Hier ist ein Scan einer abisolierten MIFARE Ultralight-Smartcard
Das ist eine Plastikfolie mit (ich nehme an Aluminium) Folienverdrahtung, die als Antenne sowohl für die Stromversorgung des Chips als auch für die Bereitstellung von Funkkommunikation dient.
Zwei Dinge sehen verdächtig aus.
Erstens gibt es einen breiten Streifen rechts (auf den der Pfeil zeigt) - einen breiten, sorgfältig gefertigten Metallstreifen, der mit nichts verbunden ist.
Zweitens notiere, was zwischen den Punkten A und B passiert, die ich mit einer gepunkteten Linie verbunden habe. Es gibt einen Metallstreifen, der von B nach links zum Kartenrand und dann nach unten zum Ende des "Tunnels" verläuft und die Drähte kreuzt. Dieses Ende des Tunnels ist auch mit dem Streifen verbunden, der zu Punkt A führt. Es sieht also aus wie der Streifen vom "Tunnel" -Ende zum Punkt B kann durch einfaches Verbinden der Punkte A und B und somit Einsparen von Metall beseitigt werden.
Warum sind diese beiden scheinbar nutzlosen Verdrahtungselemente in der Schaltung vorhanden?
Antworten:
Bei diesem Streifen handelt es sich um eine Patch-Antenne , die nichts anderes als ein auf einer Leiterplatte oder Ähnlichem gedruckter Draht ist, der wie eine Antenne strahlt.
Bei dem nicht angeschlossenen Streifen auf der rechten Seite handelt es sich wahrscheinlich um ein Reflektorelement, das keinen Strom von einer direkten Verbindung empfängt, sondern zur Verbesserung der Strahlungseigenschaften oder der Eingangsimpedanz elektrisch mit dem Rest des Patches gekoppelt ist (diese Antennen sind sehr resonanzempfindlich) ).
Es gibt zwar theoretische Überlegungen zu Mikrostreifen- (Patch-) Antennen, diese sind jedoch nicht so einfach zu analysieren wie Dipole oder "normale" Antennen, und ein großer Teil ihrer Konstruktion erfolgt numerisch. Sie können leicht als schwarze Magie angesehen werden .
Ich versuche zu verstehen, ob AB wirklich verbunden sind oder nicht:
Auf den ersten Blick würde ich sagen, dass sie nicht verbunden sind, aber die abgerundeten Bereiche sind die Pads, um die Enden der Antenne mit dem Transceiver zu verbinden. Es würde im Einklang mit dem dunklen Weg nach A stehen.
Oder, aber das kann sein oder nicht: Einige Patch-Antennen bestehen aus zwei "unabhängigen" Strahlungselementen, von denen eines oder beide vom Signal gespeist werden; Diese Elemente wirken wie eine Yagi-Antenne zusammen und liefern eine gerichtetere Strahlung. Es kann also auch sein, dass es zwei verschiedene Schleifen gibt, aber es ist nur eine Hyphotese.
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Ich werde Clabacchios "Maybes" hinzufügen.
Wie er sagt, ist der Streifen auf der rechten Seite wahrscheinlich ein Resonanzelement, das mit der Hauptschleife gekoppelt ist und deren Eigenschaften so modifiziert, dass sie hoffentlich von Vorteil sind.
Die Schleife in der unteren linken Ecke (siehe unten) ist eine Kopplungsschleife, die die Transformatorwirkung zwischen der Hauptschleife und der Last bereitstellt.
Die Hauptwicklung ist 6 Windungen (es sieht aus wie 5+, aber die Natur erlaubt keine Teilwindungen).
Die Kopplung zwischen der Singleturn-Schleife (Bild unten extrahiert) und der Hauptschleife ergibt eine 6: 1-Spannungstransformation und eine 36: 1-Impedanztransformation.
Vermutlich fanden es die Designer sinnvoll, dies zu tun.
Die Verwendung eines Impedanztransformators zwischen einem Schwingkreis und einem Treiber oder Empfänger ist üblich, da er leichter Schwingkreise mit hoher Impedanz und hoher Güte mit relativ höheren Spannungen ermöglicht.
Die "Entnahmestelle" wird Teil der schwarzen Magie sein, auf die sich Clabacchio bezieht. Solche Konstruktionen müssen sich mit verteilter Induktivität und Kapazität befassen, die Impedanz des Windungsabstands und des Substratmaterials beeinflussen und vieles mehr. Große Mengen an Erfahrung, Können, Zeit und etwas Glück sind normalerweise mit recht einfach aussehenden Designs verbunden.
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Die Menge an Metall ist definitiv nicht das Problem, wenn es darum geht, Leiterbahnen auf Hochfrequenzplatinen zu routen. Die Spurlänge (relativ zur Wellenlänge) ist sehr wichtig, da sie die Phasenverschiebung beeinflusst. Und der Schleifenbereich beeinflusst die Kopplung.
Sie können sich Spuren nicht als Leiter vorstellen, die Knoten im Schaltplan ideal verbinden. Sie sind Antennen, Verzögerungen, resonante Mikrostreifen, Induktivitäten. Viel HF-Theorie beschäftigt sich mit Wellenleiterdesign.
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