[发明专利]一种用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列及其应用方法

说明书

本发明涉及一种用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列及其应用方法，包括：至少四个框型天线，其中，将至少四个框型天线平均分为两组，分为一组的框型天线中，相邻两个框型天线部分重叠设置，两组框型天线形成过道形读卡感应区；各框型天线包括框形线圈和天线调谐电路。本发明能够通过多个框型天线中相邻两个框型天线部分重叠，并通过控制各框型天线的射频开关实现大范围远距离读取非接触智能卡的功能。

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列及其应用方法。

背景技术

通常，读卡机具读取非接触智能卡的标准工作距离在5厘米左右，最远不会超过10厘米。

然而，在特殊情况下，要求读卡机具读取非接触智能卡的工作距离在20厘米以上且具有较大的工作范围。

目前，为了增大读卡机具读取非接触智能卡的工作距离和工作范围，可以加大读卡机具的天线尺寸，但过大的尺寸需要很大的驱动功率，这是不可取的。

各个框形线圈之间的距离相对框形线圈本身的尺度而言较近时，相互之间有较强的耦合。这种耦合容易造成以下问题：第一，在调整各天线时很困难，需要逐个反复调整多个天线；第二，由于多个天线相互耦合，使得各个天线几乎无法单独工作。

如图1所示，4个框形线圈相互之间距离较近(相对于框形线圈本身的尺度)，且在相同频率下工作，所以各框形线圈之间存在很强的耦合，导致在建立天线系统之初，各框形线圈无法单独调整，必须逐个反复调整才可以。当系统投入使用后，各个单元单独工作时，因为工作场区内其他天线的耦合，使得整个系统不能正常工作。

因此，提供一种用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列及其应用方法。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题的用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列及其应用方法，能够在较大范围内远距离读取智能卡的数据，能够解决大尺寸天线需要大驱动功率的问题，以及框形线圈相互之间距离较近且在相同频率下工作时，各框形线圈之间存在很强耦合的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列，包括：至少四个框型天线，其中，将至少四个框型天线平均分为两组，分为一组的框型天线中，相邻两个框型天线部分重叠设置，两组框型天线形成过道形读卡感应区；各框型天线包括框形线圈和天线调谐电路。

进一步地，两个框型天线部分重叠面积为单个框型天线面积的5％～20％。

进一步地，框形线圈由单圈线圈或多圈线圈形成。

进一步地，天线调谐电路由多个电容和射频开关组成。

根据本发明的另一方面，提供一种用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列，包括：至少两个框型天线，其中，该两个框型天线部分重叠设置；各框型天线包括框形线圈和天线调谐电路和射频开关。

进一步地，两个框型天线部分重叠面积为单个框型天线面积的5％～20％。

进一步地，框形线圈由单圈线圈或多圈线圈形成。

进一步地，天线调谐电路由多个电容和射频开关组成。

根据本发明的又一方面，提供一种用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列应用方法，包括以下步骤：

通过控制射频开关的工作状态改变框形线圈的调谐频率。

进一步地，上述用于较大范围内远距离读取非接触智能卡的天线阵列应用方法，还包括：

选取天线阵列中一个天线为工作天线，断开该工作天线的射频开关，使工作天线工作在谐振状态，射频功率放大器向正常工作的天线输出带有读卡命令的射频信号；