RFID天线电路制造技术

技术编号:7166660 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及RFID/NFC天线电路,其包括在基板上的至少三个线圈所形成的天线(L),所述天线具有第一末端端子(D)和第二末端端子(E),用于连接负载的两个连通端子(1,2),位于预定调谐频率的调谐电容(C1),连接到所述天线(L)并与所述端子(D,E)分离的中间连接器(A),将所述中间连接器(A)连接到所述端子(1)的器件(CON1A),将所述末端端子(E)连接到电容器端子(C1E)的器件(CON2E)。根据本发明专利技术,设置第三器件(CON31,CON32)来将所述电容器端子(C1X)和所述第二连通端子(2)分别连接到所述天线(L)的第一点(P1)和所述天线(L)的第二点(P2),所述第二点(P2)通过天线(L)的至少一个线圈(S)连接到所述天线(L)的第一点(P1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及RFID和NFC天线电路。
技术介绍
RFID 是射频识别(Radio Frequency Identification)的缩写。NFC 是近场通信(Near Field Communication)的缩写。这是使用存储芯片或电子器件来识别对象的技术,所述存储芯片或电器件通过无线电天线来将信息传输到专用读卡器。RFID/NFC技术用于多种领域,例如移动电话、个人数字助理PDA、计算机、非接触式卡读卡器,卡片本身可以通过不接触而被读取,还包括护照、识别或描述标签、USB密钥、 SIM和(U) SIM卡(称为RFID或NFC SIM卡),双面卡或双接口卡卡贴(sticker)(卡贴本身具有RFID/NFC天线)、钟表。在RFID/NFC技术中,第一 RFID电路(读卡器)的天线在一定距离内电磁辐射射频信号,该射频信号包含待由第二 RFID电路(应答器)的天线接收的数据,该第二 RFID电路可选地通过负载调制(charge modulation)将数据回复给第一电路。每个RFID电路具有其自己的在其固有谐振频率工作的天线。作为一般规则,RFID天线电路的问题涉及应答器和读卡器的磁天线的效率,即通过两个磁天线之间的互感实现的耦合效率,涉及电子部分和其天线之间的能量和信息的传输,以及涉及RFID系统的两个天线之间的能量和信息的传输。主要目标是无论发射还是接收,通过天线提高无线电效率(发射的或捕获的磁场功率、耦合、互感等)而不损失任何信号品质(数据失真、天线带宽等)。表面面积减少的天线(30x30mm)正逐渐常见,甚至是表面面积大大减少的天线 (5x5mm),其主要应用于例如卡或μ卡(μ Card),卡贴,小读卡器,移动电话、USB密钥、SIM 卡中的可选或可拆卸读卡器。除了表面面积的减少(< 16cm2)或大大减少( < 如m2),通常还有非常强的机械或电约束,例如有电池、屏幕或显示器的存在、非常靠近天线的区域中的导体支持。这些在表面上的电和机械约束导致天线的效率降低,损失耦合效率,损失天线的发射或接收的信号功率,和通信距离减少,或能量或信息的传输减少。对于合理尺寸的天线(> 16cm2),与表面面积减少(< 16cm2)或大大减少 (< 4cm2)的天线一样,逐渐更大的需要是有关于对发射或捕获磁场的功率的需要,对无线电信道的带宽的需要,从而满足逐渐增加的数据率和强制标准,例如ISO 14443(例如,用于运输、身份等),ISO 15693 (例如用于标签)和用于银行业的RFID/NFC规范(EMVCO)。例如文献US-A_7,212,1 描述了一种用于移动电话的信息装置,其包括在基板上形成的天线线圈,电磁材料片,连接到天线线圈的集成电路和谐振电容器。该集成电路利用天线线圈的磁场与外部设备通信。用作电池容纳部分的凹陷形成在容器的表面的一部分上并被电池盖遮盖。电池、天线线圈和磁材料片容纳在该凹陷中。真空蒸发金属膜或导电材料涂层施加到所属容器上,但是在电池盖上不施加真空蒸发金属膜或导电材料涂层。天线线圈设置在电池盖和电池之间,而磁材料片在凹陷中设置在天线线圈和电池之间。天线线圈具有中间抽头(intermediate tap),天线线圈的两端连接有谐振电容器,集成电路连接在天线线圈的一端和中间抽头之间的中心处。该装置具有很多缺点。其只工作在移动电话中。由于有电池,天线在集成之前必须具有非常高的品质因数。然而,具有这样高值的品质因数不适用于RFID/NFC天线电路、读卡器或应答器(卡、 标签、USM密钥)。在移动电话中,存在这样高值的品质因数值的原因是电约束和机械约束压制了天线的原始品质因数。对于传统的应用或者没有这些约束时,天线的该品质系数也是太高了,并且会产生大大减小的_3dB天线带宽,因此要对通过负载调制(子载波频率为 13. 56MHz的士847kHz,士424kHz,士 212kHz等)的调制后的发射或接收HF信号进行非常严格的滤波,并且有太高的发射或接收功率。另外,对于传统应用或没有这些约束时,与所述天线的耦合将要求两个天线之间是短距离(例如< 2cm),产生的互感将使得两个天线的频率调谐完全失调,引起读卡器辐射的功率衰退以至崩溃,使得硅芯片的无线电阶段(radio stage)饱和,甚至有可能导致应答器硅被破坏,该硅不具有无限大的散热能力。因此,例如文献US-A1-2008/0450693描述了一种本质上用于读卡器模式操作的天线装置。其具有串联电感的传统布置,两个并联电感的布置,以及最后两个串联电感以及与该两个串联电感之一并联的第三电感的布置。提出的实施例主要需要两个不同表面,一个大一个小,在同一电感上或在两个电感上。两个随后的实施例的目标是通过小的并联电感来放大在天线的中心发射的信号,在第三实施例中,其目标是消除在两个天线表面的布置之间的位置处的辐射孔(radiation hole)。根据文献US-A1-2008/0450693的天线装置的一个缺点是其不能集成到凸字卡 (embossed card)中。另一个缺点是在读取模式中,该装置与另一个天线的耦合不能满足理想条件以获得与应答器的最佳耦合。文献EP-A-1,031,939和FR-A-2,777,141描述了针对应答器模式操作的天线电路装置,其具有两个电独立的天线电路。在文献EP-A-1,031,939和FR-A-2,777,141描述的装置中,第一天线电路由传统的电感和应答器芯片组成。第二天线电路由称为“谐振器”的形成电感的线圈绕组和相关联的平面电容组成。两个实施例的目标是,放大针对包括应答器的第一天线电路的“谐振器”布置所接收的电磁信号。根据EP-1,031,939和FR-2,777,141的该装置具有如下缺点,耦合太强,不能保证读取距离增加时的效率。更糟糕的是,当耦合效率极强时,读卡器和应答器之间的RFID通信不会发生。另外,还有与文献US-A-7,212,124相同的评述。当传统的“谐振器”电路通过互感与包括应答器的第一天线电路耦合时,它们的关系是准线性的,从而第一,简化读取距离的效率或电磁场捕获的效率之间的问题,和第二,简化两个天线电路的表面,它们的邻近处和它们的频率调谐之间的问题。在文献EP-A-1,031,939和FR-A-2,777,141中描述的实施例的优点是在两个天线电路之间获得了最大的效率,因此获得了最大可能的品质系数。因此可以得到与针对文献 US-A-7, 212,124相同的评述。文献EP-A-1,970, 840 描述了一种可以与文献EP-A-l, 031, 939 和FR-A-2, 777,141 中描述的上述两种装置相比的装置,在该装置中,使用两个谐振器来放大接收的电磁场。因此可以得到与先前相同的评述。另外,针对文献EP-A-1,031,939和FR-A-2,777,141指出的约束更高并且更难于克服,因为两个谐振器彼此是靠近的。为了提高通过天线发射或接收到的能量的传输,可以在无线电发射或接收链中增加放大器,但是这增加了经济成本和可用能量,并且有可能导致调制的HF信号失真。还可以提高硅发射的信号水平,但是这通常受集成、技术选择和尺寸限制。还可以减少硅的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RFID天线电路,包括:-天线(L),由至少三个线圈(S)形成,所述天线具有第一末端端子(D)和第二末端端子(E),-至少两个连通端子(1,2),用于连接负载,-至少一个调谐电容(C1,ZZ),用于调谐到预定调谐频率,所述调谐电容(C1,ZZ)具有第一电容端子(C1X)和第二电容端子(C1E),-中间抽头(A),连接到所述天线(L)并且远离所述末端端子,-第一连接器件(CON1A),将所述中间抽头(A)连接到所述两个连通端子的第一连通端子(1),-第二连接器件(CON2E),其将第二末端端子(E)连接到所述第二电容端子(C1E),其特征在于,还包括:-第三连接器件(CON31,CON32),其将所述第一电容端子(C1X)和所述两个连通端子的第二连通端子(2)分别连接到所述天线(L)的第一点(P1)和所述天线(L)的第二点(P2),所述第二点(P2)通过所述天线(L)的至少一个线圈(S)连接到所述天线(L)的所述第一点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:Y·埃雷
申请(专利权)人:埃雷创新公司
类型:发明
国别省市:FR

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1