共用天线电路及读卡器的制作方法

文档序号:7932119阅读:265来源:国知局
专利名称:共用天线电路及读卡器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及射频技术领域,特别涉及射频技术中的共用天线电路,和 采用该共用天线电路的读卡器。
背景技术
如图l所示,目前,非接触智能卡等采用射频技术的设备,其核心部分一
般采用一个编解码才莫块1外加一个天线电路2来实现,天线电路包括天线3和 天线匹配电路4。其中的编解码模块1将天线电路2接收到的信号解码成有效数 据,或者将有效数据编码后通过天线电路发送出去。为了匹配编解码;漠块l的 输出端口的负载阻抗,在编解码模块1和天线匹配电路4之间连接有一个阻抗 匹配电容15。
有些设备需要使用两个或者两个以上的编解码模块,但为了避免天线之间 的干扰,所以只能采用一个天线,造成多个编解码;漠块^f吏用一个天线。例如 在多协议自适应的射频设备,对于每一种协议都需要一个编解码模块;双界面 卡中具有多个编解码模块;在一般的射频设备上另外增加射频读卡器时,需要 增加对应的编解码模块。当多个编解码模块共用一个天线时,其结构如图2所 示,两个/多个编解码模块的信号引线同时通过阻抗匹配电容15接到天线电路2 上,在实际使用时,同一时间,只有一个编解码模块处于工作状态,其他的编 解码模块不工作。
由于不能屏蔽编解码模块与天线电路的连接,发明人发现将编解码模块 直接连接到天线电路会出现如下问题
1、 当前不使用的编解码模块可能会输出一些微弱的信号到天线电路,或者 相当于一个无源的负载加到了天线电路上,这样会影响到天线电路的调制解调 信号,使得天线电路发送的信号出现偏差。
2、 天线电路接收到信号后,会将信号同时向所有的编解码模块传输,这就 造成处于工作状态的编解码模块接收到的信号发生衰减。
为克服上述缺陷,现有技术中可以对不使用的编解码模块断电。但是对不使用的编解码模块断电后,其模拟电路部分仍然会对天线电路和其他的编解码 模块产生影响。

实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种共用天线电路及读卡器,以屏蔽不使用的编 解码模块与天线电路的连接。
为达到上述目的,本实用新型的实施例采用如下技术方案 一种共用天线电路,包括天线以及连接到天线的天线匹配电路,所述天线
匹配电路设有至少两路匹配输出端,所述匹配输出端均连接有隔离电路。
一种读卡器,包括主芯片和至少两个连接到主芯片的编解码模块,所述编
解码模块均连接到天线匹配电路,该天线匹配电路连接有天线;还包括与编解
码模块个数对应的隔离电路,所述编解码模块分别通过隔离电路连接到天线匹
配电^各。
由上述技术方案所描述的本实用新型的实施例,由于编解码模块和天线匹 配电路之间设有隔离电路,如果某个编解码模块不需要使用,则该编解码模块 和天线匹配电路之间的连接会被隔离电路屏蔽,使得不使用的编解码模块不会 影响天线匹配电路,同时,天线匹配电路的信号也不会被传输到不使用的编解 码电路中,保证了正在4吏用的编解码电路接收到的信号不会发生衰减。


图1为现有技术中一个编解码模块的天线原理图2为现有技术中多个编解码模块的共用天线原理图3为本实用新型读卡器的第一实施例原理图4为本实用新型第一实施例读卡器采用的切换方法流程图5为本实用新型读卡器的第二实施例原理图6为本实用新型第二实施例读卡器采用的切换方法流程图7为本实用新型第三实施例中共用天线电路的原理图8为本实用新型第三实施例中读卡器的原理图9为本实用新型第三实施例读卡器采用的切换方法流程图。
具体实施方式

本实用新型实施例在天线匹配电路和编解码才莫块之间增加了隔离电路,使 得不使用的编解码模块不会对天线电路和其他编解码模块产生影响。下面结合 附图对本实用新型共用天线电路及读卡器实施例进行详细描述。
实施例1:
如图3所示为一个读卡器的原理图,该读卡器中采用的共用天线电路包括 天线3以及连接到天线的天线匹配电路4,其中,天线匹配电路4设有至少两路 匹配输出端,并且每个匹配输出端均连接有隔离电路5。本实施例的读卡器釆用 了上述的共用天线电路。该读卡器包括主芯片6和至少两个连接到主芯片6的 编解码模块7,所述编解码模块7的输入/输出端通过隔离电路5连接到天线匹 配电路4的匹配输出端,天线匹配电路的接地端可以直接接地,也可以连接到 编解码模块的接地点,图3所示为天线匹配电路连接到编解码模块的接地点。
由于本实施例中使用共用天线电路时,将每个编解码模块的输入/输出端通 过隔离电路连接到匹配输出端,使得编解码模块不会与匹配输出端直接连接, 屏蔽了不使用的编解码模块对天线匹配电路的影响,也屏蔽了不使用的编解码 模块对正在使用的编解码模块的影响。
对应于上述读卡器采用的切换方法如图4所示,该切换方法具体包括如下 步骤
401、 将所有的编解码模块都通过隔离电路连接到天线电路。
402、 选择其中一个编解码模块。
403、 判断所选择编解码模块是否需要进行信号处理,即是否需要通过天线 电路来发送或接收信号。
404、 若该编解码模块不需要进行信号处理,则重新执行步骤402;否则控 制该编解码才莫块进^f于信号处理,即启动查找到的编解码才莫块,并控制该编解码 模块将信号通过隔离电路传输到天线电路,然后由天线电路将信号发送出去。
采用切换方法后,每次只能有一个编解码模块处于使用状态,并且所有的 编解码模块都通过隔离电路连接到天线电路,这样,不使用的编解码模块不会 影响到天线电路和当前使用的编解码模块。
实施例2:在本实施例中有三个编解码模块需要共用 一个天线。
如图5所示为本实施例中读卡器的原理图,该读卡器中的共用天线电路包 括天线3以及连接到天线的天线匹配电路4,其中,天线匹配电路4设有三路匹 配输出端,并且每个匹配输出端均连接有隔离电路。对于工作频段为高频段的 设备来说,采用本实施例的共用天线电路时,可以选择高通滤波器或带通滤波 器作为隔离电路,只需要将工作频段的频率设置在高通滤波器或带通滤波器的 通带内。电容8具有隔离低频,导通高频的功能,是一个最筒单的高通滤波器。 所述的电容可以使用NP0 (C0G)材料的电容,它的填充介质是由铷、钐和一些 其它稀有氧化物组成的,是具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。NP0(C0G) 材料电容的电容量和介质损耗最稳定,并且适合高频使用。
本实施例的读卡器采用了上述的共用天线电路。该读卡器包括主芯片6和 三个连接到主芯片的编解码模块7,所述编解码模块7的输入/输出端通过电容 8或者其他隔离电路连接到天线匹配电路的匹配输出端,该天线匹配电路连接有 天线,并且天线匹配电路的接地端可以直接接地,也可以连接到编解码模块的 接地点,图5所示为天线匹配电路连接到编解码模块的接地点。
由于本实施例中使用共用天线电路时,将每个编解码模块的输入/输出端通 过高通滤波器、带通滤波器等隔离电路连接到匹配输出端,使得编解码模块不 会与匹配输出端直接连接,屏蔽了不使用的编解码模块对天线匹配电路的影响, 也屏蔽了不使用的编解码模块对正在使用的编解码模块的影响。在具体工作时, 当前正在使用的编解码模块所连接的电容8为天线匹配电路提供阻抗匹配;而 不使用的编解码模块所连接的电容8,可以起到隔离低频信号的作用,使不使用 的编解码模块不会影响正在使用的编解码模块的正常工作。
对应于上述读卡器采用的切换方法如图6所示,该切换方法具体包括如下 步骤
601、 将所有的编解码模块都通过隔离电路连接到天线电路,该隔离电路可 以是高通滤波器或带通滤波器,在本实施例中采用电容作为隔离电路。
602、 选择其中一个编解码模块。
603、 判断所选择编解码模块是否需要进行信号处理,即是否需要通过天线 电路来发送或接收信号。604、若该编解码冲莫块不需要进行信号处理,则重新进行步骤602;否则控 制该编解码模块进行信号处理,即启动查找到的编解码;漠块,并控制该编解码 模块将信号通过电容传输到天线电路,然后由天线电路将信号发送出去。
实施例3:
如图7所示,本实施例共用天线电路,包括天线3以及连接到天线3的天 线匹配电路4,天线匹配电路4的接地点直接接地,并且天线匹配电路4设有三 路匹配输出端,所述匹配输出端均连接有隔离电路;所述的隔离电路高通滤波 器或带通滤波器,其中高通滤波器可以通过电容8实现,例如使用NPO(COG) 材料的电容,它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的,是具有 温度补偿特性的单片陶瓷电容器。NPO (COG)材料电容的电容量和介质损耗最 稳定,并且适合高频使用。
本实施例共用天线电路还包括继电器9和控制电路,所述继电器开关10的 其中一端通过高通滤波器或带通滤波器连接到匹配输出端;所述控制电路包括 三极管ll,该三极管11的基极通过一个电阻R连接到控制信号源,该三极管 11的发射极连接有电源,该三极管11的集电极连接到继电器9的控制端。
由于本实施例中的共用天线电路的匹配输出端设置了继电器,使得不需要 使用的输出端不会影响到天线的正常工作,并且正在使用的编解码模块所连接 的电容8为天线匹配电路提供阻抗匹配;而不使用的编解码模块所连接的电容8, 可以起到隔离低频信号的作用。
本实施例中的读卡器采用了上述的共用天线电路,如图8所示,本实施例 读卡器包括主芯片6和三个连接到主芯片6的编解码模块7,所述编解码模块7 的输入/输出端均连接到天线匹配电路4,该天线匹配电路4连接有天线3,天 线匹配电路4的接地端可以直接接地,也可以连接到编解码模块的接地点,图8 所示为天线匹配电路4的接地端直接接地。其中,每个编解码模块通过隔离电 路连接到天线匹配电路,所述隔离电路包括继电器9,该继电器开关10的一端 连接到天线匹配电^各4,另一端连接到编解码it块7;继电器9的控制端通过控 制电路连接到主芯片的控制信号输出端,在继电器开关IO和匹配输出端之间还 连接有高通滤波器或带通滤波器,所述高通滤波器可以通过NPO (C0G)材料的 电容8实现。其中,所述控制电路包括三极管11,该三极管11的基极连接到主芯片6的 控制信号输出端,该三极管11的发射极连接有电源,该三极管ll的集电极连
接到继电器9的控制端。这样,当主芯片输出的控制信号为低电平时,三极管 导通,电源被施加到继电器的线圈,从而使继电器开关吸合导通;当主芯片输 出的控制信号为高电平时,三极管截至,电源不能施加到继电器的线圈,从而 使继电器开关断开。
所述继电器的控制端还可以直接连接到主芯片的控制信号输出端。这样可 以通过主芯片输出的控制信号直接控制继电器开关的通断,从而控制编解码模 块与天线匹配电路的通断。当不使用的编解码模块与天线匹配电路断开时,可 以完全消除该编解码模块对天线的影响,以及对正在使用的编解码模块的信号 衰弱的影响。
对应于上述读卡器采用的切换方法如图9所示,该切换方法具体包括如下 步骤
901、 将三个编解码模块均通过继电器连接到天线电路;并且在继电器和天 线电路之间连接一个电容。
902、 在三个编解码模块中任意选择一个编解码模块。
903、 将所选择的编解码模块对应的继电器导通。
904、 继电器导通之后,该编解码模块就和天线电路形成了连接,可以通过 所选择的编解码模块发送信号。
905、 判断所是否接收到选择编解码才莫块的回复信号,若接收到该编解码才莫 块对应的回复信号,则执行步骤907;否则执行步骤906。
906、 重新选择一个编解码模块,并执行步骤903。
907、 该编解码模块为需要进行信号处理的编解码才莫块,控制该编解码模块 进行相应的搡作和处理,例如通过该编解码模块将信号传输到天线电路。
如果本实施例读卡器是一个多协议共存的自适应读卡器,那么所述的三个 编解码模块可以采用的通信协议包括ISO 14443 Typt A/B, ISO 15693以及 讓8000。
本实用新型实施例主要用在需要多个编解码模块共用一个天线的设备中, 例如'.多协议共存自适应读卡器等。以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式
,但本实用新型的保护范围并 不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内, 可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本 实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1、一种共用天线电路,包括天线以及连接到天线的天线匹配电路,所述天线匹配电路设有至少两路匹配输出端,其特征在于,所述匹配输出端均连接有隔离电路。
2、 根据权利要求1所述的共用天线电路,其特征在于,所述隔离电路为高 通滤波器或带通滤波器。
3、 根据权利要求2所述的共用天线电路,其特征在于,所述高通滤波器包 括电容。
4、 根据权利要求2或3所述的共用天线电路,其特征在于,还包括继电器 和控制电路,所述继电器开关的其中一端通过高通滤波器或带通滤波器连接到 匹配输出端,所述继电器的控制端连接到控制电路的输出端。
5、 根据权利要求4所述的共用天线电路,其特征在于,所述控制电路包括 三极管,该三极管的基极连接有控制信号源,该三极管的发射极连接有电源, 该三极管的集电极连接到继电器的控制端。
6、 一种读卡器,包括主芯片和至少两个连接到主芯片的编解码模块,所述 编解码模块均连接到天线匹配电路,该天线匹配电路连接有天线;其特征在于, 还包括与编解码模块个数对应的隔离电路,所述编解码模块分别通过隔离电路 连接到天线匹配电路。
7、 根据权利要求6所述的读卡器,其特征在于,所述隔离电路为高通滤波 器或带通滤波器。
8、 根据权利要求7所述的读卡器,其特征在于,所述高通滤波器包括电容。
9、 根据权利要求7或8所述的读卡器,其特征在于,还包括继电器,所述 继电器开关的一端通过所述高通滤波器或带通滤波器连接到天线匹配电路,另 一端连接到编解码模块,所述继电器的控制端连接到主芯片的控制信号输出端。
10、 根据权利要求9所述的读卡器,其特征在于,所述继电器的控制端通 过控制电路连接到主芯片的控制信号输出端。
11、根据权利要求IO所述的读卡器,其特征在于,所述控制电路包括三极 管,该三极管的基极连接到主芯片的控制信号输出端,该三极管的发射极连接 有电源,该三极管的集电极连接到继电器的控制端。
专利摘要本实用新型的实施例公开了一种共用天线电路及读卡器,涉及射频技术领域,解决了多个编解码模块共用一个天线时出现的干扰问题。本实用新型实施例在编解码模块和天线匹配电路之间增加了隔离电路,使得不使用的编解码模块和天线匹配电路之间处于隔离状态,不会影响到天线,也不会影响到正在使用的编解码模块。本实用新型实施例主要用在需要多个编解码模块共用一个天线的设备中,例如多协议共存自适应读卡器等。
文档编号H04B5/00GK201163408SQ20082007949
公开日2008年12月10日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者严光文, 刘丽丽 申请人:北京握奇数据系统有限公司
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