专利名称：一种iso14443type a协议的大功率rfid天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种用于射频卡的大功率天线。
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ー难题，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IS0/IEC14443。根据信号发送和接收方式的不同，IS0/IEC14443中定义了 Type A、Type B两种卡型。TypeA类通信标准是目前广泛运用的ー种标准，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“I”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，不会影响到正常エ作。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“I”和“0”的区别是在于信号的強弱，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況。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別，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类有更大的优势目前市场上的IS014443 Type A协议的RFID天线都是小功率的天线，无法承受IW^Sff的射频功率，且对应读写器的读卡距离都在IOcm以内，无法将现有的RFID读写器应用到需要长距离读卡的应用场合，因此限制了 RFID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的不足之处，提供一种基于IS014443TYPE A协议的大功率RFID天线，以解决了大功率射频功率输出的应用问题，增大读写器的读卡距离。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术是ー种基于IS014443TYPE A协议的大功率RFID天线，其特征在于，所述大功率天线主要由以下部件组成耦合线圈，所述耦合线圈用于辐射射频功率及接受返回信号功率。天线匹配电路，所述天线匹配电路和耦合线圈相匹配且形成调谐电路。射频线缆，所述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RFID读卡器阻抗匹配。在本实用新型提供的一个优选实施例中，其中所述天线由两个耦合线圈、天线匹配电路和射频线缆组成，所述两个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一个优选实施例中，其中所述耦合线圈采用0. 5cm直径的铜线作为基材。在本实用新型提供的一优选实施例中，其中所述天线匹配电路为电容电路。在本实用新型提供的一优选实施例中，其中所述耦合线圈为30cmX35cm的矩形框结构。在本实用新型提供的一优选实施例中，其中所述耦合线圈为32cmX37cm的矩形框结构。在本实用新型提供的一优选实施例中，其中所述耦合线圈为33cm直径的圆形框结构。 在本实用新型提供的一优选实施例中，其中所述耦合线圈为35cm直径的圆形框结构。在本实用新型提供的一优选实施例中,其中所述天线谐振频率设定在13.56MHz。与现有技术相比，本发明创造具有以下优点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。
图I是实施例I中的大功率RFID天线的结构示意图。图2是实施例2中的大功率RFID天线的结构示意图。图3是实施例3中的大功率RFID天线的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种基于IS014443TYPE A协议于射频卡的大功率RFID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。以下通过实施例对本发明提供的大功率RFID天线作进一歩详细说明，以便更好理解本发明创造的内容，但实施例的内容并不限制本发明创造的保护范围。实施例I如图I所示，本实施例提供的大功率天线由耦合线圈(I)、天线匹配电路(2)射频线缆(3)三部分组合形成单线圈矩形模式。耦合线圈(I)作为辐射射频功率及接收返回信号功率的部件是天线中的主体结构。耦合线圈(I)采用0.5cm直径的铜线作为基材，制作成尺寸为30cmX35cm的矩形框结构。稱合线圈(I)是调谐电感，稱合线圈(I)在与天线匹配电路(2)连接处并联到一起。天线匹配电路(2)为电容电路，耦合线圈(I)与天线匹配电路(2)进行匹配形成调谐电路。当天线谐振频率调整到13. 56MHz时，天线的回波损耗为-6. 5dB。选用3米长的射频线缆(3)对天线阻抗进行变换，以实现与RFID读写器进行的最佳阻抗匹配。实施例2如图2所示，本实施例提供的大功率天线由第一耦合线圈(4)、第二耦合线圈(5)、天线匹配电路(2)射频线缆(3)四部分组合形成双线圈矩形模式。第一耦合线圈(4)、第二耦合线圈(5)作为辐射射频功率及接收返回信号功率的部件是天线中的主体结构。第一耦合线圈(4)采用0. 5cm直径的铜线作为基材,制作成尺寸为30cmX35cm的矩形框结构。第ニ率禹合线圈(5)采用0. 5cm直径的铜线作为基材,制作成尺寸为32cmX37cm的矩形框结构。第一耦合线圈(4)、第二耦合线圈(5)是调谐电感，第一耦合线圈(4)和第二耦合线圈(5)在与天线匹配电路(2)连接处并联到一起，可以将第一耦合线圈(4)和第二耦合线圈(5)看成为ー个整体的耦合线圏。天线匹配电路(2)为电容电路，第一耦合线圈(4)和第二耦合线圈
(5)与天线匹配电路(2)进行匹配形成调谐电路。当天线谐振频率调整到13. 56MHz时，天线的回波损耗为-6. 5dB。选用3米长的射频线缆(3)对天线阻抗进行变换，以实现与RFID读写器进行的最佳阻抗匹配。实施例3如图3所示，本实施例提供的大功率天线由第三耦合线圈(6)、第二耦合线圈(7)、天线匹配电路(2 )射频线缆(3 )四部分组合形成双线圈矩形模式。第三耦合线圈(6 )、第四耦合线圈(7)作为辐射射频功率及接收返回信号功率的部件是天线中的主体结构。第三耦合线圈(6)采用0.5cm直径的铜线作为基材，制作成尺寸为直径33cm的圆形框结构。第四耦合线圈(7)采用0. 5cm直径的铜线作为基材，制作成尺寸为直径35cm的圆形框结构。第三耦合线圈(6)、第四耦合线圈(7)是调谐电感，第三耦合线圈(6)和第四耦合线圈(7)在与天线匹配电路(2)连接处并联到一起，可以将第三耦合线圈(6)和第四耦合线圈(7)看成为一个整体的耦合线圏。天线匹配电路(2)为电容电路，第三耦合线圈(6)和第四耦合线圈
(7)与天线匹配电路(2)进行匹配形成调谐电路。当天线谐振频率调整到13. 56MHz时，天线的回波损耗为-6. 5dB。选用3米长的射频线缆(3)对天线阻抗进行变换，以实现与RFID读写器进行的最佳阻抗匹配。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。
权利要求1.ー种IS014443TYPE A协议的大功率RFID天线，其特征在于，所述大功率天线主要由以下部件组成 耦合线圈，所述耦合线圈用于辐射射频功率及接受返回信号功率； 天线匹配电路，所述天线匹配电路和耦合线圈相匹配且形成调谐电路； 射频线缆，所述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RFID读卡器阻抗匹配。
2.根据权利要求I所述的大功率RFID天线，其特征在于，所述天线由两个耦合线圈、天线匹配电路和射频线缆组成，所述两个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I所述的大功率RFID天线，其特征在于，所述耦合线圈采用0.5cm直径的铜线作为基材。
4.根据权利要求I所述的大功率RFID天线，其特征在于，所述天线匹配电路为电容电路。
5.根据权利要求I所述的大功率RFID天线，其特征在于，所述耦合线圈为30cmX35cm的矩形框结构。
6.根据权利要求I所述的大功率RFID天线，其特征在于，所述耦合线圈为32cmX37cm的矩形框结构。
7.根据权利要求I所述的大功率RFID天线，其特征在于，所述耦合线圈为33cm直径的圆形框结构。
8.根据权利要求I所述的大功率RFID天线，其特征在于，所述耦合线圈为35cm直径的圆形框结构。
9.根据权利要求I所述的大功率RFID天线，其特征在于，所述天线谐振频率设定13.56MHz。
专利摘要本实用新型提供一种基于ISO14443TYPEA协议的大功率RFID天线，所述大功率天线主要由以下部件组成耦合线圈，所述耦合线圈用于辐射射频功率及接受返回信号功率；天线匹配电路，所述天线匹配电路和耦合线圈相匹配且形成调谐电路；射频线缆，所述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RFID读卡器阻抗匹配。
文档编号G06K19/077GK202662047SQ20122034969
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者马一兵, 赵烽 申请人:公安部第三研究所