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上文《牽手軟件部門，林助理徹底明白了IAP和ISP的區(qū)別》講到，華容第二次與軟件部門合作，在項目《基于網絡架構的終端設備在線升級》中負責客戶端程序的編寫，走訪了兩個部門，疑惑一一排除，方案隨之確定下來，接下要做的就是網卡程序的改寫和MCU程序的編寫和調試...
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工作的日子，就是面對一個又一個的新問題，而工程師的職責，則是一個接著一個地解決問題。
正如當初所料，本次與軟件部的合作是極為順利的，在線升級的問題完美解決，為此華容獎勵自己半天時間，用來整理和匯總與本項目的相關文檔，然后進入到收官的環(huán)節(jié)，也是本次升級要解決的最后一個問題—提高RFID讀頭的讀寫距離。
讀頭的芯片是FM1702SL，而不是原來常見的RC500，這一點，在接手項目之初，華容就注意到了，所以查閱了相關的資料，對比、歸納了一下二者的優(yōu)缺點：
1、在性能方面，二者相近，RC500更勝一籌；
2、在價格方面，前者具有很大的優(yōu)勢，幾乎不到后者的2/3；
3、在硬件電路設計方面，前者的接口是SPI，因此封裝也精簡了，管腳只有24個，除了與MCU的接口有所差異外，其他外圍電路的設計幾乎與RC500是相同的，但體積小、布線也變得簡單了；
4、在軟件程序設計方面，同樣支持ISO/IE14443TYPE A協(xié)議，在認證和加密方面，二者功能完全相同。
基于上述的優(yōu)點，使得FM1702SL在讀頭設計方面非常受歡迎。
華容再次審視眼前的讀頭，該讀頭是相對獨立的一個模塊，通過排線與PAD的主板連接。讀頭中心偏下的部分是IC電路，元件相對密集，外圍則是由4圈半的環(huán)形布線構成的電感，布線是與板子的邊緣平行的，就此構成LC諧振電路，而且是數(shù)據(jù)手冊中推薦的雙回路結構，這種方式的電路設計是RC500的經典設計之一，也是精華之一。那么提高讀寫距離的唯一辦法就是調整讀頭天線電路相關元器件的參數(shù)。
接觸過射頻電路的人都知道這一點：天線電路屬于射頻前端，其作用是射頻（無線）信號發(fā)送和接收的通道，因此本質來說，天線是一種能量轉化裝置—將電信號轉換為電磁波的裝置，而且這種轉換是可逆的。既然是能量轉化裝置，那么就涉及到轉化效率的問題，天線電路設計得優(yōu)與劣，將直接影響到產品的性能，所以射頻產品電路的成敗，很大程度上取決于天線電路的設計。
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天線電路的設計，關鍵環(huán)節(jié)在于天線形狀的設計，天線形狀的設計又是非常靈活多變的，工程師可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造力來完成自己的作品，雖然說在形狀設計方面是允許創(chuàng)意無限，但產品畢竟不是藝術品，在外觀上必須要考慮安裝的位置、實際空間的限制等需求。除此之外，就是嚴謹?shù)睦碚撘罁?jù)，在天線電路的設計方面可以遵循如下的規(guī)則：
1、天線的長度設計
天線展開的長度與信號的頻率有關系的，天線的長短和波長成正比，所以和頻率成反比，頻率越高，波長越短，天線也就可以做得越短。但天線的長度并不等于一個波長，往往是1/4波長，因此，有經驗的工程師只要瞄一眼天線的形狀和布線，便可以判斷出其工作的頻段范圍。
2、諧振頻率
天線電路的諧振頻率，最理想的情況下是等于發(fā)送或接收信號的頻率，此時電路將產生諧振，天線的兩端將獲取最大的電壓或者電流，反之效果會很差，甚至是天壤之別。
3、天線電路的Q值
Q值，即品質因數(shù)，用于描述回路的質量，該值的大小僅僅與電路本身的參數(shù)有關系，即Q=電感電容等儲能器件攜帶的能量÷電阻的損耗功率。
那么Q值的指導意義是什么呢？
對于電感器來說，Q值越高，其損耗越小，效率越高；
對于諧振回路來說，Q值越大，通頻帶越窄，電路對于信號頻率的選擇性越高；反過來，Q值越小，通頻帶越寬，電路對于信號頻率的選擇性要求越低。
掌握了天線電路的工作原理，那么提高距離的問題也就迎刃而解了。
華容從抽屜里取出來自制的一塊電路板：13.56MHz天線場強檢測卡，該檢測卡依照電感耦合原理制作而成的，參數(shù)經過準確的調試，中心頻率13.56MHz，偏差可以忽略不計。將卡片上的兩條引線分別連接萬用表的表筆，接著選擇檔位為直流電壓最大量程，然后將檢測卡放在讀頭的上方，開啟PDA的讀卡功能，此時萬用表的示數(shù)僅為6V左右。
“電壓太低了，一定是電容參數(shù)不匹配?！比A容給出了初步的結論，同時一塊石頭落地，對于這個電路來說，調整電容參數(shù)是最直接而且是最有效的手段。
想了想現(xiàn)在的情況，她放下手里的活兒，拿起玻璃茶，重新泡上一壺茶，當泛起茶香的時候，端著茶壺，來到了燕飛的工作臺前。
“燕總，剛泡好的茶，來一杯，怎么樣？”
“說吧，什么事情？”燕飛沒有抬頭，漫不經心地反問，同時將手里的杯子遞了過來。
“沒事兒就不能請您喝茶嗎？”華容撇撇嘴，說著接過杯子，倒了8分的茶水，然后遞給燕飛。
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燕飛抬起來，摘下眼鏡，然后接過杯子，將椅子轉了180度，用另一只手示意華容也坐下來，“你的狀態(tài)像是沒事兒嗎？前些日子，忙得昏天黑地，連個人影兒都抓不到，現(xiàn)在請我喝茶，聊聊吧，升級遇到問題了？”
華容把茶壺放在桌子上，拉過椅子，坐在對面，然后回答：“升級沒有問題，進展順利。”
“呼~呼~，” 燕飛向杯子吹著氣，呷了一口茶，然后接著問：“是嗎？在線升級的功能，你花了多長時間？”
“一周半?！?/p>
“一周半的時間？速度夠快的。”自問自答之后，放下杯子，抬起頭接著發(fā)問：“性能如何？進行批量測試了嗎？”
“生產部在進行批量測試，測量近一周了，性能穩(wěn)定?！?/p>
“聽起來不錯嘛！”，說著，用右手的手指輪流地有節(jié)奏地輕敲桌面，這是他在思考時的習慣性動作。
“這不是您指導有方嗎？”華容笑著回答。
“打住，別貧嘴了，在線升級那么麻煩的事情，也不見你來找我，現(xiàn)在結束了，反而過來，有什么事情就直接說吧?！毖囡w點破了華容的心思。
“服了U，真是洞察秋毫”，華容收斂了笑容，一邊向杯子里續(xù)茶，一邊解釋：“現(xiàn)在調試RFID的讀寫距離，打算參考一下原來RC500的天線電路的參數(shù)，順便借用一些電容，我手里的電容數(shù)量少，而且規(guī)格少”。
“電容我這里有些，一會兒你可以自己挑選?！?停了一下，接著補充：“你來調試這個電路，應該沒有問題，不過你一個人就夠了，不要讓別人插手”。
華容不解，“不要讓別人插手……？您指的是小林嗎？”
“除了他，你還有別的助手嗎？”反問的答案是肯定。
“為什么？”華容疑惑了。
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“別問那么多了，聽人勸吃飽飯，這個道理你不會不懂吧，有些事情的答案，以后你也許會知道的?！毖囡w面色平和，但目光卻是深不可測。
華容的反應仍然是不明就里，燕飛接著補充了一句貌似不相干的話：“你記住一點，現(xiàn)在的SD公司，真正懂得RFID的人，只有兩個半人，你我，還有那半個人是岳海?！?/p>
“哦，這樣啊?！比A容似乎明白了燕飛的暗示，對于某些神秘的東西，只能掌握在少數(shù)人的手里。
回到座位上，華容將“借來”電容，全部擺放在桌面上，由于沒有器件盒，因此按照封裝帶上的標記，將電容從小到大，依次排列。
對比了一下RC500的天線板，眼前的讀頭天線，從外形尺寸上看，在長度方面至少縮小了1.5cm，而在寬度縮小得更多，形狀由原來的接近正方形變成了扁平的矩形，但天線的匝數(shù)、密度和布線的寬度幾乎是相同。再查看一下諧振電路的電容，從外觀上看，估計是參數(shù)沒有改變。
“電感小了，電容沒有變，因此工作頻率偏高，那么諧振電壓勢必大打折扣，甚至不能產生諧振，更加談不上Q值的影響了?！比A容思索著，順手拿起兩個10P的電容，分別并聯(lián)到板子上的兩個電容上面，然后重復測試檢測板的輸出電壓，示數(shù)升高了近1.0V。
結果驗證了華容的推測，接著用同樣的方法，繼續(xù)調試電路。電容的參數(shù)每次增加10P，當接近峰值的時候，將增加的電容參數(shù)減小，確?？梢詸z測到峰值。當檢測到峰值的時候，取下來所有的電容，包括原來的電容，然后用電橋進行精確測量，并將測量的結果記錄下來。回到座位上，在所有的電容中，選取與測量結果最接近的單個電容，接下來，將選取的樣品焊接到電路板的指定位置，再次進行電壓的測量，驗證其示數(shù)是否接近峰值。
經過幾輪的測試，華容確定了與本讀頭匹配的電容參數(shù)，在指定的電容上分別并聯(lián)一個56P的電容即可。這個調試的過程雖然有些繁瑣，但原理卻只是最簡單的LC諧振。
確定了參數(shù)之后，華容對調整后的電路性能進行了終極測試，即用煙草局專用的幣形卡進行讀寫驗證。事實證明，組裝完畢的整機，讀寫距離由原來的1cm，提升到了3cm；在讀頭未裝機的情況下，讀寫距離提升到4.5cm。接著，用標準卡進行同樣的測試，讀寫的距離是提升到了6.5cm。
有了準確的參數(shù)和事實的驗證，華容心里有了定數(shù)，告知生產部的柳茜茜，進行如法炮制，改善讀頭的讀寫距離問題。
于是在眾人的一片詫異中，本輪的PDA及相關功能的升級正式落幕。
事后，小林單獨找過華容，請教關于射頻卡讀寫距離的問題，由于燕飛告誡在先，所以華容不便言明，但終究是有些不忍心，于是拿給他一本關于射頻識別的書籍，其中的奧秘，讓他自己去領悟。
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內容匯總：
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