Mifare 1 IC卡的物理组成及卡片上天线的研究
文章出处：//wmjiuwei.com 作者：佚名 人气： 发表时间：2011年09月18日
在卡片上的微晶片外面一般封装了保护层。保护层可以防止微晶片被折叠，扭曲等众多对卡片实施非正常的物理🌳性损坏。同时也防止微晶片受到紫外线的辐射，使卡片能长久地被使用。
&nb🅘sp; 但从电性能的角度来看，由于加入了保护层，使IC与卡片上的天线组成的振荡回路的频率将发生变化。因为，保护层给IC微晶片增加了一个输入回路电容Cmount。尽管这个电容只有几个pf 至几十个pf，但对于要求频率精度，稳定度等都很高的非接触式IC智能射频卡来说，也将是很重要的。
Mifare 1 IC智能(射频)卡
卡片上的等效电路如下：
(不带IC微晶片的天线 ) (IC𝄹 微♕晶片)
整个卡片的自由振荡频率计算方法：
🌌 说明：&nb﷽sp;
l &nbs🎐p; fres ：卡片的振荡频率，应为13.56MHz
l Rcoiꦅl ：天线线圈的电阻，约6.07欧娒
&🎀nbsp; l 🎐 Lcoil ：天线线圈的电感，约 3.6 μH
🅺; l Ccoil ：天线线圈的电容，约 5pf
; ꦬ l 🃏; Cpack ：天线线圈的封装后引入的电容, 约 5pf
l&nbs𝐆p; 🍬; Cic ：IC微晶片的电容，约 16pf
l Cmount ：IC微晶片的安装后引入的电容, 约 几个pf ~ 几十个p𝓀f
;&nꦚbsp; l &🏅nbsp; La ：天线线圈与IC微晶片的接触点a
l 𝔍 Lb ：天线线圈与IC微晶片的接触点❀b
其中，
天线线圈的电感：
l &nbs💧p; L ： 天线线圈一圈的长度
ཧ l &n🎃bsp; N ：天线线圈圈数，一般为4圈
l &nbs🀅p; D ：天线线圈直径或导体的宽度
&n꧑bsp; l ꩵ P ：由天线线圈的技术而定的N的指数因子，如下表所示：
; 上述天线线圈的电感的公式只能作ꦚ为首次估测之用，实际的天线线圈的电感必须通过仪器♎测量而定，但偏差不会很大。
一般 天线线圈的电感 : Lcoil < 4.2μH, 实际中推荐在 3ꦍ.6μH 左右为最优。
天线线圈的品质因数 Qcoil ：
&nb𒈔sp;&nbs🃏p; 一般天线线圈的品质因数 30 < Qcoil < 60。
&🧔nbsp; 实际中,品质因数Qcoil在>𓆉30后的增加量,对卡片的操作距离的增加无明显帮助;品质因数Qcoil必须<60 ,以确保数据通信稳定，可靠，否则天线的有效工作距离内有死区，而不能可靠地进行数据通信。
天线线圈的矩形面积S总：
S总 必须 > 11200 mm2&🍃nbsp; S总 = S 平均 * 🐻 N圈
所以S 平均 必须 🍸> 11200 mm2 / N圈
𒀰; 一般,S 平均 >= 2778 mm2 (当卡片上的天线线圈的矩形面积的 长 X 宽𒉰 = 40mm X 70 mm时)。
实际中，推荐S 平均🧸 在3330 mm2左右。即，实际设计⛎时，卡片上的天线线圈的矩形面积的长和宽应为：74mm 和45mm，天线线圈的圈数N为4圈，则这样制作出的卡片将能保证通信的距离。
