CN2786808Y - 用于生产非接触式ic卡的弱耦合单元天线阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于生产非接触式IC卡的弱耦合单元天线阵列，属于非接触IC卡读写机具的天线结构设计技术领域。本天线阵列包括：在一块基板上设置有多个天线单元按多联卡的排列尺寸组成的天线阵列，每个天线单元由一圈或一圈以上实体导线或印刷导线构成平面线圈，该天线线圈两端设置有信号输入端及匹配元件；在所述每一个天线单元的周边设置有去耦环。本实用新型可针对多联卡阵列中所有的IC卡分别或同时进行不同的读写操作，而不相互干扰，以实现在IC卡的生产过程中通过读写机具检测多联卡中各IC卡的质量。

Description

用于生产非接触式IC卡的弱耦合单元天线阵列

技术领域

本实用新型属于非接触IC卡读写机具的天线结构设计技术领域。

技术背景

非接触IC卡在应用过程中，都是读写机具与IC卡1对1地进行数据交换的，因此，普通的读写机具也只适应对单独存在的IC卡进行读写。

在IC卡的生产过程中，IC卡以多联的阵列形式存在。在生产过程的后期，需通过读写机具检测IC卡的质量，并对其作初始化。此时需使用与多联卡一一对应的阵列天线分别对各个单一的卡进行读写，以16联卡为例，对其作读写的16单元天线阵列，如图1所示，图中，在一块基板4上分布有16个天线单元组成的4*4阵列，每个天线单元的线圈3两端设置有信号输入端1及匹配元件2。从图中可见，因为工作频率相同，距离较近，所以各天线单元之间有很强的耦合。

当通过普通的读写机具与阵列中的某一特定目的IC卡进行数据通信时，因为会激活相邻的IC卡，出现两张以上的卡同时工作而导致通信失败。一个可行的办法是减小机具的输出功率，以避免激活相邻的IC卡，但此方法因功率减小将导致和目的卡通信的可靠性下降。

如果用16个读写机具通过天线阵列同时分别对各个卡进行不同数据的读写时，则会因为相互干扰而无法工作。

另一个问题是，因为各天线单元距离较近，相互间存在较强的耦合，各单元必须反复调整，才能达到各自匹配的结果。

为对多联卡阵列中某个特定的目的IC卡进行读写；或对阵列中所有的IC卡同时分别进行不同数据的读写操作，而不相互干扰，除必须设计特殊的读写电路外，还必须设计特殊的天线阵列，以使其能分别独立工作。

发明内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种用于生产非接触式IC卡的弱耦合单元天线阵列，可针对多联卡阵列中所有的IC卡分别或同时进行不同的读写操作，而不相互干扰，以实现在IC卡的生产过程中通过读写机具检测多联卡中各IC卡的质量。

本实用新型设计的用于生产非接触式IC卡的弱耦合单元天线阵列，包括：在一块基板上设置有多个天线单元按多联卡的排列尺寸组成的天线阵列，每个天线单元由一圈或一圈以上实体导线或印刷导线构成平面线圈，该天线线圈两端设置有信号输入端及匹配元件；其特征在于，在所述每一个天线单元的周边设置有去耦环。

上述的去耦环可由高度h为3-20毫米的围绕天线单元的短路导体环构成；

所有天线单元的去耦环可结合成一体，形成“井”字形的去耦栅格。

本实用新型的每个带有去耦环的天线单元均可独立工作。

本实用新型的特点及效果：

本实用新型为了减弱甚至消除阵列天线中各天线单元之间的耦合，在每一个天线单元的周边设置了去耦环，其高度可根据相邻天线单元的隔离度要求来选择。设置去耦环的结果，使各个天线所产生的电磁场只局限在本天线的附近，既可对处在它的工作区域内的目的卡施加足够的场强，又不会激活临近的IC卡，或对相邻的天线单元造成干扰。保证了加到目的IC卡的射频功率，从而实现数据交换的可靠性。

本实用新型由于减弱了相邻天线单元的耦合，各单元不需要反复调试，从而给天线单元的调整带来极大方便。

本实用新型可对多联卡阵列中所有的IC卡，同时分别进行不同的读写操作，从而提高生产效率。

附图说明

图1为已有的以16单元印制天线阵列示意图，其中：

(a)为天线阵列平面图；

(b)为(a)的(A-A)断面。

图2为本实用新型的以16单元印制天线阵列示意图，其中：

(a)为天线阵列平面图；

(b)为实施例1、2的(B-B)断面结构示意图；

(c)为实施例3的(A-A)断面结构示意图。

具体实施方式

本实用新型设计的用于生产非接触式IC卡的弱耦合单元天线阵列结合附图及实施例详细说明如下：

本实用新型的结构如图2所示，包括：在一块基板4上设置有多个(图中以16个为例)天线单元，按相应的多联卡的排列尺寸组成的天线阵列(图中为4*4)，每个天线单元由一圈或一圈以上实体导线或印刷导线构成平面线圈3，该天线线圈两端设置有信号输入端1及匹配元件2；本实用新型的特点是：以上述结构为基础，在每一个天线单元的周边增加设置去耦环5。所加的去耦环可由高度h为3-20毫米的围绕天线单元的短路导体环构成；高度h视隔离要求而定，其导电平面垂直于天线平面，所有单元的去耦环结合成一体，形成“井”字形的去耦栅格，各天线可在各自独立的栅格内独立工作。

实施例1

本实施例的天线单元为印制板天线，组成4*4天线阵列，工作频率为13.56MHz，单个天线的尺寸为39×55mm²，按60.1×92.6的尺寸组成阵列。去耦环亦由敷铜板条构成，其高度h为5毫米。在各天线单元之间待装去耦坏的位置做有合适的焊盘，将敷铜板条焊在这些焊盘上，构成“井”字形去耦栅格，其断面如图2(b)所示。

在本实施例的结构环境条件下，对天线单元的参数进行调整，但此时因为各天线单元之间耦合很弱，只需一次调整而不需要反复。

实施例2与实施例1基本结构及参数相同，只是所加的去耦环的高度h为16毫米。

实施例3的结构如图2(c)所示，与实施例1、2的不同之处为：每个天线单元由2圈实体导线构成，基板的两面均设置有去耦环，其总高度h为20毫米。

Claims (3)

1、一种用于生产非接触式IC卡的弱耦合单元天线阵列，包括：在一块基板上设置有多个天线单元按多联卡的排列尺寸组成的天线阵列，每个天线单元由一圈或一圈以上实体导线或印刷导线构成平面线圈，该天线线圈两端设置有信号输入端及匹配元件；其特征在于，在所述每一个天线单元的周边设置有去耦环。

2、如权利要求1所述的用于生产非接触式IC卡的弱耦合单元天线阵列，其特征在于，所述的去耦环由高度h为3-20毫米的围绕天线单元的短路导体环构成。

3、如权利要求1所述的用于生产非接触式IC卡的弱耦合单元天线阵列，其特征在于，所有天线单元的去耦环结合成一体，形成“井”字形的去耦栅格。

Images