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Problème adaptation d'impédance 50 ohms -- RFID 13,56 MHz



  1. #1
    Pimp75

    Problème adaptation d'impédance 50 ohms -- RFID 13,56 MHz

    Bonjour à tous,

    Je travaille actuellement sur l'élaboration d'une antenne pour un système RFID fonctionnant à 13,56 MHz. Les caractéristiques de l'antenne sont les suivantes :
    • Fil de cuivre de diamètre d=0.8mm
    • Nombre de tours N=2
    • Surface de l'antenne : 49,3x18 cm²
    • Inductance : L=5,15 uH

    L'antenne est accordée avec une capa en parallèle de capacité C=26,7 pF et une résistance de 10k ohms est ajoutée pour obtenir un facteur de qualité Q=23. Le schéma électrique à ce stade est le suivant : Pièce jointe 311811.

    Afin d'optimiser le transfert de puissance entre mon alimentation (50 ohms) et mon antenne (10kohms) je décide de réaliser une adaptation en L notamment pour profiter du filtre lié à l'ajout d'une capa et d'une inductance. La masse étant de plus grande résistance que ma source, je place la réactance Xp en parallèle (shunt) du coté de l'antenne et la réactance Xs en série de l'ensemble {antenne,circuit d'accord,Xp}. Comme mon antenne est accordée, on peut montrer que |Xp|=(RsRp/(Rc-Rp))^0,5 et |Xs|=(Rc(Rp-Rs)) où Rp désigne la résistance de la charge en parallèle et Rs celle de la source. Le calcul donne |Xp|=711,24 et |Xs|=707,70. Afin d'avoir un passe bas, je décide de prendre un condensateur pour Xp et une inductance pour Xs. On obtient Cp=16,5 pF et Ls=8,3 uH. Le circuit avec l'adaptation en L est le suivant :

    Pièce jointe 311814

    Le circuit est réalisé avec des composants CMS. Pour pailler aux incertitudes des composants et pour correspondre à des valeurs disponibles sur étagère, le circuit final est :

    Schéma antenne + adaptation réel.png

    Trois antennes différentes ont été réalisées. L'accord à 13,56 MHz est obtenu en jouant sur la capacité du condensateur ajustable, la résonance étant repérée à l'aide un impédancemètre Agilent de laboratoire. Et là problème : les impédance mesurées une fois l'accord réalisé diffèrent largement des 50 ohms prévues par la théorie : elles sont autour de 80/90 ohms.

    J'ai réalisé des antennes similaires avec des composants non cms mais le problème demeure...

    Est ce quelqu'un aurait une idée sur la source de mon problème ?

    Merci !

    -----


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  3. #2
    gwgidaz

    Re : Problème adaptation d'impédance 50 ohms -- RFID 13,56 MHz

    Bonjour,

    Ton calcul peut être simplifié, puisque Q est grand : On considère globalement l'ensemble des réactances ( les 2 capacités et la self de 5,15 µH) comme une seule réactance, pour calculer l'adaptation . Donc on a :
    le carré de Z(LS) = 50 ohms X 10 Kohms.
    On trouve effectivement 700 ohms, donc une self de 8,2 µH. Donc ton calcul semble correct.

    Mais comme tu trouves le double de 50 Ohms, cela signifie qu'il n'y a pas 10 Kohms en charge parallèle, mais plutôt la moitié.( puisque un L inverse les résistances) ... As tu tenu compte que le Q du circuit accordé , avant de mettre la 10K, n'est pas infini ? S'il y a en parallèle une résistance fictive de pertes de l'ordre de 10K, ça donnerait ce que tu trouves...

    Par ailleurs, ça m'étonnerait que ta self de 8,2 µH, qui est certainement de petite dimension, n'ait pas aussi une résistance série dont il faut tenir compte.....Si par exemple elle a un Q de 20 à cette fréquence, alors il y a 35 ohms en série en plus...

  4. #3
    Pimp75

    Re : Problème adaptation d'impédance 50 ohms -- RFID 13,56 MHz

    Bonjour,

    J'ai fait des tests après ton message : il semblerait bien que ça soit liée à la résistance de rayonnement...

    Merci!

  5. #4
    PIXEL

    Re : Problème adaptation d'impédance 50 ohms -- RFID 13,56 MHz

    pour attaquer une boucle résonnante , il faut le faire à basse impédance , donc sur une fraction du bobinage

  6. #5
    gwgidaz

    Re : Problème adaptation d'impédance 50 ohms -- RFID 13,56 MHz

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    pour attaquer une boucle résonnante , il faut le faire à basse impédance , donc sur une fraction du bobinage
    Bonjour,

    D'après pim, il adapte le point chaud à haute impédance par un transformateur en "L" qui lui ramène du 50 ou 100 ohms. Mais ça coute une self de plus, donc ton idée me semble bonne...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Pimp75

    Re : Problème adaptation d'impédance 50 ohms -- RFID 13,56 MHz

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    pour attaquer une boucle résonnante , il faut le faire à basse impédance , donc sur une fraction du bobinage
    En faisant ça je risque de perdre la fonctionnalité de filtrage apporter par l'adaptation en L non ?

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  10. #7
    PIXEL

    Re : Problème adaptation d'impédance 50 ohms -- RFID 13,56 MHz

    révise ta HF

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