專利名稱：用于調(diào)整非接觸卡諧振點的方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于非接觸卡諧振點調(diào)整，提高非接觸卡工作性能的方法及電路。
整個卡片的自由振蕩頻率為Fres＝1/[2π*sqrt(LC)]公式(1)其中，F(xiàn)res為卡的振蕩頻率，L為卡內(nèi)線圈的電感值，C為卡內(nèi)芯片的電容大小，當(dāng)Fres與卡的讀寫器天線發(fā)送無線電載波信號的頻率相等時，則卡達(dá)到諧振狀態(tài)，此時卡耦合獲得的能量最大。
由于讀寫器向卡發(fā)送的載波在空氣中面臨衰減，離讀寫器的距離越大，衰減越大，卡耦合獲得的能量也越少。所以非接觸卡都有一個工作距離的限制。工作距離是衡量卡的性能的一個重要指標(biāo)。
在相同距離時當(dāng)卡處于諧振狀態(tài)時，獲得的能量最大，正常工作距離也應(yīng)是最大。但在實際情況中，當(dāng)卡達(dá)到諧振狀態(tài)時，正常工作距離較小，卡的性能較差。原因是由于當(dāng)卡處于諧振狀態(tài)時，由于耦合的能量過大，讀寫器在對非接觸卡內(nèi)的EEPROM進(jìn)行讀寫操作時，芯片內(nèi)電壓波動過大，致使讀寫器無法正常接收卡內(nèi)操作的信息，從而導(dǎo)致操作失敗。
改善的方法是將卡的振蕩頻率與卡的讀寫器天線發(fā)送無線電載波信號的頻率偏離一部分?？ǖ墓ぷ骶嚯x與卡的振蕩頻率的關(guān)系如圖(1)所示。
由圖(1)可知，在諧振頻率fc兩側(cè)對稱分布了兩個工作距離性能較好的頻率區(qū)域，卡片在這兩個區(qū)域內(nèi)耦合獲得的能量與在諧振狀態(tài)時并無太大的區(qū)別，且工作性能較理想。因此利用公式1，增加或減少卡內(nèi)芯片電容值可改善卡的性能。
由于卡內(nèi)增加或減少電容值較容易實現(xiàn)，只要在線圈一端并聯(lián)一個電容，使卡的振蕩頻率與卡片讀寫器天線發(fā)送無線電載波信號的頻率偏離即可。
此外，卡的操作距離與其所采用的天線線圈的品質(zhì)因數(shù)Q也有關(guān)系，天線線圈Q值的計算公式如下Q＝ω*L/R 公式(2)其中，ω＝2πFres，F(xiàn)res為卡的自由振蕩頻率，L為卡內(nèi)天線的電感值，R為天線線圈的電阻，一般天線線圈的品質(zhì)因數(shù)30＜Q＜60。實際中，品質(zhì)因數(shù)Q在＞30后的增加量，對卡的操作距離的增加無明顯幫助；品質(zhì)因數(shù)Q必須＜60，以確保數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定，可靠，否則天線的有效工作距離內(nèi)有死區(qū)，而不能可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。因此我們可以較容易通過修正卡內(nèi)芯片電容的值(增加或者減少)來大大改善非接觸卡的性能，并增大卡內(nèi)線圈的電阻來適當(dāng)降低Q值，確保天線的有效工作距離內(nèi)沒有死區(qū)。
本發(fā)明通過增加電容將卡的振蕩頻率與卡的讀寫器天線發(fā)送無線電載波信號的頻率偏離，達(dá)到了改善非接觸IC卡工作距離的性能。本發(fā)明方法簡單，安全性高，成本低廉。
圖2是本發(fā)明實施例的電路結(jié)構(gòu)圖，圖中R是卡的諧振電容，R1是利用本發(fā)明方法并聯(lián)的電容。
權(quán)利要求
1.一種用于改善非接觸IC卡通信距離的方法，其特征是通過調(diào)整卡內(nèi)電容的大小完成，卡的自由振蕩頻率是Fres＝1/[2π*sqrt(LC)]，其中Fres為卡的振蕩頻率，L是卡內(nèi)線圈的電感值，C是卡內(nèi)芯片的電容值，通過增加或減少卡內(nèi)的電容將卡的振蕩頻率與卡的讀寫器天線發(fā)送無線電載波信號的頻率適當(dāng)?shù)仄x即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善非接觸卡IC卡通信距離的方法，其特征是在卡內(nèi)線圈一端并聯(lián)一個偏離卡的自由振蕩頻率的電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善非接觸IC卡通信距離的方法，其特征是調(diào)整卡的天線線圈的電阻，提高其品質(zhì)因數(shù)，其中Q＝ω*L/R，Q是天線品質(zhì)因數(shù)，ω＝2πFres，L為卡內(nèi)天線的電感值，R為天線線圈的電阻。
全文摘要
本發(fā)明是用于改善非接觸IC卡與讀寫器距離的方法及電路。由于讀寫器向卡發(fā)送的載波在空氣中面臨衰減,離讀寫器的距離越大,衰減越大,卡耦合獲得的能量也越少。所以非接觸卡都有一個工作距離的限制。工作距離是衡量卡的性能的一個重要指標(biāo)。當(dāng)卡處于諧振狀態(tài)時,耦合能量較大,但正常工作距離較小,卡的性能較差。改善的方法是通過調(diào)整卡內(nèi)電容的大小使卡的振蕩頻率與卡片讀寫器天線發(fā)送無線電載波信號的頻率偏離一部分。
文檔編號H04M1/26GK1348292SQ0113217
公開日2002年5月8日 申請日期2001年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者錢曉州, 程航 申請人:上海復(fù)旦微電子股份有限公司