[发明专利]RFID环形天线匹配方法及天线、电子标签、阅读器

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种RFID环形天线匹配方法及天线、电子标签、阅读器。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)是一种非接触式的自动识别，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。RFID是一种简单的无线系统，该系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或电子标签)组成。

随着RFID技术的不断提高，RFID应用领域得到了不断扩展，其中，13.56MHz RFID也得到了飞速的发展，并产生了一种新兴的应用领域——移动支付。目前的移动支付形式主要分为以下两种：非现场的非实时支付是目前常用的支付方式，这种方式一般通过短信方式发起交易请求，从支付的速度来看，具有明显的时间延迟，快时需几秒钟，慢时甚至几分钟。目前在国内开展的手机购物、手机银行等均属此类非现场的非实时支付。现场的实时支付交易，即可通过手机快速完成支付交易，可以满足公共汽车票、轨道交通、出租车费等城市一卡通应用领域。

在13.56MHz系统中，由于本身的电磁波很长(波长＞22米，天线长度大约为5.5米长)，无法使用鞭状天线，只能使用环形天线才能达到与发射的射频驱动器的匹配，环形天线是将一根金属导线绕成一定形状，如圆形、方形、三角形等，以导体两端作为输出端的结构。环形天线的一些具体形状可参考图1a-图1d。

手机支付卡是一种多功能的SIM卡，具有接触和非接触两个通讯界面。接触界面可实现电信应用，完成手机卡的正常功能。非接触界面是具有环形天线的，且可以支持非接触移动支付的非电信应用。

考虑到手机电池以及手机内部电路存在的一定影响，为保证装在手机内的手机支付卡的非接触功能能够正常操作(即需要保证手机支付卡的天线的谐振频率在一定的范围内)，目前主要有以下几种方法：

1、通过增加天线的吸波材料的方法来抵消由于电池的影响而带来的弊端。在这种方式下，由于手机的内部空间有限，不能无限的加大、加厚吸波材料的尺寸，所以只能是在一部分程度上改善了电池的影响而已；

2、通过增加贴有适当的吸波材料的天线匝数，增加天线的电感量，但是在这种方式下，为保证非接触功能正常实现的情况下即谐振频率在一定的范围内，不能无限的增加天线匝数，也不能用一种天线应用到所有的手机中；

3、在附加吸波材料有限、天线面积较小、天线匝数只能保持较少的数量的情况下，通过对天线附加固定电容的形式来实现。

但是目前，市场上的手机终端存在很大差异性，电池的大小、SIM卡的位置均可能不同，现有的手机支付卡不能保证在不同的手机终端内都工作在最佳的频率范围内，从而在实际使用过程中存在非接触性能不佳的问题，即交易不能成功或者交易距离过近。

具体的，传统环形天线的谐振频率公式为：

f=12πL·C---(1)]]>

其中，L、C是天线部分的固定电感和固定电容。放到手机内，由于天线外部介质变化(即增加了电池)的影响，会导致L减小，将导致f增加，难以保证f在最佳工作频率范围内。具体技术方案框图如图2所示，天线部分的电路图如图3所示，其中一种天线结构如图4所示。

当天线放在不同的手机终端内时，由于电池面积、SIM卡位置不同等因素的影响，天线电感会发生不同的变化。根据公式(1)，可知在电容不变的情况下，电感发生变化，谐振频率也将随之发生变化。所以，传统的天线形式，放在不同的手机终端内，整体的谐振频率会大小不一，很难保证谐振频率工作在最佳的工作频率范围内，进而造成在实际使用中非接触性能不佳。

发明内容

本发明实施例提供一种RFID环形天线匹配方法及天线、电子标签、阅读器，以获得较佳的谐振频率。

一种RFID环形天线匹配方法，包括：

根据接收到的激励信号，调整在天线线圈的两个端子之间连接的可变电容的电容值，进行天线工作频率与激励信号频率的匹配；