[发明专利]RFID环形天线匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及RFID环形天线匹配方法。

背景技术

RFID的国际标准ISO/IEC14443、ISO/IEC15693、ISO/IEC18092均工作在13.56MHz频率下。13.56MHz频率下的天线，由于本身的电磁波很长(波长＞22米，天线长度大约为5.5米长)，无法使用鞭状天线，只能使用环形天线才能达到与发射的射频驱动器的匹配。

手机支付卡是一种多功能的SIM卡，具有接触和非接触两个通讯界面。接触界面可实现电信应用，完成手机卡的正常功能。非接触界面是符合ISO/IEC14443标准的使用环形天线，且可以支持非接触移动支付的非电信应用。

考虑到手机电池以及手机内部电路存在的一定影响，为保证装在手机内的手机支付卡的非接触功能能够正常操作(即需要保证手机支付卡的天线的谐振频率在一定的范围内)，目前主要有以下几种方法：

1、将被手机电池遮挡的双界面卡的非接触界面的天线引出至手机后盖与电池之间地方，通过增加天线的导磁材料的方法来抵消由于电池的影响而带来的弊端。在这种方式下，由于手机的内部空间有限，不能无限的加大、加厚导磁材料的尺寸，所以只能是在一部分程度上改善了电池的影响而已；

2、当手机支付卡插入手机卡座后，由于手机内部存在金属，手机支付卡的自身谐振频率会发生变化，用手机卡座后面加入导磁材料的方法来抵消手机内部的金属的影响，这种办法对正在设计生产的手机时可行的，但是对现有的手机是不可行的。

目前，市场上的手机终端存在很大差异性，电池的大小、SIM卡的位置均可能不同，现有的手机支付卡不能保证在不同的手机终端内都工作在最佳的频率范围内，从而在实际使用过程中存在非接触性能不佳的问题，即交易不能成功或者交易距离过近。

环形天线的基本物理特征是电感(L)，理论上必须加入并联电容(C)，使环形天线的谐振频率为：

f=12πL·C]]>(公式1)

环形天线的另外一个物理特征是天线的品质因数：

Q=1RLC]]>(公式2)

其中R是环形天线的内阻和附加的电阻，一般在RFID的天线上附加的电阻为零，即没有附加的电阻。

环形天线的品质因数直接影响环形天线的发送效率和接受灵敏度。

当手机支付卡放到手机内，由于天线外部介质变化(即增加了电池或/和手机内的金属)的影响，会导致L减小，将导致f增加。同时天线的品质因数也下降。

即使手机支付卡考虑以上的环境变化，即把手机支付卡的天线的电感加大，但是当天线放在不同的手机终端内时，由于电池面积、SIM卡位置不同等因素的影响，天线电感会发生不同的变化。根据公式(1)，可知在电容不变的情况下，电感发生变化，谐振频率也将随之发生变化。所以，传统的天线形式，放在不同的手机终端内，整体的谐振频率会大小不一，很难保证谐振频率工作在最佳的工作频率范围内，进而造成在实际使用中非接触性能不佳。

发明内容

本发明实施例提供一种RFID环形天线匹配方法，以获得较佳的谐振频率，并且保持最佳的匹配阻抗。

本发明实施例提供一种RFID环形天线匹配方法，在RFID环形天线的辅助线圈中增加了与固定电感并联的可变电容或电容阵，并在需要时将可变电容或电容阵调整到合适的值以使得天线工作频率与激励频率最接近，从而根据RFID环形天线的实际环境改变电容参数，获得较佳的谐振频率和最佳的匹配。并且使环形天线的品质因数基本不变，从而使天线的发送效率基本不变。

具体实施方式