CN202058196U - 一种非接触式智能卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非接触式智能卡,以降低非接触式智能卡中的其他IC卡模块对当前需要工作的IC卡模块产生干扰。该非接触式智能卡包括天线模块、多个IC卡模块,且所述多个IC卡模块和所述天线模块串联在一起;或者,该接触式智能卡包括天线模块、多个IC卡模块、电路选择单元,其中,所述多个IC卡模块通过电路选择单元与所述天线模块串联。采用本实用新型提供的非接触式智能卡,降低了非接触式智能卡中的其他IC卡模块对当前需要工作的IC卡模块产生干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服了读或写存在盲区的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能卡技术领域,尤其涉及一种非接触式智能卡。
背景技术
目前,随着非接触式智能卡技术的迅速发展及其广泛使用,实现了一张智能卡上可以同时支持多个应用。一般情况下,一张智能卡上设置有一个IC卡模块来实现多个应用,以兼容不同读写器的多个应用;当一个IC卡模块不满足多个应用要求的情况时,提出一种特殊结构的非接触式智能卡,该非接触式智能卡内设置多个IC卡模块来兼容不同读写器的多个应用,且该多个IC卡模块并联连接。
现有非接触式智能卡的工作原理可描述如下:非接触式智能卡进入外部读写器产生的射频场后,该非接触式智能卡的天线模块通过耦合产生电流,LC谐振电路产生共振,该谐振电路中的电容充电;非接触式智能卡内部设置有单向导通的电荷泵时,可将该谐振电路储存的能量存储至电荷泵的储能电容中;当电荷泵的储能电容中的电荷达到一定电压时,由该电荷泵的储能电容为该非接触式智能卡中的其它电路提供工作电压。目前,含有多个IC卡模块的非接触式智能卡内部的等效电路结构可如图1所示,多个(图1中描述的是两个IC卡模块)IC卡模块并联连接在同一天线线圈(后续称为天线模块)上,如图1中,第一IC卡模块与第二IC卡模块并联连接在天线模块上。
采用如图1所示的非接触式智能卡虽然实现了一卡支持多种应用的功能,但是其存在以下技术缺陷:非接触式智能卡进入某一外部读写器产生的射频场后,该非接触式智能卡中用于实现该外部读写器对应的应用的第一IC卡模块在射频场的作用下工作,但是由于该非接触式智能卡中的其他IC卡模块与第一IC卡模块并联连接,因此,其他IC卡模块会对第一IC卡模块和该外部读写器之间的交互数据波形产生较大信号干扰,从而导致该外部读写器对非接触式智能卡读或写不稳定和存在读写盲区的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种非接触式智能卡,以降低非接触式智能卡中的其他IC卡模块对当前需要工作的IC卡模块产生干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服读或写存在盲区的问题。
一种非接触式智能卡,包括天线模块、多个IC卡模块,且所述多个IC卡模块和所述天线模块串联在一起。
采用上述结构的非接触式智能卡,多个IC卡模块串联连接在天线模块上,改变了非接触式智能卡的Q值,降低了其他IC卡模块对上述工作IC卡模块和读卡器之间的数据波形的影响,从而从整体上来说降低了其他IC卡模块对工作IC卡模块的干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服读或写存在盲区的问题。
一种非接触式智能卡,包括天线模块、多个IC卡模块和电路选择单元,其中,所述多个IC卡模块通过电路选择单元与所述天线模块串联。
采用上述结构的非接触式智能卡,当读卡器对非接触式智能卡中的某一IC卡模块(称为工作IC卡模块)进行读或写操作时,可以通过电路选择单元选通该工作IC卡模块,不选通非接触智能卡中的其他IC卡模块;从而保证了工作IC卡模块在工作时,其他IC卡模块处于不工作状态,从而消除了其他IC卡模块对该工作IC卡模块的干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服读或写存在盲区的问题。
附图说明
图1为现有技术中设置有两个IC卡模块的非接触式智能卡的等效电路图;
图2为本实用新型实施例一中非接触式智能卡的结构示意图之一;
图3A、图3B为本实用新型实施例一中非接触式智能卡的结构示意图之二;
图4A、图4B为本实用新型实施例一中非接触式智能卡的结构示意图之三;
图5为本实用新型实施例一中非接触式智能卡的等效电路图之一;
图6为本实用新型实施例一中非接触式智能卡的等效电路图之二;
图7为本实用新型实施例二中非接触式智能卡的结构示意图之一;
图8为本实用新型实施例二中非接触式智能卡的结构示意图之二;
图9为本实用新型实施例二中非接触式智能卡的结构示意图之三;
图10为本实用新型实施例二中非接触式智能卡的结构示意图之四;
图11为本实用新型实施例中非接触式智能卡的设置结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术存在的上述技术问题,本实用新型实施例提供一种非接触式智能卡,降低非接触式智能卡中的其他IC卡模块对当前需要工作的IC卡模块产生干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服读或写存在盲区的问题。第一种结构,非接触式智能卡包括天线模块、多个IC卡模块,且所述多个IC卡模块和所述天线模块串联在一起;当读卡器在对非接触式智能卡中的某一IC卡模块(称为工作IC卡模块)进行读或写操作时,由于其他IC卡模块与该工作IC卡模块串联连接在天线模块上,从而降低了其他IC卡模块对上述工作IC卡模块和读卡器之间的数据波形的影响,从整体上来说降低了其他IC卡模块对工作IC卡模块的干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服读或写存在盲区的问题。第二种结构:包括天线模块、多个IC卡模块和电路选择单元,其中,所述多个IC卡模块通过电路选择单元与所述天线模块串联;由于非接触式智能卡中的多个IC卡模块通过电路选择单元连接到天线模块上,因此,当读卡器对非接触式智能卡中的某一IC卡模块(称为工作IC卡模块)进行读或写操作时,可以通过电路选择单元选通该工作IC卡模块,不选通非接触智能卡中的其他IC卡模块;从而保证了工作IC卡模块在工作时,其他IC卡模块处于不工作状态,从而消除了其他IC卡模块对该工作IC卡模块的干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服读或写存在盲区的问题。
本实用新型实施例提供一种非接触式智能卡,该非接触式智能卡包括天线模块、多个IC卡模块,其中:所述多个IC卡模块和所述天线模块串联在一起。
本实用新型实施例还提供另一种非接触式智能卡,该非接触式智能卡包括天线模块、多个IC卡模块和电路选择单元,其中:所述多个IC卡模块通过所述电路选择单元与所述天线模块串联。
为更清楚的对本实用新型实施例提供的非接触式智能卡的结构进行详细、清楚的描述,下面以两个具体的实施例来对非接触式智能卡的两种结构进行详细的描述。
实施例一
该实施例一中,非接触式智能卡包括天线模块、多个IC卡模块,且所述多个IC卡模块和所述天线模块串联在一起。
较佳地,所述多个IC卡模块中两个相邻连接的IC卡模块之间通过导线或线圈连接(即多个IC卡模块中的所有相邻的两个IC卡模块通过导线连接;或者,多个IC卡模块中的所有相邻的两个IC卡模块通过线圈连接;或者部分相邻IC卡模块之间通过导线连接,部分相邻IC卡模块之间通过线圈连接)。优选地,由于线圈不仅可以起到导通的作用还可以在读卡器的电磁场中增加能量,因此,可以在相邻连接的IC卡模块之间通过线圈连接。
较佳地,本实用新型实施例一中的非接触式智能卡还可以包括电路板(如PCB板),所述多个IC卡模块设置(如焊接、粘接等)在该电路板上。设置在电路板上的相邻IC卡模块之间可通过蚀刻在电路板上的金属线路连接。
较佳地,所述多个IC卡模块中的部分或全部的IC卡模块并联有的电容。
较佳地,所述天线模块的两端还可并联有电容。
本实用新型实施例一以非接触式智能卡包含的IC卡模块为两个进行详细说明,非接触式智能卡的两个IC卡模块分别为第一IC卡模块和第二IC卡模块。
如图2所示,第一IC卡模块1的一端与所述第二IC卡模块2的一端通过导线21连接,第一IC卡模块1的另一端与第二IC卡模块2的另一端对应连接到天线模块22的两端上。
如图3A或图3B所示,第一IC卡模块1的一端与第二IC卡模块2的一端通过第一线圈31连接;第一IC卡模块1的另一端与第二IC卡模块2的另一端连接到天线模块32的两端上。
如图4A所示,第一IC卡模块1和第二IC卡模块2设置在同一PCB板上,并且第一IC卡模块1的一端和第二IC卡模块2的一端通过蚀刻形成的金属线路41连接;第一IC卡模块1的另一端和第二IC卡模块的另一端对应连接到天线模块42的两端上。优选地,在上述第一IC卡模块1的两端并联有第一电容43,在第二IC卡模块2的两端并联有第二电容44,如图4B所示。
较佳地,如图5所示为天线模块、IC卡模块的等效电路,天线模块的等效电路可包括线圈电感L、线圈电容C和线圈电阻R,其中线圈电感L、线圈电容C和线圈电阻R串联连接;第一IC卡模块1的等效电路包括并联连接的第一封装电容C11、第一工作电容C12和第一工作电阻R1;第二IC卡模块2的等效电路可包括并联连接的第二封装电容C21、第二工作电容C22和第二电阻R2,其中,第一IC卡模块1和第二IC卡模块2串联连接之后构成的电路并联连接在天线模块的线圈电容C上。
本实用新型实施例中,非接触式智能卡的等效电路结构如图6所示,还可以包括第三IC卡模块3,该第三IC卡模块3的等效电路可包括并联连接的第三封装电容C31、第三工作电容C32和第三工作电阻R3;第一IC卡模块1、第二IC卡模块2和第三IC卡模块3串联连接后构成的电路并联连接在天线模块的工作电容C上,具体的连接方式如前所述,在此不再赘述。
本实用新型实施例一提供的非接触式智能卡中,多个IC卡模块串联连接在天线模块上;当读卡器在对非接触式智能卡中的某一IC卡模块(称为工作IC卡模块)进行读或写操作时,其他IC卡模块对上述工作IC卡模块和读卡器之间的数据波形的影响较低,从而从整体上来说降低了其他IC卡模块对工作IC卡模块的干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服了读或写存在盲区的问题。
实施例二
该实施例二中,非接触式智能卡包括:天线模块、多个IC卡模块和电路选择单元,其中,所述多个IC卡模块通过电路选择单元与所述天线模块串联。
较佳地,所述电路选择单元包括多个开关电路,两个相邻的IC卡模块之间通过导线或线圈连接(即多个IC卡模块中的所有相邻的两个IC卡模块通过导线连接;或者,多个IC卡模块中的所有相邻的两个IC卡模块通过线圈连接;或者部分相邻IC卡模块之间通过导线连接,部分相邻IC卡模块之间通过线圈连接);每个IC卡模块并联有一个开关电路;开关电路的接通或断开控制与其并联连接的IC卡模块工作或不工作。
较佳地,所述电路选择单元为多路选择器,所述多个IC卡模块的一端相连并连接到所述天线模块的一端;所述多个IC卡模块的另一端分别与所述多路选择器一端的多个选择接口对应相连;所述多路选择器的另一端与所述天线模块的另一端相连。
较佳地,上述多个IC卡模块的数量为两个,分别为第一IC卡模块和第二IC卡模块。
较佳地,所述电路选择单元为双刀双掷开关,且所述双刀双掷开关对应连接到所述天线模块的两端;所述双刀双掷开关的两个铡刀对应连接到第一IC卡模块的两端上时,控制第一IC卡模块工作;所述双刀双掷开关的两个铡刀分别连接到第二IC卡模块的两端上时,控制第二IC卡模块工作。
较佳地,所述电路选择单元为单刀双掷开关;所述第一IC卡模块的一端与所述第二IC卡模块的一端通过导线连接,所述导线上设置有单刀双掷开关;所述第一IC卡模块的另一端和所述第二IC卡模块的另一端对应连接到所述天线模块的两端;所述单刀双掷开关的铡刀连接到第一IC卡模块的另一端或连接到所述第二IC卡模块的另一端,以接通第二IC卡模块工作或第一IC卡模块工作。
下面以非接触式智能卡包含的IC卡模块为两个为例进行详细说明,非接触式智能卡的两个IC卡模块分别为第一IC卡模块1和第二IC卡模块2。
如图7所示,第一IC卡模块1的一端与第二IC卡模块2的一端通过导线71连接;第一IC卡模块1的另一端与第二IC卡模块2的另一端连接到天线模块72;第一IC卡模块1的两端并联有第一开关电路73;第二IC卡模块2的两端并联有第二开关电路74;当第一开关电路73断开、第二开关电路74接通时,第二IC卡模块2被短路,第一IC卡模块1工作;当第一开关电路73接通、第二开关电路74断开时,第一IC卡模块1被短路,第二IC卡模块2工作。上述如7中的导线71可以替换为线圈。
如图8所示,第一IC卡模块1的一端和第二IC卡模块2的一端相连接;第一IC卡模块1的另一端与多路选择器81的第一接口连接;第二IC卡模块2的另一端与多路选择器81的第二接口连接;第一IC卡模块1和第二IC卡模块2的一端连接到天线模块82的一端;多路选择器81的第三接口连接到天线模块82的另一端;当多路选择器81接通第一接口和第三接口时,第一IC卡模块1工作,第二IC卡模块2不工作;当多路选择器81接通第二接口和第三接口时,第一IC卡模块1不工作,第二IC卡模块2工作。
如图9所示,电路选择单元通过双刀双掷开关91实现,双刀双掷开关91的第一铡刀Sk1与第二铡刀Sk2对应连接到天线模块92,当双刀双掷开关91的第一铡刀Sk1和第二铡刀Sk2分别连接在第一IC卡模块1的两端时,第一IC卡模块1工作,第二IC卡模块2不工作;当双刀双掷开关91的第一铡刀Sk1和第二铡刀Sk2分别连接在第二IC卡模块2的两端时,第一IC卡模块1不工作,第二IC卡模块2工作。
如图10所示,电路选择单元通过单刀双掷开关101实现,第一IC卡模块1的一端和第二IC卡模块2的一端通过导线连接,该导线上设置单刀双掷开关101;第一IC卡模块1的另一端和第二IC卡模块2另一端分别连接到天线模块102的两端上;当单刀双掷开关101连接到第二IC卡模块2的另一端时,第二IC卡模块2被短路,第一IC卡模块1工作;当单刀双掷开关101连接到第一IC卡模块1的另一端时,第一IC卡模块1被短路,第二IC卡模块2工作。
本实施例二中,由于非接触式智能卡中的多个IC卡模块通过电路选择单元连接到天线模块上,因此,当读卡器对非接触式智能卡中的某一IC卡模块(称为工作IC卡模块)进行读或写操作时,可以通过电路选择单元选通该工作IC卡模块,不选通非接触智能卡中的其他IC卡模块;从而保证了工作IC卡模块在工作时,其他IC卡模块处于不工作状态,从而消除了其他IC卡模块对该工作IC卡模块的干扰,以提高读写器对非接触式智能卡读或写的稳定性,并克服了读或写存在盲区的问题。
本实用新型实施例中,天线模块的线圈和用于连接相邻两个IC卡模块的线圈的形状并不仅限于方形,还可以是圆形、椭圆形、多边形等,可根据实际需要进行灵活设置,在此不再一一列举。
采用本实用新型实施例提供的非接触智能卡,需要根据多个IC卡模块的电容值,确定出非接触式智能卡的电路电容值;再根据非接触式智能卡的谐振频率范围,确定出该非接触式智能卡所需要的电路电感值;根据上述确定出的电路电感值,以及天线模块的线圈面积,确定出天线模块中线圈的线径、线间距和圈数等参数。
本实用新型实施例中,线圈的圈数、面积、线径、线间距和绕制方向等参数共同影响非接触式智能卡的读或写效果。
较佳地,本实用新型实施例中的天线模块22、天线模块32、天线模块42、天线模块72、天线模块82、天线模块92和天线模块102可以根据下表1设置。
表1
最外圈面积 | 80.5(mm)*48.2(mm) |
圈数 | 6 |
线径 | 0.12mm(漆包线) |
线间距 | 0.4mm |
较佳地,本实用新型实施例中的线圈31可以根据下表2设置。
表2
最外圈面积 | D=26mm |
圈数 | 7 |
线径 | 0.12mm(漆包线) |
线间距 | 单层紧密排列 |
当非接触式智能卡的谐振电路的谐振频率为16.5MHz时,采用上述表1的参数设置天线模块,采用上述表2的参数设置用于连接两个相邻IC卡模块的线圈,可以得到如图11所示的非接触式智能卡的结构示意图;采用本实用新型实施例提供的非接触式智能卡时,在相应的读写器上,最大读写距离(即非接触式智能卡与读卡器之间的距离)分别为4厘米和2.5厘米,并且读写器对该非接触式智能卡进行读或写的稳定性较高,且不存在读或写的盲区。
显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种非接触式智能卡,其特征在于,包括天线模块、多个IC卡模块,且所述多个IC卡模块和所述天线模块串联在一起。
2.如权利要求1所述的非接触式智能卡,其特征在于,所述多个IC卡模块中两个相邻连接的IC卡模块之间通过线圈或导线连接。
3.如权利要求1所述的非接触式智能卡,其特征在于,还包括电路板;所述多个IC卡模块设置在所述电路板上。
4.如权利要求1~3任一项所述的非接触式智能卡,其特征在于,所述多个IC卡模块中的至少一个IC卡模块的两端并联有电容。
5.如权利要求1~3任一项所述的非接触式智能卡,其特征在于,所述天线模块的两端并联有电容。
6.如权利要求2所述的非接触式智能卡,其特征在于,所述线圈为圆形线圈,所述线圈的线径为0.12毫米,线间距为单层紧密排列,且所述线圈的外圈直径设置为26毫米。
7.一种非接触式智能卡,其特征在于,包括天线模块、多个IC卡模块和电路选择单元,其中,所述多个IC卡模块通过电路选择单元与所述天线模块串联。
8.如权利要求7所述的非接触式智能卡,其特征在于,所述电路选择单元包括多个开关电路;两个相邻的IC卡模块之间通过导线或线圈连接,每个IC卡模块并联有一个开关电路;开关电路的接通或断开控制与其并联连接的IC卡模块工作或不工作。
9.如权利要求7所述的非接触式智能卡,其特征在于,所述电路选择单元为多路选择器;所述多个IC卡模块的一端相连并连接到所述天线模块的一端;所述多个IC卡模块的另一端分别与所述多路选择器一端的多个选择接口对应相连;所述多路选择器的另一端与所述天线模块的另一端相连。
10.如权利要求7所述的非接触式智能卡,其特征在于,上述多个IC卡模块的数量为两个,分别为第一IC卡模块和第二IC卡模块;
所述电路选择单元为双刀双掷开关,且所述双刀双掷开关对应连接到所述天线模块的两端,所述双刀双掷开关的两个铡刀对应连接到第一IC卡模块的两端上或者对应连接到第二IC卡模块的两端上,以控制第一IC卡模块工作或控制第二IC卡模块工作;或者,
所述电路选择单元为单刀双掷开关,所述第一IC卡模块的一端和所述第二IC卡模块的一端通过导线连接,所述导线上设置有单刀双掷开关,所述第一IC卡模块的另一端和所述第二IC卡模块的另一端对应连接到所述天线模块的两端;所述单刀双掷开关的铡刀连接到所述第一IC卡模块的另一端或连接到所述第二IC卡模块的另一端,以控制第二IC卡模块工作或第一IC卡模块工作。
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