CN203616763U - 一种用于传输信号的近端装置、远端装置及系统 - Google Patents

一种用于传输信号的近端装置、远端装置及系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型适用于刷卡技术领域，提供一种用于传输信号的近端装置、远端装置及系统。所述近端装置包括：银联卡读头；与所述银联卡读头连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器。本实用新型能够通过将银联通无线电信号调频后进行远距离传输，实现了银联通的远距离读取功能以及延长了银联通卡片电池的使用寿命。

Description

一种用于传输信号的近端装置、远端装置及系统
技术领域
本实用新型属于刷卡技术领域，尤其涉及一种用于传输信号的近端装置、远端装置及系统。
背景技术
现有的停车场中通过银联通刷卡付款时，银联通卡片与银联通读卡器的通信采用的是13.56M的信号频率，通常要求银联通卡片与银联通读卡器的距离在1至10厘米，需要用户将卡片取出来到指定的读卡区域进行刷卡才能获取到卡片信息。
然而，现有技术不能实现银联通卡片与银联读卡设备的远距离通信，不能远距离进行银联通刷卡操作。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于传输信号的近端装置、远端装置及系统，以实现银联通的远距离读取功能。
本实用新型是这样实现的，一种用于传输信号的近端装置，所述装置包括：
银联卡读头；
与所述银联卡读头连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器。
进一步地，所述调频器包括：第一天线、第一放大电路、第一混频电路、第二放大电路、耦合电路、发射/接收天线、第三放大电路、第二混频电路、第四放大电路、第二天线、本振电路；
所述第一天线用于接收银联卡读头发射的信号；
所述第一放大电路的输入端与所述第一天线连接，输出端与所述第一混频电路第一端连接；
所述第一混频电路的第二端与所述第二放大电路的输入端连接，第三端与所述本振电路的第一端连接；
所述第二放大电路的输出端与所述耦合电路的第一端连接；
所述耦合电路的第二端与所述发射/接收天线连接，第三端与所述第三放大电路的输入端连接；
所述第三放大电路的输出端与所述第二混频电路的第一端连接；
所述第二混频电路的第二端与所述第四放大电路的输入端连接，第三端与所述本振电路的第二端连接；
所述第四放大电路的输出端与所述第二天线连接；
所述第二天线用于向银联卡读头发射信号。
本发明的第二方面，提供了一种用于传输信号的远端装置，所述装置包括：
银联通卡片；
与所述银联通卡片连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器。
进一步地，所述调频器包括：发射/接收天线、耦合电路、第五放大电路、第三混频电路、第六放大电路、第三天线、第四天线、第七放大电路、第四混频电路、第八放大电路、本振电路；
所述发射/接收天线与所述耦合电路的第一端连接；
所述耦合电路的第二端与所述第五放大电路的输入端连接；
所述第五放大电路的输出端与所述第三混频电路的第一端连接；
所述第三混频电路的第二端与所述第六放大电路的输入端连接，第三端与所述本振电路的第一端连接；
所述第六放大电路的输出端与所述第三天线连接；
所述第三天线用于向银联通卡片发送信号；
所述第四天线用于接收银联通卡片发射的信号；
所述第七放大电路的输入端与所述第四天线连接，输出端与所述第四混频电路的第一端连接；
所述第四混频电路的第二端与所述第八放大电路的输入端连接，第三端与所述本振电路的第二端连接；
所述第八放大电路的输出端与所述耦合电路的第三端连接。
本发明的第三发面，提供了一种用于传输信号的系统，所述系统包括上述用于传输信号的近端装置和/或用于传输信号的远端装置。
进一步地，所述系统还包括：
与所述远端装置连接，用于唤醒远端装置工作的唤醒模块；
与所述唤醒模块连接，用于向唤醒模块发送激励信号的激励器。
本实用新型通过在原有的银联通卡片和银联通读卡设备上增加调频器，能够将银联通卡片或读卡设备发送的信号频率调制到2.4G或433M等工业、科学与医用（ISM）公共频段进行远距离传输，以及对接收到的2.4G或433M等ISM公共频段的银联通信号进行解调，还原成银联通卡片和读卡器能够读取的频段，从而实现了银联通的远距离读取功能。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的用于传输信号的近端装置的组成结构图；
图2是本实用新型实施例二提供的用于传输信号的远端装置的组成结构图；
图3是本实用新型实施例三提供的用于传输信号的系统的组成结构图；
图4是本实用新型实施例四提供的用于传输信号的系统的组成结构图。
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。
本实用新型实施例在原有的银联通卡片和银联通读卡设备上增加调频器，能够将银联通卡片或读卡设备发送的无线电信号频率调制到2.4G或433M等ISM公共频段进行远距离传输，以及对接收到的2.4G或433M等ISM公共频段的无线电信号进行解调，还原成银联通卡片与读卡设备能够读取的频段，从而实现了银联通的远距离读取功能。所述具有远距离读卡功能的银联通是基于射频识别RFID进行改进的，主要应用于全国通行的停车场、物业小区，进行远距离读卡征收费用。
射频识别RFID是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。无线电的信号通过调成无线电频率的电磁场把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动识别与追踪物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，本身不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。在停车场领域，也出现了有源和无源的远距离RFID读头，无源远距离RFID读头一般采用915M频段，优点是卡片无源、寿命长、成本低，缺点是距离远、穿透性差，而有源远距离RFID读头距离远、穿透性好，缺点是卡片电池使用寿命短、成本高。本实用新型结合了有源远距离RFID技术与银联通，实现了银联通的远距离读取功能。
实施例一
图1示出了本实用新型实施例提供的用于传输信号的近端装置的组成结构。为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
用于传输信号的近端装置1包括银联卡读头11。
与所述银联卡读头11连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器12。
在本实施例中，所述信号是指无线电信号。所述银联卡读头是银联卡的读卡设备，能够发送无线电信号识别银联卡以及读写相关数据。传统的银联卡读头发送的无线电信号频率为13.56M，也只能接收13.56M的频率的无线电信号。
所述调频器12能够将银联卡读头发射的频率为13.56M的无线电信号调制到频率为2.4G或433M的信号，再发射出去进行远距离传输；所述调频器12还能够接收银联卡返回的频率为2.4G或433M的信号，并将所述信号解调到银联卡读头能够接收的频率13.56M。实现了银联卡读头发射无线电信号进行远距离识别银联通卡片以及读写相关数据。
进一步地，所述调频器12还包括：
第一天线121、第一放大电路122、第一混频电路123、第二放大电路124、耦合电路125、发射/接收天线126、第三放大电路127、第二混频电路128、第四放大电路129、第二天线1210、本振电路1211；
所述第一天线121用于接收银联卡读头发射的信号；
所述第一放大电路122的输入端与所述第一天线121连接，输出端与所述第一混频电路123的第一端连接；
所述第一混频电路123的第二端与所述第二放大电路124的输入端连接，第三端与所述本振电路1211的第一端连接；
所述第二放大电路124的输出端与所述耦合电路125的第一端连接；
所述耦合电路125的第二端与所述发射/接收天线126连接，第三端与所述第三放大电路127的输入端连接；
所述第三放大电路127的输出端与所述第二混频电路128的第一端连接；
所述第二混频电路128的第二端与所述第四放大电路129的输入端连接，第三端与所述本振电路1211的第二端连接；
所述第四放大电路129的输出端与所述第二天线1210连接；
所述第二天线1210用于向银联卡读头发射信号。
所述本振电路用于产生第一混频电路或第二混频电路所需的高频电磁波。
在本实施例中，银联卡读头发射的13.56M信号经第一天线接收后，传送到第一放大电路和第一混频电路进行调制，得到频率为2.4G或者433M的超高频信号，所述超高频信号再经过第二放大电路进行放大后，通过发射/接收天线发射出去，以进行银联卡的识别。所述发射/接收天线接收到远端装置返回的频率为2.4G或者433M的超高频信号时，通过第三放大电路和混频电路调制，还原为12.56M的信号，经过第四放大电路后通过第二天线发送给银联卡读头。
在本实施例中，所述第一天线用于接收银联卡读头发射的13.56M信号，所述第二天线用于向银联卡读头发射变频后的13.56M信号，通过第一天线和第二天线保证了调频器与银联卡读头之间接收和发射信号的隔离。
在本实施例中，在第二放大电路和第三放大电路之间增加耦合电路，隔离了发射/接收天线的接收和发射的信号。
在本实施例中，通过在银联卡读头上增加调频器，利用调制技术，实现了银联通无线电信号的远距离传输和无线电信号的收发隔离，从而实现了银联卡读头远距离识别银联卡以及读写相关数据。
实施例二
图2示出了本实用新型实施例二提供的用于传输信号的远端装置的结构。为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
所述用于传输信号的远端装置2包括银联通卡片21；
与所述银联通卡片21连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器22。
作为本实用新型的一个实施示例，所述银联通卡片21是指全国通用，可以在停车场、物业小区等进行刷卡收费的银联通卡片。所述银联通卡片发送的无线电信号频率为13.56M，也只能接受13.56M频率的无线电信号。
进一步地，所述调频器22还包括：
发射/接收天线221、耦合电路222、第五放大电路223、第三混频电路224、第六放大电路225、第三天线226、第四天线227、第七放大电路228、第四混频电路229、第八放大电路2210、本振电路2211。
所述发射/接收天线221与所述耦合电路222的第一端连接；
所述耦合电路222的第二端与所述第五放大电路223的输入端连接；
所述第五放大电路223的输出端与所述第三混频电路224的第一端连接；
所述第三混频电路224的第二端与所述第六放大电路225的输入端连接，第三端与所述本振电路2211的第一端连接
所述第六放大电路225的输出端与所述第三天线226连接；
所述第三天线226用于向银联通卡片21发送信号；
所述第四天线227用于接收银联通卡片发射的信号；
所述第四天线227与所述第七放大电路228的输入端连接；
所述第七放大电路228的输出端与所述第四混频电路229的第一端连接；
所述第四混频电路229的第二端与所述第八放大电路2210的输入端连接，第三端与所述本振电路2211的第二端连接；
所述第八放大电路2210的输出端与所述耦合电路222的第三端连接。
所述本振电路用于产生第三混频电路或第四混频电路所需的高频电磁波。
在本实施例中，所述发射/接收天线接收到近端装置发送的频率为2.4G或者433M的超高频信号，经过耦合电路分离后，再通过第五放大电路和第三混频电路还原为13.56M的信号，所述信号经过第六放大电路后通过第三天线发送给银联通卡片。所述银联通卡片接收到信号并返回信号时，向第四天线发送13.56M的信号，所述信号经过第四天线传输到第七放大电路和第四混频电路；所述第七放大电路和第四混频电路对所述信号进行调制，获得频率为2.4G或者433M的超高频信号，所述超高频信号经过第八放大电路放大，以及耦合电路的分离后，通过发射/接收天线发射给近端装置。
在本实施例中，所述第三天线用于向银联通卡片发射变频后的13.56M信号，第四天线用于接收银联通卡片返回的13.56M信号，通过第三天线和第四天线保证了调频器与银联通卡片之间接收和发射信号的隔离。
在本实施例中，在第五放大电路和第八放大电路之间增加耦合电路，隔离了发射/接收天线接收和发射的信号。
在本实施例中，通过在银联通卡片上增加了调频器，利用调制技术，实现了银联通无线电信号的远距离传输和无线电信号的收发隔离，从而实现了银联通卡片远距离接收近端装置发射的信号，以及实现了远距离向近端装置返回信号。
实施例三
图3示出了本实用新型实施例三提供的用于传输信号的系统。为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
用于传输信号的系统包括用于传输信号的远端装置2。
所述远端装置2包括银联通卡片21；
与所述银联通卡片21连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器22。
进一步地，所述远端装置2还包括：
与所述远端装置22连接，用于唤醒远端装置工作的唤醒模块23；
与所述唤醒模块23连接，用于向唤醒模块发送激励信号的激励器24。
进一步地，所述激励器为125K激励器。
所述125K激励器能够向唤醒模块发送低频激励信号和银联通卡片的当前位置信息。
所述唤醒模块接收银联通卡片的当前位置信息。如果当前位置信息在唤醒的区域内，则唤醒用于传输信号的远端装置处于工作状态。
在本实施例中，通过在用于传输信号的远端装置中增加激励器和唤醒模块，当远端装置所处的位置在唤醒区域内时，则唤醒所述远端装置处于工作状态，即处于远距离接收信号和返回信号的状态，延长了远端装置电池的使用寿命。
实施例四
图4示出了本实用新型实施例四提供的用于传输信号的系统。为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
用于传输信号的系统包括用于传输信号的近端装置1和/或用于传输信号的远端装置2。
所述近端装置1包括银联卡读头11；
与所述银联卡读头11连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器12。
所述远端装置2包括银联通卡片21；
与所述银联通卡片21连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器22。
进一步地，所述远端装置2还包括：
与所述远端装置22连接，用于唤醒远端装置工作的唤醒模块23；
与所述唤醒模块23连接，用于向唤醒模块发送激励信号的激励器24。
进一步地，所述激励器为125K激励器。
所述125K激励器能够向唤醒模块23发送低频激励信号和银联通卡片的当前位置信息。
所述唤醒模块接收银联通卡片的当前位置信息。如果当前位置信息在唤醒的区域内，则唤醒用于传输信号的远端装置处于工作状态。
在本实施例中，通过在原有的银联卡读头和银联通卡片上增加调频器得到用于传输信号的远端装置和近端装置，能够将银联卡读头和银联通卡片之间传输的信号调制到2.4G或者433M的超高频信号进行远距离传输，实现了银联通的远距离读卡与刷卡功能；并且在远端装置增加激励器和唤醒模块，以使得远端装置处于唤醒区域时才处于工作状态，能够有效地延长电池的使用寿命。
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 (7)

1.一种用于传输信号的近端装置，其特征在于，所述装置包括：
银联卡读头；
与所述银联卡读头连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器。
2.如权利要求1所述的用于传输信号的近端装置，其特征在于，所述调频器包括：第一天线、第一放大电路、第一混频电路、第二放大电路、耦合电路、发射/接收天线、第三放大电路、第二混频电路、第四放大电路、第二天线、本振电路；
所述第一天线用于接收银联卡读头发射的信号；
所述第一放大电路的输入端与所述第一天线连接，输出端与所述第一混频电路第一端连接；
所述混频电路的第二端与所述第二放大电路的输入端连接，第三端与所述本振电路的第一端连接；
所述第二放大电路的输出端与所述耦合电路的第一端连接；
所述耦合电路的第二端与所述发射/接收天线连接，第三端与所述第三放大电路的输入端连接；
所述第三放大电路的输出端与所述第二混频电路的第一端连接；
所述第二混频电路的第二端与所述第四放大电路的输入端连接，第三端与所述本振电路的第二端连接；
所述第四放大电路的输出端与所述第二天线连接；
所述第二天线用于向银联卡读头发射信号。
3.一种用于传输信号的远端装置，其特征在于，所述装置包括：
银联通卡片；
与所述银联通卡片连接，用于调制信号的发射频率和/或解调信号的接收频率的调频器。
4.如权利要求3所述的用于传输信号的远端装置，其特征在于，所述调频器包括：发射/接收天线、耦合电路、第五放大电路、第三混频电路、第六放大电路、第三天线、第四天线、第七放大电路、第四混频电路、第八放大电路、本振电路；
所述发射/接收天线与所述耦合电路的第一端连接；
所述耦合电路的第二端与所述第五放大电路的输入端连接；
所述第五放大电路的输出端与所述第三混频电路的第一端连接；
所述第三混频电路的第二端与所述第六放大电路的输入端连接，第三端与所述本振电路的第一端连接；
所述第六放大电路的输出端与所述第三天线连接；
所述第三天线用于向银联通卡片发送信号；
所述第四天线用于接收银联通卡片发射的信号；
所述第七放大电路的输入端与所述第四天线连接，输出端与所述第四混频电路的第一端连接；
所述第四混频电路的第二端与所述第八放大电路的输入端连接，第三端与所述本振电路的第二端连接；
所述第八放大电路的输出端与所述耦合电路的第三端连接。
5.一种用于传输信号的系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1或2所述的近端装置和/或如权利要求3或4所述的远端装置。
6.如权利要求5所述的用于传输信号的系统，其特征在于，所述系统还包括：
与所述远端装置连接，用于唤醒远端装置工作的唤醒模块；
与所述唤醒模块连接，用于向唤醒模块发送激励信号的激励器。
7.如权利要求6所述的用于传输信号的系统，其特征在于，所述激励器为125K激励器。
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