[发明专利]一种本式电子证件读写设备的天线

说明书

技术领域

本发明涉及非接触式集成电路卡读写设备领域，特别涉及一种本式电子证件读写设备的天线。

背景技术

传统的本式证件一般包含持证人的照片等图像信息和姓名、身份等文字信息，通常采用OCR阅读机进行机读。随着非接触式集成电路卡技术的发展和普及，人们开始在传统的本式证件中加入非接触式集成电路芯片，以增强本式证件的安全性、可重用性和可扩展性，构成本式电子证件。根据目前市面上流通的本式电子证件的现状，本式电子证件内部的非接触式集成电路芯片可能在本式电子证件的各个不同的页面内，即可能位于本式电子证件的封面或封底，或者是位于本式电子证件的中间页等不同位置。因此，要阅读本式电子证件的内部电子信息，还需要在传统的OCR证件阅读机内部增加射频读写部件。在目前的技术条件下，这种射频读写部件由电源模块、控制模块、射频模块、阻抗匹配和滤波模块、射频信号传输线和天线组成。其中，电源模块用来为整个设备供电，控制模块用来控制射频读写部件的工作流程，射频模块将控制模块发来的命令调制在载波上，并将收到的已调波解调成控制模块可以识别的命令格式，阻抗匹配和滤波模块调整输出信号的质量和阻抗，天线用于向需要阅读的本式电子证件发送已调波并接收本式电子证件返回的信号。目前能够同时使用光学方式和射频方式完成对本式电子证件内部信息读写的本式电子证件阅读设备，一般采用一个单回路天线或两个分立的单回路天线的构造方式。采用一个单回路天线的形式就需要多次放卡才能完成对本式电子证件内部的信息的阅读，效率较低。如采用两个单回路天线的形式，射频读写部件需要分别通过两个天线去判断本式电子证件内部非接触式集成电路芯片的位置，并在确定位置之后通过对应的天线完成对非接触式集成电路芯片内部信息的读写。这种使用两个天线阅读本式电子证件内部信息的方式存在以下缺点：

射频模块的电路设计难度和成本较高。如果为每一块天线单独配置一个射频模块，成本就会大幅增加，如果使用一个射频模块控制两个天线，阻抗匹配和滤波模块的设计难度和成本就会成倍增加。并且会使控制模块的设计难度和成本大幅提高。

阅读速度较慢。在阅读本式电子证件内部电子信息时，需要通过软件切换两个天线的工作状态，即：让两个天线轮换工作，以判断证件内部非接触式集成电路芯片的位置。因此，不可避免地增加读写的时间，使读写速度变慢、效率变低。

综上所述，现有技术中的缺点主要是必须采用两个天线才能够保证放置本式电子证件一次就能完成对其内部电子信息的自动读写。否则就需要多次放置本式电子证件，这样不仅太繁琐而且会降低效率，而这种采用两个天线的技术方案则存在着射频控制模块的电路设计难度和成本较高、读写速度较慢、两个天线之间存在相互干扰、输出能量损耗增大和读写成功率下降等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述已有技术的不足之处，提出一种本式电子证件读写设备的天线。

本发明的一种本式电子证件读写设备的天线由两个天线导体环路、与天线导体环路连接的阻抗匹配网络、与阻抗匹配网络连接的射频连接头以及天线基板构成，金属天线线圈从射频连接头出发，经一次或多次环绕再次回到射频连接头，形成了电流大小相等、方向相反的两个天线导体环路。根据法拉第电磁感应定律，在同一时刻两个天线导体环路内形成的磁场的方向是相反的。因此，整个天线导体环路构成了一个完整的磁场空间。当天线处于工作状态时，两个天线导体环路之间就不会相互干扰，即不会造成能量上的相互削弱，提高了读写的成功率和速度，并可获得更好的电磁兼容性。在射频输入能量允许的情况下，还可以根据上述原理构成多个闭合环路的天线。

本发明天线的阻抗匹配网络模块由电阻和电容构成。其中，电阻和天线线圈的电阻一起构成用于调整天线的品质因数的天线电阻；电容与天线线圈的电感和天线的电阻一起构成谐振阻抗匹配电路，使天线谐振在由射频连接头输入的谐振频率上，并使天线的输出阻抗与射频连接头的输入阻抗匹配。

本发明有效地解决了一次完成本式电子证件内部非接触式集成电路芯片读写操作的问题，能够同时阅读证件内部多个区域内的IC卡，提高了读写的成功率和速度，同时也避免了两个天线之间的相互干扰，具有良好的电磁兼容性和阻抗匹配平衡特性，同时降低了本式电子证件读写设备设计的难度和成本，使读写设备的输出能量得到了充分利用。

附图说明

图1是本发明所述一种本式电子证件读写设备的天线的结构示意图。

具体实施方式：