多频天线模块制造技术

本发明专利技术提供一种用于智能卡读卡机的多频天线模块，所述多频天线模块包括一模块基板；一安装在所述模块基板上的射频识别近场通信天线，所述射频识别近场通信天线在所述模块基板上界定了一个内部区域；以及一安装在所述模块基板上的所述内部区域内的远场天线。本发明专利技术还提供一种智能卡读卡机以及一种用于减小具有多频通信装置的智能卡读卡机的天线模块尺寸的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于智能卡读卡机的多频天线模块，以及一种具有所述多频天线模块的智能卡读卡机。本专利技术还涉及一种减小用于具有多频通信装置的智能卡读卡机中的天线模块的尺寸的方法。
技术介绍
为了支付商品及服务，用户可以选择一种与用户的银行账户或信用账户相关联的智能卡，所述智能卡具有可与智能卡读卡机交互作用的内部电路以处理付款，这使得用户无需携带大量现金。销售点(POS)终端可被商品及服务的提供商使用，且所述销售点终端是能够与用户的智能卡交互作用的智能卡读卡机。传统的智能卡读卡机需要智能卡物理耦合至所述智能卡读写电路以处理必要的信息。然而，随着通过智能卡的射频识别(RFID)的非接触支付方式的出现，对所述智能卡读卡机的要求也随之增强。现代的智能卡读卡机因此需要支持与智能卡直接接触及与智能卡非接触交互两种方式，因此需要一个智能卡的物理接触元件，同时一个非接触的智能卡读卡机天线也是必需的。而且，所述智能卡读卡机还必须包括一连接装置以使其能够与外部源通信，通常，所述外部源为智能卡发行单位的基本终端，比如为银行。从智能卡读卡机到具有必需的内置发射机的基本终端之间可以提供一种有线的连接，但这将增加可携带智能卡读卡机的费用。大多数现代的智能卡读卡机被要求是无线的，因此也必需包括一远场天线以允许所述智能卡读卡机与所述基本终端通信。不幸的是，由于包括了这么多不同的组件，比如智能卡接触单元、非接触式天线以及远场天线，明显增加了智能卡读卡机的制造成本和整体体积。而且，在一个单一组件中极为贴近的设置几个不同调谐频率的天线可能导致干扰效应。
技术实现思路
为了限制或克服上述问题，本专利技术提供一种能够多频通信的同时减少总尺寸及成本的智能卡读卡机。本专利技术一方面提供一种用于智能卡读卡机的多频天线模块，所述多频天线模块包括：一模块基板；一设置于所述模块基板上的射频识别近场通信天线，所述射频识别近场通信天线在所述模块基板上界定了一个内部区域；以及一设置于所述内部区域内的远场天线。通过在单一模块基板上提供两个所需天线，所述两个天线可分别与近场源和远场源通信，使得制造智能卡读卡机的总费用大幅减少，同时也使所述智能卡读卡机的内部体积相应减小。此外，所述两个天线的安装方式用于基本限制两天线之间的干扰以避免引起对任一信号不必要的频率修改。优选地，所述射频识别近场通信天线形成一具有至少一圈的环形天线，且所述射频识别近场通信天线界定了所述内部区域，所述环形天线具有多圈。所述环形天线的环形形状可使所述射频识别近场通信天线的强度明显增强，并且使所述近场通信天线能够避免被远场天线的信号压制。所述远场天线可为偶极天线，在这种情况下，所述远场天线的尺寸与响应频率的波长的一半相应。可选地，所述远场天线可为单极天线，在这种情况下，所述远场天线的尺寸与响应频率波长的四分之一相应。所述远场天线的优化显著提高了其实效性，有助于克服任何干扰，所述干扰可能以与所述近场通信天线交互作用的形式出现。在所述模块基板的平面上，所述远场天线的中心相对于所述射频识别近场通信天线的中心偏移，所述远场天线的H平面相对于所述射频识别近场通信天线的中心偏移。而且，在所述远场天线的E平面上，所述远场天线的中心与所述射频识别近场通信天线的中心重合。所述两个天线的这种特殊设置进一步限制了二者之间的干扰效果，使在两个频率范围中的每一所述天线能够有更有效的通信。然而，一单一基板上也可以并排安装所述两个天线或将所述射频识别近场通信天线安装在所述远场天线内。优选地，所述射频识别近场通信天线的面积与所述模块基板的面积匹配或基本匹配。所述射频识别近场通信天线的形状与所述模块基板相匹配即有利于将所述近场通信天线最大化，同时也在所述近场通信天线及所述远场天线之间提供尽可能远的距离以限制二者间的干扰。优选地，所述远场天线的面积小于所述内部面积的50％。相对小的远场天线进一步分离所述射频识别近场通信天线和所述远场天线之间的导电部分以限制二者间的干扰。所述远场天线和所述射频识别近场通信天线位于所述模块基板的同一侧面上。所述两个天线设置在所述模块基板的同一侧面的目的是为了将所述天线与所述智能卡读卡机的其他组件隔开，所述智能卡读卡机的其他组件例如是用户界面及显示屏，且所述智能卡读卡机的其他组件一旦安装便能发送电磁干扰。所述两个天线的这种安装方式有利于使所述两个天线从干扰效应中进一步的屏蔽。在所述模块基板上，所述远场天线的端子邻近所述射频识别近场通信天线的端子。在所述模块基板上布设所述天线的端子是为了在安装期间更容易地将所述多频天线模块与智能卡读写电路配合，简化了所述智能卡读卡机的安装。优选地，所述模块基板可由柔性材料制成。柔性基板不仅为多频天线模块的制造提供更大的自由度，而且允许所述模块做卷曲折叠等配置以适应所述智能卡读卡机机身的空间，这有利于实现所述智能卡读卡机的小型化。本专利技术还提供一种用于智能卡读卡机的多频天线模块，所述多频天线模块包括：一模块基板；以及在所述模块基板上的一近场通信天线和一远场天线。本专利技术还提供一种用于智能卡读卡机的多频天线模块，所述多频天线模块包括：一模块基板；一设置于所述模块基板上的近场通信天线，所述近场通信天线在所述模块基板上界定了一个内部区域；以及一设置于所述内部区域内的远场天线。优选地，所述近场通信天线是射频识别天线，在这种情况下，所述远场天线是非射频识别天线。射频识别天线有利于使POS机与智能卡通过所述智能卡的多频天线模块进行非接触式通信，同时所述远场天线通过非射频识别手段与一外部通信，这有利于将所述两天线间的干扰缩减至最小。本专利技术还提供一种智能卡读卡机包括：一智能卡读卡机机身，所述智能卡读卡机机身具有一用户界面和/或显示器；一智能卡读写电路，所述智能卡读写电路被配置为读取与所述智能卡读卡机通信的智能卡；以及一多频天线模块，优选地，所述多频天线模块为本专利技术提供的第一种多频天线模块，所述多频天线模块与所述智能卡读写电路通信以使得通过所述近场通信天线和所述远场天线中的至少一个与外部源进行通信。在本专利技术中，一具有多频天线模块的智能卡读卡机被描述为能够方便地与一非接触式智能卡及一第三方认证设备交互，并且所有功能能够被一单一模块提供。这有利于制作一个更具成本效益的智能卡读卡机，并且可能制造更小的智能卡读卡机。所述近场通信天线和所述远场天线中的至少一个位于所述模块基板远离所述智能卡读卡机的用户界面和/或显示器的一侧。所述多频天线模块中的所述天线被布置在远离所述智能卡读卡机的其他电活性组件的位置，这有利于将所述天线从所述组件产生的任一有害的电磁干扰中屏蔽，从而提高所述天线的性能。本专利技术还提供一种减小一用于具有多频通信装置的智能卡读卡机中的天线模块的尺寸的方法，所述方法包括步骤：提供一模块基板，所述模块基板具有一设置于其上的近场通信天线，所述近场通信天线在所述模块基板中界定了一内部区域；以及设置一远场天线于所述内部区域内。附图说明本专利技术现将被更详细地描述，需要注意的是，所描述的实施例仅为示例，参考的附图中：图1示出了本专利技术第一实施例的多频天线模块的俯视图；图2示出了本专利技术一种实施例智能卡读卡机的俯视图，并示出了图1中的多频天线模块的位置；图3示出了本专利技术第二实施例的多频天线模块的俯视图。具体实施方式所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于智能卡读卡机的多频天线模块，所述多频天线模块包括：一模块基板；一设置于所述模块基板上的射频识别近场通信天线，所述射频识别近场通信天线在所述模块基板上界定了一个内部区域；以及一设置于所述内部区域内的远场天线，所述远场天线用于非射频识别通信。

【技术特征摘要】
2015.09.25 GB 1517005.31.一种用于智能卡读卡机的多频天线模块，所述多频天线模块包括：一模块基板；一设置于所述模块基板上的射频识别近场通信天线，所述射频识别近场通信天线在所述模块基板上界定了一个内部区域；以及一设置于所述内部区域内的远场天线，所述远场天线用于非射频识别通信。2.如权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，所述射频识别近场通信天线形成一具有至少一圈的环形天线，且所述射频识别近场通信天线界定了所述内部区域。3.如权利要求2所述的多频天线模块，其特征在于，所述环形天线具有多圈。4.如权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，所述远场天线为偶极天线。5.如权利要求4所述的多频天线模块，其特征在于，所述远场天线的尺寸与响应频率的波长的一半相应。6.如权利要求1-3中任一项所述的多频天线模块，其特征在于，所述远场天线为单极天线。7.如权利要求6所述的多频天线模块，其特征在于，所述远场天线的尺寸与响应频率波长的四分之一相应。8.如权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，在所述模块基板的平面上，所述远场天线的中心相对于所述射频识别近场通信天线的中心偏移。9.如权利要求8所述的多频天线模块，其特征在于，所述远场天线的H平面相对于所述射频识别近场通信天线的中心偏移。10.如权利要求8或9所述的多频天线模块，其特征在于，在所述远场天线的E平面上，所述远场天线的中心与所述射频识别近场通信天线的中心重合。11.如权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，所述射频识别近场通信天线的面积与所述模块基板的面积匹配或基本匹配。12.如权利要求11所述的多频天线模块，其特征在于，所述远场天线的面积小于所述模块基板中的所述内部区域的50％。13.如权利要求12所述的多频天线模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伊克·勒·格瑞克，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44