Page 16 - 第4部応用事例編ver60_Neat
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ICカードアンテナ周辺回路構成                                        060306                              C1                                                                              ・LPFを挿入した状態 060306                                                   C1 LPF(直列共振)                                                         2
                                                       Recive
不要輻射について (アンテナ出力側へのLPF挿入)1                                                                 820p                                                                                                                    Recive
                                                                     1
 ・シミュレーション回路                                                                                         1                                                            21
 送信出力は、アンテナ用出力トランスに、バランによる平衡                                                                   L3
 ⇔不平衡変換回路とインピーダンス整合回路を接続して                                                                  0.1uH                                                      C6 L7                                                                                    820p                                                      C6 L7
 ネットワークアナライザにて出力レベルを測定しているの
 でそれに近いシミュレーション回路を右図に示す。                                     L2         V R9                                                    0       V              180p          0.82uH               L2                               V R9                          1                        0       V               180p          0.82uH
                                                           0.7uH           10000MEG                                                C8                         R8                        0.7uH                                 10000MEG                                               C8                          R8
                                                                                                                  1                                                                                                                               L3          1              R11     210p
                                                                    2                   0                                    R11   320p                                                          2                                         0    0.5uH                        100
                                                                                                                             10                    02
                                                                                                                                                                  1                                                                                                                                   02         1
                                                                                                                  2                                        50                                                                                                                                             50
                                                                                                                  C3 347p
                                                               V1                                                                                   L8                                          V1                                                                   2                                L8
                                                                                                                                                     0.82uH                                                                                                          C3 70p                            0.82uH
・LPFを挿入しない状態                                           DC = 0                                             2                                                          C7                 DC = 0                                                                 2                                                        C7
 バランを接続した状態では、共振が13.56MHzからず                           AC = 1                                                                                      1                  180p              AC = 1                                                                                                                           180p
れているので整合調整コンデンサの値を無理に増加                                                                               0                                                                                                                                         12
してイニシャライズ調整を行った波形をB図に示す。周
波数がずれている理由は良く分からない。共振点で                                                                    12
は電流の位相がゼロになってL成分とC成分が打ち消
しあっていることが確認できる。                                                                                                                    P ARAM ET ERS:                                                                                                                                                     1
・高調波
 第③高調波部分をC図に示す。第②高調波は確認                                                                              R10 C2 820p                                                                                                                      R10       C2 820p                              PARA M ET E RS:
できないが253mVの増幅をされているのが確認でき                              TRAN = pulse(0,10v ,0,1n,1n,37n,74n)                                                                                            TRAN = pulse(0,10v ,0,1n,1n,37n,74n)
る。                                                                                                                A図                                                                                                                                       0
                                                                                                  10000MEG                                                                                                                         10000MEG

                                                                        0                                                                                                                                                                    0

                                                                                                                                   ・第②高調波の周波数に共振する直列共振回路(共振時にインピーダンスmin)を並列に挿入して出力を押さえ込む。
                                                                                                                                   LCによるLPFは、直列共振回路のことである。共振の選択性を可変してみる為にダンピング抵抗R11 100Ωを入れる。
                                                                                                                                   この回路の影響で系の共振周波数が落ちるので、C8を調整して13.56MHzに共振するよう調整するとC=210pFが得られ
                                                                                                                                   たので変更したあとの周波数特性をD図に示す。
                                                                                                                                   ・高調波  高調波をE図に示す。高調波が低下しているが基本波も低下している。基本波に対する高調波の割合はほぼ同じ
                                                                                                                                   なのでLPFの効果は現れていない。高調波の拡大した波形をその下に示す。

                                                   B図        高調波                                                                     C図                    LPF(27MHz) 挿入  R11=100               D図                                高調波                            13.56MHz                             E図
                                      C8両端電圧           12V                                                                                         2.0V 周波数特性                                                              8.0V
4.0V 周波数特性                                                              13.56MHz                                  C8両端電圧の
                                                                                                                  高調波成分                                                                 C8両端電圧
                                                                                                                                                                             13.56MHz

                13.56MHz

2.0V                                                   8V                                                                                          1.0V

                                                                                                                                                                                                                           4.0V

SEL>>                                                                                   第②                                                         SEL>>                                                                                                                             第②
    0V                                                 4V 253mV                                                                                        0V                                                                                                                            196mV
                                                                                                                                                               V(C8:1) - V(C8:2)
 180d   V(C8:1) - V(C8:2)             C8電流位相                                                             第③
        位相特性                                                                                             336mV                                      180d
                                                                                                                                                             位相特性                       C8電流位相                                                                                  第③
                                                                                                                                                                                                                                                                                266mV
0d                                                     EL>>                                                                                            0d                                                                  SEL>>
                                                         0V                                                                                                                                                                    0V                     V(C8:1) - V(C8:2)
                                                                 V(C8:1) - V(C8:2)
                                                                                                                  高調波部分拡大

                                                                                                                                                                                                                                                                                     高調波部分拡大

                                                                                                                                                                                                                                                794mV

-190d   IP(C8)                                         600mV            第2高調波                                                                      -190d          IP(C8)                                                                        600mV                                第2高調波
 4.0V                                                  400mV            253                                                                         2.0V                                                                                                                             196

                                                                                      第3高調波 336mv

                                                                                                                                                                                                                                                400mV                                       第3高調波 266mv

2.0V                                                                                                                                               1.0V

                                                       200mV                                                                                                                                                                                    200mV

0V                                                     SEL>>                                                                                           0V                                                                                       SEL>>
100KHz 1.0MHz                                              0V                                                                                                                                                                                       0V
                                      100MHz                       V(C8:1) - V(C8:2)                                                                   100KHz                1.0MHz             100MHz                                                           V(C8:1) - V(C8:2)
        V(L2:1) V(C6:2)                                                                                                                                                                                                                         10.0V
                           Frequency                                                                                                                              V(L2:1) V(C6:2)

                                                                                                                                                                             Frequency
   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21