关键技术：NFC与无线传输技术的兼容与天线性能优化

（1）数据传输

目前，NFC技术的传输速率有106kbit/s、212kbit/s或424 kbit/s等，比Wi-Fi等其他短距离通信方式的速率都低，这也成为限制该技术在图像、视频等方面应用的原因。目前，该问题的解决方案主要是将NFC技术与其他无线传输技术相结合，其中，NFC只是起到设备之间的互联，而真正的数据传输则是利用了其他无线传输技术，如蓝牙、Wi-Fi等。因此，研究NFC技术与其他无线传输技术的兼容仍然是一个热点。此外，提高NFC自身的传输速率也是业内研究的一个重要方面。

由于NFC安全、操作简单，但传输距离短，速率也较慢，而蓝牙速度快，安全性不如NFC，且操作相对复杂。将两者结合，利用NFC进行点对点的识别，而数据传输采用蓝牙技术，大大简化了两个设备之间通信所需的操作，同时缩短传输时间。该方法使得文件传送更加方便、安全、高效。同样，此方法也只是两种技术的简单结合，并没有实际提高NFC的传输速率。

（2）天线模块

NFC系统的表现依赖于标签的性能，而决定标签性能的关键之一就是标签天线。在NFC通信过程中，NFC天线具有重要作用，其基本参数决定了收发设备之间的通信距离和效果。天线的结构决定了天线的参数特性，包括天线的输入阻抗特性、方向性、天线效率、极化和增益等。

1）天线设计变量选择

NFC天线的设计，包括设计变量的选择，主要包括：天线的绕线数、绕线的宽度及间隔与天线的等效电感之间的变化关系，天线的绕线数、绕线的宽度及间隔是最重要的三个变量。一般来说，NFC主要应用于智能手机等小型化的设备中，NFC天线的尺寸都很小，天线设计变量的变化间隔在0.01～0.1毫米之间。

NFC天线中，线圈面积、线圈绕线宽度、线圈绕线间距对电感和电容的影响较大。其中，电感值随线圈面积的增大而明显增大，随线圈绕线宽度、线圈绕线间距的增大而明显减小；电容值随线圈面积的增大而明显减小，随线圈绕线宽度、线圈绕线间距的增大而明显增大。电感值几乎不受介电常数、PCB板和覆膜的厚度的影响，同时对电容值的影响也很小，并且没有什么规律可循。实际设计中，需要选择合适的电感值和较大的电容值。因此，如果实际条件允许，可以选择比较大的线圈面积、比较小的线圈宽度和绕线间距。(www.xing528.com)

2）天线尺寸选择

绝大多数情况下NFC天线安装在手机后盖上，或被置于电池与SIM卡之间，因而要求NFC天线尺寸必须足够小。但是，减小天线尺寸会改变天线增益、工作带宽、工作频率等一系列电磁辐射的性能。而如果天线的面积太大，则又会产生一定的负面影响，例如：磁通量盲区变大、性噪比下降、天线的匹配难度变大等。因此，如何解决这对矛盾，从而尽量减小NFC天线的尺寸，也是一个重要的研究方向。

3）天线的ESD保护

NFC天线往往是集成在手机电池后盖，同时经手机的金属接触点和NFC集成电路相连。这些接触是ESD（Electro-Static Discharge，静电释放）的入口点，对NFC控制器集成电路具有破坏潜力。2013年，恩智浦公司推出一连串新的静电放电保护器件，致力于保护移动NFC天线不受瞬时电压的破坏，从而使NFC系统得到更好的保护^[10]。

（3）信息安全

当NFC技术被用于移动支付时，信息安全是使用者最关心的问题。实际应用中也确实可能存在信息泄露、误刷、盗刷，以及装置丢失之后的盗刷问题。如果具有NFC功能的手机丢失，用户将面临信息泄露、财产损失的威胁。对此，一些学者提出利用指纹、经脉特征、虹膜特征等生物特征进行身份验证，而对生物特征的验证对设备有着较高的要求，成本也会较高。另外，有研究提出设置手势或者密码的方法来提高NFC支付的安全性。