CN203150692U - 一种符合iso14443typeb协议的大功率射频天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种符合ISO14443TYPEB协议的大功率射频天线，所述大功率天线包括以下组成部件：若干个矩形耦合线圈，用于辐射射频功率及接受返回信号功率；天线匹配与谐振电路，用于和多圈耦合线圈相匹配且形成调谐电路；射频线缆，用于传送信号，且射频线缆对所述天线阻抗进行变换以形成和射频读卡器阻抗匹配。本实用新型提供的大功率射频天线具有以下优点：利用射频线缆与天线阻抗的变换，实现与射频读写器进行的最佳阻抗匹配，实现输出大功率射频信号，增大读写器的读卡距离，该天线可承受最大为8W的射频功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种符合ISO14443TYPE B协议的大功率射频天线。
背景技术
射频卡是射频识别技术和ID卡技术有机结合的产物。它解决了无源和免接触这一难题，具有更加方便、快捷的特点，广泛用于电子支付、通道控制、公交收费、停车收费、食堂售饭、考勤和门禁等多种场合。
射频卡与条码卡、磁卡、非接触式ID卡比较具有高安全性、高可靠性、使用方便快捷。这主要是由其技术特点决定，在近距耦合应用中主要遵循的标准是ISO/IEC14443。根据信号发送和接收方式的不同，ISO/IEC14443中定义了Type A、Type B两种卡型。Type A类通信标准是目前广泛运用的一种标准，即MIFARE标准，采用100%ASK调制、同步时序以及经过修改的米勒（Miller）编码方式，使用的是间断式调制方式，即当表示信息“1”时，表示有信号到卡，当表示信息“0”时，没有信号到卡，当然这个间隔相当短，不会影响到正常工作。这种方式的优点是信息区别明显，受到干扰的机会少，不容易误操作，缺点是需要能量持续不断供能量到卡的时候会有能量波动。Type B类通信标准是则采用10%ASK调制、非同步时序和不归零（NRZ）编码方式，使用了一种调幅的调制方式，信息“1”和“0”的区别是在于信号的强弱，这一点容易受到外界干扰，可以采用冗余校验来解决。其优点在于持续不断的信号传递，不会出现能量波动的情况。由上面的比较可以看出，两种技术很难区分出优劣，也是ISO组织确定了两种标准的原因之一。
虽然在应用层面的技术上没有明显的区别，但是在应用推广层面上讲，Type A类有着比Type B类更多的厂商支持，Type A类在公共交通方面市场推广比Type B类成功，是市场上的主流应用技术，其后续支持较好。在价格上由于Type A类的广泛性和芯片本身的低端设计性，使得Type A类有更大的优势。
此外，目前市场上符合ISO/IEC14443TYPEB协议的射频天线都是小功率天线，功率通常在0.1W～0.2W，对应读写器的读卡距离都小于10cm，无法将现有的读写器直接应用到需要远距离读卡的应用场合，因此限制了此类读写器的应用范围。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在不足之处提供一种符合ISO14443TYPE B协议的大功率射频天线，以解决了在13.56MHz频段下大功率射频输出的应用问题，该天线可承受最大为8W的射频功率。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种符合ISO14443TYPEB协议的大功率射频天线，所述大功率射频天线包括以下组成部件：
若干个矩形耦合线圈，用于辐射射频功率及接受返回信号功率。
天线匹配与谐振电路，用于和多圈耦合线圈相匹配且形成调谐电路。
射频线缆，用于传送信号，且射频线缆对所述天线阻抗进行变换以形成和射频读卡器阻抗匹配。
所述若干个矩形耦合线圈在与天线匹配与谐振电路连接处并联到一起。
在本实用新型提供的优选实施例中，其中所述大功率射频天线中包括两个矩形耦合线圈，所述两个矩形耦合线圈并联在与天线匹配电路的连接处。
在本实用新型提供的优选实施例中，其中所述两个矩形耦合线圈的形状分别为31cm×45cm和28cm×42cm。
在本实用新型提供的优选实施例中，其中所述大功率射频天线中包括三个矩形耦合线圈，所述三个矩形耦合线圈并联在与天线匹配电路的连接处。
在本实用新型提供的优选实施例中，其中所述三个矩形耦合线圈的形状分别为29cm×43cm、30cm×44cm和31cm×45cm。
在本实用新型提供的优选实施例中，其中所述矩形耦合线圈采用多股铜线作为基材，多股铜线的直径可采用1.25cm、0.5cm、0.75cm等规格。
在本实用新型提供的优选实施例中，其中所述天线匹配与谐振电路为电容电路。
在本实用新型提供的优选实施例中，其中所述天线谐振频率设定在13.56MHz。
与现有技术相比，本实用新型提供的大功率射频天线具有以下优点：利用射频线缆与天线阻抗的变换，实现与射频读写器进行的最佳阻抗匹配，实现输出大功率射频信号，增大读写器的读卡距离，该天线可承受最大为8W的射频功率。
附图说明
图1是本实用新型的第一实施例的结构图。
图2是本实用新型的第二实施例的结构图。
具体实施方式
本实用新型提供的符合ISO14443TYPE B协议的大功率射频天线利用射频线缆与天线阻抗的变换，实现与RFID读写器进行的最佳阻抗匹配，实现输出大功率射频信号，增大读写器的读卡距离。
以下通过实施例本实用新型提供的符合ISO14443TYPEB协议的大功率射频天线作进一步详细说明，以便更好说明本发明创造的内容，但实施例的内容并不限制本发明创造的保护范围。
实施例1
如图1所示，射频天线由第一矩形耦合线圈（1）、第二矩形耦合线圈（2）、天线匹配与谐振电路（3）、射频线缆（4）四部分组成。第一矩形耦合线圈（1）、第二矩形耦合线圈（2）是天线的主体结构，同样也是辐射射频功率及接收返回信号功率的部件，第一矩形耦合线圈（1）的尺寸为31cm×45cm的矩形框结构，第二矩形耦合线圈（2）的尺寸为28cm×42cm的矩形框结构。第一矩形耦合线圈（1）、第二矩形耦合线圈（2）都采用1.25cm直径的多股铜线作为基材。
第一矩形耦合线圈（1）、第二矩形耦合线圈（2）是调谐电感，第一矩形耦合线圈（1）、耦合第二矩形线圈（2）在与天线匹配与谐振电路（3）连接处并联到一起，可以将第一矩形耦合线圈（1）、第二矩形耦合线圈（2）看成为一个整体的耦合线圈。天线匹配与谐振电路（3）为电容电路，与调谐电感进行匹配，第一矩形耦合线圈（1）、第二矩形耦合线圈（2）与天线匹配与谐振电路（3） 形成调谐电路。当将天线谐振频率调整到13.56MHz，天线的回波损耗为-5.5dB。通过直径为0.5cm的3米射频线缆（4）对天线阻抗进行变换，以实现与射频读写器进行最佳阻抗匹配。
实施例2
如图2所示，射频天线由第三耦合线圈（5）、第四耦合线圈（6）、第五耦合线圈（7）、天线匹配与谐振电路（3）及射频线缆（4）五部分组成。第三耦合线圈（5）、第四耦合线圈（6）和第五耦合线圈（7）是天线的主体结构，也是辐射射频功率及接收返回信号功率的部件。第三耦合线圈（5）的尺寸为29cm×43cm的矩形框结构，第四耦合线圈（6）的尺寸为30cm×44cm的矩形框结构，第五耦合线圈（7）的尺寸为31cm×45cm的矩形框结构。第三耦合线圈（5）、第四耦合线圈（6）和第五耦合线圈（7）都采用0.5cm直径的多股铜线作为基材。
第三耦合线圈（5）、第四耦合线圈（6）和第五耦合线圈（7）是调谐电感，第三耦合线圈（5）、第四耦合线圈（6）和第五耦合线圈（7）在与天线匹配与谐振电路（3）连接处并联到一起，可以将第三耦合线圈（5）、第四耦合线圈（6）和第五耦合线圈（7）看成为一个整体的耦合线圈。天线匹配与谐振电路（3）为电容电路，与调谐电感进行匹配，第三耦合线圈（5）、第四耦合线圈（6）和第五耦合线圈（7）与天线匹配与谐振电路（3）形成调谐电路。当将天线谐振频率调整到13.56MHz，天线的回波损耗为-5.5dB。通过直径为0.5cm的3米射频线缆（4）对天线阻抗进行变换，以实现与射频读写器进行最佳阻抗匹配。
由于本实施例采用三线圈模式，故本实施例提供的射频天线结构优于实施例1所提供的天线结构。
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
Claims (8)
1.一种符合ISO14443TYPEB协议的大功率射频天线，其特征在于，所述大功率射频天线包括以下组成部件：
若干个矩形耦合线圈，用于辐射射频功率及接受返回信号功率；
天线匹配与与谐振电路，用于和多圈耦合线圈相匹配且形成调谐电路；
射频线缆，用于传送信号，且射频线缆对所述天线阻抗进行变换以形成和射频读卡器阻抗匹配；
所述若干个矩形耦合线圈在与天线匹配与谐振电路连接处并联到一起。
2.根据权利要求1所述大功率射频天线，其特征在于，所述大功率射频天线中包括两个矩形耦合线圈，所述两个矩形耦合线圈并联在与天线匹配电路的连接处。
3.根据权利要求2所述大功率射频天线，其特征在于，所述两个矩形耦合线圈的形状分别为31cm×45cm和28cm×42cm。
4.根据权利要求1所述大功率射频天线，其特征在于，所述大功率射频天线中包括三个矩形耦合线圈，所述两个矩形耦合线圈并联在与天线匹配电路的连接处。
5.根据权利要求4所述大功率射频天线，其特征在于，所述三个矩形耦合线圈的形状分别为29cm×43cm、30cm×44cm和31cm×45cm。
6.根据权利要求1所述大功率射频天线，其特征在于，所述矩形耦合线圈采用多股铜线作为基材。
7.根据权利要求1所述大功率射频天线，其特征在于，所述天线匹配与谐振电路为电容电路。
8.根据权利要求1所述大功率射频天线，其特征在于，所述天线谐振频率设定在13.56MHz。
Priority Applications (1)
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| CN 201220660471 CN203150692U (zh) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | 一种符合iso14443typeb协议的大功率射频天线 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN 201220660471 Expired - Lifetime CN203150692U (zh) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | 一种符合iso14443typeb协议的大功率射频天线 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104050499A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-17 | 中国科学院微电子研究所 | 一种高频射频识别标签 |
| CN106125025A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-16 | 公安部第研究所 | 能量测试模拟卡谐振频率校准装置 |
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2012
- 2012-12-05 CN CN 201220660471 patent/CN203150692U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104050499A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-17 | 中国科学院微电子研究所 | 一种高频射频识别标签 |
| CN104050499B (zh) * | 2014-06-24 | 2017-02-08 | 中国科学院微电子研究所 | 一种高频射频识别标签 |
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