专利名称：通过接点与读写器进行数据通信的非接触ic卡技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及ic卡技术。
背景技术：
以保安功能、个人辨认功能等为特征的带有CPU的IC卡大致可
分为两类， 一类是通过接点与读写器进行数据通信的"带有外部接点
IC卡(接触型IC卡)"，另一类是通过电磁感应与读写器进行数据通 信的"非接触ic卡"。其中，利用无线电进行数据通信的非接触IC
卡由于不需要与外部机器连接的接点，因而具有良好的耐用性。另外，
接收的电波经过整流器整流后可以作为IC工作所必需的DC电源，所
以不需要电池，能够有效地实现系统的小型化和低成本化。过去的非
接触IC卡的结构，非接触IC卡中具有天线线圈和半导体集成电路。 半导体集成电路包括调谐电容c、充电电容、整流器、分流调节器平 解调器己数字信号处理部调制器、调谐电容C与天线线圈L并联连接 后，与整流器的输入端相连接。整流器中使用了由二极管D1 — D4组成 的整流电路。天线线圈L所接受到的信号经过整流器整流并对电容C 进行充电，生成数字信号处理部的电源VDD。解调器将叠加在电源25 VDD上的RX信号(接收信号)抽出。RX信号在由CPU和存储器等构 成的数字信号处理部进行信号处理。调制器将随着数字信号处理部送 来的TX信号(发送信号)对无线线圈之间的阻抗进行调制。分流调节器是防止电源VDD超过半导体集成电路的耐压的电路。从读写器向
非接触IC卡传送时的调制方式为ASK调制，从非接触IC卡向读写 器传送时的调制方式为BPSK。此时，解调器可以察觉电源VDD的振 幅变动，从而将RX信号抽出。供应给非接触IC卡电力取决于卡式 线圈(天线线圈Ll)接受的磁场强度。当线圈之间的距离小于读写 器的线圈的尺寸时，磁场强度基本一定，但当线圈之间的距离大于读 写器的大线线圈的尺寸时，磁场强度则以与距离平方成反比的形式而 衰减。通常非接触IC卡与读写器之间的距离的变化大于天线线圈的 尺寸，所以供给IC卡的电力也有很大变动。例如，假设接受电力为 半导体集成电路电源为3V。如果非接触IC卡接近读写器，使得接收 电力为90nw，电源VDD就会上升到9V。对于现在的半导体工艺所制 造的晶体管来说，电源VDD的上升就会损坏晶体管。为了控制这种电 源VDD的电压上升，采用了分流调节器以消耗多余的电力。现有的分 流调节器的电路图。其目的在于通过设计使得无论怎样重叠IC卡环 形天线都难以耦合，使接收效率不降低，从而降低接收信号的失真， 当将多个电子装置重叠时，其表面的至少一部分相互面对、或背面的 至少一部分相互面对，构成位于基本方形的电子装置的角附近的环形 天线部分的导体之间不相互重合。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，可将上述环形天线设计成，使 得将平行四边形或椭圆形作为基本形状。抑制元件误差和温度变动产 生的通信质量的劣化的技术。本发明技术方案是电子装置的环形天线，基本方形的电子装置的 对角线与连结位于离该电子装置的角最近位置的环形天线的两点使 其相互面对的线一致。非接触式IC卡包括相位检测器，用于检测 进行数据发送和接收的天线谐振电路的自由振荡的相位；和谐振频率 切换器，用于根据输出数据和输出数据的变化以及相位检测器的输出 之一向天线谐振电路上接入或从其断开电容器以改变夭线谐振电路 的谐振频率，其中数据发送是基于调频或调相之一进行的。 本发明的有益效果.-
电容器向天线谐振电路的接入或从其断开是作为输出数据或输 出数据的变化的功能而进行的，使得天线谐振电路的电路常数即谐振 频率发生变化，并且数据的发送是按调频或调相来实现的。这种结构 可以补充能量传输损失有效地进行调制。
电磁波作为通信媒体并且其中不含电池的非接触式IC卡包含由 一系列谐振电路构成，天线谐振电路用于数据的发送和接收。由于天 线谐振电路是由一系列具有低谐振阻抗的谐振电路所构成，故可进行 有效的功率接收。
图1是本发明的非接触IC卡的结构的方框图； 图2是的分流调节器的电路图； 图3为整流器的电路图。
具体实施例方式
应用电磁波作为通信媒体并其内不含电池的非接触式IC卡的组成如下相位变化检测器，用于基于其振幅的变化检测用于数据发 送和接收的天线谐振电路因所接收的信号所引起的电压相位的变化； 以及解调器，用于根据相位变化检测器所检测到的相位变化对数据解 调。基于其振幅的变化检测出了归因于收到的信号所引起的天线谐振 电路的相位变化，使得根据所检测到的相位变化完成数据的调制。于 是，从读写单元到卡的发送可通过调相进行，这使得功率供给和数据
传输可被比较，此外，可节省操作能量，因此在卡的一方相位变化的 解调根据振幅的变化而实现。非接触ic卡从外部以非接触形式获得 电源，并具有分流调节器和解调电路。分流调节器从接受到的电源中 衰减掉对于RX信号的解调所不需要的频带的信号成分。解调电路从
利用调节器衰减掉了不需要的频带的电源中将对RX信号进行解调。 非接触ic卡具有天线线圈和半导体集成电路，天线线圈以非接触方
式从外部接收信号，半导体集成电路包括整流器、分流调节器、解调 器和数字信号处理部。整流器将天线线圈所接受到的信号经过整流生 成电源。分流调节器消耗整流器所整流了的信号的低频成分的电力。
解调器从利用分流调节器消耗掉了低频成分的电力的电源中抽出RX
信号。数字信号处理部接收经过整流器整流的电源，对经过解调器抽
出的RX信号进行处理。非接触IC卡中由于设有消耗电源的低频成分 的电力的分流调节器，所以能够抑制通信质量的劣化。非接触IC卡 具有天线线圈和半导体集成电路。天线线圈以非接触方式从外部接收 信号。半导体集成电路包括RX解调部和信号处理部。RX解调部包括 第整流器、分流调节器和解调器。整流器对天线线圈接收到的信号进行整流，形成电源。分流调节器消耗电源的低频成分的电力。解调器 从利用分流调节器消耗掉了低频成分电力的电源中抽出RX信号。信 号处理部包括整流器和数字信号处理部。整流器对天线线圈接收到的
信号进行整流，形成电源，非接触IC卡中将RX解调器和信号处理部 分离开来，所以能够减轻数字信号处理部产生的噪声对解调器的影 响。上述分流调节器包括带阻滤波器和晶体管。带阻滤波器可以使电 源或电源的低频和高频的频率成分通过。晶体管连接在接受电源或电 源的电源节点和接收接地电压的接地节点之间，带阻滤波器的输出与 栅极连接。非接触IC卡从外部以非接触形式获得电源，并具有分流 调节器和解调电路。本发明的非接触IC卡由于设有在电源的低频频 率消耗电力的分流调节器，所以能够抑制通信质量的劣化。由于将信 号处理部与RX解调器分离开来，可以减轻数字信号处理部产生的数 字噪声对解调器的影响。
权利要求
1. 通过接点与读写器进行数据通信的非接触IC卡技术。其特征在于电子装置的环形天线，基本方形的电子装置的对角线与连结位于离该电子装置的角最近位置的环形天线的两点使其相互面对的线一致。
2. 根据权利要求1所述通过接点与读写器进行数据通信的非接触IC卡技术。其特征在于非接触式IC卡包括相位检测器，用于 检测进行数据发送和接收的天线谐振电路的自由振荡的相位；和谐振 频率切换器，用于根据输出数据和输出数据的变化以及相位检测器的 输出之一向天线谐振电路上接入或从其断开电容器以改变天线谐振 电路的谐振频率，其中数据发送是基于调频或调相之一进行的。
全文摘要
通过接点与读写器进行数据通信的非接触IC卡技术涉及IC卡技术。可将环形天线设计成，使得将平行四边形或椭圆形作为基本形状。抑制元件误差和温度变动产生的通信质量的劣化的技术。本发明技术方案是电子装置的环形天线，基本方形的电子装置的对角线与连结位于离该电子装置的角最近位置的环形天线的两点使其相互面对的线一致。非接触式IC卡包括相位检测器，用于检测进行数据发送和接收的天线谐振电路的自由振荡的相位；和谐振频率切换器，用于根据输出数据和输出数据的变化以及相位检测器的输出之一向天线谐振电路上接入或从其断开电容器以改变天线谐振电路的谐振频率，其中数据发送是基于调频或调相之一进行的。
文档编号G06K19/07GK101436258SQ200710158220
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月13日 优先权日2007年11月13日
发明者卜鑫友 申请人:卜鑫友