يقدم
إن NFC PCB، أو لوحة الدوائر المطبوعة للاتصالات الميدانية القريبة، هو نوع متخصص من لوحات الدوائر التي تدمج تقنية NFC مباشرة في تصميمها. NFC هو شكل من أشكال تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية التي تسمح بنقل البيانات عبر مسافات قصيرة، عادةً بضعة سنتيمترات. إن تضمين NFC في PCB يمكّن لوحة الدائرة من التواصل مع الأجهزة الأخرى التي تدعم تقنية NFC، مثل الهواتف الذكية وأنظمة الدفع وأنظمة التحكم في الوصول.
مبدأ العمل
NFC PCB هي تقنية صغيرة ولكنها ذكية للغاية تسمح للأجهزة بالتواصل بنقرة واحدة فقط. هذا هو جوهر NFC ثنائي الفينيل متعدد الكلور. جوهر النظام هو دمج شريحة NFC على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هذه الشريحة تشبه دماغ الجراحة. فهو يدير بروتوكولات الاتصال ويضمن أن كل شيء يسير بسلاسة. تتفوق شرائح NFC في التعامل مع اللغة المعقدة لاتصالات NFC، والتي تتضمن مجموعة من تقنيات تشفير البيانات والتعديل واكتشاف الأخطاء.
من أجل تنفيذ وظيفة NFC، نحتاج إلى هوائي. بالنسبة لمركبات NFC PCBs، تم تصميم الهوائي بذكاء داخل PCB نفسه. وهي مصنوعة من آثار موصلة على اللوحة، وتشكل حلقة حثية. تعد هذه الحلقة أمرًا بالغ الأهمية لأنها تمكن NFC PCB من توليد المجال الكهرومغناطيسي الذي يتيح اتصال NFC.
عندما يتم تقريب جهاز يدعم تقنية NFC، مثل الهاتف الذكي، من NFC PCB، فإنه يدخل في هذا المجال الكهرومغناطيسي. يؤدي هذا القرب إلى تنشيط شريحة NFC الموجودة على لوحة PCB وبدء الاتصال. يقوم الجهاز وNFC PCB بتبادل المعلومات من خلال هذا المجال، حيث يستخدمانه كقناة لنقل البيانات. إنه يشبه إلى حد ما إجراء محادثة سرية بلغة لا يفهمها إلا هم.
أحد الأشياء الرائعة في مركبات NFC PCBs هو تعدد استخداماتها للطاقة. ويمكن أن تعمل في الوضع السلبي ولا تحتاج إلى مصدر طاقة خاص بها، وبدلاً من ذلك تستمد الطاقة من المجال الكهرومغناطيسي الناتج عن قارئ NFC. تعتبر هذه الميزة مناسبة بشكل خاص للأجهزة الصغيرة حيث تكون المساحة والطاقة أعلى من قيمتها.
اعتبارات تصميم NFC PCB
تكوين الهوائي: يظهر هوائي NFC، الذي يتردد صداه عند 13.56 ميجاهرتز، بشكل تقليدي كتتبع ملف مستو على PCB. تشمل المعلمات القصوى ما يلي:
- عدد اللفات: الزيادة في عدد اللفات تزيد من الحث ولكنها تتطلب مساحة كبيرة على اللوحة. النطاق النموذجي هو 3-6 دورات.
- أبعاد الأثر: يمتد عرض الأثر عادةً من 1-5 مم، مع تباعد بين 0.25-1 مم تقريبًا.
- عيار النحاس: استخدام طبقة نحاسية أكثر سمكًا بوزن 2 أونصة يعزز الكفاءة.
- قطر الملف: يؤدي توسيع قطر الملف إلى تحسين الكفاءة، حيث يكون 25-70 مم نموذجيًا للأجهزة المدمجة.
- الاعتبارات الهندسية: في الغالب، يتم استخدام الأشكال الهندسية المربعة أو الدائرية.
تنسيق المعاوقة: يعد تحقيق تطابق المعاوقة مع الإدخال المضبوط لشريحة NFC بمعدل 13-15pF أمرًا بالغ الأهمية. يتم تحقيق ذلك من خلال دائرة مطابقة المعاوقة، والتي تستخدم عادة المكثفات.
الضبط الدقيق: يعد استخدام المكثفات الخزفية NP0/C0G عالية الجودة كعناصر ضبط أمرًا محوريًا لمعايرة الرنين بدقة عند 13.56 ميجاهرتز.
التدريع الكهرومغناطيسي: من الضروري وجود مستوى أرضي أسفل الهوائي لتخفيف التداخل الصادر عن الأجهزة الإلكترونية الداخلية للجهاز. وفي الوقت نفسه، يوفر الخزان المحمي الموجود أعلى الهوائي العزلة.
قمع EMI: يعد دمج المرشحات وخرزات الفريت والمكثفات مفيدًا في الحد من ضوضاء EMI للمصدر الموجود على اللوحة والتي قد تؤدي إلى الإضرار بأداء الهوائي.
طلب
تعد مركبات NFC PCBs (لوحات الدوائر المطبوعة للاتصالات الميدانية القريبة) من الأعاجيب التكنولوجية ذات التطبيقات المتنوعة. وهي ضرورية في أنظمة الدفع اللاتلامسية، فهي تتيح إجراء معاملات سريعة وآمنة. وفي مجال تكنولوجيا الهاتف المحمول، تعمل على تمكين الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء من التواصل دون عناء، مما يعزز إمكانية التشغيل البيني للأجهزة. إنها أساسية في التحكم في الوصول، وتسهيل الدخول إلى المباني وأنظمة النقل. يستفيد التسويق من NFC PCBs من خلال الإعلانات التفاعلية. في مجال الرعاية الصحية، يساعدون في تتبع المرضى وإدارة الأدوية. يقومون بتحسين الخدمات اللوجستية في إدارة المخزون وسلسلة التوريد. في الألعاب، يقدمون تجارب تفاعلية، وفي المنازل الذكية، يتحكمون في إعدادات الأجهزة ويخصصونها. في الأساس، تعد مركبات NFC PCBs أدوات متعددة الأوجه، وهي جزء لا يتجزأ من التفاعلات التكنولوجية الحديثة.
خاتمة
يعد NFC PCB أعجوبة من الهندسة الحديثة التي تجمع بين تصميم الدوائر المعقدة وتقنية NFC المبتكرة لإنشاء تجربة اتصال سلسة وفعالة. إنها لاعب رئيسي في مجال التكنولوجيا اللاتلامسية، حيث تدعم كل شيء بدءًا من المدفوعات الذكية وحتى النقل السريع للبيانات بين الأجهزة.
