Développement d’antennes
Nous développons des antennes magnétiques en champ proche pour des tâches de couplage définies entre l'appareil et la station distante. Les facteurs décisifs sont le volume de travail souhaité, l'environnement d'installation et l'installation électrique globale. Cela crée une antenne que nous concevons avec son adaptation et l'électronique associée.
Les antennes magnétiques en champ proche utilisent principalement le couplage inductif via le champ magnétique alternatif dans la zone de travail prévue. Une boucle conductrice de courant crée un flux magnétique qui induit une tension dans une deuxième boucle. Le couplage dépend de la géométrie, de la distance et de l'orientation mutuelle. C'est pourquoi nous définissons avant la conception à quelles positions l'énergie ou les données doivent être transmises et quels écarts de position sont autorisés.
Les tâches de projet possibles sont LF-RFID à 125 ou 134,2 kHz ainsi que HF-RFID et NFC à 13,56 MHz. Nous clarifierons quelle interface et quelles exigences standard sont pertinentes en fonction de votre produit. Nous prenons également en compte les coupleurs inductifs spécifiques au client et les zones de champ locales définies. La fréquence, la puissance et la distance de fonctionnement admissible sont déterminées spécifiquement pour le projet.
Nous comparons les boucles sur circuit imprimé, les enroulements de fil et, si la tâche s’y prête, les structures utilisant de la ferrite. La surface de la boucle, le nombre de spires, la largeur et l’espacement des conducteurs, ainsi que le matériau influencent l’inductance, les pertes et les capacités parasites. L’espace disponible ne suffit donc pas à déterminer la géométrie adaptée. L’antenne correspondante et la répartition du champ souhaitée font également partie de la conception.
Les pièces métalliques, les plans de masse, les batteries et les boîtiers peuvent désaccorder l'antenne et modifier le couplage. Nous examinons leur position par rapport à la boucle et vérifions si la distance, un cheminement modifié des conducteurs ou un matériau de ferrite approprié améliorent l'intégration. Nous sélectionnons les ferrites en fonction de la fréquence de fonctionnement et de la charge. Les pertes de matière et, le cas échéant, la saturation limitent leur utilité et sont prises en compte dans la conception.
Un facteur de qualité élevé peut accentuer la résonance, mais réduit la bande passante utilisable. Pour la transmission de données, la modulation et le régime transitoire doivent également convenir au système. Nous choisissons donc le facteur de qualité en charge selon l’application et étudions l’antenne avec son circuit de commande, son récepteur et l’équipement correspondant.
L’accord de résonance, l’adaptation d’impédance et, si nécessaire, un amortissement ciblé sont coordonnés lors de la conception du circuit. Nous tenons compte des tolérances des composants, des conducteurs de raccordement et des effets parasites du circuit imprimé. Pour les systèmes fortement couplés, nous examinons aussi l’effet de différentes distances et conditions de charge sur la résonance, le courant et les tensions. Une bonne adaptation à un point de mesure isolé est ainsi complétée par l’évaluation de la plage de fonctionnement prévue.
Notre démarche de développement associe analyse électromagnétique, simulation de circuits et accord pratique. Nous concevons le routage de l’antenne et le réseau d’adaptation d’impédance, construisons des prototypes et mesurons les propriétés électriques pertinentes. Selon la tâche, nous étudions l’impédance, la fréquence de résonance, le facteur de qualité, la réponse de transmission et le couplage à des positions représentatives.
L'évaluation finale est effectuée, si possible, avec le boîtier, l'électronique et la station distante dans la disposition prévue. Nous documentons les conditions de mesure, les valeurs des composants et la plage de travail atteinte. Cela permet d'évaluer spécifiquement les modifications apportées à la mécanique, aux circuits imprimés ou aux listes de pièces. Un croquis de l'espace d'installation, des informations sur les matériaux voisins, la fréquence de fonctionnement et l'interface ainsi que les distances et orientations cibles sont particulièrement utiles pour le démarrage du projet.
Cela dépend de la taille de l’antenne, de l’équipement correspondant, de la fréquence de fonctionnement, de la puissance et de l’environnement d’intégration. Nous définissons donc un volume de fonctionnement avec les orientations admissibles, puis le vérifions sur le montage.
Le métal influence les pertes, la résonance et la répartition du champ. Nous étudions la disposition précise et des mesures possibles telles que l’espacement, les modifications de géométrie ou l’emploi de ferrite. L’accord final est effectué dans l’environnement d’intégration prévu.
Une sonde de champ proche CEM est utilisée pour les mesures de champ local. Une antenne de communication inductive, quant à elle, est conçue pour être couplée à un équipement correspondant défini. La sonde de mesure, le coupleur et l'antenne de champ lointain ont des tâches et des critères de conception différents.
VOTRE PROCHAINE ÉTAPE
Nous clarifions vos objectifs et la portée de développement appropriée.