Versterker t.b.v. ISO10373 & ISO14443 testing

Ik ben bezig met het implementeren van een z.g.n. reference PCD en een reference PICC, volgens de ISO10373 standaard.

Deze reference PCD (een print, die via een antenne + wat passives, een 13.56MHz veld uitstuurt) krijgt een sinusvormig signaal als input vanuit m'n Rigol DG1062 waveform generator. Er wordt verwacht dat dit een veld met een bepaalde veldsterkte creëert. Deze (relatieve) veldsterkte wordt gemeten door met een calibration coil (ook een printje) op een bepaalde afstand het signaal op te vangen.

Het lijkt er nu op dat mijn waveform generator bij lange na niet genoeg vermogen kan leveren om de gewenste amplitude op de calibration coil te krijgen, vermoedelijk moet er dus nog een versterker tussen. Mijn vraag is nu: wat is de meest kosteneffectieve manier om deze versterking te realiseren?

Voor de volledigheid nog even het schema in de bijlage. In serie met de antenne dus een weerstand van 0.94R.

Bij voorbaat dank!

Die Rigol kan volgens de datasheet slechts 5Vpp maken op 13,56MHz. Vind ik aan de lage kant maar kennelijk is dat de trade off bij deze budget instrumenten.

Je dient eerst vast te stellen hoeveel vermogen/spanning je nodig hebt aan de hand daarvan kan je dan beslissen of het mogelijk interessant is een functiegenerator te kiezen met hogere uitsturing of dat je zelf een schakeling gaat construeren.

This is the world we know best, the world of madness

Ha Truth,

Het kan zijn dat je generator aan de krappe kant is hetgeen @Blackfin aangeeft.
Aan de andere kant zou 250 mW voldoende moeten zijn om 10 a 15 cm te overbruggen.
Over je aanpasnetwerk heb je wel de juiste componenten qua werk spanning gebruikt :? dit is belangrijk.
Door de opslingering staat er wel 150 V over de condensatoren :o en dat vinden sommige SMD componenten niet fijn.
Zo'n condensator gaat verlopen door stress.... uitgeoefend door deze hoge spanning hierdoor wordt je filter verstemd en gaat de condensator nog meer dissiperen hetgeen resulteert in een self fulfilling prophecy _/-\o_ met als resultaat een veel te grote demping tussen generator en antenne.

Als het toch nodig is om een versterker te gebruiken kan je met een power mos fet van € 1,- makkelijk 1 Watt maken je aanpasfilter aan de uitgang.
Dan is je bereik 40...50 cm.
Maar kijk eerst naar de afregeling van je aanpasfilter hoe meet je dit ?

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Dank beiden voor jullie reacties!

Als ik google op "ISO10373 amplifier" dan krijg je dit soort plaatjes te zien: https://www.cisc.at/wp-content/uploads/2016/03/NFC-Xplorer_T...Tester.jpg

Dat lijkt er op te wijzen dat er flink wat vermogen de antenne+weerstand ingestuurd dienen te worden om de juiste veldsterkte te bereiken.

Wat betreft de condensatoren heb ik inderdaad 200V of hoger gebruikt dus dat zou goed moeten gaan.

Het aanpasfilter wordt afgeregeld door met twee probes over een weerstand in X-Y modus te meten (zie bijlage).

Op 22 januari 2020 11:35:48 schreef electron920:
Over je aanpasnetwerk heb je wel de juiste componenten qua werk spanning gebruikt :? dit is belangrijk.
Door de opslingering staat er wel 150 V over de condensatoren :o en dat vinden sommige SMD componenten niet fijn.
Zo'n condensator gaat verlopen door stress.... uitgeoefend door deze hoge spanning hierdoor wordt je filter verstemd en gaat de condensator nog meer dissiperen hetgeen resulteert in een self fulfilling prophecy _/-\o_ met als resultaat een veel te grote demping tussen generator en antenne.

NP0/C0G condensatoren hebben geen last van dielectrische verzadiging, ik heb ze zelf nog nooit zien verlopen of hun dissipatiefactor zien oplopen. Bij extreem misbruik zouden ze wel zo warm kunnen worden dat beschadigt raken of dat er zelfs overslag plaats kan vinden.
Mocht er verstemming plaatsvinden dan gaat de kringstroom juist naar beneden indien de kring eerst correct of frequentie stond. Ik denk dat het dus wel losloopt ;)

TS moet gewoon eerst vaststellen in welke orde hij zijn magnetische veldsterkte wil varieren en hoe zich dit vertaald naar benodigde uitsturing van zijn signaalbron.

Die grote versterker op de foto is gewoon een generieke RF vermogensversterker, waarschijnlijk met instelbare gain. De signaalsynthese en het netwerk om de veldsterktemeting to doen aan je PICC zit in dat 'xplorer'kastje. De antennestack bestaat uit twee sense coils aan de buitenzijde met de PCD antenne in het midden. Het doen van deze opstelling is het genereren van een homogeen veld en het meten van de response van de PICC.

Maar waarom wil je dit spul zelf nabouwen als het gewoon te koop is? Of is dit een leertraject?

[Bericht gewijzigd door Blackfin op 22 januari 2020 15:19:28 (18%)]

This is the world we know best, the world of madness

Op 22 januari 2020 15:07:54 schreef Blackfin:
[...]
TS moet gewoon eerst vaststellen in welke orde hij zijn magnetische veldsterkte wil varieren en hoe zich dit vertaald naar benodigde uitsturing van zijn signaalbron.

Dit is inderdaad waar ik moeite mee heb. Over de veldsterkte wordt in de spec het volgende gemeld:

The linear low distortion variable output 50 Ω power driver should be capable of emitting Type A and
Type B modulations for transmission of REQA and REQB as defined in 7.2.3. The output power should be
adjustable to deliver H fields in the range of 1,5 A/m (rms) – 12 A/m (rms). Care should be taken with the
duration of fields above the upper operating range of 7,5 A/m (rms).

Maar hoe vertaalt zich dit in benodigd vermogen?

Op 22 januari 2020 15:07:54 schreef Blackfin:
[...]
Maar waarom wil je dit spul zelf nabouwen als het gewoon te koop is? Of is dit een leertraject?

De motivatie is tweeledig: zelf bouwen is inderdaad leuker en leerzamer dan aanschaffen. Daarnaast zag het er zo simpel uit in eerste instantie O-)

elmowww

Golden Member

Volgens mij kan je die neit hard genoeg insturen.

Verder heb je nog niet berekend hoe je antenne afstraalt.

PA0EJE - www.eje-electronics.nl - e.jongerius[aapje]eje-electronics.nl - EJE Electronics - Elektronica/firmware ontwikkeling

Ha Truth,

Dat is een heftige versterker wil je de wereld rond O-)
Ik was je topic vergeten sorry maar heb nog wel een testje gedaan.
Met een generator 1 Watt het aanpasnetwerk aansturen en een meetantenne een simpel stukje draad met een diode als detector en een voltmeter of scope.
Op deze manier belast je het circuit niet de voorgestelde meetmethode ik weet niet wie die heb verzonnen maar niet iemand uit de praktijk :?
Jij heb geen probe zonder capaciteit (ik ook niet).
Met je (meetantenne) draadje kom je goed uit te voeten om je filter te afstemmen.
Let wel bij zo'n kleine afmeting t.o.v. de golflente kan je niet over antenne spreken zoals wij dat tussen de oren hebben :o maar eerder de primaire en secondaire van een transformator.
Dat betekend dat je bij NFC met een andere vorm van overdracht (koppeling) tussen bron en ontvanger te maken heb waar ik op doel is de impedantie in het stralingspad deze is niet constant.
Om deze reden test verschillende afstanden op het afregelen van je aanpasfilter.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Hugo Welther

Moderator

anders een IRF510 ampje maken. https://www.g0kla.com/scpa/SimpleCheapPA.php
Met 12V DC als voeding heb je dan een 7,5 tot 10W HF.

Kijk ook eens naar het schema van de BITX20 eindtrap.

Neem het leven niet te serieus - je overleeft het toch niet. Elbert Hubbard (1856-1915)

Op 30 januari 2020 15:36:29 schreef electron920:
Jij heb geen probe zonder capaciteit (ik ook niet).

Klopt, dit wordt d.m.v. het schematje uit m'n post van 22-jan 14:59 gecompenseerd.

Let wel bij zo'n kleine afmeting t.o.v. de golflente kan je niet over antenne spreken zoals wij dat tussen de oren hebben :o maar eerder de primaire en secondaire van een transformator.

Mee eens!

Op 30 januari 2020 16:20:47 schreef Hugo Welther:
anders een IRF510 ampje maken. https://www.g0kla.com/scpa/SimpleCheapPA.php
Met 12V DC als voeding heb je dan een 7,5 tot 10W HF.

Kijk ook eens naar het schema van de BITX20 eindtrap.

Dank! Ik ga eens kijken of ik iets dergelijks kan fabriceren!