Найти тему
Янтарный отблеск

Как я измерила частоту антенны на батарейке телефона и определила, что это антенна – NFC

На днях сделала удивительное открытие. На старой батарейке «Samsung» обнаружила NFC-антенну. О чём была написана статья. Научно-популярная. Простым и понятным языком я попыталась рассказать людям о технических возможностях моего открытия.

Что вызвало шквал возмущений, из которых стало понятно, как много в нашем обществе людей, которые не знают, как выглядит классическая NFC-антенна, зато знают, куда мне пойти (к психиатру), чем заняться (варить борщ) и как определить мой возраст (в основном, убавляя мне лет двадцать, чтобы сказать, что я ещё мелкая и являюсь «жертвой ЕГЭ»).

Всю субботу мне было грустно. С одной стороны, меня печалило безобразное поведение отдельных читателей, с другой – я никак не могла взять в толк, что мешает людям, не верящим написанному на батарейке самим производителем – «Near Field Communication», взять и измерить рабочую частоту антенны с аналогичной батарейки, чтобы собственными глазами убедиться, что это – антенна NFC!

Рига, 13 января 2023
Рига, 13 января 2023

И так как борщ я уже варила (постный, на Новый год), то в воскресенье решила взять в руки инструменты и измерить рабочую частоту моей антенны.

В начале я очистила антенну от лишних слоёв. Это дало мне возможность определить её размеры штангенциркулем: в узкой части – 28,28 мм, в широкой части – 47,63 мм, ширина линии – 1 мм, расстояние между линиями – примерно 0,25 мм.

Рига, 15 января 2023
Рига, 15 января 2023
Рига, 15 января 2023
Рига, 15 января 2023

Так как для расчёта параметров антенны мне были нужны размеры квадратной антенны, то прямоугольник был преобразован в квадрат, каждая сторона которого составила 38 мм.

Полученные данные я внесла в онлайн калькулятор индуктивности плоской спиральной катушки. Индуктивность антенны получилась 1,12 микрогенри.

Онлайн калькулятор индуктивности плоской спиральной катушки
Онлайн калькулятор индуктивности плоской спиральной катушки

В паре с индуктивностью работает ёмкость. Измерить её можно было только электрически. Для этого я подпаяла два проводка к оборванным концам на батарейке, куда ранее подключалась антенна, и подсоединилась к ним ручным мультиметр-пинцетом.

Рига, 15 января 2023
Рига, 15 января 2023

Малая ёмкость – параметр чувствительный. Она зависит от качества соединения. Среднее значение составило от 60 до 70 пикофарад.

Рига, 15 января 2023
Рига, 15 января 2023

Пока я проводила измерения, убедилась, что выводы антенны никак не прозваниваются на золотые клеммы батарейки, что свидетельствует о том, что внутри контроллера батареи находится часть схемы NFC, через которую происходит соединение антенны с мобильным телефоном.

Полученные данные индуктивности и ёмкости я внесла в онлайн калькулятор расчёта частоты контура. Рабочая частота антенны составила 18,9 мегагерц.

Онлайн калькулятор расчёта частоты контура
Онлайн калькулятор расчёта частоты контура

Точность моих измерений, конечно, приблизительная, поскольку приборы и соединения имеют погрешность, а точное измерение ёмкости невозможно из-за наводок и паразитных ёмкостей. Но проведённого мною исследования вполне достаточно, чтобы убедиться, что рабочая частота антенны совпадает с порядком рабочих частот NFC.

Скажу больше: ёмкость антенны практически совпала с официально рекомендуемой ёмкостью, применяемой в схеме «Texas Instruments» для подключения антенн NFC:

Вышеуказанная схема.
Вышеуказанная схема.

Ну, а если вы хотите научиться не только измерять рабочую частоту антенны, но и варить вкусный постный борщ, пишите в комментариях.

Рига, 1 января 2023
Рига, 1 января 2023

Будет много запросов – обязательно выдам технические параметры своего борща в одной из следующих статей!

Материал оказался полезным? Ставьте лайк. Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые статьи.