[发明专利]一种带匹配天线的射频读写器

说明书

技术领域

本发明涉及射频通信领域，特别是近场无线通信领域，具体涉及一种带有特性匹配天线的射频读写器，可在非接触智能卡及电子标签的领域广泛使用。

背景技术

无线射频通信技术的应用已超过一个世纪，自从电的普及，射频通信就成为我们生活中不可或缺的一部分。近年来，非接触智能卡和电子标签的大量应用，改变了人们的生活习惯。特别是13.56MHz的近场支付方式，已经在交通、门禁、物流、身份管理等诸多领域大范围应用。交通一卡通、门禁卡、物品和商品标签，中国二代身份怔等，大量应用的事实证明新技术的便利性及可行性已经确立。读写器是应用环节中不可或缺的工具，从低频、高频到超高频射频标签，都有对应的读写器进行配套使用。

读写器作为射频标签的信息采集和传输工具，要符合各种类型的射频标签的特性。但目前的读写器天线设计存在一些缺点，无法让不同类型的射频标签达到最佳工作状态。比如在当今非常普及的小额射频电子支付领域，各种形式的射频支付卡，在不同的读写器上表现出非常大的差异性。普通的公交卡，天线尺寸比较大，能够在大多数读写器上使用，而特殊形状的小尺寸卡，如卡通纪念卡、手机卡贴、手机支付卡等，必须在特性匹配的读写器上才能顺利使用。

申请号为200810195059.5的发明专利公开了一种扩大低频或高频读写器阅读范围的天线设计方法，可以解决部分问题。理论上，当输入天线的能量足够大的话，可以让天线平面内的磁力线分布更均匀，以达到在天线覆盖的范围内均能读写。但实际应用过程中，由于射频控制芯片的输出功率有限，当按照200810195059.5的发明专利的方法去做的话，降低了整个天线的灵敏度，使天线的整体性能降低，使大尺寸的射频卡的读写距离缩短。

因此，本发明的带有特性匹配天线的读卡器解决了这一难题。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了带有特性匹配天线的读卡器的概念。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种带有特性匹配天线的读卡器，所述带有匹配天线的射频读写器包含了一台普通射频读写器和特制的匹配天线组成。在读写器设计过程中，不必改变电路设计和零件参数，也不必花时间去调整基础天线的参数。

进一步的，所述的一种带有匹配天线的射频读写器，特制的匹配天线和普通射频读写器的基础天线之间通过感应方式耦合通信。特制天线具有良好的综合阻抗特性，兼顾大尺寸和小尺寸的智能标签或智能卡。

再进一步，所述的一种带有匹配天线的射频读写器，特制的匹配天线和普通射频读写器的天线的平面平行安装。当特制匹配天线和读写器的天线处于平行状态，且距离适当时，天线具有最佳的通信距离和可靠性。

再进一步，所述的一种带有匹配天线的射频读写器，特制的匹配天线和普通射频读写器的天线的平面垂直安装或任意角度安装。当需要实现特殊角度读写功能时，可以将特制匹配天线按要求的角度、弧度等要求安装。

再进一步，所述的一种带有匹配天线的射频读写器，特制的匹配天线和普通射频读写器的天线的平面需要有一定的距离。特制匹配天线和基础天线之间不能紧贴或靠得很近，这样会影响匹配天线的特性，使效果变差。一般是根据基础天线的尺寸大小来确定相互距离。

再进一步，所述的一种带有匹配天线的射频读写器，其特制的匹配天线和原射频读写器的工作频段相同。当匹配天线和基础天线处于相同的频段或频点时，天线产生谐振，此时天线能够发挥最佳工作状态，使读写效果最佳化。

再进一步，所述的特制的匹配天线，可以是薄膜型的可弯折的天线，也可以是刚性的天线。这取决于具体的产品要求。

再进一步，所述的特制的匹配天线，可以安装在读写器内部，也可以安装在读写器表面。安装在读写器内部时，可以使天线免受外部环境的影响，增强读写器的环境适应能力。而安装在读写器表面，可以使读写效果最佳化。

再进一步，所述的特制的匹配天线，可以是一付天线，也可以是多付天线通过特殊的结构排列。大部分情况下，只要一付天线就能够实现所要求的功能，但在特定使用需求下，双天线或多天线的读写器可以使用户使用更方便。

根据上述技术方案形成的一种带有匹配天线的射频读写器和射频标签进行无线射频通信，提高了对各种类型射频卡和射频标签的兼容性，天线的阻抗得到最佳的匹配，其特性不受射频输出电路的影响，完全独立，无须调试即可获得最佳匹配。

一种带有匹配天线的射频读写器，天线可以独立安装在读写器的读写面上，和被读射频标签或射频卡的距离最近化，因此使读卡器的灵敏度大大提升，在各种情况都能增加通信距离。