一种13.56MHz门型天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种13.56MHz 口型天线。
【背景技术】
[0002] 现在随着13.56MHz非接触技术的快速发展，非接触读卡器也出现了更多的产品类 型，比如：台式读写器、手持读写器还有各类闽机读写器，运些读写器产品有个统一的限制， 读卡区域小。通常在13.56MHz RFID领域的天线面积都比较小，较适宜小范围、近距离读取 非接触卡片，比如:公交一卡通，n禁卡，电子证件，银行卡，RFID标签等。
[0003] 本发明是提出一种新的读卡理念，与普通读卡器相比，有更大区域的读卡范围，在 13.56MHz RFID领域，通过改制天线实现大范围读取非接触卡片或者RFID标签。采用本天线 的RFID读卡装置通过智能识别人或者物品到达读卡区域，就能通过大天线激活相关智能 卡，并完成相关读取操作，从而使应用更便捷，用户体验更好，达到安全、便捷的目的。
[0004] 针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种13.56MHz口型天线，W克服目前现有技术存在的上 述不足。
[0006] 本实用新型的目的是通过W下技术方案来实现：
[0007] -种13.56MHz口型天线，包括工作电路和口型天线，所述口型天线和工作电路电 连接，所述工作电路包括输入电阻，所述输入电阻的输入端和信号源端连接，所述输入电阻 的输出端分别连接有变压器一和变压器二，所述口型天线并联连接有电容和匹配电阻。
[000引进一步的，所述口型天线为O 15mm线径铜管，该铜管的壁厚为0.2mm。
[0009] 进一步的，所述口型天线的高度至少为2000mm，宽度至少为700mm。
[0010] 进一步的，所述口型天线结构对称，口型天线内侧左右场强相当。
[001。 进一步的，所述n型天线线圈的电感值在3. 和4. 之间。。
[0012] 本实用新型的有益效果为:通过将天线设计成口型，进而增大了天线的读卡范围， 从而使应用更便捷，用户体验更好，达到安全、便捷的目的。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的 一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运 些附图获得其他的附图。
[0014] 图1是根据本实用新型实施例的13.56MHz 口型天线结构示意图；
[0015] 图2是根据本实用新型实施例的口型天线场强分布示意图。
[0016] 图中；
[0017] 1、工作电路;2、输入电阻；3、变压器一;4、变压器二；5、电容；6、匹配电阻；7、天线 线圈;8、RFID标签。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属 于本实用新型保护的范围。
[0019]如图1所示，根据本实用新型的实施例所述的一种13.56MHzn型天线，包括工作电 路1和口型天线7,所述口型天线7和工作电路1电连接，所述工作电路1包括输入电阻2,所述 输入电阻2的输入端和信号源端连接，所述输入电阻2的输出端分别连接有变压器一 3和变 压器二4,所述口型天线7并联连接有电容5和匹配电阻6。
[0020] 进一步的，所述口型天线7为O 15mm线径铜管，该铜管的壁厚为0.2mm。
[0021] 进一步的，所述口型天线7的高度至少为2000mm，宽度至少为700mm。
[0022] 进一步的，所述口型天线7结构对称，口型天线7内侧左右场强相当。
[0023] 进一步的，所述口型天线7线圈的电感值在3.5地和4.化H之间。
[0024] 其中，参照图2,本申请的13.56M化天线，尤其设及口型天线，尺寸为2000mm* 700mm，在整个口型平面内射频场场强能满足卡片所需能量大于1.5A/m小于7.5A/m，在整个 口型天线范围内都能读取智能卡和RFID标签8,进而进行数据交互，可W对在天线平面内静 止状态的智能卡片进行稳定读取信息，也可W满足读取信息量相对较小的智能卡片W低于 一定运动速度进行信息读取，并完成相关操作。
[0025] 13.56MHz RFID读取智能卡的原理是靠近场禪合的方式，通过天线福射能量，卡片 获取足够使卡片工作的能量，进而激活卡片，通过大天线提供使智能卡获得交互所需能量。
[0026] 在天线设计时，主要考虑两方面，一是设计合适尺寸的天线，二是搭建天线与阅读 器的工作电路。
[0027] 口型天线线圈7和工作电路1组成一个谐振电路，在特定频率下，在感抗(XL)等于 容抗(XC)时，天线会产牛谐振，化们的关系如下式所示：
[002引
[0029] 增加口型天线线圈的尺寸必然带来电感值的增大，运时匹配就需要一个较小的电 容5,所W我们采用低阻抗的铜管来制作天线，并通过并联铜管来减小电感值，使其电感值 低于4. f5地。
[0030] 在一个实施例中，读卡天线由两组口型天线线圈并联而成，天线的主要作用有两 个，一个是建立稳定的激励磁场，另一个是接受来自标签的调制信号，标签要在距离天线一 定距离的地方获得稳定的电源，就必须和天线有较大的互感系数，同时天线的磁通也要尽 可能大。天线要与标签保持一定距离的地方获得较强的调制信号，还必须有合适的品质因 数。天线的性能与品质因数有关，一般品质因数越高，天线输出的能量越高，不过，Q值太高， 容易干扰读写器的带通特性，一般Q值选取在10-30比较合适，天线品质因数可W通过频谱 分析仪来进行测量。
[0031] 工作电路I:为了增加天线所产生的磁场强度，需要增加口型天线线圈中的电流， 可W采用变压器匹配的方式增大电流，
[0032] 如图1所示，其中不平衡变压器一 3可W平衡负载，使口型天线线圈中的电容5不干 扰接收电路的信号。匹配电压器用来放大口型天线线圈的电流，根据变压器的原理，通过配 置应数比，可W增加口型天线线圈7中的电流，实际电路中可W通过下式来计算：
[0033]
[0034] 式中，Rin为输入电阻2,化ar为匹配电阻6，L为天线线圈7的电感值。
[0035] 为了使13.56M化频段上达到谐振，应当选取合适的耐高压电容Cpar,在实际使用 过程中我们选取了 10-100P的可调云母电容和一个1-15P的气隙可调电容并联，通过改变可 调电容的值来达到电路的谐振。
[0036] 综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案:通过将天线设计成口型，进而增大 了天线的读卡范围，从而使应用更便捷，用户体验更好，达到安全、便捷的目的。
[0037] W上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用W限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种13.56MHz门型天线，其特征在于，包括工作电路（1)和门型天线（7)，所述门型天 线(7)和工作电路(1)电连接，所述工作电路(1)包括输入电阻(2)，所述输入电阻(2)的输入 端和信号源端连接，所述输入电阻(2)的输出端分别连接有变压器一 (3)和变压器二(4)，所 述门型天线(7)并联连接有电容(5)和匹配电阻(6)。2. 根据权利要求1所述的13.56MHz门型天线，其特征在于，所述门型天线（7)为Φ 15mm 线径铜管，该铜管的壁厚为0.2mm。3. 根据权利要求1所述的13.56MHz门型天线，其特征在于，所述门型天线（7)的高度至 少为2000mm，宽度至少为700mm。4. 根据权利要求1所述的13.56MHz门型天线，其特征在于，所述门型天线(7)结构对称， 门型天线(7)内侧左右场强相当。5. 根据权利要求1所述的13.56MHz门型天线，其特征在于，所述门型天线（7)线圈的电 感值在3.5μΗ和4.5μΗ之间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种13.56MHz门型天线，包括工作电路和门型天线，所述门型天线和工作电路电连接，所述工作电路包括输入电阻，所述输入电阻的输入端和信号源端连接，所述输入电阻的输出端分别连接有变压器一和变压器二，所述门型天线并联连接有电容和匹配电阻。本实用新型的有益效果为：通过将天线设计成门型，进而增大了天线的读卡范围，从而使应用更便捷，用户体验更好，达到安全、便捷的目的。
【IPC分类】H01Q1/22, H01Q7/00
【公开号】CN205376772
【申请号】CN201620007211
【发明人】赵国胜, 李伟海, 王保国, 李凤杰
【申请人】北京世拓方舟科技有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年1月4日