一种实现近场通信的射频读卡设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种实现近场通信的射频读卡设备，包括MCU、射频通信模块、距离检测模块、阵列扫描天线及射频通信天线，MCU通过所述射频通信模块与射频通信天线连接；阵列扫描天线包括至少一个阵列扫描开关组及至少两个子天线；MCU控制阵列扫描开关组轮流接通各个子天线，距离检测模块通过各个子天线接收射频智能卡发出的信号，根据各个子天线接收的信号强度值计算出一个统计值发送给MCU，在该统计值达到MCU预设的门限值时，MCU启动射频通信模块通过射频通信天线与射频智能卡进行数据通信。本实用新型专利技术的射频读卡设备工作稳定，可以较好的解决误读卡、误交易现象，保障了读卡和交易的安全性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通信
，尤其涉及一种实现近场通信的射频读卡设备。
技术介绍
随着经济的快速发展，越来越多的科技创新产品普及到人们的日常生活和工作中，其中物联网技术和移动通信技术的日益完善的结合，比如最近发展飞快的手机钱包所用的在2. 4GHz频段通信的射频读卡设备，给人们展示了一种新的生活应用，极大方便了人们的生活和工作。现有技术的在2. 4GHz频段通信的射频读卡设备，比如售货机、售饭机或POS机，它们的感应区域很广，可以适合中远距离的信号传输，但由于感应区域很广，会造成误刷卡、 误感应，所以要在射频读卡设备里安装屏蔽电路或屏蔽材料等，对射频读卡设备的感应信号进行限定，但安装屏蔽电路或屏蔽材料等会屏蔽信号的强度，造成射频读卡设备工作不稳定。目前流行的手机钱包，在手机里装有射频智能卡，该射频智能卡是在现有SIM卡或UIM卡的基础上集成了射频电路，通过该射频电路可以与射频读卡设备进行数据通信。 由于射频智能卡装在手机内，手机本身的个体差异很大，射频信号透过手机外壳后，其方向性不确定，且不同手机内的射频智能卡辐射功率方向不一样，若利用现有技术只具有单个天线的普通射频读卡设备来捕捉信号的话，很难对准手机内的射频智能卡的辐射方向，而且手机旋转一个方向(哪怕只旋转一个很小的角度)，都有可能导致距离误判，以致产生误读卡，误交易的现象，无法保障读卡和交易的安全性。
技术实现思路
本技术提供了一种实现近场通信的射频读卡设备，不需要安装屏蔽电路或屏蔽材料等，射频读卡设备工作比较稳定；可以较好的解决安装射频智能卡的移动设备(比如手机)因相对射频读卡设备方向或位置的不确定而产生的误读卡、误交易现象，保障了读卡和交易的安全性。本技术的技术方案是—种实现近场通信的射频读卡设备，包括MCU、射频通信模块及射频通信天线，MCU 通过所述射频通信模块与射频通信天线连接；还包括距离检测模块及阵列扫描天线，所述阵列扫描天线包括至少一个阵列扫描开关组及至少两个子天线，每个阵列扫描开关组的一端连接有至少两个子天线，另一端分别与MCU的控制端和距离检测模块连接，距离检测模块的输出端与MCU连接；所述MCU控制阵列扫描开关组轮流接通各个子天线，所述距离检测模块依次通过各个子天线接收射频智能卡发出的信号，根据各个子天线接收的信号强度值计算出一个统计值发送给MCU，在该统计值达到MCU预设的门限值时，所述MCU启动射频通信模块通过射频通信天线与射频智能卡进行数据通信。本技术使用阵列扫描天线对射频智能卡发出的信号强度值进行检测，在达到 MCU预设的门限值时，才启动射频通信模块通过射频通信天线与射频智能卡进行数据通信， 不需要安装屏蔽电路或屏蔽材料等，也就不会屏蔽信号的强度，解决了因安装屏蔽电路或屏蔽材料等造成的射频读卡设备工作不稳定的问题；而且使用的是阵列扫描天线，可以各个方向接收信号，能较好的接收射频智能卡发出的信号，可以较好的解决安装射频智能卡的移动设备(比如手机)因相对射频读卡设备方向或位置的不确定而产生的误读卡、误交易现象，保障了读卡和交易的安全性。附图说明图1是本技术射频读卡设备在一实施例中的结构原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施例做一详细的阐述。本技术的射频读卡设备，如图1，包括MCU 1、射频通信模块2、射频通信天线 3、距离检测模块4和阵列扫描天线5，所述阵列扫描天线5包括至少一个阵列扫描开关组及至少两个子天线，每个阵列扫描开关组的一端连接有至少两个子天线，另一端分别与MCUl 的控制端和距离检测模块4连接，距离检测模块4的输出端与MCUl连接；在该图1中的阵列扫描天线5包括三个阵列扫描开关组，每个阵列扫描开关组连接有三个子天线，其中阵列扫描开关组的个数和子天线的个数可以根据实际需要来设定； 阵列扫描开关组具体实施时，是由至少两个控制开关组成，每个控制开关的一端连接一个子天线，另一端接距离检测模块；所述MCUl控制阵列扫描开关组轮流接通(可以按顺时针或逆时针方向或不限定顺序方向)各个子天线，即轮流接通各个子天线与距离检测模块，在每一时刻只有一个子天线与距离检测模块接通，从而使所述各子天线轮流导通工作，避免它们之间的相互干扰； 所述距离检测模块4依次通过各个子天线接收射频智能卡发出的信号，根据各个子天线接收的信号强度值计算出一个统计值发送给MCU1，在该统计值达到MCUl预设的门限值时，所述MCUl启动射频通信模块2通过射频通信天线3与射频智能卡进行数据通信。其中，MCUl预设的门限值可以根据实际应用进行设置。本技术使用距离检测模块4来检测射频读卡设备与射频智能卡的距离，由于不需要安装屏蔽电路或屏蔽材料等，也就不会屏蔽信号的强度，解决了因安装屏蔽电路或屏蔽材料等造成的射频读卡设备工作不稳定的问题；而且使用的是阵列扫描天线，包括多个子天线，可以各个方位接收信号，能较好的接收射频智能卡发出的信号，可以较好的解决安装射频智能卡的移动设备 (比如手机)因相对射频读卡设备方向或位置的不确定而产生的误读卡、误交易现象，保障了读卡和交易的安全性。所述射频通信模块2和距离检测模块3可以采用分时的方式进行工作，具体工作时间由MCUl进行控制。在开始工作的时候，MCUl可以先通过射频通信模块2激活射频智能卡(射频智能卡也可以是采用其他方式已经开启的)，在射频智能卡返回信号的时候，MCUl 控制阵列扫描开关组轮流接通各个子天线，距离检测模块4通过各个子天线依次接收射频智能卡发出的信号，MCUl在判断射频智能卡在安全交易范围内后，再进行下一步的数据通信；如果射频智能卡不在安全交易范围内，则不进行下一步的数据通信。在一较优实施例中，所述射频通信模块2、距离检测模块4及圆极化射频天线5可以都工作在UHF频段或SHF频段，比如2. 4GHz频段。其中，所述统计值可以是各个子天线接收的信号强度值的总和或平均值或最大值，或者按照其他计算方法计算出的一个值。如果该统计值大于等于MCUl预设的门限值时，MCUl可以判断射频智能卡在安全交易范围内；如果该统计值小于MCUl预设的门限值时，MCUl判断射频智能卡不在安全交易范围内。各个子天线的形状分布可以不限定，但任何两个相邻的子天线距离小于等于子天线工作频率的四分之一波长。这样可以保证整个阵列扫描天线的接收面是连续的，保障本技术射频读卡设备的判断及读卡的准确性。以上所述的本技术实施方式，并不构成对本技术保护范围的限定。任何在本技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的权利要求保护范围之内。权利要求1.一种实现近场通信的射频读卡设备，包括MCU、射频通信模块及射频通信天线，MCU 通过所述射频通信模块与射频通信天线连接；其特征在于还包括距离检测模块及阵列扫描天线，所述阵列扫描天线包括至少一个阵列扫描开关组及至少两个子天线，每个阵列扫描开关组的一端连接有至少两个子天线，另一端分别与 MCU的控制端和距离检测模块连接，距离检测模块的输出端与MCU连接；所述MCU控制阵列扫描开关组轮流接通各个子天线，所述距离检测模块依次通过各个子天线接收射频智能卡发出的信号，根据各个子天线接收的信号强度值计算出一个统计值发送给MCU，在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种实现近场通信的射频读卡设备，包括ＭＣＵ、射频通信模块及射频通信天线，ＭＣＵ通过所述射频通信模块与射频通信天线连接；其特征在于：还包括距离检测模块及阵列扫描天线，所述阵列扫描天线包括至少一个阵列扫描开关组及至少两个子天线，每个阵列扫描开关组的一端连接有至少两个子天线，另一端分别与ＭＣＵ的控制端和距离检测模块连接，距离检测模块的输出端与ＭＣＵ连接；所述ＭＣＵ控制阵列扫描开关组轮流接通各个子天线，所述距离检测模块依次通过各个子天线接收射频智能卡发出的信号，根据各个子天线接收的信号强度值计算出一个统计值发送给ＭＣＵ，在该统计值达到ＭＣＵ预设的门限值时，所述ＭＣＵ启动射频通信模块通过射频通信天线与射频智能卡进行数据通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兵辉，张明宇，
申请(专利权)人：深圳中科讯联科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94