一種超高頻電子客票的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種超高頻電子客票。包括黏合在一起的頂部票面和底部票面，所述頂部票面設(shè)置在底部票面上方，所述頂部票面和底部票面之間設(shè)有天線和芯片；所述天線設(shè)置在底部票面上，所述天線包括基材PI層，所述基材PI層上設(shè)有帶缺口的覆銅層，所述缺口和所述覆銅層構(gòu)成壓焊塊；所述壓焊塊上設(shè)有至少一個(gè)凸起，所述芯片設(shè)置在所述凸起上。本實(shí)用新型提供了一種超高頻(UHF)電子客票，通過對(duì)超高頻電子客票結(jié)構(gòu)和芯片內(nèi)電路的改進(jìn)，不僅信號(hào)傳輸效果好，而且加工方式簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品可靠性好，生產(chǎn)成本低，可以在本【技術(shù)領(lǐng)域】廣泛使用。
【專利說明】一種超高頻電子客票

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子客票，特別涉及一種超高頻電子客票。

【背景技術(shù)】
[0002]在高鐵、城鐵、輕軌大規(guī)模建設(shè)的今天，軌道交通公交化對(duì)超高頻電子客票的使用需求越來越迫切，尤其是在各個(gè)黃金假期人滿為患時(shí)，只有采用廉價(jià)、安全、檢票方式簡(jiǎn)單的超高頻電子客票和檢票疏導(dǎo)系統(tǒng)才能夠?qū)Τ?guī)模的人流進(jìn)行管理和控制?，F(xiàn)有技術(shù)的超高頻電子客票通常采用高頻(UF)超高頻電子客票，這種超高頻電子客票采用雙面蝕刻PET和A1的結(jié)構(gòu)，芯片面積較大，且加工方式較為復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、成本較高，因此需要提供一種新的、檢票過程更加簡(jiǎn)單快捷且成本低廉的超高頻電子客票。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種超高頻電子客票，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高頻超高頻電子客票成本高、加工方式較復(fù)雜的技術(shù)問題。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種超高頻電子客票，包括黏合在一起的頂部票面和底部票面，所述頂部票面設(shè)置在底部票面上方，所述頂部票面和底部票面之間設(shè)有天線和芯片；所述天線設(shè)置在底部票面上，所述天線包括基材PI層，所述基材PI層上設(shè)有帶缺口的覆銅層，所述缺口和所述覆銅層構(gòu)成壓焊塊；所述壓焊塊上設(shè)有至少一個(gè)凸起，所述芯片設(shè)置在所述凸起上。本實(shí)用新型中，所述基材采用聚酰亞胺(Polyimide，簡(jiǎn)稱為PI)材料，其可以耐高溫，且彎折性能佳，生產(chǎn)的電子產(chǎn)品可靠性較好。
[0005]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0006]進(jìn)一步，所述凸起設(shè)置在所述覆銅層上靠近所述缺口處。
[0007]進(jìn)一步，所述凸起為柱狀或蘑菇狀。
[0008]進(jìn)一步，所述超高頻電子客票的厚度為170um?420um。
[0009]進(jìn)一步，所述芯片和所述頂部票面間設(shè)有第一黏合層；所述壓焊塊和所述頂部票面間設(shè)有第二黏合層；所述基材PI層與所述底部票面間設(shè)有第三黏合層。通過所述第一黏合層，將所述芯片和所述頂部票面黏合在一起；通過所述第二黏合層，將所述壓焊塊的覆銅層與所述頂部票面黏合在一起；通過所述第三黏合層，將所述基材PI層與所述底部票面黏合在一起。
[0010]進(jìn)一步，所述天線為環(huán)形結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例超高頻電子客票的天線設(shè)計(jì)為電容或者兩片電極模型，天線采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過電場(chǎng)耦合的方式得到感應(yīng)電流，從而超高頻電子客票工作于近場(chǎng)模式狀態(tài)。
[0011]進(jìn)一步，所述芯片包括模擬射頻電路和數(shù)字電路，所述模擬射頻電路包括整流電路、穩(wěn)壓電路、上電復(fù)位電路、解調(diào)電路、調(diào)制電路和時(shí)鐘電路。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供了一種超高頻(UHF)超高頻電子客票，通過對(duì)超高頻電子客票結(jié)構(gòu)和芯片內(nèi)電路的設(shè)計(jì)，不僅信號(hào)傳輸效果好，而且這種結(jié)構(gòu)加工方式簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品可靠性高，生產(chǎn)成本低，可以在本【技術(shù)領(lǐng)域】廣泛使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型超高頻電子客票的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型整流電路的不意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型穩(wěn)壓電路的示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型上電復(fù)位電路的示意圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型解調(diào)電路的示意圖；
[0018]圖6為本實(shí)用新型調(diào)制電路的不意圖；
[0019]圖7為本實(shí)用新型時(shí)鐘電路的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0021]圖1為本實(shí)施例超高頻電子客票的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，包括黏合在一起的頂部票面I和底部票面2，所述頂部票面I設(shè)置在底部票面2上方，所述頂部票面I和底部票面2之間設(shè)有天線和芯片7 ;所述天線設(shè)置在底部票面2上，所述天線包括基材PI層3，所述基材PI層3上設(shè)有帶缺口 5的覆銅層4，所述缺口 5和所述覆銅層4構(gòu)成壓焊塊；所述芯片7和所述頂部票面I間設(shè)有第一黏合層8 ;所述壓焊塊和所述頂部票面2間設(shè)有第二黏合層9 ;所述基材PI層3與所述底部票面2上設(shè)有第三黏合層10。通過所述第一黏合層8，將所述芯片7和所述頂部票面I黏合在一起；通過所述第二黏合層9，將所述壓焊塊的覆銅層4與所述頂部票面I黏合在一起；通過所述第三黏合層10，將所述基材PI層3與所述底部票面2黏合在一起。
[0022]本實(shí)施例中，所述覆銅層4上靠近所述缺口 5處設(shè)有兩個(gè)凸起6，所述芯片7設(shè)置在所述凸起6上。在其他實(shí)施例中，可以根據(jù)需要設(shè)置至少一個(gè)凸起。本實(shí)用新型中，所述突起設(shè)置為柱狀，在其他實(shí)施例中所述凸起可以設(shè)置為蘑菇狀，在凸起上點(diǎn)導(dǎo)電膠，即可迅速的將所述芯片7粘壓在凸起上。
[0023]本實(shí)施例中，所述超高頻電子客票的厚度為170um?420um，其中頂部票面I和底部票面2的厚度分別為80um，天線厚度為50um，所述頂部票面I和底部票面2的材料為80g雙銅版紙。
[0024]本實(shí)施例中，天線設(shè)計(jì)為電容或者兩片電極模型，天線采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過電場(chǎng)耦合的方式得到感應(yīng)電流，從而使所述超高頻電子客票工作于近場(chǎng)模式狀態(tài)。
[0025]本實(shí)施例的超高頻電子客票的芯片包括模擬射頻電路和數(shù)字電路，所述模擬射頻電路包括整流電路、穩(wěn)壓電路、上電復(fù)位電路、解調(diào)電路、調(diào)制電路和時(shí)鐘電路。所述模擬射頻電路主要實(shí)現(xiàn)電源恢復(fù)、調(diào)制/解調(diào)、時(shí)鐘產(chǎn)生、上電復(fù)位等功能，數(shù)字電路部分控制著所述超高頻電子客票內(nèi)部數(shù)據(jù)流向，按照接收到的指令，進(jìn)行命令解析、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、讀寫等功能。
[0026]圖2為本實(shí)施例超高頻電子客票的芯片中整流電路的連接示意圖，所述整流電路的功能主要是將天線感應(yīng)的射頻能量轉(zhuǎn)化為供后級(jí)各模塊使用的直流能量。如圖2所示，所述整流電路包含2N只整流二極管和2N只耦合電容，與輸出相連的電容為儲(chǔ)能電容。天線的兩端RFin+和RFin-直接或者通過匹配網(wǎng)絡(luò)連接到整流電路的輸入端，通常RFin-端接地。下標(biāo)為奇數(shù)的電容與下標(biāo)為偶數(shù)的電容分別在輸入電壓的負(fù)半周期和正半周期進(jìn)行充電、儲(chǔ)能，從而產(chǎn)生直流電壓，表達(dá)式為:VDD= N.(Vp.KF-Vf.D)，其中，VDD是整流電路的輸出直流電壓，VP.KF是輸入射頻信號(hào)的幅度，Vf.D是整流二極管的正向電壓，N是采用的整流級(jí)數(shù)。從上式中可以看出，整流二極管上消耗的電壓越小，輸出電壓越大。然而，整流二極管上消耗的電壓越小意味著其尺寸越大，將導(dǎo)致其反向泄露電流增大，從而降低整流效率。因此，設(shè)計(jì)中需要對(duì)各種指標(biāo)進(jìn)行折中。根據(jù)UHF RFID標(biāo)簽芯片系統(tǒng)需要，所設(shè)計(jì)的整流電路可以實(shí)現(xiàn)高低兩個(gè)電平輸出。
[0027]圖3為本實(shí)施例超高頻電子客票的芯片中穩(wěn)壓電路的連接示意圖，穩(wěn)壓電路是將整流電路輸出的直流電壓穩(wěn)定在特定電平上，為整個(gè)芯片提供穩(wěn)定的工作電壓。由于芯片空間位置的不確定性，使其與讀寫器的距離相應(yīng)不固定，以至于天線接收的功率變化可達(dá)1000倍以上，因此，需設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路，以保證芯片不會(huì)由于物理位置變化引起直流工作電壓幅度的改變，從而增大芯片的工作動(dòng)態(tài)范圍。穩(wěn)壓電路的具體連接如圖3所示，其基本原理是將輸出電壓的和芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較的結(jié)果通過誤差放大器放大，輸入到調(diào)整管的柵極，改變調(diào)整管的柵源電壓，調(diào)節(jié)其輸出電流來跟蹤負(fù)載，從而使低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出電壓穩(wěn)定。
[0028]圖4為本實(shí)施例超高頻電子客票的芯片中上電復(fù)位電路的連接示意圖，穩(wěn)壓電路輸出電壓穩(wěn)定后，必須給芯片中的數(shù)字電路提供一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)來使電路處于Stand by狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)幀的開始。這個(gè)啟動(dòng)信號(hào)由所述上電復(fù)位電路提供。本實(shí)施例上電復(fù)位電路的具體連接如圖4所示，其工作原理為:隨著電源電壓VDD的升高，由于C1和反相器中4個(gè)長(zhǎng)溝道PMOS的延遲作用，使得采樣電路輸出的低電壓VB經(jīng)過反相器得到的C點(diǎn)電壓VC與電源電壓VDD之間的壓差大于晶體管MP10的閾值電壓，且能為C2贏得足夠的充電時(shí)間；當(dāng)充電到電容C2上的電壓VE大于整形電路第一個(gè)反相器中晶體管MN6的閾值電壓時(shí)，晶體管MN6導(dǎo)通，輸出電壓VF翻轉(zhuǎn)為低電平；再經(jīng)過反相，在整形電路的輸出端可以得到復(fù)位信號(hào)的上升沿。充電完成后，緊接著C2通過晶體管麗5放電，通常放電速度比充電速度更慢；當(dāng)放電到C2上的電壓小于晶體管MN6的閾值電壓，晶體管MN6截止，輸出電壓VF翻轉(zhuǎn)為高電平，此時(shí)在整形電路的輸出端得到復(fù)位信號(hào)的下降沿。
[0029]圖5為本實(shí)施例超高頻電子客票的芯片中解調(diào)電路的連接示意圖，本實(shí)用新型的超高頻電子客票中芯片采用ASK解調(diào)電路，所述ASK解調(diào)電路通常采用包絡(luò)檢波方式，具體連接如圖5所示。按照18000-6C/B標(biāo)準(zhǔn)，電路輸入信號(hào)的包絡(luò)頻率范圍為40KHz-160KHz，脈寬失真小于10%。包絡(luò)檢波器由一級(jí)Dickson電路和R2、C3組成的低通濾波器組成。產(chǎn)生的包絡(luò)信號(hào)先送入比較器的負(fù)端，再通過低通濾波為比較器提供參考電壓。比較器采用遲滯比較器，具有良好噪聲抑制性能、高動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)。采用兩級(jí)反相器目的是將輸出電壓進(jìn)行整形，產(chǎn)生規(guī)則的方波信號(hào)。隨著RFID標(biāo)簽距離閱讀器遠(yuǎn)近不同，輸入的射頻信號(hào)幅度可能在幾百毫伏到幾伏之間變化，包絡(luò)檢波器輸出的直流電平會(huì)有很大變化。在包絡(luò)檢波器輸出端并聯(lián)一個(gè)泄流電路，其作用是在輸入信號(hào)過大時(shí)對(duì)后端比較電路起到泄流穩(wěn)壓的保護(hù)作用，從而避免后端電路工作失常。為了降低功耗，泄流電路在輸入電平較小時(shí)需保持關(guān)斷狀態(tài)。
[0030]圖6為本實(shí)施例超高頻電子客票的芯片中調(diào)制電路的連接示意圖，本實(shí)用新型的調(diào)制電路根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求采用反向散射的調(diào)制方法，通過改變芯片輸入阻抗來改變芯片與天線間的反射系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制。天線阻抗與芯片輸入阻抗在“O”狀態(tài)下共軛匹配，而在“Γ狀態(tài)下存在一定失配。如圖6所示，電容Cl并聯(lián)在天線兩端，晶體管Ml等效為一個(gè)開關(guān)，通過控制開關(guān)的開啟，決定了電容是否接入芯片輸入端，從而改變了芯片的輸入阻抗，最終實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制。
[0031]圖7為本實(shí)施例超高頻電子客票的芯片中時(shí)鐘電路的連接示意圖，所述時(shí)鐘電路采用環(huán)形振蕩器電路，并加入電壓和溫度補(bǔ)償電路，保證在小同的工作電壓和溫度下，頻率偏移在規(guī)定的范圍(±1%)內(nèi)，具體連接方式如圖7所示。電壓補(bǔ)償主要依靠一個(gè)電壓基準(zhǔn)電路產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓源，提供給5級(jí)環(huán)形振蕩器作為工作電壓，這樣就能保證在輸入電壓在0.9V?1.1V變化范圍內(nèi)，最大頻偏能滿足要求。環(huán)形振蕩器的振蕩頻率呈正溫度系數(shù)特性，故需加入一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的補(bǔ)償電路，并優(yōu)化5級(jí)環(huán)形振蕩器的有源器件的寬長(zhǎng)比，使其溫度系數(shù)恰與自身的溫度系數(shù)互補(bǔ)，使時(shí)鐘電路輸出頻率穩(wěn)定。
[0032]本實(shí)用新型提供了一種超高頻(UHF)電子客票，通過對(duì)超高頻電子客票結(jié)構(gòu)和芯片內(nèi)電路的設(shè)計(jì)，不僅信號(hào)傳輸效果好，而且加工方式簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品可靠性高，生產(chǎn)成本低，可以在本【技術(shù)領(lǐng)域】廣泛使用。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超高頻電子客票，其特征在于:包括黏合在一起的頂部票面和底部票面，所述頂部票面設(shè)置在底部票面上方，所述頂部票面和底部票面之間設(shè)有天線和芯片；所述天線設(shè)置在底部票面上，所述天線包括基材PI層，所述基材PI層上設(shè)有帶缺口的覆銅層，所述缺口和所述覆銅層構(gòu)成壓焊塊；所述壓焊塊上設(shè)有至少一個(gè)凸起，所述芯片設(shè)置在所述凸起上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高頻電子客票，其特征在于:所述凸起設(shè)置在所述覆銅層上靠近所述缺口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高頻電子客票，其特征在于:所述凸起為柱狀或蘑菇狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高頻電子客票，其特征在于:所述超高頻電子客票的厚度為 170um ?420um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高頻電子客票，其特征在于:所述芯片和所述頂部票面間設(shè)有第一黏合層；所述壓焊塊和所述頂部票面間設(shè)有第二黏合層；所述基材PI層與所述底部票面間設(shè)有第三黏合層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高頻電子客票，其特征在于:所述天線為環(huán)形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一所述的超高頻電子客票，其特征在于:所述芯片包括模擬射頻電路和數(shù)字電路，所述模擬射頻電路包括整流電路、穩(wěn)壓電路、上電復(fù)位電路、解調(diào)電路、調(diào)制電路和時(shí)鐘電路。
【文檔編號(hào)】G06K19/077GK204204013SQ201420757728
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】范震, 高金宏, 楊志 申請(qǐng)人:武漢翔翼科技有限公司