[實(shí)用新型]一種能夠?qū)崟r(shí)控制工作距離的RFID卡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320540017.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN203562010U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章偉;趙田野
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 章偉
• 主分類號(hào): G06K19/07
• 分類號(hào): G06K19/07;A45C11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種RFID卡，尤其涉及一種能夠?qū)崟r(shí)控制工作距離的RFID卡。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的發(fā)展，人們的日常生活越來越離不開各種RFID卡。例如，現(xiàn)在每個(gè)人所擁有的第二代身份證；例如，人們乘坐地鐵、公交所用的公交卡；例如，人們上下班所用的考勤卡；再例如，通過高速路收費(fèi)站所用的不停車收費(fèi)卡；幾乎可以這樣說，人們現(xiàn)在日常生活已經(jīng)離不開RFID卡，RFID卡儼然已經(jīng)成為我們生活不可或缺的一部分。

UHFRFID標(biāo)簽由兩部分組成，一分部為標(biāo)簽芯片，另外一部分為標(biāo)簽天線；

如圖1所示，右側(cè)為標(biāo)簽芯片的等效電路，左側(cè)為標(biāo)簽天線的等效電路；當(dāng)天線與標(biāo)簽各自阻抗共軛對(duì)應(yīng)時(shí)，UHFRFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)最好的阻抗匹配；

標(biāo)簽天線與標(biāo)簽芯片阻抗共軛關(guān)系如下：

Z_ANT=R_ANT+j*X_ANT??Z_IC=R_IC+j*X_IC??R_ANT=R_IC??X_ANT=-X_IC

參照?qǐng)D2所示，以AlienHiggs(TM)3芯片為例，采用ADS軟件對(duì)其芯片等效電路進(jìn)行阻抗仿真，可以取AlienHiggs(TM)3芯片的并聯(lián)電阻Ri的值等于為1500W，并聯(lián)電容Ci的值等于0.85pF。參照?qǐng)D3為仿真所得標(biāo)簽芯片阻抗實(shí)部曲線，在920MHz頻率處其阻抗實(shí)部值為27.1歐姆；參照?qǐng)D4為仿真所得標(biāo)簽芯片阻抗虛部曲線，920MHz頻率處其阻抗虛部值為-199.8歐姆。那么標(biāo)簽天線的阻抗根據(jù)共軛條件，應(yīng)該為阻抗實(shí)部相等或接近，阻抗虛部互為相反數(shù)，為最佳匹配。

如圖5和圖6所示，由于該UHF?RFID標(biāo)簽，只具備匹配環(huán)，沒有天線兩臂，存在以下特性：

（1）由于沒有天線兩臂，天線阻抗實(shí)部極低，無法實(shí)現(xiàn)與芯片良好的阻抗共軛匹配；

（2）由于沒有天線兩臂，只能靠電磁場(chǎng)近場(chǎng)耦合的方式進(jìn)行工作。

由于其阻抗失配和近場(chǎng)耦合的工作方式，決定了標(biāo)簽只能被近距離讀寫，讀取距離只能在小于10cm的范圍。

該RFID卡可以被運(yùn)用于公交、地鐵、飯卡等等對(duì)于讀取距離有嚴(yán)格范圍限制的場(chǎng)景中；

但是由于不同運(yùn)用場(chǎng)景的RFID卡對(duì)于讀取距離的要求往往是不一樣的，

（1）例如，我們乘坐地鐵所使用的公交卡，在入閘或出閘的時(shí)候，這種RFID公交卡必須在有限的距離（小于10cm）工作，如果工作距離過遠(yuǎn)，極容易導(dǎo)致誤刷附近乘客的RFID公交卡，從而造成糾紛而導(dǎo)致閘機(jī)口的擁堵。再例如，我們?cè)谑程盟玫腞FID飯卡，也必須嚴(yán)格控制住距離（小于10cm）；在如此擁堵的情況下，造成誤刷的情況是誰也不想看到的；

（2）但是并非所有的RFID卡的運(yùn)用都是要求嚴(yán)格控制在小范圍距離內(nèi)的，有非常多的運(yùn)用往往希望RFID卡的工作距離能夠盡量遠(yuǎn)一些；例如，我們的考勤RFID卡，如果其工作距離被嚴(yán)格控制在小于10cm的距離內(nèi)，我們往往可以看到早晨臨近上班時(shí)間，一群?jiǎn)T工在那里排隊(duì)等待刷卡的情況，非常地耽誤時(shí)間也很不方便；假如，此時(shí)考勤RFID卡可以被大范圍的遠(yuǎn)距離讀取，那么員工直接走過一個(gè)刷卡區(qū)域就可以被考勤記錄下來，免去了排隊(duì)等待的麻煩。再例如，不停車收費(fèi)系統(tǒng)，我們只需要將可以被遠(yuǎn)距離讀取RFID卡固定在車輛的擋風(fēng)玻璃上，車輛就可以不停車地通過收費(fèi)閘口，并且完成收費(fèi)的程序，如果卡的工作距離被限定在小于10cm的距離內(nèi)，不停車收費(fèi)是不可能實(shí)現(xiàn)的。

（3）正是由于日常生活中運(yùn)用RFID卡的場(chǎng)合越來越多，但是各個(gè)運(yùn)用場(chǎng)合對(duì)RFID的工作距離的要求是完全不一樣的，這就要求我們要隨身攜帶各種各樣的卡，例如公交卡、考勤卡、飯卡、停車場(chǎng)卡等等，造成難以辨識(shí)、容易遺漏的情況。那么如果有一種方法，在一些場(chǎng)合可以嚴(yán)格控制RFID卡在小于10cm的距離內(nèi)工作，同時(shí)在另一些場(chǎng)合也可以使RFID卡遠(yuǎn)距離工作，并且其近遠(yuǎn)距離的工作模式可以由卡的持有者實(shí)時(shí)控制，那么將極大地減少用戶對(duì)卡的持有數(shù)量，各種運(yùn)用場(chǎng)合的功能就可以集成在一張卡上，極大地方便了用戶的使用，具有革命性的的開創(chuàng)意義。

（4）由于用戶對(duì)卡的使用要求，RFID卡一般都是無源的，沒有安裝電池的問題，攜帶方便，安全可靠，使用壽命長。