一种多联张非接触智能卡同测设备及实现方法与流程

本发明涉及一种多联张非接触智能卡片同测设备的实现方法，涉及多联张非接触智能卡inlay测试和成卡测试设备领域，提供一种同时测试多张非接触智能卡片的实现方法。

背景技术：

非接触智能卡在生产加工过程中，首先是以多联张卡的形式被加工出来，后期确认功能完好后，才会被裁剪为单张卡片。因此在非接触智能卡生产的早期测试环节，为了节约成本，首先都是针对多联张卡的形式(如25联张、32联张、40联张等)进行非接触智能卡片的电性能测试以及其他功能的测试。目前多联张智能卡的测试设备通常只能同时使用1～5个读卡芯片，同一批次每次只能同时测试1～5张智能卡，本次测试完后依次切换到该一批次的下一个1～5张智能卡片再进行测试，这样的方法测试速度不高，效率较低。

技术实现要素：

本发明设计了一种多联张非接触智能卡同测设备的实现方法，实现了每次同时测试多个(如25个、32个，40个)卡片，提高了测试效率，同时由于每个天线线圈均可由其对应的读卡芯片单独控制，可以通过调整对应的读卡芯片的参数，来调整每个天线线圈上的场强和调制度，可以实现将每个天线线圈上的场强和调制度调整为同样的规格指标，提高了测试的一致性。另外，这种实现方法，同一批次不需要使用切换电路来切换测试通道，避免了使用继电器切换存在的继电器使用寿命问题，也避免了使用模拟开关切换时模拟开关对rf载波信号的影响。

本发明专利主要通过以下技术方案实现：

首先，使用mcu将测试命令发给同时被选中的所有读卡芯片，这些读卡芯片将测试命令转换为rf载波信号输出。

其次，读卡芯片输出的rf载波信号先经过滤波电路滤波，然后经过阻抗匹配电路，将rf载波信号输出到宽带变压器，通过宽带变压器隔离后将rf载波信号耦合到rf线缆传输给天线线圈。

最后，由于多个天线线圈会同时发送rf载波信号给卡片，相邻的天线线圈上发送的信号会互相干扰，所以使用了铁氧体隔离条放在两个相邻天线线圈之间进行屏蔽，降低天线线圈间的互相影响。

在整个方案中，mcu将测试命令同时发给多个读卡芯片，然后轮询读取读卡芯片接收到的智能卡片返回的数据即可，架构简单，可提高了测试的速度。

综上本方案硬件部分主要包括mcu、读卡芯片、滤波和匹配电路、宽带变压器、天线线圈以及铁氧体隔离条，其中mcu选中所有待测卡片对应的读卡芯片，并发送测试命令给所有被选中的读卡芯片，读卡器芯片将测试命令转换为rf信号，经过滤波和匹配后，通过宽带变压器隔离并将rf信号耦合到次级后，变压器的次级连接rf线缆，将rf信号传输给天线线圈，对相应位置的卡片进行测试，由于有铁氧体隔离条的屏蔽，相邻天线线圈之间互不影响。没有被mcu选中的读卡芯片不产生rf信号，没有信号传送给对应的天线线圈，对应位置的卡片也不会响应。

通过上述电路结构实现多联张卡片同测的方法，主要概括为：

步骤一、mcu通过片选信号和数据总线连接所有的读卡芯片，所有被选中的读卡芯片同时接收到的测试命令并同时转换为rf信号输出；

步骤二、读卡芯片输出的rf信号经过滤波和匹配电路后连接到宽带变压器的初级，通过宽带变压器将rf信号耦合到宽带变压器的次级；

步骤三、宽带变压器的次级，通过rf线缆将rf信号传送到对应的天线线圈，天线线圈再把rf信号耦合到待测卡片并接收被测卡片的响应信号。

步骤四、接收到被测卡片的相应信号原路返回给读卡芯片，mcu从读卡芯片读取所接收的卡片返回数据。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是以32联张卡为例的一个mcu、读卡芯片、滤波匹配电路，宽带变压器以及rf线缆和天线线圈及其之间的铁氧体隔离条的连接示意图；

图2是天线线圈部分的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图以32联张非接触智能卡同测设备对本发明专利做详细说明。

结合图1和图2所示：

步骤一：mcu通过控制片选信号给读卡芯片来使能需要进行测试的通道上的读卡芯片，例如同时测试32联张上的32张小卡，就同时选中使能32个读卡芯片，然后通过数据总线将测试指令同时发送给32个读卡芯片；

步骤二：32个读卡芯片将收到的测试命令，同时调制转换为rf信号，经滤波器滤除无用的高频分量后输出到宽带变压器初级，。读卡芯片与宽带变压器初级之间需要进行阻抗匹配；

步骤三：宽带变压器将rf信号从初级耦合到次级，并起到将天线线圈与mcu及读卡芯片等控制电路隔离的作用；

步骤四：宽带变压器的次级连接rf线缆，将rf信号传送到天线线圈，天线线圈与rf线缆之间需要进行阻抗匹配。

步骤五：天线线圈发射出的rf信号通过空间耦合到待测卡片，由于使用了铁氧体隔离条将耦合范围限制在对应位置的空间中，只有对应位置的卡片能接收到天线线圈发射的rf信号，并进行响应。

步骤六：天线线圈将对应位置的卡片返回的响应信号，通过rf线缆和宽带变压器，传输给读卡芯片。读卡芯片将接收到的卡片返回信号进行解调处理，转换为测试返回数据等待mcu读取或通知mcu进行读取。

步骤五：mcu分别读取32个读卡芯片的测试返回数据或状态。

以上通过结合具体实施方式对本发明作了详细的说明，这些并非构成对本发明的限制，在不脱离本发明原理的情况下，还可做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种多联张非接触智能卡同测设备的实现方法，其特征在于，使用mcu控制多个读卡芯片，将测试指令转换为13.56m的rf调制信号，经过宽带变压器隔离并耦合后，驱动天线线圈，与非接触卡片传输数据，进行测试，主要步骤为：

步骤一、mcu通过片选信号选中并使能一个或多个读卡芯片，通过数据总线将测试指令同时发送给选中的读卡芯片，读卡芯片将测试指令转换为13.56m的rf调制信号；

步骤二、rf调制信号经过滤波电路，及阻抗匹配电路后，连接到宽带变压器的初级，通过宽带变压器将rf信号耦合到次级；

步骤三、宽带变压器的次级通过rf线缆连接到天线线圈，将耦合到次级的rf信号传输到天线线圈上；

步骤四、天线线圈与待测卡片通讯，将卡片返回的信号再通过宽带变压器耦合回给读卡芯片进行解调；

步骤五、mcu轮询读取读卡芯片解调出的卡片返回数据。

2.一种多联张非接触智能卡同测设备，用于实施权利要求1所述方法，其特征在于，主要包括mcu、多个读卡芯片、滤波匹配电路、宽带变压器、rf线缆和天线线圈及其之间的铁氧体隔离条，其中mcu将测试命令同时发给选中的多个读卡芯片，然后读卡芯片将测试命令转换为rf信号同时发送出去，rf信号经过滤波匹配电路后，通过对应的宽带变压器的隔离，并通过rf线缆将rf载波信号传输到对应的天线线圈上，进行对应位置的卡片的测试；没有选中的读卡芯片不发送rf调制信号，不测试对应通道上的卡片。

3.根据权利要求2所述的一种多联张非接触智能卡同测设备，其特征在于，所述每个天线线圈均对应一个读卡芯片，可以通过调整读卡芯片的参数来单独调整每个天线线圈的场强和调制度，将每个天线线圈的场强和调制度调整为同样的规格指标，减小因元器件离散性以及线缆阻抗的误差造成信号的不一致。

4.根据权利要求2所述的一种多联张非接触智能卡同测设备，其特征在于，使用了宽带变压器将读卡芯片和天线线圈进行了隔离，通过耦合方式传递rf信号。

5.根据权利要求2所述的一种多联张非接触智能卡同测设备，其特征在于，在宽带变压器和天线线圈之间可以使用较长的rf线缆进行连接，这样使天线线圈的位置可以灵活地放置。

6.根据权利要求2所述的一种多联张非接触智能卡同测设备，其特征在于，在天线线圈之间使用了铁氧体隔离条，降低相邻天线线圈之间的耦合，减少天线线圈和待测卡片通讯时相邻天线线圈和卡片之间的影响。

技术总结
本发明公开了一种多联张非接触智能卡同测设备的实现方法，特别适用于在多联张非接触智能卡同测设备的设计中使用。本发明使用MCU控制多个读卡芯片，连接多个天线线圈与待测卡片进行通讯，每个读卡芯片将MCU发送的测试指令转换为13.56MHz的RF信号，经过滤波和匹配后通过宽带变压器耦合后将RF信号经过RF线缆传送到对应天线线圈上去,对相应的卡片进行测试。本发明架构简单，控制方便，能够隔离各个RF测试通道之间的干扰，实现同时测试多张卡片，成倍的提高测试速度，并支持较长的RF线缆连接天线线圈，可灵活地放置天线线圈的位置。特别适用于多联张智能卡的测试，尤其是用于对干扰较敏感的TYPE B类型的智能卡的同时测试。

技术研发人员：段松涛;葛文启;戴昭君
受保护的技术使用者：上海华虹集成电路有限责任公司
技术研发日：2019.10.14
技术公布日：2021.04.30