背景

隨著數(shù)字社會(huì)到來(lái)，掃碼支付已經(jīng)成為大多數(shù)人的習(xí)慣方式了，但仍然有著操作繁瑣、依賴(lài)網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題，為了出行能夠更極簡(jiǎn)，操作簡(jiǎn)單、離線(xiàn)可用的碰一碰支付又重新回，截止至4月24日，支付寶宣布“碰一下”用戶(hù)數(shù)突破1億。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，碰一碰支付是一種基于NFC（近場(chǎng)通信）技術(shù)的無(wú)接觸支付方式，具有輕松、安全、迅速的特點(diǎn)，NFC技術(shù)推動(dòng)了消費(fèi)類(lèi)、工業(yè)、汽車(chē)和醫(yī)療中便捷配對(duì)、診斷讀取、數(shù)據(jù)跟蹤等應(yīng)用的增長(zhǎng)，本文將講解NFC技術(shù)的原理以及所需用到的分立器件。

NFC的原理

NFC工作原理是基于射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)，與傳統(tǒng)的RFID不同，NFC具有短距離通信、雙向通信的特點(diǎn)。NFC的工作原理可以用簡(jiǎn)單的“發(fā)射和接收”來(lái)概括。具體來(lái)說(shuō)，NFC設(shè)備通過(guò)電磁場(chǎng)相互通信。當(dāng)兩個(gè)支持NFC的設(shè)備靠得足夠近時(shí)，它們會(huì)通過(guò)電磁波交換信息。NFC設(shè)備通常由一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器組成。

主動(dòng)模式下，NFC設(shè)備主動(dòng)發(fā)出信號(hào)來(lái)與其他設(shè)備進(jìn)行通信。手機(jī)或其他設(shè)備會(huì)通過(guò)NFC芯片發(fā)射信號(hào)，等待接收方的響應(yīng)；在被動(dòng)模式下，NFC設(shè)備并不主動(dòng)發(fā)信號(hào)，而是利用來(lái)自其他設(shè)備的電磁場(chǎng)供電并響應(yīng)信號(hào)。被動(dòng)模式常用于卡片、標(biāo)簽等設(shè)備。而對(duì)于雙向模式來(lái)說(shuō)，兩個(gè)NFC設(shè)備之間可以相互發(fā)送和接收信息。這個(gè)模式常用于設(shè)備之間的配對(duì)或者文件傳輸。

NFC的構(gòu)成

NFC芯片外部電路通常由以下幾個(gè)部分組成：供電電路、通信接口電路、天線(xiàn)電路、振蕩電路。NFC的多功能應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，少不了在NFC電路中一些核心被動(dòng)元器件的支持。在NFC電路中，主要使用的零部件有NFC天線(xiàn)、磁性薄膜、LC濾波器用電感器、巴倫、雙電層電容器（超級(jí)電容）。這里主要關(guān)注相關(guān)被動(dòng)元件濾波器用電感器和超級(jí)電容器在NFC電路中發(fā)揮的重要作用。

NFC的通信通過(guò)電磁感應(yīng)動(dòng)作，所以一般使用環(huán)形天線(xiàn)。天線(xiàn)和NFC的控制器IC之間插入由天線(xiàn)匹配電路、電感器和電容器構(gòu)成的LC濾波器。對(duì)于近距離無(wú)線(xiàn)用電感器，需要更窄的公差來(lái)減小電感與天線(xiàn)的阻抗失配造成的損失，±5%的公差是目前認(rèn)可的窄公差范圍。另一方面，為了防止天線(xiàn)輸出降低，減少電感器在通信頻13.56MHz的損失同樣很重要。為此交流電阻也需要在無(wú)電流經(jīng)過(guò)和有電流經(jīng)過(guò)兩種情況下盡可能抑制得很低，這樣電感器才能更穩(wěn)定。合科泰0402/0603封裝電容，在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高密度貼裝，助力終端設(shè)備輕薄化設(shè)計(jì)。

總結(jié)

NFC “碰一碰”支付的便捷性與安全性，依賴(lài)于多種分立器件的協(xié)同工作：核心芯片決定通信與安全性能，天線(xiàn)與磁性材料保障信號(hào)傳輸效率，電感電容實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)阻抗匹配，超級(jí)電容解決無(wú)源設(shè)備的能量供給。隨著 “碰一碰” 支付場(chǎng)景從零售拓展至門(mén)禁、出行、身份認(rèn)證等領(lǐng)域，相關(guān)器件正朝著小型化、高可靠性、國(guó)產(chǎn)化方向發(fā)展，未來(lái)，隨著萬(wàn)物互聯(lián)（IoT）的深化，NFC 技術(shù)與分立器件的創(chuàng)新將進(jìn)一步融合。

審核編輯 黃宇