非接触式IC卡的设计技巧 - 中国一卡通网
用户名密码 [免费注册] [找回密码] 推广技巧 发布求购 建商铺  发产品  会员体制比较  
 

非接触式IC卡的设计技巧

来源:我爱研发网  作者:语馨 收编  发布时间:2008-10-22 16:07:20  字体:[ ]

关键字:非接触式ic卡  ic卡设计  卡片天线  ic卡  

摘   要:非接触式IC卡具备轻巧、高速、高保密性等特徵,最近几年广泛应用在公车、金融提款机、社区保全、公用电话等领域,有鑑于此本文以非接触式IC的无线通信为焦点,探讨非接触式IC卡与RW的相容性以及系统的适用性。


    根据以上测试结果显示周围环境对非接触式IC卡片通信系统的影响非常大,类似自动贩卖机、自动提款机等内建RW的系统,必需依照各别设置条件进行参数最佳化设定。

    图5是研究人员开发的整合电磁界分析与电路分析的系统模拟分析技术,具体方法是将金属的影响列入考虑,线状天线与平面线状天线则利用高频电磁波电磁界分析软件,进行RW与卡片天线的自我、相互电感(inductance)与阻抗等定数分析,接着在电路分析时输入上述定数,进行通信距离与整合阻抗等RW特性分析,如此一来便能够在试作非接触式IC卡片之前,作特性预测与RW天线形状的最佳化设计。
  

系统模拟分析手法

图5 系统模拟分析手法

    图6是依照以上分析结果设计的RW电路的实际外观;图7是RW的通信距离与非接触式IC卡片频率的关系,图中的试作卡片是指IC卡片频率可变的卡片天线与卡片晶片构成的测以试用非接触式IC卡片。根据测试结果显示针对宽广的卡片频率,可以达成90mm以上的通信距离,此外利用定数的最佳化设计,能够获得无死角的通信,封装后的非接触式IC卡片通信系统,可以隋着设置环境轻易调整减少调整部位。
  

RW电路的实际外观

图6 RW电路的实际外观

RW的通信距离

图7 RW的通信距离

    如上述非接触式IC卡片通讯系统要求可以同时辨识复数个IC卡片,达成该要求的技术有两项分别是: 

    ⒜.防止冲突技术
    ⒝.天线设计与fc的改善

    有关防止冲突技术具体方法是应用slot ALOHA顺序取得卡片ID,就能够彻底解决该问题。

    有关天线设计与fc的改善,主要原因是复数个非接触式IC卡片重叠时,会产生电磁性耦合现象,进而造成IC卡片的特性出现急遽变动,一般认为天线设计与fc的改善,可以使RW获得最佳化设计。

    图8是置物柜锁匙以非接触式list band方式执行开、闭的应用范例,如图所示由于复数个RW邻近设置,因此其中一个RW可能会影响其它RW。

    图9是RW之间相互干涉的模式,事实上RW之间相互干涉遭受最大影响是该RW接收来自IC卡片的信号时,邻近的RW发生down link信号。从RW产生的down link信号分成无变调与ASK变调两种,如果无变调信号出现预期局与干涉局之间传输波频率差时,会在检波电路引发混变调冲击位元现象,所幸的是实际RW的传输波频率偏差大多被抑制在50ppm以下,因此位元的频率被局限在数百Hz范围内,加上位元包覆(bit coating)採用Manchester编码方式,收信机会将低频领域去除,所以无变调信号实用上并不会构成问题。
  

非接触式IC卡的应用实例

图8 非接触式IC卡的应用实例

RW之间的干涉模式

图9 RW之间的干涉模式

    ASK变调信号的场合,干涉信号的频率范围与预期波的频率范围重叠,此时即使改善S/N比提高信号输出,经常发生位元错误率毫无改善的结果,常用对策是修改RW的设计降低干涉电力,避免邻近RW同时动作,不过这类对策容易引发非接触式IC卡片的反应迟钝,所以根本对策是进行最佳化设计。

更多

新闻投稿合作邮箱:yktchina-admin@163.com    字体[ ] [收藏] [进入论坛]

推荐文章

论坛热帖