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(多图) 有源天线放大技术助手机轻松实现移动支付

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发表于 2015-8-10 12:38:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
日前,在国际物联网与智慧中国博览会上,奥地利微电子(AMS)介绍了用于MicroSD/SIM卡、可穿戴设备、零售终端的NFC(近场通信)产品。天线放大技术能够将天线的性能提升100倍以上(图1),这意味着在达到相同性能的情况下,相对于采用无源天线的信用卡,它能使天线尺寸大幅缩小,从而嵌入到MicroSD当中。
图1:天线放大技术能够将天线的性能提升100倍以上

奥地利微电子公司事业部营销总监Mark Dickson(图2)介绍说,天线放大器在移动支付中的应用案例包括三种模型:在嵌入式应用模型中,板上包括NFC控制器及安全单元;移动网络运营商应用模型中采用内嵌SWP(单线协议)或天线的外部安全单元;在银行应用模型中,采用外部安全单元及前端(图3)。现有模型的问题及难处包括:手机环境对NFC应用是一个挑战;至2016年,NFC在手机市场应用的饱和度预计无法达到60%;市场上数以亿计的旧式手机依旧不具有NFC功能;SIM及uSD卡的形式限制了天线的大小,而天线大小恰是无源负载调制性能好坏的关键;如今基于uSD及SIM卡的方案必须使用天线放大器;没有一种模型能够真正实现即插即用;以及如何兼顾旧式手机用户?

图2:奥地利微电子公司事业部营销总监Mark Dickson


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图3:天线放大器在移动支付中的三种应用模型(从上至下依次为嵌入式应用模型、移动网络运营商应用模型和银行应用模型)

microSD移动支付解决方案需遵循EMVCo移动要求范围。microSD卡采用无源调制方案无法满足EMVCo对距离的要求,采用奥地利微电子有源调制技术的microSD卡可超过EMVCo移动要求范围,主要针对手机应用。
在可穿戴设备应用上,传统天线解决方案的问题包括:铁氧体膜可能导致NFC天线的成本较高;天线的安装限制原始设备制造商(OEM)的设计;工作在卡模拟方式时在接近金属时无法高效运行;与低性能的读写器的互操作性差,成功率可能低于80%;性能不佳读写器可能会导致用户体验不佳。AMS天线放大技术能缩小NFC天线尺寸,线性减少方案成本;提供更灵活的天线安装,更简单的产品设计;在运行时,信号比无源负载调制时高700多倍,能在金属附近正常运作,使材料选择和工业设计更灵活;放大器首次读写成功率可高于95%。
天线放大技术有助于提升用户体验。传统的NFC天线位于手表的表面或表带上(手腕的上方或底部),用户需调整手的位置,使天线靠近POS机以被识别;POS机时而水平放置,时而垂直放置,这会对用户造成困难。使用天线放大技术的NFC,方便天线被安装在表身内,识别时无需调整手的位置。缺少有源天线放大器时难以寻找最佳识别位置,有源天线放大器能帮助用户快速进行读写操作。此外,与蓝牙和WiFi不同,连接到一个WiFi热点,性能上10%的差异很难被察觉到;NFC低效识别能被用户迅速察觉。
AMS公司高频读写器IC AS3911独特的性能使其在竞争中脱颖而出。该芯片具有天线自动调谐功能,能够自动适应环境,实现更简易的设计,确保成功率。内置的电容式低功耗系统唤醒功能,由IC自身实现唤醒的轮询。其高比特率特性得以快速传输数据(较无源方案速度更快,达8倍)。1W的输出功率能够提供更大的余量,实现更小型的天线设计,同时无需外部功放,能够实现超过85%的更高效率。
AS3911仅推出一年就成为了市场上第二大最受欢迎的高频读写器IC产品,目前在10大顶尖零售终端厂商中有8家就选用AS3911进行产品设计。它能使客户更快速地通过EMVco认证。采用低阻抗的1W驱动电路和集成错误处理机制,使得即使采用更小的天线也很容易获得EMCco认证。目前,有许多MCU厂商正与奥地利微电子进行合作,同时,AS3911也是游戏市场的理想之选。此外,AS391x可广泛应用于零售终端、电子政务、汽车、消费、交通、门锁和游戏等市场中。

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