專利名稱：用于移動通信終端的射頻讀卡器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及射頻無線通信裝置，特別是涉及用于移動通信終端針對射
頻智能卡的射頻讀卡器。
技術背景隨著射頻識別技術的發(fā)展和移動通信終端(常稱作"手機")的日益普 及，在手機中嵌入射頻智能卡，使人們能夠利用手機中的射頻智能卡處理購物消費、小額支 付和考勤等日常事務，已經(jīng)成為移動通信業(yè)界的一個新的研究和發(fā)展方向。所述射頻智能 卡安裝在手機內(nèi)包括兩種方式一種是與現(xiàn)有普通SIM卡(Subscriber Identity Model) 合為一體成為射頻SIM卡(關于射頻SIM卡，申請人已經(jīng)提交了中國發(fā)明專利申請，申請?zhí)?為200710124354. 7)后，再行安裝；另一種是與現(xiàn)有的普通SM卡仍然相互獨立，分別安 裝。由于射頻智能卡嵌入在手機殼體內(nèi)，加之手機的個體差異很大，射頻信號透過手機殼體
之后，其方向性不確定，不同手機內(nèi)的射頻智能卡輻射功率的方向不一樣，如果用現(xiàn)有技術 只具有單個天線的普通射頻讀卡器來捕捉信號的話，很難順利對準手機內(nèi)射頻智能卡的輻
射方向，因此，難以準確地判斷出手機(射頻智能卡)與讀卡器之間的距離，容易出現(xiàn)錯讀 卡和誤讀卡的現(xiàn)象，射頻通信的安全性得不到可靠的保障。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題在于避免上述現(xiàn)有技術的不足之處而提出
一種用于移動通信終端的射頻讀卡器，使用該射頻讀卡器，能夠準確地接收到手機內(nèi)射頻
智能卡所發(fā)出的射頻信號并判斷該信號的強度，進而準確地判斷出手機(射頻智能卡)與
讀卡器之間的距離，有效地杜絕錯讀卡和誤讀卡的現(xiàn)象，保證射頻通信的安全性。 本發(fā)明解決所述技術問題可以通過采用以下技術方案來實現(xiàn) 設計、使用一種用于移動通信終端的射頻讀卡器，包括射頻收發(fā)模塊、微控制器
MCU和射頻天線；所述射頻天線是包括n個子天線的射頻天線陣列(n > 2)，各該子天線借
助至少一個射頻切換開關與所述射頻收發(fā)模塊電連接，所述各射頻切換開關由所述微控制
器MCU控制切換，以使所述各子天線支路輪流導通。 所述各子天線在平面上均勻布置，每相鄰兩子天線的間隔距離不大于天線工作頻 率的四分之一波長。 所述各子天線布置所覆蓋的面積大于所述移動通信終端的正面或背面的面積。
所述各子天線借助射頻切換開關組與所述射頻收發(fā)模塊電連接，所述射頻切換開 關組包括m個射頻切換開關(m > 3)，該m個射頻切換開關又分為y級(y > 1)，且自各子 天線端至射頻收發(fā)模塊端，每級的射頻切換開關數(shù)量逐級減少，至連接射頻收發(fā)模塊端最 后一級時，只有一個射頻切換開關。 所述射頻收發(fā)模塊及射頻天線陣列工作在超高頻SHF頻段、甚高頻VHF頻段，或者 特高頻UHF頻段。 同現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明用于移動通信終端的射頻讀卡器的有益效果在于 1.設置包括多個子天線的射頻天線陣列，并控制各子天線支路輪流導通，從而不論手機有 什么樣的外型，都能保證至少有一個子天線對準所述手機內(nèi)射頻智能卡信號輻射的方向， 所述各子天線接收到手機內(nèi)射頻智能卡的信號后經(jīng)射頻收發(fā)模塊上傳給微控制器MCU，該 微控制器MCU再根據(jù)各子天線信號強度進行數(shù)據(jù)分析，即可準確判斷出手機(射頻智能卡)
3與讀卡器之間的距離，有效地杜絕錯讀卡和誤讀卡的現(xiàn)象，保證射頻通信的安全性；2.每相鄰兩子天線的間距不大于天線工作頻率的四分之一波長，且各子天線布置所覆蓋的面積大于所述移動通信終端的正面或背面的面積，使讀卡器端形成一個足夠大且連續(xù)的接收面，進一步確保讀卡器的判斷及讀卡的準確性；3.采用多級射頻切換開關，保證各子天線支路能更為準確地被輪流切換導通。


圖1是本發(fā)明用于移動通信終端的射頻讀卡器的電原理示意 圖2是所述射頻讀卡器讀卡工作時的示意圖。
具體實施例方式
—種用于移動通信終端的射頻讀卡器，如圖1所示，包括射頻收發(fā)模塊100、微控制器MCU 200和射頻天線300 ;所述射頻天線300是包括n個子天線301的射頻天線陣列(n > 2)，所述各子天線301均勻布置，每相鄰子兩天線301的間距不大于天線工作頻率的四分之一波長(保證整個射頻天線陣列接收面是連續(xù)的保讀卡器的判斷及讀卡的準確性)，且各子天線301布置所覆蓋的面積大于所述移動通信終端500的正面或背面的面積(參見圖2，這樣保證了讀卡器能夠完整地接收到手機內(nèi)射頻智能卡發(fā)出來的信號，圖中，手機500中內(nèi)含射頻智能卡)；所述各子天線301借助射頻切換開關組400與所述射頻收發(fā)模塊IOO電連接，所述射頻切換開關組的各射頻切換開關401由所述微控制器MCU 200控制切換，以使所述各子天線301支路輪流導通，避免各子天線之間相互干擾。
所述射頻切換開關組400將各子天線301與所述射頻收發(fā)模塊100電連接可采用多種連接形式，圖1只是示意出其中一種。如圖1所示，所述射頻切換開關組400包括m個射頻切換開關401 (m > 3)，該m個射頻切換開關401分為y級(y > 1)，且自各子天線301端至射頻收發(fā)模塊100端，每級的射頻切換開關401數(shù)量逐級減少，至連接射頻收發(fā)模塊100端最后一級時，只有一個射頻切換開關401。所述射頻切換開關401的總量個數(shù)和分級連接可以根據(jù)射頻切換開關的類型及微控制器MCU 200的具體情況做相應連接設計，只要確保各子天線301支路輪流切換導通即可。例如，在圖1中，各射頻切換開關采用二極管的形式，通過微控制器MCU 200控制二極管的導通與否，來控制各子天線301支路的通斷。此種控制屬傳統(tǒng)技術，這里不再贅述。 本發(fā)明中，所述射頻收發(fā)模塊100及射頻天線陣列工作在超高頻SHF頻段、甚高頻VHF頻段，或者特高頻UHF頻段。 本發(fā)明用于移動通信終端的射頻讀卡器工作時，所述微控制器MCU 200控制所述射頻切換開關組400，使各子天線301支路輪流導通以感應射頻智能卡發(fā)出的信號，所述射頻收發(fā)模塊100在接收到各子天線301的信號上報給微控制器MCU 200，微控制器MCU 200再根據(jù)各信號強度進行數(shù)據(jù)分析后對射頻智能卡(手機)與讀卡器之間的距離作出準確地判斷，然后再確定讀卡，避免錯讀和誤讀的現(xiàn)象。 本發(fā)明中，對于所述微控制器MCU根據(jù)各信號強度進行數(shù)據(jù)分析后對射頻智能卡(手機)與讀卡器之間的距離作出準確地判斷然后再確定讀卡的具體控制是假設有n個子天線，輪流導通這個n子天線，每個天線收到信號的場強值對應Al 、A2、A3......An，微控制器MCU將每個子天線收到的場強值A1、A2、A3......An相加，得出整個射頻天線陣列接收
到的總場強B ;微控制器MCU中預設一個門限場強值C，當總場強值B大于C，就可以判斷手機(射頻智能卡)低于門限距離，然后命令讀卡；當總場強值B小于C，就認為手機(射頻智能卡)離得很遠，不允許讀卡。
權利要求
一種用于移動通信終端的射頻讀卡器，包括射頻收發(fā)模塊、微控制器MCU和射頻天線；其特征在于所述射頻天線是包括n個子天線的射頻天線陣列(n≥2)，各該子天線借助至少一個射頻切換開關與所述射頻收發(fā)模塊電連接，所述各射頻切換開關由所述微控制器MCU控制切換，以使所述各子天線支路輪流導通。
2. 如權利要求1所述的用于移動通信終端的射頻讀卡器，其特征在于所述各子天線 在平面上均勻布置，每相鄰兩子天線的間隔距距不大于天線工作頻率的四分之一波長。
3. 如權利要求1所述的用于移動通信終端的射頻讀卡器，其特征在于所述各子天線 布置所覆蓋的面積大于所述移動通信終端的正面或背面的面積。
4. 如權利要求1至3之任一項所述的用于移動通信終端的射頻讀卡器，其特征在于 所述各子天線借助射頻切換開關組與所述射頻收發(fā)模塊電連接，所述射頻切換開關組包括 m個射頻切換開關(m > 3)，該m個射頻切換開關又分為y級(y > 1)，且自各子天線端至射 頻收發(fā)模塊端，每級的射頻切換開關數(shù)量逐級減少，至連接射頻收發(fā)模塊端最后一級時，只 有一個射頻切換開關。
5. 如權利要求4所述的用于移動通信終端的射頻讀卡器，其特征在于所述射頻收發(fā) 模塊及射頻天線陣列工作在超高頻SHF頻段、甚高頻VHF頻段，或者特高頻UHF頻段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于移動通信終端的射頻讀卡器，包括射頻收發(fā)模塊、微控制器MCU和射頻天線；所述射頻天線是包括n個子天線的射頻天線陣列(n≥2)，各該子天線借助至少一個射頻切換開關與所述射頻收發(fā)模塊電連接，所述各射頻切換開關由所述微控制器MCU控制切換，以使所述各子天線支路輪流導通。同現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明可準確判斷出手機(射頻智能卡)與讀卡器之間的距離，有效地杜絕錯讀卡和誤讀卡的現(xiàn)象，保證射頻通信的安全性。
文檔編號H01Q21/00GK101763496SQ20081024159
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權日2008年12月24日
發(fā)明者孫迎彤, 歐陽立 申請人:國民技術股份有限公司