CN203406419U - 一种耦合天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耦合天线，属于智能卡领域。该耦合天线包括与读卡器非接触式通信的第一天线、与所述的第一天线串联用于放置耦合芯片的第二天线，第一天线和第二天线分别与第三天线连接。本实用新型的耦合天线采用常规绕线天线设计，通过附加绕线电容代替了焊接常规电容，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种耦合天线

技术领域

本实用新型涉及金融、交通等行业的智能卡领域，具体涉及一种智能卡的耦合天线。

背景技术

目前，在支付、身份识别及交通等领域，智能卡应用取得了非常显著的突破。智能卡耦合芯片得到了越来越广泛的应用，耦合芯片需要设计与之相匹配的天线。智能卡天线通过读卡器射频磁场的电磁感应向智能卡芯片供电，同时实现智能卡芯片与读卡器之间的通讯传输，天线设计是否合理直接影响到智能卡的性能实现。

现有的耦合天线设计一为铝蚀刻耦合天线方法，二是绕线加焊接常规电容方法。现在实际应用的为铝蚀刻耦合天线设计，该天线设计的难点在于工艺的实现，铝蚀刻天线与卡片PVC（聚氯乙烯）材料融合压卡时存在问题，铝蚀刻天线需要备一层特殊的粘合胶，且价格较高；另外铝蚀刻天线在生产的过程存在一定的污染问题。耦合绕线天线焊接常规电容天线设计，仍处于研发阶段，虽然该方法已成功研发出样品，但是在产品化过程存在两个问题，一是生产中电容和常规绕线在压卡过程中，坏卡率高，需要新的制卡工艺设计；二是天线焊接电容这一步骤增加了工序，也增加了成本。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种新型的耦合天线，降低生成成本，提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种耦合天线，包括：与读卡器非接触式通信的第一天线、与所述的第一天线串联用于放置耦合芯片的第二天线，所述的第一天线和第二天线分别与第三天线连接。

进一步，如上所述的一种耦合天线，所述的第二天线与耦合芯片的天线非接触式通信。

进一步，如上所述的一种耦合天线，所述的第一天线为第一线圈。

进一步，如上所述的一种耦合天线，第一线圈的圈数为2～8圈。

进一步，如上所述的一种耦合天线，所述的第二天线为第二线圈。

进一步，如上所述的一种耦合天线，所述的第二线圈的圈数为2～8圈。

更进一步，如上所述的一种耦合天线，所述的第三天线为包括第三线圈和第四线圈，第一天线和第三线圈连接，第二天线和第四线圈连接。

再进一步，如上所述的一种耦合天线，所述的第一天线和第三线圈的一端串联，第二天线和第四线圈的一端串联。

本实用新型的有益效果在于：

一是可以降低成本，与铝蚀刻耦合天线相比，本实用新型的耦合天线不存在生产铝蚀刻天线污染环境和需要特备胶的问题，使用该耦合天线的耦合芯片智能卡比普通智能卡降低成本20%以上；

二是由于和普通智能卡生产方式相比少了一道焊接芯片的工艺程序，提高了生产效率，同时减免了焊接设备的投入；

三是在智能卡生产过程中可将预先将卡片作为元器件备货，从而大大提高智能卡成卡交付进度。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中一种耦合天线的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式中第二天线与耦合芯片的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

图1示出了本实用新型具体实施方式中一种耦合天线的结构示意图，该耦合天线主要包括第一天线10、第二天线20和第三天线30，其中，第一天线10与读卡器非接触式通信、第二天线20与第一天线10串联并用于放置耦合芯片40，第二天线20与耦合芯片40的天线非接触式通信，第一天线10和第二天线20分别与第三天线30连接。

本实用新型的耦合天线设计共需绕制3个天线，由图1中可以看出，在本实施方式中，所述的第一天线10为第一线圈101，线圈的圈数为2～8圈。第一天线10是标准绕线天线，该天线的作用主要是用来感应POS机具的交变磁场，首先通过感应交变磁场为耦合芯片工作提供电压和电流，另外也能感应出POS机的交变磁场中与耦合芯片通信的载波编码信号。本具体实施方式中第一天线10的外形尺寸为80.5mm×48.2mm，当然也可根据需要调整为不同的尺寸；此天线设计可设计不同圈数，如2～8圈，优选为3到6圈，同时也可调整不同绕线间距，如可将间距调整为0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm等以改变标准天线的谐振频率。

所述的第二天线20为第二线圈201，第二天线20是用于放置耦合芯片40的主耦合天线。由于标准天线（第一天线10）和耦合芯片里的天线尺寸相差太大，它们之间的偶合系数很小，会使耦合芯片感应的能量和信号很弱，本实施方式中通过设计一个与芯片的耦合天线相近的线圈天线（本实施方式中的第二天线），提高了耦合芯片感应POS机的能量和信号的效率；该天线在设计时应与主感应天线（本实施方式中的第一天线10）串联，使主天线感应的能量和信号流经主耦合天线（第二天线），优选的，主耦合天线的尺寸应与耦合芯片里的耦合天线尺寸稍大一些，或与耦合芯片的尺寸相当，如图2所示，本实施方式中第二线圈201圈数一般为2～8圈，优选为3到6圈，线距可从0.2mm到0.5mm。。

所述的第三天线30包括第三线圈301和第四线圈302，第一天线10和第三线圈301连接，第二天线20和第四线圈302连接。

本实施方式中的第三天线30是附加电容天线，由于仅使用第一天线10和第二天线20设计的耦合智能卡在性能上无法满足实际使用需求，本实施方式中利用实际一组线圈天线绕线，使其末端断开，这组天线绕组由于其金属芯线是导电体，而其表皮是绝缘体，绕线之间形成了的电荷充放腔，其作用与电容一致，可以通过改变绕线的长度和间距来改变其电容值。第三天线30根据需要，可与前两个线圈设计成2种形式，即串联和并联形式，本具体实施方式图1中显示为串联形式，第一天线10的一端与第二天线20的一端串联连接，第一天线10的另一端与第三线圈301串联连接，第二天线20的另一端与第四线圈302连接，第三线圈301与第四线圈302的另一端都是断开的，图1中的A点为第一天线10与第三线圈301的串联节点，B点为第二天线20与第四线圈302的串联节点。

本实施方式中的第三线圈301和第四线圈302为绕制的附加电容线圈，这两个线圈可在卡片里设计为任意形状，它主要通过改变天线的大小、圈数和线距来调节串联的电容值，该值要保证整个线圈的谐振频率在12MHZ到17MHZ之间。

本实用新型所述的耦合天线是常规绕线天线设计，不存在生产铝蚀刻天线污染环境和需要特殊备胶的问题，通过附加绕线电容代替焊接常规电容，减少了焊接电容这一步骤，同时也不存在常规电容和天线材质不一样的压卡问题，成功的解决了现有铝蚀刻偶和天线与绕线加焊接常规电容方式的技术问题，降低了生产成本、提高了生产效率，经过测试，使用该天线的金融智能卡，各项技术指标均符合国际和国家智能卡标准。

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同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种耦合天线，其特征在于，包括：与读卡器非接触式通信的第一天线（10）、与所述的第一天线（10）串联用于放置耦合芯片（40）的第二天线（20），所述的第一天线（10）和第二天线（20）分别与第三天线（30）连接。

2.如权利要求1所述的一种耦合天线，其特征在于，所述的第二天线（20）与耦合芯片的天线非接触式通信。

3.如权利要求1或2所述的一种耦合天线，其特征在于，所述的第一天线（10）为第一线圈（101）。

4.如权利要求3所述的一种耦合天线，其特征在于：所述的第一线圈（101）的圈数为2～8圈。

5.如权利要求1或2所述的一种耦合天线，其特征在于，所述的第二天线（20）为第二线圈（201）。

6.如权利要求5所述的一种耦合天线，其特征在于，所述的第二线圈（201）的圈数为2～8圈。

7.如权利要求1所述的一种耦合天线，其特征在于，所述的第三天线为包括第三线圈（301）和第四线圈（302），第一天线（10）和第三线圈（301）连接，第二天线（20）和第四线圈（302）连接。

8.如权利要求7所述的一种耦合天线，其特征在于，所述的第一天线（10）和第三线圈（301）的一端串联，第二天线（20）和第四线圈（302）的一端串联。

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