智能卡天线设计考虑因素及应用方案_外围投注官网

本文摘要:近年来,非接触式智能卡越来越多地应用于支付和身份识别领域。

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近年来,非接触式智能卡越来越多地应用于支付和身份识别领域。除了目前智能卡在公共交通行业的使用之外,更多的国家已经开始考虑将非接触式应用扩展到其他国家项目。鉴于全球非接触式智能卡应用的快速增长,考虑到不同产品的技术拒绝和终端客户的不同市场需求,设计满足不同市场需求的智能卡天线是一项极具挑战性的任务。本文将讨论智能卡天线设计过程中必须考虑的各种因素,以及在不同应用领域面临的挑战。

智能卡天线设计需要考虑的因素智能卡天线是通过读卡器产生的射频磁场的电磁感应向智能卡集成电路(IC)供电的电气元件。也是智能卡IC和读卡器之间的通信媒介。设计不当的天线不会大大降低IC卡的性能,而设计合理的天线不会帮助IC卡构建其设计的最佳性能。

构建了以下特征:工作场符合ISO/IEC 14443/10373-6,阻抗调制抑制符合PayPass-ISO/IEC 14443,继续执行规范- V1.1和EMV非接触通信协议规范V2.0,涉及抑制,兼容已通过证书的现有读写器优化工作距离:为登录应用带来最佳工作距离,不影响智能卡功能,即使这些卡相互堆叠, 天线精确地定位在卡中:为了确保智能卡和使用小型天线的读卡器协同应用,天线必须设计在卡上的特定区域。因为只有这样,智能卡和读卡器的天线才能建立预期的磁耦合。标题:双模块非接触式智能卡的典型结构额外覆盖-涂覆油箔,厚度50-100 m:可选覆盖层,厚度50-100微米印刷覆盖箔,厚度100-150 m:印刷覆盖层,厚度100-150 m带油膏的基层:200-300 m,聚氯乙烯,无表面胶:带线圈的基层:200-300 m,聚氯乙烯材料,脱胶表面模块:540 m总厚度:模块为了使智能卡的工作距离和射频通信稳定性达到最佳状态,需要充分考虑这些组件的影响。集成电路(IC)是核心部分,芯片的输出电容大于工作电压,这将要求智能卡的特性仅次于工作距离和多卡同时工作。

IC模块智能卡IC放在模块内。该模块使IC更容易处理,同时保护IC免受外部压力(如刀柄过大等)。

)和紫外线。此外,模块设计不断扩大天线连接面积,方便使用不同的天线连接方式。在智能卡的PCB工艺中,模块比裸IC更常用。

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从电学角度来看,该模块为IC卡的谐振电路减少了额外的电容。由于智能卡印刷电路板材料的电气性能,印刷电路板材料还减少了最终集成电路卡谐振电路的额外电容。智能卡天线设计及其对特定应用领域的影响。

设计更好的智能卡天线能适用于所有的应用领域,再出现一点小故障吗?事实并非如此。精心设计的天线对产品的综合性能起着极其重要的作用,但在不同的应用中,其技术拒绝几乎是不同的。

因此,设计标准化天线是一项非常具有挑战性的任务。以下内容将详细描述一些典型应用面临的挑战。

支付适用于卡和读卡系统之间的关键耦合效应。当读卡器比智能卡小的时候,射频通信会遇到挑战。

考虑到改装和设计的方便性,现在流行的标准是将非接触式读卡器设计得尽可能的小巧灵活。这意味着读卡器的天线大于ID1的尺寸。

然而,由于业内广泛拒绝的大多数支付卡(如Visawave、Paywave、JCB)继续执行ISO/IEC7810标准的规定标准(ID1,85 mm * 54 mm),使用较小的读卡器对射频通信提出了明显的挑战。上述情况导致卡和读卡器系统之间的临界耦合效应,一般不会使卡和读卡器之间的射频通信显得不稳定。虽然看似不合理,但这种耦合效应显然违背了基本逻辑,即卡离读卡器越近,耦合效应就越强!但是,以下方法可以将这个问题的影响降到最低:为了解决卡天线和读卡器天线尺寸带来的负面影响,一种方法是设计者可以调整卡天线和读卡器天线的尺寸,使读卡器天线的尺寸大于卡天线的尺寸。根据支付系统允许的条件,可以调整读卡器的天线或改变智能卡天线的设计。

事实上,只有ID1一半大小的支付卡已经在市场上得到更广泛的使用。这种方法虽然解决了上述问题,但也带来了其他问题。这些尺寸只有ID1一半的卡很难符合ISO14443关于大于阻抗的调制抑制的规定。

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然而,业界长期以来一直在寻找一些使用较小尺寸(ID1/2和ID1/3)并满足ISO14443阻抗调制容差要求的设计方案。改变卡天线的设计(如电感系数、线圈材料等。

)超过调节Q值或谐振频率的目的。如果线圈的Q值较低,它传递给卡的能量耦合会较小,对卡进行失谐以获得较高的谐振频率不会达到一定的效果。这两种方法都可以增加卡天线和读卡器天线之间的相互影响,进而降低它们之间的耦合效应。

这种方法的优点是不需要改变读卡器的设计,可以防止读卡器系统升级带来的高成本。当然,这种方法的不足之处在于,在一些项目中几乎不能满足工作距离的拒绝。虽然很难解决问题,但这种方法仍然可以大大降低耦合效应的负面影响。

电磁干扰(EMD)是EMD设计者面临的另一个问题。作为无源设备,非接触式智能卡提供读卡器产生的射频场的所有能量。

在内部操作器的开发过程中,如密码计算和EEPROM编程,ic不会对向IC提供能量的射频场产生电磁干扰(EMD)。这种阻碍不会导致读卡器的接管电路检测到“欺诈性”通信信息,从而导致卡与读卡器系统之间的通信问题。

卡片离读者越近,影响越大。虽然通过微调卡天线系统可以部分减小障碍物(如调节线圈的回波电感),但问题几乎无法解决。通过对IC时钟技术的改进和内置硬件EMD感应机制,基本解决了这个问题。公共交通在公共交通行业的应用是最早使用非接触技术的行业之一。

但其读卡设施大多是六七年前安装的,有些甚至是在ISO14443标准建立之前安装的,所以设施非常陈旧。这一领域的主要挑战是它不符合相关标准。公交行业部分老读卡器分解的调制参数不能完全满足ISO14443标准,导致卡与读卡器之间的通信“漏洞”。

ISO14443标准分别为卡和读卡器规定了合适的射频参数。这些参数得到登录射频信号的工作范围,保证卡和读卡器在满足这些参数的情况下能够超越互操作性。

因此,如果读卡器产生的调制射频参数远远超过ISO标准规定的范围,就很难建立读卡器与卡之间的互操作性。一般来说,ISO14443标准定义的“停止形式”的分辨率涉及到上述讨论的参数与ISO标准不一致,这一般说明读卡器波形的上升时间、下降时间、过冲信号、崩解载波等指标不符合规定
优化卡天线的设计很难解决这些问题,所以更可信的解决方案是更换那些过时的读卡器,换上新的符合ISO标准的设备,但这种自由选择并不一定需要建造,因为更换所有使用中的设施成本很高,在某些情况下也不一定不切实际。所以不切实际的解决方案是改进非接触式智能卡ic的设计,使其具有很强的容错能力,以适应这些不符合ISO标准的读卡系统的环境。身份识别近年来得到应用,政府的身份识别项目成为非接触式技术发展的主要动力,也带动了行业内ISO标准的实施,特别强调卡与读卡器系统的互操作性。

在身份识别的应用中,一定程度上不存在前面讨论的支付应用问题。政府的身份识别系统与其他系统的区别在于,政府已经与行业内的主要机构一起基于该应用开发了标准,如ICAOLDS、射频协议测试等。

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在整个产业链中得到严格遵循和推广。电子护照八角形设计的总体框架由国际民航组织《电子护照射频协议及应用测试标准-第2部分》(1型天线)规定。这些标准,加上美国对电子护照的强制性规定,有效地确保了卡和读卡器系统之间的互操作性和一致性,迫使这些参与国加快实施其电子护照项目。近几年来,美国的VisaWaiverProgram参与国大多仍在积极参与国际民航组织(ICAO)的电子护照互操作性测试和跨境试点项目,为非接触式读卡器、嵌体、芯片等厂商提供平台,共同制定联合标准,解决类似领域的互操作性问题。

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