CN203521625U - 一种nfc天线模块、读卡器以及智能卡 - Google Patents
一种nfc天线模块、读卡器以及智能卡 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型适用于数据通讯技术领域,提供了一种NFC天线模块、读卡器以及智能卡,所述NFC天线模块包括至少两个NFC天线线圈。通过本实用新型,可以解决现有读卡器上NFC天线的灵敏度不高,容易在读卡时出现信号不稳定,甚至有时会出现信号盲区的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于数据通讯技术领域,尤其涉及一种NFC天线模块、读卡器以及智能卡。
背景技术
近距离无线通讯(Near Field Communication,NFC)天线是读卡器的重要组成部分,现有技术将NFC天线安装在读卡器的电路板上或将NFC天线与读卡器的电路板集成在一起,只能应用于标准智能卡。当某些异形智能卡(非标准智能卡)以及面积比较小的智能卡在使用所述读卡器时,由于读卡器上NFC天线的灵敏度不高,导致在刷卡或读卡时出现信号不稳定,甚至有时会出现信号盲区的问题。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种NFC天线模块,以解决现有读卡器上NFC天线的灵敏度不高,导致非标准智能卡在刷卡或读卡时出现信号不稳定,甚至信号盲区的问题。
本实用新型实施例是这样实现的,一种NFC天线模块,所述近距离无线通讯NFC天线模块包括至少两个面积大小不同的NFC天线线圈。
进一步的,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中面积小的NFC天线线圈内置于面积大的NFC天线线圈中,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于同一平面。
进一步的,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈并列设置,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于同一平面。
进一步的,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈呈一角度设置,所述角度可调整,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于不同平面。
进一步的,将所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中的其中一个或者多个NFC天线线圈固定设置,剩余NFC天线线圈以插槽方式设置;所述剩余NFC天线线圈为所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中除所述固定设置外的NFC天线线圈。
进一步的,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中任一个面积小的NFC天线线圈与任一个面积大的NFC天线线圈的面积比为1:2~1:16。
本实用新型实施例的目的还在于提供一种读卡器,所述读卡器包括多通道控制器,以及与所述多通道控制器连接的上述NFC天线模块。
本实用新型实施例的目的还在于提供一种智能卡,所述智能卡包括多通道控制器,以及与所述多通道控制器连接的上述NFC天线模块。
本实用新型实施例通过在NFC无线模块中设置多个NFC天线线圈,特别是当设置面积大小不同的NFC天线线圈时,小面积的NFC天线线圈可以适用小型智能卡、异形智能卡等,大面积的NFC天线线圈则可以适用普通智能卡或者标准智能卡,从而使得读卡器可以兼容不同种类的智能卡,提高读卡器中NFC天线的适应性,节省读卡器的成本。而且由于多NFC天线线圈之间的角度可以调整,使得所述读卡器在使用时比普通的读卡器更方便、灵活。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例提供的NFC天线模块的组成结构图;
图2是本实用新型第一实施例提供的NFC天线模块的示意图;
图3是本实用新型第一实施例提供的NFC天线模块的另一示意图;
图4是本实用新型第二实施例提供的读卡器或智能卡的组成结构图;
图5是本实用新型第二实施例提供的RFID门禁的组成结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例一:
图1示出了本实用新型第一实施例提供的NFC天线模块的组成结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
如图1所示,该NFC天线模块1包括有至少两个NFC天线线圈11。
优选的是,所述NFC天线模块1包括至少两个面积大小不同的NFC天线线圈11;
优选的是,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中面积小的NFC天线线圈内置于面积大的NFC天线线圈中,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于同一平面。图2给出了其中一种示例,所述NFC天线模块包含两个面积大小不同的NFC天线线圈,其中面积小的NFC天线线圈内置于面积大的NFC天线线圈中,且所述两个面积大小不同的NFC天线线圈处于同一平面。
进一步的是,所述面积大的NFC天线线圈中还设置有中心标签,所述中心标签位于所述面积大的NFC天线线圈和所述面积小的NFC天线线圈的中心位置(如图2所示)。
优选的是,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈还可以并列设置,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于同一平面。
优选的是,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈呈一角度设置,所述角度可调整,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于不同平面。
进一步的,将所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中的其中一个或者多个NFC天线线圈固定设置,剩余NFC天线线圈以插槽方式设置;所述剩余NFC天线线圈为所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中除所述固定 设置外的NFC天线线圈。其中的一种示例方式如图3所示,在图3中,1为固定柱,2、3分别为NFC天线线圈支撑面,NFC天线线圈可以固定在所述2、3上面,2、3可以以1为中心旋转以调整两个NFC天线线圈之间的角度。
为了降低成本,提高灵敏度,以及实际应用中智能卡与读卡器内NFC天线线圈的重合关系,优选的是,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中任一个面积小的NFC天线线圈与任一个面积大的NFC天线线圈的面积比为1:2~1:16。
需要说明的是,两NFC天线线圈(简称为线圈1和线圈2)的互感系数计算公式为:其中M为互感系数,μ=μ0×μ2,μ0为4π×10-7H(亨)/m(米),μ2为空气中的相对磁导率,l为NFC天线线圈的有效长度,N1和N2分别为线圈1和线圈2的匝数。当线圈1的电流发生变化时,其所激发的变化磁场,会在其相邻的线圈(即线圈2)中产生感应电动势;同样,线圈2的电流发生变化时,其所激发的变化磁场,也会在线圈1中产生感应电动势。这种现象称为互感现象,所产生的感应电动势称为互感电动势。本实施例通过多次实验发现,当两NFC天线线圈的面积比在1:2~1:16时,其互感电动势较弱,可以最大程度的消除两NFC天线线圈之间的干扰,从而提高NFC天线模块的灵敏度。
优选的是,本实施例所述至少两个NFC天线线圈的面积大小还可以相同;
所述面积大小相同的至少两个NFC天线线圈可以并列设置或者呈一角度设置,所述角度可调整;
当所述面积大小相同的至少两个NFC天线线圈并列设置时,所述面积大小相同的至少两个NFC天线线圈处于同一平面;
当所述面积大小相同的至少两个NFC天线线圈呈一角度设置时,所述面积大小相同的至少两个NFC天线线圈处于不同平面。
本实施例所述NFC天线线圈的形状可以为长方形、圆形、矩形、正方形、 半圆形或者其他不规则形状等。
实施例二:
图4示出了本实用新型第二实施例提供的读卡器或智能卡的组成结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
如图4所示,该读卡器或智能卡4包括多通道控制器41,以及与所述多通道控制器41连接的如实施例一所述的NFC天线模块42;
所述多通道控制器41用于对所述NFC天线模块42中的至少两个NFC天线线圈421以轮询的方式读取数据。即当所述多通道控制器41对某一个NFC天线线圈421读取数据无反应时,读取另外一个NFC天线线圈421的数据,直到获取重合度最高,即读取数据最容易的NFC天线线圈421。
下面给出采用上述实施例的具体应用场景。
场景一:在射频识别(RadioFrequencyIDentification,RFID)门禁的读卡器中安装如图2所示的NFC天线模块,则针对该RFID门禁的智能卡可以做成异形智能卡或者小型智能卡,降低生产成本。而且由于所述异形智能卡或者小型智能卡更适用面积小的NFC天线线圈,从而使得刷卡变得更灵活、方便,且刷卡效率更高。
场景二:在现有技术中,门禁中的读卡器一般安装在门的两侧,用于采集出入数据。因为每一个读卡器包括控制器以及与所述控制器连接的NFC天线模块,若采用双门禁,即出入都须要身份识别,那么每一个门上至少需要两个读卡器,一个安装在门外侧,一个安装在门内侧,即需要两个控制器以及两个NFC天线模块,因为控制器的成本较高,特别是当门禁较多的时候,控制器的增加将直接导致门禁生产成本的增加。
而本实施例RFID门禁包括主机1和RFID读卡器2,RFID读卡器包括至少一个NFC天线模块21,以及与所述NFC天线模块连接的多通道控制器22,多通道控制器对NFC天线模块内所述至少两个NFC天线线圈211以轮询的方式读取数据,主机通过所述多通道控制器实现与RFID读卡器的交互通信(如 图5所示),本实施例所述门禁只需要一个读卡器,一个多通道控制器。
其中,所述主机可以为电脑系统等。所述多通道控制器可以为双通道控制器,门内门外共用一个NFC天线模块,即门内、门外各装一个NFC天线线圈(如实施例一中所述的将所述NFC天线模块中的至少两个NFC天线线圈呈一角度设置,即一个在门内一个在门外)。本实施例通过一个控制器即可以解决出入都须要身份识别的问题,减少了控制器的数量,从而节省门禁的生产成本以及减少门禁的体积。
另外,所述多通道控制器还可以为四通道控制器,门外侧,门内侧各装至少两个NFC天线模块,每个NFC天线模块中包括至少两个NFC天线线圈。其中,同侧NFC天线线圈的位置关系可以是垂直,也可以是呈一定角度(具体可以采用图3所示NFC天线线圈设置的方式)以避免出现信号盲区。
从该应用场景可以看出,通过本实施例所述的NFC天线模块,可以优化门禁中的控制器,即每一个门禁可以节省一个控制器,从而节省门禁的生产成本,并减少门禁的体积。而且由于多NFC天线线圈之间的角度可以调整,使得刷卡变得更灵活、方便,且刷卡效率更高。
综上所述,本实用新型实施例通过在NFC无线模块中设置多个NFC天线线圈,特别是当设置面积大小不同的NFC天线线圈时,小面积的NFC天线线圈可以适用小型智能卡、异形智能卡等,大面积的NFC天线线圈则可以适用普通智能卡或者标准智能卡,从而使得读卡器可以兼容不同种类的智能卡,提高读卡器中NFC天线的适应性,节省读卡器的成本。而且由于多NFC天线线圈之间的角度可以调整,使得所述读卡器在使用时比普通的读卡器在读卡时更方便、灵活,具有较强的易用性和实用性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种NFC天线模块,其特征在于,所述近距离无线通讯NFC天线模块包括至少两个面积大小不同的NFC天线线圈。
2.如权利要求1所述的NFC天线模块,其特征在于,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中面积小的NFC天线线圈内置于面积大的NFC天线线圈中,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于同一平面。
3.如权利要求1所述的NFC天线模块,其特征在于,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈并列设置,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于同一平面。
4.如权利要求1所述的NFC天线模块,其特征在于,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈呈一角度设置,所述角度可调整,且所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈处于不同平面。
5.如权利要求4所述的NFC天线模块,其特征在于,将所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中的其中一个或者多个NFC天线线圈固定设置,剩余NFC天线线圈以插槽方式设置;所述剩余NFC天线线圈为所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中除所述固定设置外的NFC天线线圈。
6.如权利要求1至5任一项所述的NFC天线模块,其特征在于,所述至少两个面积大小不同的NFC天线线圈中任一个面积小的NFC天线线圈与任一个面积大的NFC天线线圈的面积比为1:2~1:16。
7.一种读卡器,其特征在于,所述读卡器包括多通道控制器,以及与所述多通道控制器连接的如权利要求1至6任一项所述的NFC天线模块。
8.一种智能卡,其特征在于,所述智能卡包括多通道控制器,以及与所述多通道控制器连接的如权利要求1至6任一项所述的NFC天线模块。
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