RFID Leser mit spezieller Antenne

[Johnny S. (sgt_johnny)]

Ich habe hier einen billigst-China RFID Leser für 13,56MHz. Dieser hatt 
eine ähnliche Antennengrösse wie andere Leser welche ich besitze, und 
der Chipsatz ist auch ein NXP PN532.

Jedoch liest der China-Leser namens "ACS-NFC" viel besser als andere 
Leser. Ich habe Ihn also auseinander gebaut, und die Antenne im Anhang 
entdeckt. Es scheint so, als sind auf den beiden Innnelagen die 
Antennenwindungen und auf Bottom und Top wurde jeweils eine Ground-Plane 
über die Antennenwindungen gepackt. Sowas habe ich noch nie gesehen, und 
ich war immer der Meinung, das GND in der nähe von Antennen die Leistung 
eher verschlechtert.

Kann mir allenfalls jemand erläutern warum hier die GND Fläche so gelegt 
wurde, und wie sich dies allenfalls auf die Antennewindungen auswirkt?

[Müllheim (Gast)]

Ist das überhaupt eine 4lagige Platine?

[oerks (Gast)]

> viel besser als andere Leser.

Da hat sich der Chinese wohl mehr Muehe bei der Antennenanpassung
gegeben als die Konkurrenz. Und die eingesetzten Bauteile stammen
womoeglich auch eher von der Rolle mit 1 %-Aufdruck.

HF sieht nur einfach aus. Ist es aber nicht

[Johnny S. (sgt_johnny)]

Müllheim schrieb:
> Ist das überhaupt eine 4lagige Platine?

Ja

[oerks (Gast)]

> auf die Antennewindungen auswirkt?

Bau dir halt eine "induktive Schnueffelsonde" und miss die 
Feldverteilung.

Das ist ein einfacher Resonanzkreis mit einem Gleichrichter dahinter.
Die Gleichspannung kann dann jedes Multimeter messen.
Die Groesse der Sonde bestimmt die raeumliche Aufloesung.

[Johnny S. (sgt_johnny)]

oerks schrieb:
>> auf die Antennewindungen auswirkt?
>
> Bau dir halt eine "induktive Schnueffelsonde" und miss die
> Feldverteilung.
>
> Das ist ein einfacher Resonanzkreis mit einem Gleichrichter dahinter.
> Die Gleichspannung kann dann jedes Multimeter messen.
> Die Groesse der Sonde bestimmt die raeumliche Aufloesung.

Ich wäre eher daran interessiert welchen Effekt die GND-Fläche hat, also 
für was diese verwendet wird.

[Christoph Z. (rayelec)]

Erstaunlich! Wesentlich ist aber, das die GND-Flächen vorne offen sind, 
sonst würde das nicht funktionieren!
Was ich sicher sagen kann ist, dass die Antennenabstimmung wesentlichen 
Einfluss auf die Lesereichweite hat! Ich habe selbst (mit nur 
mittelmässigen HF-Kenntnissen) einen solchen Leser designt (auf Basis 
eines Ti-Chips).
Eine schlecht abgestimmte Antenne verringert die Reichweite locker um 
75%!
Auch wir haben die Antenne mittels Schnüffelsonde empirisch abgeglichen.

Interessant ist auch, dass verschiedene Karten mit gleichem 
RFID-Protokoll extrem unterschiedliche Ansprechreichweiten haben. Das 
ist vermutlich so gewollt. Bei uns hatte der Ski-Pass die höchste 
Reichweite, der Swisspass (Bahn) eine nur kurze Reichweite. Evt auch, 
weil dort zwei Systeme eingebaut sind.

[Christoph Z. (rayelec)]

Nachtrag: eventuell helfen die GND-Planes, das Streufeld zu verringern. 
Bei einem älteren MiFare-Reader habe ich an der Antenne wenn ich mich 
richtig erinnere über 20Vpp Amplitude gemessen. Die Sender haben z.T. 
richtig viel Power!

[Route_66 H. (route_66)]

Johnny S. schrieb:
> Ich wäre eher daran interessiert welchen Effekt die GND-Fläche hat, also
> für was diese verwendet wird.

Das ist eine abgeschirmte Rahmenantenne mit der Unterbrechung der 
elektrischen Schirmung gegenüber der Einspeisestelle.
So haben elektrische Felder weniger Störeinwirkung und die magnetische 
Komponente wird bevorzugt.
Warum Unterbrechung der Schirmung? - sonst hätte man eine ungewollte 
Kurzschlusswindung!

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Die Durchkontaktierungen an der Unterbrechungsstelle, sind das Brücken, 
die einzelne Windungen zu einer mehrfachen Wicklung verbinden? Wieviele 
sind das? Für eine spiralförmige Wicklung wäre ja nur eine einzige 
Brücke nötig.

Mit der Erklärung von Route66 bin ich einverstanden. Die Rahmenantenne 
nennt man ja oft Magnetantenne, obwohl es immer um elektromagnetische 
Wellen geht.

[Johnny S. (sgt_johnny)]

Christoph db1uq K. schrieb:
> Die Durchkontaktierungen an der Unterbrechungsstelle, sind das Brücken,
> die einzelne Windungen zu einer mehrfachen Wicklung verbinden? Wieviele
> sind das? Für eine spiralförmige Wicklung wäre ja nur eine einzige
> Brücke nötig.
>
> Mit der Erklärung von Route66 bin ich einverstanden. Die Rahmenantenne
> nennt man ja oft Magnetantenne, obwohl es immer um elektromagnetische
> Wellen geht.

Ja das sind Brücken. Kommt darauf an, wenn man z.b. eine Antenne mit 4 
Windungen macht braucht es oben und unten Brücken. Kommt halt darauf an, 
ob man eine Symetrische oder Nicht symetrische Antenne möchte

[Andi B. (andi_b2)]

Da hat sich der Entwickler halt an die Philips/NXP Design Guides 
gehalten. IIRC stand da mal drinnen, dass die GND Flächen sinnvoll sind 
zum Einhalten der EMV Anforderungen.

Kannst ja mal die Antenne vermessen (Abmessungen). Leicht möglich, dass 
die copy/paste aus einer der AppNotes ist.

[Andi B. (andi_b2)]

Btw. zu den unterschiedlich empfindlichen Karten, die schlechten sind 
meist nicht deswegen schlecht weil deren Hersteller nur sehr kurze 
Distanzen erreichen wollten, sonder einfach deswegen, weil so manche 
Kartenhersteller keine Ahnung haben, wie man die Antenne in der Karte 
richtig baut und abgleicht.

[oerks (Gast)]

> über 20Vpp Amplitude gemessen. Die Sender haben z.T.
> richtig viel Power!

So eine Schnueffelsonde liefert 30-40 V (DC) schon im Feld bei
einem 0.2 W Leser.


> Ich wäre eher daran interessiert welchen Effekt die GND-Fläche hat

Ich habe solche Antenne nicht, und es hindert dich keiner
die Feldverteilung selber zu vermessen.
Guenstigstenfalls hat die Flaeche keinen Einfluss auf das H-Feld.

Gebratene, durch die Luft fliegende Tauben sind halt grad aus.

[Johnny S. (sgt_johnny)]

Andi B. schrieb:
> Btw. zu den unterschiedlich empfindlichen Karten, die schlechten sind
> meist nicht deswegen schlecht weil deren Hersteller nur sehr kurze
> Distanzen erreichen wollten, sonder einfach deswegen, weil so manche
> Kartenhersteller keine Ahnung haben, wie man die Antenne in der Karte
> richtig baut und abgleicht.

Das ist mir klar, aber wenn Karte "XYZ" auf Leser A schlechter gelesen 
wird als auf Leser B, dann liegt es meist am Leser.




oerks schrieb:
>> Ich wäre eher daran interessiert welchen Effekt die GND-Fläche hat
>
> Ich habe solche Antenne nicht, und es hindert dich keiner
> die Feldverteilung selber zu vermessen.
> Guenstigstenfalls hat die Flaeche keinen Einfluss auf das H-Feld.
>
> Gebratene, durch die Luft fliegende Tauben sind halt grad aus.

Meine Frage war auch eher so gemeint, ob das einen technischen 
Hintergrund hat, bzw. welcher. Das wäre jetz so ähnlich wie wenn jemand 
Fragen würde, warum bei High-Speed Signalen solche Meander in den 
Leiterbahnen sind...

[Rainer V. (a_zip)]

Vielleicht stellst du die Frage einfach noch mal im Forum 
HF...ect...Dort gibt es bestimmt Spezialisten, die sich in 
Antennenfragen auskennen!
Gruß Rainer