本实用新型属于RFID读写器技术领域，尤其涉及一种读写器天线装置。
背景技术：
近年来，随着RFID技术的日益成熟，非接触式IC卡的应用越来越广泛，二代身份证、交通卡、校园卡、上网卡等，而“物联网”概念的兴起，也为非接触式IC卡的应用提供了更加广阔的前景。非接触式IC卡一般由芯片和卡上天线组成，天线是一种能量的转能器，发射时，它把发射机的高频电流转化为空间电磁波；接收时，它又把从空间截获的电磁波转换为高频电流送入接收机，在电路设计中良好的天线参数可以使通信距离、感应范围达到最佳状态，天线的种类很多，不同的应用需要不同的布局和电路设计，但大多数的天线感应都比较差，有效范围小，电耗高，抗干扰能力差，导致读写的距离较短，不利于读写器的推广。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种读写器天线装置，本实用新型的天线装置具有使用方便、稳定可靠、传输距离远、接收范围广、功耗低、维护简单等特点，为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术效果：
根据本发实用新型的一个方面，提供了一种读写器天线装置，包括一个电路板、设置在所述电路板上的接收天线、控制器和一个与控制器通信连接的天线读写模块，所述接收天线与所述天线读写模块连接，所述电路板由多层绝缘薄膜层叠压制而成，在每层绝缘薄膜上分别分布所述接收天线。
优选的，所述电路板由多层绝缘薄膜层叠压制而成后，在每层绝缘薄膜上还分别设置有通孔，每层绝缘薄膜上分布的接收天线分别通过通孔连接，所述天线读写模块包括射频读写电路和天线匹配电路，所述天线匹配电路包括电感L1、电感L2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C11、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述射频读写电路的通信端口与所述控制器的通信端口进行通信连接，所述射频读写电路的第一发送端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端分别与所述电阻R1的一端、电容C1的一端和电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端分别与所述电容C7的一端、电容C9的一端、电容C11的一端和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述接收天线的第一引出端连接，所述电阻R1的另一端与所电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端分别与所述电阻R2的一端和射频读写电路的接收端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电容C6的一端和射频读写电路的电压控制端连接，所述电容C6与地连接；所述射频读写电路的第二发送端与电感L2的一端连接，电感L2的另一端分别与电容C2的一端和电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与所述电容C8的一端、电容C10的一端、电容C11的另一端和电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述接收天线的第二引出端连接，所述射频读写电路的电源地端、电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、电容C9的另一端、电容C10的另一端和通孔的引出端分别与地连接，所述通孔位于所述接收天线的第一引出端和接收天线的第二引出端之间。
优选的，所述接收天线呈方形、三角形或圆形回路分布在所述层绝缘薄膜的表面。
优选的，所述接收天为由多圈铜箔等距设置且呈方形回路分布在所述层绝缘薄膜的表面，每圈铜箔的拐角呈45°倒角过度或直角过度，其中最内圈的铜箔的大小为35mm×30mm，最外圈的铜箔的大小为65mm×60mm，铜箔宽度在0.5mm～1.5之间mm。
优选的，所述电路板由3-5层绝缘薄膜层叠压制而成，所述绝缘薄膜采用相对介电常数在4～9之间。
优选的，每层所述绝缘薄膜层的厚度在0.1～0.2mm之间，所述电路板的有效面积范围为70mm×70mm。
优选的，在所述通孔的引出端、接收天线的第一引出端和接收天线的第二引出端上还设置有凸起触点。
优选的，所述射频读写电路采用MF RC500射频读写芯片，该MF RC500射频读写芯片与所述控制器通过增强型EPP并口线进行通信连接。
综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：
本实用新型结构简单，具有使用方便、稳定可靠、传输距离远、接收范围广、功耗低、维护简单等特点，提高了读写器的读取距离；天线感应比较灵敏，能感应的有效范围大，而且调整天线参数以比较容易，可使天线感应更好，以获得更高的天线磁通量透过率，进一步提高天线的磁力线密度，使有限物理尺寸的小天线发挥最佳的射频通信能力，能使天线与IC卡的通信距离可以达到7cm及以上。
附图说明
图1是本实用新型一种读写器天线装置的原理图；
图2是本实用新型呈直角过度的接收天线的结构示意图；
图3是本实用新型呈45°倒角过度的接收天线的结构示意图；
附图中，1-电路板，2-接收天线，3-天线读写模块，4-读写器，20-通孔，21-凸起触点，30-射频读写电路30，31-天线匹配电路。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
如图1所示，根据本实用新型的一种读写器天线装置，包括一个电路板1、设置在所述电路板1上的接收天线2、控制器4和一个与控制器4通信连接的天线读写模块3，所述接收天线2与所述天线读写模块3连接，所述电路板1由多层绝缘薄膜层叠压制而成，在每层绝缘薄膜上分别分布所述接收天线2；所述电路板1由多层绝缘薄膜层叠压制而成后，在每层绝缘薄膜上还分别设置有通孔20，每层绝缘薄膜上分布的接收天线2分别通过通孔20连接，所述天线读写模块3包括射频读写电路30和天线匹配电路31，所述天线匹配电路31包括电感L1、电感L2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C11、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述射频读写电路30的通信端口与所述控制器4的通信端口进行通信连接，所述射频读写电路30的第一发送端TX1与电感L1的一端连接，电感L1的另一端分别与所述电阻R1的一端、电容C1的一端和电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端分别与所述电容C7的一端、电容C9的一端、电容C11的一端和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述接收天线2的第一引出端连接，所述电阻R1的另一端与所电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端分别与所述电阻R2的一端和射频读写电路30的接收端RX连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电容C6的一端和射频读写电路30的电压控制端VMID连接，所述电容C6与地连接；所述射频读写电路30的第二发送端TX2与电感L2的一端连接，电感L2的另一端分别与电容C2的一端和电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与所述电容C8的一端、电容C10的一端、电容C11的另一端和电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述接收天线2的第二引出端连接，所述射频读写电路30的电源地端、电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、电容C9的另一端、电容C10的另一端和通孔20的引出端分别与地连接，在本实用新型中，所述射频读写电路30采用MF RC500射频读写芯片，该MF RC500射频读写芯片与所述控制器4通过增强型EPP并口线进行通信连接，MF RC500射频读写芯片经由第一发送端TX1和第二发送端TX2送出的天线信号主要是13.56MHz，，但是不可避免也会有高次谐波存在。因此通过由射频读写电路30的第一发送端TX1和第二发送端TX2分别通过电感L1、电感L2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C7和电容C8组成的谐振和低通滤波电路，因此，将发送部分通过由LC组成的低通滤波器滤除高于13.56MHz的无用信号，这样即有利于读卡器与卡片之间的正常通信，也能减少天线部分对空间或者附近电路的电磁干扰。为了与接收天线2更好地进行匹配接收，通过由电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R3和电阻R4组成的匹配电路进行调整整个天线发端分的谐振频率点到13.56MHz附近，这样可以使得接收天线的线圈上的信号幅度增加有利于磁场辐射。另外匹配电路还要将发送端的电阻匹配到与读卡芯片的输出电阻负载，典型的是负载阻抗为50欧姆，通过改变电容C11这样可以使得接收天线1获得最大功率有利于读卡距离提升，从而使该接收天线2与所述射频读写电路30和天线匹配电路31形成调谐电路。当将天线谐振频率调整到13.56MHz，天线的回波损耗为最小，从而得以实现与射频读写器进行最佳阻抗匹配。所述射频读写电路30的接收端RX通过电阻R1、电容C5、电阻R2和电容C6四个器件，可稳定读卡芯片内部提供的固定参考电压Vmin，电阻R1则将此参考电压引入到接收端RX(RX引脚)，为芯片的接收信号添加固定直流电平，电容C5则引入反馈信号与Vmin叠加后送入芯片内部，用于限制MF RC500射频读写芯片的RX引脚的电压幅度，以实现与射频读写芯片进行最佳阻抗匹配。当发射信号激活MF RC500射频读写芯后，响应的MF RC500射频读写芯卡采用RF场的负载进行调制，天线的射频信号经过天线匹配处理送入MF RC500射频读写芯上的RX脚，RX脚接收射频信号并发送给MF RC500并对信号进行解调处理后，送至控制器4中进行读取从而完成了射频信号的接收过程，还可通过调节电阻R2和电阻R1的比值可以调节RX引脚信号的幅度，使得芯片的读卡距离最佳。没
在本实用新型中，如图2和图3所示，所述接收天线2呈方形、三角形或圆形回路分布在所述层绝缘薄膜的表面。在本实用新型中，所述接收天线2为由多圈铜箔线圈进行等距设置且方形回路分布在所述层绝缘薄膜的表面，如图2和图3所示，每圈铜箔线圈的拐角呈45°倒角过度或直角过度，其中最内圈的铜箔的大小为35mm×30mm，最外圈的铜箔线圈的大小为65mm×60mm，铜箔线圈宽度在0.5mm～1.5之间mm，所述电路板1由3～5层绝缘薄膜层叠压制而成，所述绝缘薄膜采用相对介电常数在4～9之间，每层绝缘薄膜的厚度在0.1～0.2mm之间，所述绝缘薄膜为聚酰亚胺、云母片或其他绝缘材料以降低射频电路的信号损耗，电路板1的有效面积范围为70mm×70mm。通过对电路板1进行布局能较好地吸收了天线线圈本身产生的电场，改良了天线的EMC性能，能使接收天线与IC卡的通信距离可以达到7cm及以上。所述通孔20位于所述接收天线2的第一引出端和接收天线2的第二引出端之间；在所述通孔20的引出端、接收天线2的第一引出端和接收天线2的第二引出端上还设置有凸起触点21，用于方便测试和检测接收天线2的接收性能，以免铜箔线圈表面损伤损伤。
在本实用新型中所述读写器除了控制器4之外，还包括显示模块、键盘模块、存储模块、网络通讯模块、中央处理模块和电源模块，所述显示模块、键盘模块、存储模块、网络通讯模块分别与所述中央处理模块通讯连接，所述电源模块分别与所述天线读写模块3、显示模块、键盘模块、存储模块、TCP通讯模块和中央处理模块电气连接，存储模块存放的最原始数据的数据，所述显示模块为LCD液晶显示器完成显示输出功能，方便进行人机界面交互，提高了显示质量高和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便，而且体积小、重量轻、功耗低，所述中央处理模块为STM32系列单片机，STM32系列单片机基于高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用的ARM Cortex-M内核，中央处理模块通过所述网络通讯模块进行建立TCP/IP网络连接，方便数据传输和通信端口扩展。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。