CN105893902A - 芯片卡读取设备 - Google Patents

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Abstract

提出一种芯片卡读取设备，其包括以下：芯片卡读取装置，所述芯片卡读取装置包括数据处理电路和读取天线，所述读取天线与所述数据处理电路耦合，其设置在所述芯片卡读取装置的表面上，以便设置芯片卡以通过所述读取天线与所述芯片卡读取装置进行通信，其中，所述数据处理电路设计用于处理通过所述读取天线接收的信号和待通过所述读取天线发送的信号中的至少一个。所述芯片卡读取设备还包括天线结构，所述天线结构具有天线主体、第一天线和第二天线，所述第二天线与所述第一天线耦合并且由所述第一天线包围。所述天线结构设置并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述读取天线包围所述第二天线。

Description

芯片卡读取设备
技术领域
本发明涉及芯片卡读取设备。
背景技术
芯片卡以不同的格式——如ID-1和ID-2出现，但也可以包括小得多的应答器，如RFID(无线电射频识别)应答器。相应地，在不同的芯片卡之间，天线大小变化显著，并且适合于确定的天线大小的读取装置可能对于例如小得多的其他天线大小具有差的通信性能。因此，可能值得期望的是，使设计用于确定的天线大小的读取器匹配于例如小得多的其他天线大小。
发明内容
提出一种芯片卡读取设备，其包括以下：芯片卡读取装置，所述芯片卡读取装置包括数据处理电路和读取天线，所述读取天线与所述数据处理电路耦合，其设置在所述芯片卡读取装置的表面上，以便设置芯片卡以通过所述读取天线与所述芯片卡读取装置进行通信，其中，所述数据处理电路设计用于处理通过读取天线接收的信号和待通过所述读取天线发送的信号中的至少一个。所述芯片卡读取设备还包括天线结构，所述天线结构具有天线主体、第一天线和第二天线，所述第二天线与所述第一天线耦合并且由所述第一天线包围。所述天线结构设置并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述读取天线包围所述第二天线。
附图说明
在附图中，相同的附图标记通常在不同视图中涉及相同的部分。然而，附图不一定是按比例的，重点通常在于本发明的基本思想的阐述。在下面的描述中，参考下面的附图描述不同的方面。附图示出：
图1：一种通信设备，其具有读取装置(或读取器)和芯片卡，
图2：如在图1中示出的读取器的天线的横截面的磁场分布，
图3：根据一种实施方式的芯片卡读取设备，
图4：根据一种实施方式的通信设备，
图5：一种芯片卡读取设备，
图6：设置在PCD天线上的PCD升级装置(Aufrüstung)的一种设置的横截面的磁场分布，
图7：设置在PCD天线上的PCD升级装置的一种设置的横截面的磁场分布，所述PCD天线如此调谐，使得磁功率分布在不同的位置上，
图8：根据一种实施方式的通信设备，
图9：图8中的通信设备的另一视图，
图10：根据另一种实施方式的通信设备，
图11：图10中的通信设备的另一视图，
图12：根据另一种实施方式的通信设备，
图13：图12中的通信设备的另一视图，
图14：通信设备的一个示例，其中，所述PCD升级装置具有多个内部天线。
具体实施方式
下面的详细描述涉及附图，其中，为了进行说明示出了本发明的特定的细节和方面，其中，可以实现本发明。可以使用其他方面并且可以进行结构上的、逻辑上的和电方面的改变，而不偏离本发明的保护范围。本发明的不同方面不一定相互排斥，因为本发明的一些方面可以与本发明的一个或多个其他方面进行组合，以形成新的方面。
图1示出通信设备100，所述通信设备具有读取装置102(或读取器)和芯片卡101。读取器具有天线103，其例如设置在壳体中，所述芯片卡101置于所述壳体上，即在探测区域的周围。读取天线103可以是圆形的(如所示的那样)或矩形的并且例如具有5cm至15cm的直径(或宽度)。
所述芯片卡101具有芯片卡模块104和天线105，以便通过读取天线103与读取装置102进行通信。
读取装置102的天线103例如是大的PCD天线(PCD-Antenne)，其适合于确定的应用。传送式读取器(Transportleser)例如设计用于与ID1卡和ID2卡一起工作并且提供与这些尺寸的卡的良好通信性能。ID1卡、ID2卡等的尺寸是若干厘米并且可以在ISO/IEC 7810中找到。然而，这样的读取器不是设计用于与小的RFID(无线电射频识别)应答器通信地进行工作的。因此，与小的应答器的通信的功能性是差的。在一些情形中，良好运行的读取器能够与小的应答器进行通信，然而仅仅在读取器PCD的角部位置处。因此，可能不能够实现：确保在读取天线103的整个天线区域中的成功通信。换言之，由于读取器的天线(也称作PCD，表示“proximitycoupling device”(接近式耦合装置))与芯片卡的天线(也称作PICC，表示“proximity integrated circuit card”(接近式集成电路卡))之间的受限的耦合因子，所述读取装置可能在其中心位置处是盲的并且不能够与小的应答器、即与具有小天线的芯片卡——例如RFID应答器进行通信。
例如13.56MHz处的主动调制能够实现RFID技术与μSD卡形式的小装置的组合，但可能则不能够实现：与中心位置处的具有大的PCD天线(例如大于10x 10cm)的读取器进行通信。
图2示出如在图1中示出的读取器的天线的横截面的磁场分布。
围绕构成天线的导线形成具有高磁场强度的第一区域201(也称作热点)。围绕天线导线的具有比第一区域201的磁场强度更低的磁场强度的第二区域202例如仍可以提供足够的磁场强度以确保无线电通信。然而，具有比第二区域202的磁场强度更低的磁场强度的第三区域203和具有甚至还更低的磁场强度的第四区域204例如不能为无线电通信提供足够的磁场强度，从而例如具有设置在中轴线205处的小天线的芯片卡不能成功地与读取器进行通信。
所述问题例如可以通过如在图3中示出的读取装置解决。
图3示出根据一种实施方式的芯片卡读取设备300。
所述芯片卡读取设备300具有芯片卡读取装置301和天线结构302。
所述芯片卡读取装置301具有数据处理电路303和读取天线304，所述读取天线与所述数据处理电路耦合，所述读取天线设置在芯片卡读取装置的表面305处，以便设置芯片卡以通过所述读取天线304与所述芯片卡读取装置301进行通信，其中，所述数据处理电路303设计用于处理由读取天线304接收的信号和待通过读取天线304发送的信号中的至少一个。
所述天线结构具有天线主体306、第一天线307和第二天线308，所述第二天线与所述第一天线307耦合并且由所述第一天线307包围。
所述天线结构302设置在芯片卡读取装置301的表面305上并且固定在芯片卡读取装置301的表面305上，从而读取天线304包围第二天线308。
换言之，芯片卡读取器设有天线结构(下面也称作天线升级装置)，所述天线结构具有至少一个内部天线，所述至少一个内部天线位于由所述天线结构的外部天线包围的区域以及由读取天线包围的区域内。例如，所述内部天线可以充当将由读取天线发射的磁场聚集到更小的区域上的集中器。所述天线结构可以视为放大器天线结构，其设置在读取器上而非芯片卡内。
应注意，当所述天线结构设置在读取天线所在的表面上方时，所述读取天线和所述第二天线可以位于不同的平面内。第一天线和第二天线也不一定位于同一平面内(然而，可以是例如所述天线结构的主体的不同层的一部分)。因此，包围第二天线的读取天线或者第一天线可以视为当第二天线移动至同一平面时(例如垂直于芯片卡读取装置的表面和/或垂直于读取天线的或第二天线的轴线，其中，所述移动路程相对于读取天线的或第一天线的直径是小的，例如小于所述直径的5％或10％)包围第二天线的读取天线/第一天线。包围第二天线的读取天线也可以视为位于芯片卡读取装置的通过读取天线限定的探测区域中的第二天线。
例如设有可以直接施加到标准RFID读取器的探测区域上的天线结构。所述天线结构具有大的接收器线圈(即外部天线，其具有比读取天线更小的尺寸)和一个或(多个)更小的耦合结构(即内部天线)。由于所述天线形式，磁场聚焦到热点(小的耦合结构)上，所述热点(小的耦合结构)例如位于由读取天线包围的探测区域的中心处。
应注意，第二天线不一定需要由第一天线和读取天线包围，而例如仅仅由它们中的一个包围或不由它们包围。第二天线例如设置在第一天线和/或读取天线附近并且可以由它们包围，或者可能不是这种情形。在这种情形中，例如在天线结构的天线主体的表面上可以存在标记，由此将第二天线附近的一个位置指定为应设置例如具有RFID形状因子的小应答器的一个位置。例如，通过这种方式可以标记天线主体的表面的以下区域：所述第二天线设置在所述区域下方。
相应地，根据一种实施方式设有芯片卡读取设备，其包括以下：芯片卡读取装置和天线结构，所述芯片卡读取装置包括数据处理电路和读取天线，所述读取天线与所述数据处理电路耦合，所述读取天线设置在所述芯片卡读取装置的表面处，以便设置芯片卡以通过所述读取天线与所述芯片卡读取装置进行通信，其中，所述数据处理电路设计用于处理通过读取天线接收的信号和待通过所述读取天线发送的信号中的至少一个，所述天线结构具有天线主体、第一天线和第二天线，所述第二天线与所述第一天线耦合并且小于所述第一天线和所述读取天线。
根据一种实施方式，所述芯片卡读取装置还包括壳体，其中，所述芯片卡读取装置的所述表面是所述壳体的表面。
根据一种实施方式，所述天线主体包括衬底，例如印刷电路板。
根据一种实施方式，所述天线主体包括所述天线结构的壳体。
(所述天线结构的)所述壳体例如设置在所述芯片卡读取装置的所述表面上并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上。
根据一种实施方式，所述天线结构通过固定单元——例如包括一个或多个螺钉或者一个或多个螺母与螺栓装置中的至少一个——固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上。
根据一种实施方式，所述天线结构通过粘合剂固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上。
根据一种实施方式，所述第一天线包括一个或多个第一绕组并且所述第二天线包括一个或多个第二绕组，所述一个或多个第二绕组位于所述一个或多个第一绕组内。
根据一种实施方式，所述读取天线包括一个或多个读取天线绕组，并且所述第二天线包括一个或多个第二绕组，并且所述天线结构设置以及固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述一个或多个第二绕组位于所述一个或多个读取天线绕组内。
根据一种实施方式，所述天线结构包括多个第二天线，所述多个第二天线与所述第一天线耦合并且由所述第一天线包围，并且所述天线结构设置在所述芯片卡读取装置的所述表面上并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述读取天线包围所述第二天线。
所述天线结构例如设计用于聚集由所述读取天线发射的磁功率。
所述天线结构例如设计用于将由所述读取天线发射的磁功率聚集到所述天线结构的中心区域(例如相应于第二天线)上。
根据一种实施方式，所述天线结构如此设计，使得所述第一天线从所述读取天线接收功率并且将所接收的功率提供给所述第二天线，并且所述第二天线以磁功率形式发射所接收的功率。
根据一种实施方式，所述天线结构设置在所述芯片卡读取装置的所述表面上并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述第一天线位于所述读取天线上方。
所述第一天线和所述读取天线可以基本上具有相同的大小。
根据一种实施方式，所述第一天线例如大于所述第二天线。
根据一种实施方式，所述天线结构具有用于设置芯片卡以与所述芯片卡读取装置进行通信的表面，以便通过所述第一天线、所述第二天线和所述读取天线与所述芯片卡读取装置进行通信。
根据一种实施方式，所述第一天线设计用于将应由所述芯片卡读取装置发送(例如至芯片卡)的信号转发至所述第二天线并且设计用于将待由所述芯片卡读取装置(例如从芯片卡)接收的信号转发至所述读取天线。
下面进一步详细描述实施方式。
图4示出根据一种实施方式的通信设备400。
类似于图1中的通信设备100，通信设备400包括读取装置402(或读取器)和芯片卡401，其中，所述读取装置402包括天线403(也称作PCD天线)。所述天线403通过匹配网络405和滤波器406与读取器IC(集成单路)404电耦合。
在该示例中，所述芯片卡401是小的RFID装置，如果其位于PCD天线403的中心附近，则其例如不能够通过PCD天线403与读取装置403进行通信。然而，在PCD天线403上方、例如在读取器402的探测区域或探测面上方设置有PCD升级装置407，所述探测区域或所述探测面通过PCD天线限定。通常也称作天线结构的PCD升级装置407具有与PCD天线403的高(磁)耦合系数并且如此构造，使得它将PCD天线403的磁场聚集到比探测面更小的面积上，从而能够通过PCD升级装置407和PCD天线403实现芯片卡401和读取器402之间的通信。
PCD升级装置407固定在读取器402上。例如PCD升级装置407包括承载体(例如印刷电路板)和/或壳体，所述承载体或所述壳体固定在例如读取器402的壳体的表面上，例如通过粘合剂或借助螺钉等形式的机械固定单元固定，以便使读取器402匹配于具有比其PCD天线403更小的天线的应用。
PCD升级装置407具有例如在图5中示出的形式。
图5示出一种芯片卡读取设备500。
所述芯片卡读取设备500包括具有PCD天线502的读取器501。在所述PCD天线502上方设置有PCD升级装置503。所述PCD升级装置503包括外部(较大的)天线504(也称作接收器线圈)和较小的(内部)天线505(也称作耦合结构)，它们通过导线506相互电耦合。在该示例中，天线504、505中的每一个通过具有相应的电容器507、508的绕组构成，所述电容器连接在相应的绕组之间，然而，其中，每一个天线可以具有多个绕组。内部天线505可以视为构成用于与具有小的天线(即具有比PCD天线502的尺寸小得多的尺寸)的芯片卡进行磁耦合的耦合结构。
可以通过这样的方式调谐所述天线结构(即PCD升级装置503)，使得总功率聚焦到所述耦合结构中。因此，能够实现与小的应答器的通信，然而在这种情形中仅仅在PCD升级装置504的中心位置处。
图6示出设置在PCD天线602上的PCD升级装置601的一种设置的横截面的磁场分布，例如相应于PCD升级装置504和PCD天线502，其中，在该示例中，PCD升级装置601的外部天线和内部天线分别具有多个绕组。
如可以看到的那样，PCD升级装置601迫使总功率进入耦合结构中，即进入通过减小的(当从中心远离时)磁场强度的区域603、604、605、606说明的中心区域中。
为了能够实现与小的(例如包括RFID标签的)芯片卡——所述芯片卡不一定设置在PCD升级装置和PCD天线的中心处——的通信，可以通过这样的方式调谐天线结构(即PCD升级装置)，使得可用功率分布到不同位置上，从而耦合结构(内部天线)不传播可用功率的最大值。
基本上可以分别调谐两个天线谐振回路。最终选择什么样的调谐取决于应用。因此，可以针对给定的工作容积来调节场强分布。根据PCD升级装置结构的两个电感通过选择合适的(例如电容器507、508的)电容器值来进行调谐。
在图7中示出可用功率的分布。
图7示出设置在PCD天线上的PCD升级装置的一种设置的横截面的磁场分布，所述PCD升级装置如此调谐，使得磁功率分布在不同的位置上。
所产生的磁场强度分布可以视为图2和图6中的磁场强度分布的组合，即在PCD升级装置的中心处以及在外部天线的导线周围形成热点701(包括当离开这些热点时变小的磁场强度的区域，如参考图2和6所描述的那样)。
所述配置能够实现ID1卡以及小的RFID应答器与读取装置进行通信。此外，可以在整个跨越的PCD区域——即通过PCD天线限定的探测区域(即由PCD天线包围的探测区域)上探测到微型化的应答器。
以与在图7中示出的类似的方式，可以实现更高数量的热点(例如多于一个中心热点)。通过可用功率分布到多个热点上可以产生大的探测区域。
在图8至11中示出PCD升级装置407的不同示例。
图8示出通信设备800。类似于通信设备400，通信设备800包括具有PCD天线802的读取器801、PCD升级装置803和具有小天线805的芯片卡804，例如RFID装置。
类似于图5中的PCD升级装置504，PCD升级装置803包括外部天线806和内部天线807，它们相互耦合(并联连接)。所述外部天线806相应于第一电感808、电容器809和第一电阻810的串联电路。所述内部天线807相应于第二电感811和第二电阻812的串联电路。PCD天线802和外部天线808以耦合因子kl耦合，并且内部天线807和芯片卡804的天线805以耦合因子k2耦合。
PCD天线802和芯片卡804的天线805以耦合因子k3耦合。耦合因子k3比k2和k1小得多。这由此得出：PCD天线802比RFID装置804大得多，而内部天线807和芯片卡804的天线805是几何匹配的。
图9示出所述通信设备800的另一视图。
在图9中，读取器901相应于读取器801，PCD天线902相应于读取天线802，PCD升级装置903相应于PCD升级装置803并且RFID装置907相应于芯片卡804。PCD升级装置903包括相应于外部天线806的外部天线904以及相应于内部天线807的内部天线905，所述外部天线904包括相应于电容器809的电容器906。
图10示出通信设备1000。类似于通信设备400，通信设备1000包括具有PCD天线1002的读取器1001、PCD升级装置1003和具有小天线1005的芯片卡1004，例如RFID装置。
类似于图5中的PCD升级装置504，PCD升级装置1003包括外部天线1006和内部天线1007，它们相互耦合(并联连接)。外部天线1006相应于第一电感1008和第一电阻1010的串联电路。内部天线1007相应于第二电感1011和第二电阻1012的串联电路。此外，电容器1009与外部天线1006并且与内部天线1007并联连接。PCD天线1002和外部天线1008以耦合因子kl耦合，并且内部天线1007和芯片卡1004的天线1005以耦合因子k2耦合。PCD天线1002和芯片卡1004的天线1005以耦合因子k3耦合，所述耦合因子k3比耦合因子k1和k2小。
图11示出通信设备1000的另一视图。在图11中，读取器1101相应于读取器1001，PCD天线1102相应于读取天线1002，PCD升级装置1103相应于PCD升级装置1003并且RFID装置1107相应于芯片卡1004。PCD升级装置1103包括相应于外部天线1006的外部天线1104并且包括相应于内部天线1007的内部天线1105并且包括相应于电容器1009的电容器1106。
图12示出通信设备1200。类似于通信设备400，通信设备1200包括具有PCD天线1202的读取器1201、PCD升级装置1203和具有小天线1205的芯片卡1204，例如RFID装置。
类似于图5中的PCD升级装置504，PCD升级装置1203包括外部天线1206和内部天线1207，它们相互耦合(即并联连接)。所述外部天线1206相应于第一电感1208和第一电阻1210的串联电路并且包括第一电容器1209。所述内部天线1207相应于第二电感1211和第二电阻1212的串联电路。此外，电容器1213与外部天线1206并且与内部天线1207并联连接。PCD天线1202和外部天线1208以耦合因子kl耦合，并且内部天线1207和芯片卡1204的天线1205以耦合因子k2耦合。PCD天线1202和芯片卡1204的天线1205以耦合因子k3耦合，所述耦合因子k3比耦合因子k1和k2小。
图13示出通信设备1200的另一视图。
在图13中，读取器1301相应于读取器1201，PCD天线1302相应于读取天线1202，PCD升级装置1303相应于PCD升级装置1203并且RFID装置1307相应于芯片卡1204。PCD升级装置1303包括相应于外部天线1206的外部天线1304并且包括相应于内部天线1207的内部天线1305并且包括相应于第一电容器1209的第一电容器1306并且包括相应于第二电容器1213的第二电容器1308。
图14示出通信设备1400的一个示例，其中，PCD升级装置具有多个内部天线，从而形成多个热点。
类似于图13中的通信设备1300，通信设备1400包括读取器1401、PCD天线1402、PCD升级装置1403和RFID装置1407。如PCD升级装置1303那样，PCD升级装置1403包括具有第一电容器1406的外部天线1404。然而，在该示例中，PCD升级装置1403包括多个内部天线1405，所述多个内部天线与外部天线1404连接。对于每一个内部天线1405，PCD升级装置1403包括一个类似于第二电容器1308的第二电容器1408。在该示例中，RFID装置1407在图14中设置在最上面的内部天线上方。
下面给出用于验证PCD升级装置的功能的实验的结果。这些实验基于以下结构：在所述结构中读取天线升级装置(在印刷电路板上实现)设置在读取天线正上方(也在印刷电路板上实现并且通过线缆和例如对称变换器(Symmetrieübertrager)与外部读取器部件连接，其中，读取天线在该示例中是调谐到50欧姆上的天线)。芯片卡在该示例中是μSIM(例如设置在移动电话内)，即可以在读取器与μSIM应答器之间执行通信。显然，μSIM应答器在无读取天线升级装置的情况下应设置在PCD天线附近，以便能够实现通信，并且当μSIM设置在PCD天线的中心位置处时不能够实现通信。
下面说明读取天线与μSIM应答器的读取间距的以及读取天线与ID1卡的读取间距的测量的结果。
中心测量：
借助位于客户特定地安装的50欧姆读取天线上的ID1和μSIM进行的读取间距测量。在该测量中，芯片卡的位置在中心。
ID1在中心，无PCD升级装置：4cm
ID1在中心，具有PCD升级装置：5.1cm
μSIM在中心，无PCD升级装置：失败
μSIM在中心，具有PCD升级装置：1.7cm
角部测量：
借助位于客户特定地安装的50欧姆读取天线上的ID1和μSIM进行的读取间距测量。在该测量中，芯片卡的位置设置在PCD天线的角部处。
μSIM，无PCD升级装置：1.2cm
μSIM，有PCD升级装置：1.2cm
因此，与无PCD升级装置的读取器的应用相比，关于在角部位置处的通信，PCD升级装置的应用不具有缺点。
尽管描述了特定的方面，但本领域技术人员应理解，可以进行形式上和细节上的不同改变，而不偏离本发明的如通过所附权利要求限定的方面的思想和保护范围。因此，保护范围通过所附权利要求来说明，并且因此应包括位于权利要求的含义和等同范围内的所有改变。

Claims (21)

1.一种芯片卡读取设备，其包括以下：
芯片卡读取装置，所述芯片卡读取装置包括数据处理电路和读取天线，所述读取天线与所述数据处理电路耦合，其设置在所述芯片卡读取装置的表面上，以便设置芯片卡以通过所述读取天线与所述芯片卡读取装置进行通信，其中，所述数据处理电路设计用于处理通过所述读取天线接收的信号和待通过所述读取天线发送的信号中的至少一个；
天线结构，其具有天线主体、第一天线和第二天线，所述第二天线与所述第一天线耦合并且由所述第一天线包围；
其中，所述天线结构设置在所述芯片卡读取装置的所述表面上并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述读取天线包围所述第二天线。
2.根据权利要求1所述的芯片卡读取设备，其中，所述芯片卡读取装置还包括壳体，其中，所述芯片卡读取装置的所述表面是所述壳体的表面。
3.根据权利要求1或2所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线主体包括衬底。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线主体包括印刷电路板。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线主体包括所述天线结构的壳体。
6.根据权利要求5所述的芯片卡读取设备，其中，所述壳体设置并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线结构通过固定单元固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上。
8.根据权利要求7所述的芯片卡读取设备，其中，所述固定单元包括一个或多个螺钉或者一个或多个螺母与螺栓装置中的至少一个。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线结构通过粘合剂固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述第一天线包括一个或多个第一绕组并且所述第二天线包括一个或多个第二绕组，所述一个或多个第二绕组位于所述一个或多个第一绕组内。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述读取天线包括一个或多个读取天线绕组，并且所述第二天线包括一个或多个第二绕组，并且所述天线结构设置在所述芯片卡读取装置的所述表面上并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述一个或多个第二绕组位于所述一个或多个读取天线绕组内。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线结构包括多个第二天线，所述多个第二天线与所述第一天线耦合并且由所述第一天线包围，其中，所述天线结构设置在所述芯片卡读取装置的所述表面上并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述读取天线包围所述第二天线。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线结构设计用于聚集由所述读取天线发射的磁功率。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线结构设计用于将由所述读取天线发射的磁功率聚集到所述天线结构的中心区域上。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线结构如此设计，使得所述第一天线从所述读取天线接收功率并且将所接收的功率提供给所述第二天线，并且所述第二天线以磁功率形式发射所接收的功率。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线结构设置在所述芯片卡读取装置的所述表面上并且固定在所述芯片卡读取装置的所述表面上，从而所述第一天线位于所述读取天线上方。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述第一天线和所述读取天线基本上具有相同的大小。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述第一天线大于所述第二天线。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述天线结构包括用于设置芯片卡以与所述芯片卡读取装置进行通信的表面，以便通过所述第一天线、所述第二天线和所述读取天线与所述芯片卡读取装置进行通信。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的芯片卡读取设备，其中，所述第一天线设计用于将待由所述芯片卡读取装置发送的信号转发到所述第二天线并且设计用于将待由所述芯片卡读取装置接收的信号转发至所述读取天线。
21.一种芯片卡读取设备，其包括以下：
芯片卡读取装置，所述芯片卡读取装置包括数据处理电路和读取天线，所述读取天线与所述数据处理电路耦合，其设置在所述芯片卡读取装置的表面上，以便设置芯片卡以通过所述读取天线与所述芯片卡读取装置进行通信，其中，所述数据处理电路设计用于处理通过所述读取天线接收的信号和待通过所述读取天线发送的信号中的至少一个；
天线结构，其具有天线主体、第一天线和第二天线，所述第二天线与所述第一天线耦合并且小于所述第一天线和所述读取天线。
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