專利名稱：通過接點與讀寫器進行數(shù)據(jù)通信的非接觸ic卡技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ic卡技術(shù)。
背景技術(shù)：
以保安功能、個人辨認(rèn)功能等為特征的帶有CPU的IC卡大致可
分為兩類， 一類是通過接點與讀寫器進行數(shù)據(jù)通信的"帶有外部接點
IC卡(接觸型IC卡)"，另一類是通過電磁感應(yīng)與讀寫器進行數(shù)據(jù)通 信的"非接觸ic卡"。其中，利用無線電進行數(shù)據(jù)通信的非接觸IC
卡由于不需要與外部機器連接的接點，因而具有良好的耐用性。另外，
接收的電波經(jīng)過整流器整流后可以作為IC工作所必需的DC電源，所
以不需要電池，能夠有效地實現(xiàn)系統(tǒng)的小型化和低成本化。過去的非
接觸IC卡的結(jié)構(gòu)，非接觸IC卡中具有天線線圈和半導(dǎo)體集成電路。 半導(dǎo)體集成電路包括調(diào)諧電容c、充電電容、整流器、分流調(diào)節(jié)器平 解調(diào)器己數(shù)字信號處理部調(diào)制器、調(diào)諧電容C與天線線圈L并聯(lián)連接 后，與整流器的輸入端相連接。整流器中使用了由二極管D1 — D4組成 的整流電路。天線線圈L所接受到的信號經(jīng)過整流器整流并對電容C 進行充電，生成數(shù)字信號處理部的電源VDD。解調(diào)器將疊加在電源25 VDD上的RX信號(接收信號)抽出。RX信號在由CPU和存儲器等構(gòu) 成的數(shù)字信號處理部進行信號處理。調(diào)制器將隨著數(shù)字信號處理部送 來的TX信號(發(fā)送信號)對無線線圈之間的阻抗進行調(diào)制。分流調(diào)節(jié)器是防止電源VDD超過半導(dǎo)體集成電路的耐壓的電路。從讀寫器向
非接觸IC卡傳送時的調(diào)制方式為ASK調(diào)制，從非接觸IC卡向讀寫 器傳送時的調(diào)制方式為BPSK。此時，解調(diào)器可以察覺電源VDD的振 幅變動，從而將RX信號抽出。供應(yīng)給非接觸IC卡電力取決于卡式 線圈(天線線圈Ll)接受的磁場強度。當(dāng)線圈之間的距離小于讀寫 器的線圈的尺寸時，磁場強度基本一定，但當(dāng)線圈之間的距離大于讀 寫器的大線線圈的尺寸時，磁場強度則以與距離平方成反比的形式而 衰減。通常非接觸IC卡與讀寫器之間的距離的變化大于天線線圈的 尺寸，所以供給IC卡的電力也有很大變動。例如，假設(shè)接受電力為 半導(dǎo)體集成電路電源為3V。如果非接觸IC卡接近讀寫器，使得接收 電力為90nw，電源VDD就會上升到9V。對于現(xiàn)在的半導(dǎo)體工藝所制 造的晶體管來說，電源VDD的上升就會損壞晶體管。為了控制這種電 源VDD的電壓上升，采用了分流調(diào)節(jié)器以消耗多余的電力?，F(xiàn)有的分 流調(diào)節(jié)器的電路圖。其目的在于通過設(shè)計使得無論怎樣重疊IC卡環(huán) 形天線都難以耦合，使接收效率不降低，從而降低接收信號的失真， 當(dāng)將多個電子裝置重疊時，其表面的至少一部分相互面對、或背面的 至少一部分相互面對，構(gòu)成位于基本方形的電子裝置的角附近的環(huán)形 天線部分的導(dǎo)體之間不相互重合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，可將上述環(huán)形天線設(shè)計成，使 得將平行四邊形或橢圓形作為基本形狀。抑制元件誤差和溫度變動產(chǎn) 生的通信質(zhì)量的劣化的技術(shù)。本發(fā)明技術(shù)方案是電子裝置的環(huán)形天線，基本方形的電子裝置的 對角線與連結(jié)位于離該電子裝置的角最近位置的環(huán)形天線的兩點使 其相互面對的線一致。非接觸式IC卡包括相位檢測器，用于檢測 進行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的天線諧振電路的自由振蕩的相位；和諧振頻率 切換器，用于根據(jù)輸出數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的變化以及相位檢測器的輸出 之一向天線諧振電路上接入或從其斷開電容器以改變夭線諧振電路 的諧振頻率，其中數(shù)據(jù)發(fā)送是基于調(diào)頻或調(diào)相之一進行的。 本發(fā)明的有益效果.-
電容器向天線諧振電路的接入或從其斷開是作為輸出數(shù)據(jù)或輸 出數(shù)據(jù)的變化的功能而進行的，使得天線諧振電路的電路常數(shù)即諧振 頻率發(fā)生變化，并且數(shù)據(jù)的發(fā)送是按調(diào)頻或調(diào)相來實現(xiàn)的。這種結(jié)構(gòu) 可以補充能量傳輸損失有效地進行調(diào)制。
電磁波作為通信媒體并且其中不含電池的非接觸式IC卡包含由 一系列諧振電路構(gòu)成，天線諧振電路用于數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。由于天 線諧振電路是由一系列具有低諧振阻抗的諧振電路所構(gòu)成，故可進行 有效的功率接收。


圖1是本發(fā)明的非接觸IC卡的結(jié)構(gòu)的方框圖； 圖2是的分流調(diào)節(jié)器的電路圖； 圖3為整流器的電路圖。
具體實施例方式
應(yīng)用電磁波作為通信媒體并其內(nèi)不含電池的非接觸式IC卡的組成如下相位變化檢測器，用于基于其振幅的變化檢測用于數(shù)據(jù)發(fā) 送和接收的天線諧振電路因所接收的信號所引起的電壓相位的變化； 以及解調(diào)器，用于根據(jù)相位變化檢測器所檢測到的相位變化對數(shù)據(jù)解 調(diào)?；谄湔穹淖兓瘷z測出了歸因于收到的信號所引起的天線諧振 電路的相位變化，使得根據(jù)所檢測到的相位變化完成數(shù)據(jù)的調(diào)制。于 是，從讀寫單元到卡的發(fā)送可通過調(diào)相進行，這使得功率供給和數(shù)據(jù)
傳輸可被比較，此外，可節(jié)省操作能量，因此在卡的一方相位變化的 解調(diào)根據(jù)振幅的變化而實現(xiàn)。非接觸ic卡從外部以非接觸形式獲得 電源，并具有分流調(diào)節(jié)器和解調(diào)電路。分流調(diào)節(jié)器從接受到的電源中 衰減掉對于RX信號的解調(diào)所不需要的頻帶的信號成分。解調(diào)電路從
利用調(diào)節(jié)器衰減掉了不需要的頻帶的電源中將對RX信號進行解調(diào)。 非接觸ic卡具有天線線圈和半導(dǎo)體集成電路，天線線圈以非接觸方
式從外部接收信號，半導(dǎo)體集成電路包括整流器、分流調(diào)節(jié)器、解調(diào) 器和數(shù)字信號處理部。整流器將天線線圈所接受到的信號經(jīng)過整流生 成電源。分流調(diào)節(jié)器消耗整流器所整流了的信號的低頻成分的電力。
解調(diào)器從利用分流調(diào)節(jié)器消耗掉了低頻成分的電力的電源中抽出RX
信號。數(shù)字信號處理部接收經(jīng)過整流器整流的電源，對經(jīng)過解調(diào)器抽
出的RX信號進行處理。非接觸IC卡中由于設(shè)有消耗電源的低頻成分 的電力的分流調(diào)節(jié)器，所以能夠抑制通信質(zhì)量的劣化。非接觸IC卡 具有天線線圈和半導(dǎo)體集成電路。天線線圈以非接觸方式從外部接收 信號。半導(dǎo)體集成電路包括RX解調(diào)部和信號處理部。RX解調(diào)部包括 第整流器、分流調(diào)節(jié)器和解調(diào)器。整流器對天線線圈接收到的信號進行整流，形成電源。分流調(diào)節(jié)器消耗電源的低頻成分的電力。解調(diào)器 從利用分流調(diào)節(jié)器消耗掉了低頻成分電力的電源中抽出RX信號。信 號處理部包括整流器和數(shù)字信號處理部。整流器對天線線圈接收到的
信號進行整流，形成電源，非接觸IC卡中將RX解調(diào)器和信號處理部 分離開來，所以能夠減輕數(shù)字信號處理部產(chǎn)生的噪聲對解調(diào)器的影 響。上述分流調(diào)節(jié)器包括帶阻濾波器和晶體管。帶阻濾波器可以使電 源或電源的低頻和高頻的頻率成分通過。晶體管連接在接受電源或電 源的電源節(jié)點和接收接地電壓的接地節(jié)點之間，帶阻濾波器的輸出與 柵極連接。非接觸IC卡從外部以非接觸形式獲得電源，并具有分流 調(diào)節(jié)器和解調(diào)電路。本發(fā)明的非接觸IC卡由于設(shè)有在電源的低頻頻 率消耗電力的分流調(diào)節(jié)器，所以能夠抑制通信質(zhì)量的劣化。由于將信 號處理部與RX解調(diào)器分離開來，可以減輕數(shù)字信號處理部產(chǎn)生的數(shù) 字噪聲對解調(diào)器的影響。
權(quán)利要求
1. 通過接點與讀寫器進行數(shù)據(jù)通信的非接觸IC卡技術(shù)。其特征在于電子裝置的環(huán)形天線，基本方形的電子裝置的對角線與連結(jié)位于離該電子裝置的角最近位置的環(huán)形天線的兩點使其相互面對的線一致。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述通過接點與讀寫器進行數(shù)據(jù)通信的非接觸IC卡技術(shù)。其特征在于非接觸式IC卡包括相位檢測器，用于 檢測進行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的天線諧振電路的自由振蕩的相位；和諧振 頻率切換器，用于根據(jù)輸出數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的變化以及相位檢測器的 輸出之一向天線諧振電路上接入或從其斷開電容器以改變天線諧振 電路的諧振頻率，其中數(shù)據(jù)發(fā)送是基于調(diào)頻或調(diào)相之一進行的。
全文摘要
通過接點與讀寫器進行數(shù)據(jù)通信的非接觸IC卡技術(shù)涉及IC卡技術(shù)?？蓪h(huán)形天線設(shè)計成，使得將平行四邊形或橢圓形作為基本形狀。抑制元件誤差和溫度變動產(chǎn)生的通信質(zhì)量的劣化的技術(shù)。本發(fā)明技術(shù)方案是電子裝置的環(huán)形天線，基本方形的電子裝置的對角線與連結(jié)位于離該電子裝置的角最近位置的環(huán)形天線的兩點使其相互面對的線一致。非接觸式IC卡包括相位檢測器，用于檢測進行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的天線諧振電路的自由振蕩的相位；和諧振頻率切換器，用于根據(jù)輸出數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的變化以及相位檢測器的輸出之一向天線諧振電路上接入或從其斷開電容器以改變天線諧振電路的諧振頻率，其中數(shù)據(jù)發(fā)送是基于調(diào)頻或調(diào)相之一進行的。
文檔編號G06K19/07GK101436258SQ200710158220
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者卜鑫友 申請人:卜鑫友