采用同步天线远距离读取ID卡的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及采用同步天线远距离读取ID卡的装置和工作方法，采用同步天线远距离读取ID卡的装置包括单向读卡器，单向读卡器读取ID卡的信息，其中单向读卡器包括外壳，外壳为金属的箱体结构，外壳内悬置天线，天线与天线驱动板连接，天线的功率控制在2‑3瓦之间，天线通电后产生电磁场，ID卡中的线圈感应天线电磁场获取能量，从而激活ID卡，所述单向读卡器间隔对称的设置构成完整通道，通道内对侧放置的天线为同源控制天线，两根天线产生的电磁场之间的相位差控制在70‑90度之间。采用这样的结构，防止串卡，同时卡的有效读取距离增大，通过本装置的时候卡片不需要近距离靠近天线，方便人们的行走，同时提高读卡的距离，避免人过多的时候造成拥堵。

Device for remote reading ID card by synchronous antenna

The utility model relates to a device using synchronous antenna ID card reading distance and working methods, using synchronous remote antenna device for reading ID card reader includes a one-way, one-way card reader ID card information, including one-way card reading device comprises a casing, the casing is a box structure of a metal shell, mount antenna, antenna the drive plate is connected with the antenna, the antenna power control in the 2 3 Watt antenna, electricity generated electromagnetic coil electromagnetic induction antenna in the ID card for energy, thereby activating the ID card, the one-way card reader interval are symmetrically arranged to form a complete channel antenna placed contralaterally in channel homologous control antenna difference control in 70 90 degrees phase between two antennas generated by electromagnetic field. With such a structure, to prevent a bunch of cards, reading cards at the same time the effective distance increases, the time of the device does not need the card close to the antenna close, convenient for people to walk at the same time, improve the card reading distance, avoid too much congestion.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采用同步天线远距离读取ID卡的装置。
技术介绍
目前在LF频段，成熟的远距离(100cm以上)读卡技术，均为独立的个体读卡器(以下简称“读头”)。读头在理想环境下，可读取LF频段的无源卡，针对标准厚度及尺寸的卡片，有效读卡距离可达到80～150cm的距离。但是现有的读头无法多读头协同工作。现有技术的多个读头在工作时，不能彼此靠近，否则会产生相互之间的干扰，导致读卡距离下降，严重时将无法正常读卡，因此，在通道设备应用中受到限制，无法满足多个天线在通道内稳定读卡的需求。而且现有读头没有有效场强的方向控制。现有读头在前后两个方向上均可进行ID卡片的读取，此特性在通道应用场景中应用会造成“串卡”现象，具体表现为相邻通道的卡片也可以被本通道读取，形成串卡现象，当相邻通道有卡片时，无法有效识别本通道内的有效卡片。
技术实现思路
针对公司在无障碍通道中的具体应用场景，本技术采用同步技术，解决多读头彼此协同工作之间的互扰问题。使多个读头在同一个通道内，可彼此稳定的一同运作，实现上述目的的技术方案如下：采用同步天线远距离读取ID卡的装置，包括外部主机、单向读卡器、主控板，单向读卡器与外部主机信号连接，单向读卡器读取ID卡的信息，外部主机判断读卡器接收的ID卡信息的合法性，单向读卡器包括外壳，其中外壳内安装天线、天线驱动板，天线驱动板、主控板和天线之间互相电连接，天线驱动板驱动天线工作，其特征在于：天线的功率控制在2-3瓦之间。优选的，所述外壳为具有开口的箱体结构，外壳包括背板、侧板，侧板围绕背板的边缘形成容纳腔，其中，容纳腔内悬置天线，天线与背板之间间隔8-12厘米的距离；所述背板与侧板为金属材质，金属材质的背板防止天线的信号穿过背板，将背板后方的电磁场信号屏蔽，天线形成一个谐振回路，其中金属外壳作为天线谐振回路的一部分，通过调整金属外壳与天线之间的距离改变天线的Q值和电感量，使天线的Q值和电感量分别控制在15～20和160～165uH之间，从而调整谐振回路的谐振点，使谐振回路工作在最佳状态。本装置还可以采用下述方案：采用同步天线远距离读取ID卡的装置，包括外部主机、单向读卡器、主控板，单向读卡器与外部主机信号连接，单向读卡器读取ID卡的信息，外部主机判断读卡器接收的ID卡信息的合法性，单向读卡器包括外壳，其中外壳内安装天线、天线驱动板，天线驱动板、主控板和天线之间互相电连接，天线驱动板驱动天线工作，其特征在于：所述外壳为具有开口的箱体结构，外壳包括背板、侧板，侧板围绕背板的边缘形成容纳腔，其中，天线悬置在容纳腔内，天线与背板之间具有间隙；所述背板与侧板为金属材质，金属材质的背板防止天线的信号穿过背板，将背板后方的电磁场信号屏蔽，其中金属外壳与天线形成谐振回路，通过调整金属外壳与天线之间的距离改变天线的Q值和电感量，使天线的Q值控制在15～20之间，电感量控制在160～165uH，从而调整整个谐振回路的谐振点，使谐振回路工作在最佳状态。优选的，天线的功率控制在2-3瓦之间；或者天线与背板之间间隔的距离为8-12厘米。优选的，外壳内设置调整装置，天线安装在调整装置上，调整装置调整天线与背板之间的距离。优选的，所述天线采用直径为1mm2的单股BV线绕制11圈形成环形的封闭结构，其中环形的封闭结构包括两段平行设置的、长度为150-250mm的直线线段，两段直线线段之间通过半径为150-250的弧形结构连接，其中两段弧形结构之间的长度在500-700mm之间。优选的，开口上安装透明的盖板，所述盖板将外壳的内部形成封闭的空间，所述盖板材质为玻璃、亚克力、PC材料。优选的，所述单向读卡器间隔对称的设置，形成双向读卡器，其中双向读卡器中的天线为同源控制天线，两根天线之间的电磁场相位差控制在70-90之间。优选的，其中所述天线通过信号连接有可编程逻辑器件，可编程逻辑器件通过SPI接口与外部主机进行通讯连接；其中外部主机内安装有相位偏移计数器、原始相位计数器、时钟，可编程逻辑器件内部的相位调整寄存器与相位偏移计数器信号连接，同时相位偏移计数器和原始相位计数器分别与时钟信号连接，外部主机将相位调整数据写到可编程逻辑器件内部的相位调整寄存器中；外部时钟驱动两个相位偏移计数器和原始相位计数器产生占空比为50％的方波；其中，原始相位计数器输出原始相位方波；其中，相位偏移计数器使用相位调整寄存器中的数据作为偏移值，相位偏移计数器延迟预设时间后输出与原始相位计数器频率一致的方波，两个相位偏移计数器输出方波之间具有时间差，时间差形成方波相位的差异；其中，两个相位偏移计数器输出的方波在天线处通过谐振回路的调谐作用，变成正弦波，从而控制两根天线之间的相位差。优选的，主控板上安装晶体振荡器，晶体振荡器与可编程逻辑器件信号连接，晶体振荡器输出的震荡信号输入到可编程逻辑器件中产生固定相位差信号。优选的，其中天线并联有两路二极管检波电路，两路二极管检波电路共同连接有加法电路，其中所述天线两端都具有125K载波信号和调幅的有效信号，其中天线两端的125K载波大小相等，相位相反，调幅的有效信号相位相同，其中天线两端的信号分别经过二极管检波电路后解调出有用的调幅信号和残余的干扰载波，经过加法电路后，相位相反的残余载波相互抵消，有用的调幅信号相互叠加，增加信号的信噪比；加法器将两根天线产生的电磁场的单边载波进行抵消，消除电磁场载波对读卡器的噪音影响，同时增大读卡器读取ID卡有效信号的距离。本技术中，背板与侧板为金属材质，金属材质的背板防止天线的信号穿过背板，将背板后方的电磁场信号屏蔽，其中金属外壳与天线形成谐振回路，金属背板作为LC谐振回路的一部分形成一个调整参数，通过调整金属外壳与天线之间的距离改变天线的Q值和电感量，使谐振回路工作在最佳状态，当LC谐振回路处于纯阻性状态，振荡波形最大时为谐振回路工作的最佳状态。本技术中天线处于自由空间中的参数，即原始电感量为190uH，Q值65左右。采用这样的结构，防止串卡，同时卡的有效读取距离增大，通过本装置的时候卡片不需要近距离靠近天线，方便人们的行走，同时提高读卡的距离，避免人过多的时候造成拥堵。附图说明图1为读卡器读取ID卡示意图图2为本技术单向读卡器示意图图3为天线示意图图4为相位控制原理示意图图5为本技术整体示意图附图序号说明：外壳1、天线2、天线驱动板3、主控板4、调整装置5、红外探头6具体实施方式首先简单介绍下LF频段的无源卡的工作原理，LF频段的无源卡简称ID卡。读卡器通过天线发送出一定频率的射频信号，当ID卡进入读卡器工作区域时，其ID卡天线线圈产生感应电流，从而ID卡获得能量被激活并向读卡器发送出自身的数据编码信息，读卡器接收来自ID卡的载波信号，对接收数据进行调解和解码后根据卡号信息进行相应操作。读卡器主要由单片机作为主控制器，同时还包括射频模块，存储模块、耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元等部件组成；射频模块驱动天线发送和接收数据，传输到作为主控制器的单片机，单片机核对卡号信息。读卡器与外部主机电连接或者信号连接，具体的连接关系不在本技术的创新之内，上述工作原理大体如图1所示。下面结合附图对本技术做详细的说明。本技术的主要技术点在于解本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用同步天线远距离读取ID卡的装置，包括外部主机、单向读卡器、主控板，单向读卡器与外部主机信号连接，单向读卡器读取ID卡的信息，外部主机判断读卡器接收的ID卡信息的合法性，单向读卡器包括外壳，其中外壳内安装天线、天线驱动板，天线驱动板、主控板和天线之间互相电连接，天线驱动板驱动天线工作，其特征在于：天线的功率控制在2‑3瓦之间。

【技术特征摘要】
1.采用同步天线远距离读取ID卡的装置，包括外部主机、单向读卡器、主控板，单向读卡器与外部主机信号连接，单向读卡器读取ID卡的信息，外部主机判断读卡器接收的ID卡信息的合法性，单向读卡器包括外壳，其中外壳内安装天线、天线驱动板，天线驱动板、主控板和天线之间互相电连接，天线驱动板驱动天线工作，其特征在于：天线的功率控制在2-3瓦之间。2.根据权利要求1所述的采用同步天线远距离读取ID卡的装置，其特征在于：所述外壳为具有开口的箱体结构，外壳包括背板、侧板，侧板围绕背板的边缘形成容纳腔，其中，容纳腔内悬置天线，天线与背板之间间隔8-12厘米的距离；所述背板与侧板为金属材质，金属材质的背板防止天线的信号穿过背板，将背板后方的电磁场信号屏蔽，天线形成一个谐振回路，其中金属外壳作为天线谐振回路的一部分，通过调整金属外壳与天线之间的距离改变天线的Q值和电感量，使天线的Q值和电感量分别控制在15～20和160～165uH之间，从而调整谐振回路的谐振点，使谐振回路工作在最佳状态。3.采用同步天线远距离读取ID卡的装置，包括外部主机、单向读卡器、主控板，单向读卡器与外部主机信号连接，单向读卡器读取ID卡的信息，外部主机判断读卡器接收的ID卡信息的合法性，单向读卡器包括外壳，其中外壳内安装天线、天线驱动板，天线驱动板、主控板和天线之间互相电连接，天线驱动板驱动天线工作，其特征在于：所述外壳为具有开口的箱体结构，外壳包括背板、侧板，侧板围绕背板的边缘形成容纳腔，其中，天线悬置在容纳腔内，天线与背板之间具有间隙；所述背板与侧板为金属材质，金属材质的背板防止天线的信号穿过背板，将背板后方的电磁场信号屏蔽，其中金属外壳与天线形成谐振回路，通过调整金属外壳与天线之间的距离改变天线的Q值和电感量，使天线的Q值控制在15～20之间，电感量控制在160～165uH，从而调整整个谐振回路的谐振点，使谐振回路工作在最佳状态。4.根据权利要求3所述的采用同步天线远距离读取ID卡的装置，其特征在于：天线的功率控制在2-3瓦之间；或者天线与背板之间间隔的距离为8-12厘米。5.根据权利要求1或3所述的采用同步天线远距离读取...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖晖，
申请(专利权)人：北京泰德汇智科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11