[发明专利]一种射频式的指纹识别传感芯片架构

说明书

技术领域

本发明涉及信息采集技术领域，尤其涉及一种射频式的指纹识别传感芯片架构。

背景技术

过去的几年里，指纹解决方案已经得到了极大的关注。2013年10月苹果推出的iPhone5s采用了指纹识别功能。2014年4月，三星也宣布Galaxy S5集成了指纹传感器。由此引起的指纹的新潮流，现在大多数手机都集成了指纹识别系统。新的中国居民身份证法要求公民在更新或者更换居民身份证时，需采录他们的指纹记录；中国政府从2014年1月开始向其国民身份证上添加指纹信息。中国有超过十亿的居民身份证在流通，这个数字预计还在增长。印度独特的权威鉴定也拉开了序幕，雄心勃勃的计划给印度居民身份使用独特的身份证号码和指纹。越来越多的应用和设备一直在考虑使用安全又方便的指纹。这些都是指纹市场的重要驱动力。

指纹是人类天然的身份识别，它无需记忆，触手可及，且不像钥匙、密码、ID卡等容易被盗用或遗失；输入指纹的过程仅需轻轻一按，方便快捷。每个人的指纹都是独一无二的，且指纹数据长度约为0.5-2Kbyte之间，是普通密码长度的几百倍，其数据强度也是密码难以比拟的；而随着反欺诈技术的升级，当存在授权行为时，必然是“身临其境”的，也必然留下本人的授权记录。与其他生物识别技术相比，指纹识别早已经在消费电子、安防等产业中广泛应用。总体来说指纹识别技术在身份认证上拥有巨大优势。

指纹传感器的种类包括光学接触式、光学滑动式、光电式、晶体电容按压式、晶体压感、晶体热敏、晶体电容滑动式等等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种射频式的指纹识别传感芯片架构，可深入皮肤内层采集图像，免除手指污脏和其他附着物的影响，并且只能活体指纹，有效提高安全性和采集精度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种射频式的指纹识别传感芯片架构，所述指纹识别传感芯片架构包括电源管理模块、垂直射频传感端和图像处理端，所述电源管理模块分别为所述垂直射频传感端和所述图像处理端供电，所述垂直射频传感端与所述图像处理端相互连接；其中，

所述垂直射频传感端包括采集天线阵列、跟随器与滤波器、可变增益放大器、模数转换器、数字电路和振荡器，所述采集天线阵列与所述跟随器与滤波器连接，所述跟随器与滤波器连接与所述可变增益放大器，所述可变增益放大器与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述数字电路电路双向连接，所述数字电路与所述可变增益放大器连接，所述振荡器与所述数字电路连接，为所述数字电路提供时钟；

所述图像处理端包括微控制单元和存储单元，所述微控制单元与所述存储单元连接，所述数字电路与所述微控制单元双向连接。

优选地，所述垂直射频传感端还包括采集阵列控制与射频时钟单元、基准偏置电路和动态参考电压产生器；

所述基准偏置电路分别与所述采集阵列控制与射频时钟单元、所述动态参考电压产生器和所述跟随器滤波器连接；

所述采集阵列控制与射频时钟单元与所述采集天线阵列连接；

所述动态参考电压产生器与所述可变增益放大器连接；

所述数字电路分别与所述采集阵列控制与射频时钟单元、所述动态参考电压产生器连接。

优选地，所述振荡器为环形振荡器，为所述数字电路提供时钟。

优选地，所述存储单元为Flash存储或ROM存储。

优选地，所述采集天线阵列由n个电感线圈组成，其中n大于一万个。

优选地，所述电感线圈由屏蔽层和射频天线线圈组成，其中所述屏蔽层由一圈接地金属线圈组成，所述射频天线线圈为至少两层金属线圈绕制而成。

在本发明实施例中，采用射频式的指纹识别传感芯片架构可深入皮肤内层采集图像，既是将一个低频的射频信号发射到真皮层，因为人体细胞液是导电的，读取真皮层的电场分布而获得整个真皮层最精确的图像，因为指纹的谷和脊的电场强弱的不同，所以传感器能获得很完整的图像，甚至人的汗孔；射频电波会直接检测皮肤下方的活体组织，而不是直接去扫皮肤表面；为了得到更明显的指纹谷和脊的电场分布，射频指纹传感器外面会加入一个驱动环,由它将射频信号发射出来，然后水晶石下面的感应组件读取从真皮层反射回来的信号，形成一幅指纹图像；这样抱着是在活体上采集到的指纹，有效的提高采集到指纹的准确性，保证用户的信息安全。

附图说明