NFC in Smartphones

Die Liste an NFC-fähigen Smartphones ist inzwischen sehr lang. NFC ist zu einem modernen, weit verbreiteten Smartphone-Feature geworden. Eine der bekanntesten Anwendungen beim Smartphone sind Bezahldienste wie Apple Pay oder Google Pay. Doch welche technischen Komponenten spielen bei einem NFC-Handy eine entscheidende Rolle?

Wir erläutern die technischen Hintergründe von Near Field Communication in Smartphones.

Zwei Hauptkomponenten sind für die NFC-Funktion im Smartphone entscheidend:

11. NFC-Chipsatz
12. NFC-Antenne

Der NFC-Chipsatz dient als Schlüsselkomponente, die dem Smartphone die Fähigkeit zur drahtlosen Kommunikation über kurze Distanzen verleiht. Häufig werden für NFC-Smartphones die Chipsätze von NXP verwendet. NXP ist ein führender Chip-Hersteller, dessen Chipsätze zu den am weitesten verbreiteten gehören. Der Chipsatz wird sorgfältig auf der Hauptplatine des Smartphones eingebaut und platziert.

Um jedoch NFC effektiv nutzen zu können, ist eine zusätzliche NFC-Antenne erforderlich. Die Positionierung dieser Antenne ist von entscheidender Bedeutung, da sie maßgeblich darüber entscheidet, wie gut die NFC-Kommunikation in der Praxis funktioniert. Eine unsachgemäß platzierte Antenne kann die Reichweite erheblich beeinträchtigen. Dies könnte zu Problemen bei der Kommunikation mit NFC-Tags führen und somit die NFC-Funktion auf dem Handy stark einschränken.

Die NFC-Antenne sollte also möglichst so integriert werden, dass diese bei der Alltagsnutzung einen geringen Abstand zum NFC-Tag besitzt. Aus diesem Grund haben sich zwei verschiedene Bauweisen durchgesetzt:

1. Antenne im Gehäusedeckel

Zum einen kann die Antenne im Gehäusedeckel untergebracht werden. Die Antenne wird hier auf der Rückseite des Akkudeckels aufgeklebt. Zwei Kontaktflächen und zwei Pins im Gerät sorgen für einen Kontakt der Antenne mit dem Chipsatz. Pins sind kleine metallische Kontakte oder Stifte im Inneren des Smartphones. Sie dienen dazu, eine elektrische Verbindung zwischen der Antenne, die sich auf der Rückseite des Akkudeckels befindet, und dem Chipsatz auf der Hauptplatine des Smartphones herzustellen.

Der Vorteil dieser Bauweise ist, dass der Abstand der Antenne zur Gehäuserückseite minimal ist. Ersatzakkudeckel, z.B. für größere Akkus, benötigen jedoch auch die Antenne, sonst ist eine Nahfeldkommunikation nicht mehr möglich.

2. Antenne im Akku

Zum anderen kann die Antenne im Smartphone Akku integriert werden. In diesem Fall befindet sich auf der nach außen gewandten Seite des Akkus eine geeignete Antenne. Der Kontakt wird über den Akku selbst hergestellt.

Der Vorteil ist hier, dass der Akkudeckel nach Belieben gewechselt werden kann. Jedoch müssen Ersatzakkus ebenfalls über eine integrierte Antenne verfügen. Gegenüber der aufgeklebten Antenne kann die Leistung hier geringer ausfallen. Grund dafür ist der höhere Abstand zum Tag. Jedoch ist der Unterschied minimal, sodass dieser vernachlässigt werden kann.

Beide Bauweisen haben also Vor- und Nachteile, wobei die Entscheidung zwischen minimaler Entfernung und Flexibilität bei der Akkudeckelwahl getroffen werden muss.

NFC Antennen im Vergleich

Dieses YouTube-Video zeigt die Unterschiede zwischen den Antennen von drei verschiedenen Geräten - Samsung Galaxy S3, Nexus S und BlackBerry Bold 9900 - um die praktischen Auswirkungen auf die NFC-Funktion zu veranschaulichen. Diese Vergleiche zeigen, wie unterschiedliche Antennenkonstruktionen und -positionen die Leistung von Nahfeldkommunikation in Handys beeinflussen können.