast)


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Robert M. schrieb:
> MW schrieb:
>> Robert M. schrieb:
>>> Du liegst mit der Induktivität deiner Spule etwas zu weit außerhalb des
>>> empfohlenen Bereiches von 0,3...3uH.
>>
>> Inwiefern ist das schlimm bzw. welche Auswirkungen hat das in der
>> Praxis?
>
> Wird die Induktivität und damit indirekt die Eigenkapazität der Spule zu
> groß, fällt irgendwann die Eigenresonanz zu nahe oder gar unterhalb von
> 13.56MHz und eine Anpassung ist nicht mehr möglich.

Also könnte ich theoretisch, sofern ich mit den 6 Windungen noch knapp 
über den 13.56MHz bin, das so lassen und mit ein ganz klein wenig 
Kapazität abstimmen? Das ist nicht schlechter als 3 Windungen und mehr 
Kapazität?

Robert M. schrieb:
> MW schrieb:
>> Robert M. schrieb:
>>> Mit nur je 74pF für C7/8 lässt sich die W7002 von Pulse nicht auf
>>> 13.56MHz abstimmen da die Induktivität laut DB bei nur 650nH liegt.
>>
>> Damit komme ich aber auf die maximal mögliche Reichweite, ich habe das
>> experimentell ermittelt. Kann ich wirklich so falsch liegen wenn ich 7cm
>> zu der Karte und 3.5cm zum Tag erreicht habe? Ich habe allerdings etwa
>> 15cm Krokodilklemmen verwendet um die Kondensatoren anzuschließen,
>> eventuell hat das alles etwas beeinflusst, das ist ja auch zusätzliche
>> Induktivität? Aber so extrem?
>
> Mal abgesehen davon, dass man über 74pF in Reihe mit ~150nH (15cm
> Krokoklemmen) nicht mehr von einem Kondensator sprechen kann, bekommst
> du damit natürlich keine Resonanz bei 13,56MHz hin. Ohne Resonanz bei
> 13,56MHz und korrekter Anpassung an das EMC-Filter ist das Filter selbst
> falsch abgeschlossen und der Sender bei 13,56MHz kurzgeschlossen.

Das kann ich so nachvollziehen, habe ich selbst auch so ausgerechnet. 
Dennoch funktioniert es erstaunlich gut. Warum weicht die Theorie so von 
der Praxis ab? Irgendwo muss doch etwas sein was ich aktuell übersehe. 
Könnten eventuell die mit einem Cuttermesser durchtrennten Leiterbahnen 
wie kleine Kondensatoren wirken? Dann würden sie das aber auch bei 
meiner selbstgewickelten Antenne und dann sollte die Kapazität viel zu 
hoch sein....  An anderer Stelle habe ich den folgenden Hinweis 
bekommen:
> You do not want to tune the resonance for 13.56MHz, this is the frequency where 
your LC tank has highest impedance, i.e. there is no current in the  coil. Your 
target frequency is somewhere between 14MHz to 19MHz.

Oder habe ich durch Kroko und Kondensator einen weiteren Schwingkreis 
gebaut und zusammen mit dem eigentlichen/gewollten passt es dann 
zufällig genau? Ich versuche gerade zu verstehen warum es so gut 
funktioniert obwohl es laut Berechnungen deutlich daneben liegt, und das 
sowohl mit eigener Antenne als auch mit der fertigen. Eigentlich dürfte 
es doch überhaupt gar nicht funktionieren mit meinen Werten, dennoch 
habe ich eine ziemlich gute Reichweite. Wenn das nur mit der eigenen 
Antenne so wäre dann würde ich das auf unsauberes wickeln, falsche 
Annahmen bei der Berechnung der Induktivität etc. schieben, aber es ist 
ja dasselbe mit einer professionell gefertigten...

von Purzel H. (hacky)


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Die Reichweite von NFC ist in der Groessenordnung der Antennendimension. 
Bedeutet fuer groessere Reichweite braucht du einen groessere Antennen. 
Die Ski-karten haben eine feststehende Antenne von 50-70cm Durchmesser

von Robert M. (r0bm)


Angehängte Dateien:

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MW schrieb:
> Also könnte ich theoretisch, sofern ich mit den 6 Windungen noch knapp
> über den 13.56MHz bin, das so lassen und mit ein ganz klein wenig
> Kapazität abstimmen? Das ist nicht schlechter als 3 Windungen und mehr
> Kapazität?

Empfehlenswert wäre eine Spule mit einer Eigenresonanz größer 
30...40MHz. Ein Bsp. wo das nicht zutrifft findet sich im Anhang.

Die 6uH Spule wirkt bei 13,56MHz, bedingt durch die 
Eigenresonanzfrequenz von nur 16,8MHz, wie eine Induktivität (mittlerer 
Güte) in Höhe von 17,3uH. Dementsprechend klein sind die notwendigen 
Abstimm- und Anpasskondensatoren. Die Resonanzfrequenz hängt sehr stark 
von der Genauigkeit der Kondensatoren ab, das Netzwerk ist empfindlich 
und schwer abzustimmen.


MW schrieb:
> An anderer Stelle habe ich den folgenden Hinweis
> bekommen:
>> You do not want to tune the resonance for 13.56MHz, this is the frequency where
> your LC tank has highest impedance, i.e. there is no current in the
> coil. Your
> target frequency is somewhere between 14MHz to 19MHz.

Dies gilt nur für das EMC-Filter. Die Grenz- bzw. Resonanzfrequenz des 
Filter sollte oberhalb von ~14,5MHZ aber deutlich unterhalb der 
doppelten Nutzfrequenz liegen. Irgendwo im Bereich 14,5...22MHz wäre OK.
Einen Kommentar zu "there is no current in the coil" spare ich mir.


MW schrieb:
> Oder habe ich durch Kroko und Kondensator einen weiteren Schwingkreis
> gebaut und zusammen mit dem eigentlichen/gewollten passt es dann
> zufällig genau? Ich versuche gerade zu verstehen warum es so gut
> funktioniert obwohl es laut Berechnungen deutlich daneben liegt, und das
> sowohl mit eigener Antenne als auch mit der fertigen. Eigentlich dürfte
> es doch überhaupt gar nicht funktionieren mit meinen Werten, dennoch
> habe ich eine ziemlich gute Reichweite.

Keine Ahnung warum es funktioniert. Freu dich das es tut. Die 15cm 
Krokoklemmen an den 74pF Cs helfen keinen Deut bezüglich Resonanz bei 
13.56MHz.
Du könntest zu Vergleichszwecken die Spule von Pulse, wie weiter oben 
gezeigt, mit den richtigen Abstimm- und Anpasskondensatoren versehen und 
auf Funktion bzw. Reichweite mit RFID-Tags unterschiedlicher Größe 
prüfen.

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