CN221688669U - 无线中继设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无线中继设备，用于移动读卡设备与智能卡通信。无线中继设备包括：载体；天线模块，设于载体，天线模块包括电连接的第一天线单元和第二天线单元，在沿载体的厚度方向上，第一天线单元在载体上的正投影和第二天线单元在载体上的正投影至少部分不重叠，第一天线单元和第二天线单元中的一者用于和移动读卡设备进行通信，另一者用于和智能卡进行通信。第一天线单元和第二天线单元能够分别用于移动读卡设备、智能卡的通信，通过无线电频率的电磁场，进行能量的传输和数据的交互，将智能卡内的数据通过无线中继设备传输至移动读卡设备，不需要在额外设置控制单元，结构简单，且操作方便。

Description

无线中继设备

技术领域

本申请涉及无线技术领域，尤其涉及一种无线中继设备。

背景技术

NFC(Near Field Communication，近场通信)是一种短距离的高频无线通讯技术，电子设备之间允许进行非接触式点对点数据传输，近些年来NFC技术已经成为了人们生活中必不可少的一部分，目前手机中常用的NFC功能包括读卡功能和卡模拟功能。

受到现有的移动读卡设备的结构限制，移动读卡设备和智能卡之间通信不便。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种无线中继设备，第一天线单元和第二天线单元能够分别用于移动读卡设备、智能卡的通信，通过无线电频率的电磁场，进行能量的传输和数据的交互，将智能卡内的数据通过无线中继设备传输至移动读卡设备，不需要在额外设置控制单元，结构简单，且操作方便。

本申请实施例提供了一种无线中继设备，包括：载体；天线模块，设于所述载体，所述天线模块包括电连接的第一天线单元和第二天线单元，在沿所述载体的厚度方向上，所述第一天线单元在所述载体上的正投影和所述第二天线单元在所述载体上的正投影至少部分不重叠，所述第一天线单元和所述第二天线单元中的一者用于和移动读卡设备进行通信，另一者用于和智能卡进行通信。

根据本申请提供的实施例，所述天线模块埋设于所述载体内部；或，所述载体一侧设有凹槽，所述天线模块设于所述凹槽内；或，所述天线模块贴附于所述载体一侧表面。

根据本申请提供的实施例，所述载体包括相连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分之间可折叠设置；所述第一天线单元设于所述第一部分、所述第二部分中的一者上，所述第二天线单元设于另一者上。

根据本申请提供的实施例，所述第一天线单元和所述第二天线单元复用为无线充电单元。

根据本申请提供的实施例，还包括电路板，所述电路板设于所述载体，所述第一天线单元、所述第二天线单元分别和所述电路板电连接。

根据本申请提供的实施例，所述电路板包括功能电路，所述功能电路包括串联设置的电容或电感以及并联设置的电容或电感。

根据本申请提供的实施例，在沿所述载体的厚度方向上，所述第一天线单元在所述电路板上的正投影和所述第二天线单元在所述电路板上的正投影不重叠。

根据本申请提供的实施例，所述第一天线单元、所述第二天线单元均包括近场通信天线单元。

根据本申请提供的实施例，所述天线模块还包括第三天线单元，在沿所述载体的厚度方向上，所述第三天线单元在所述载体上的正投影和所述第一天线单元、所述第二天线单元在所述载体上的正投影均至少部分不重叠。

根据本申请提供的实施例，还包括延长线，所述延长线分别连接所述第一天线单元和所述第二天线单元；所述延长线的长度大于或者等于2cm。

根据本申请提供的实施例，所述载体的材料包括塑料、皮革中的至少一种。

本发明实施例所提供的无线中继设备包括载体以及天线模块，天线模块包括电连接的第一天线单元和第二天线单元，在本实施例中，第一天线单元在载体上的正投影和第二天线单元在载体上的正投影至少部分不重叠，以方便第一天线单元和第二天线单元能够分别用于移动读卡设备、智能卡的通信，在使用时，可以分别将移动读卡设备和智能卡放置于第一天线单元、第二天线单元上方，以使得移动读卡设备和第一天线单元、第二天线单元中一者耦合进行双向的通信，智能卡和第一天线单元、第二天线单元中的另一者耦合进行双向的通信，且由于第一天线单元和第二天线单元之间电连接，通过无线电频率的电磁场，进行能量的传输和数据的交互，将智能卡内的数据通过无线中继设备传输至移动读卡设备，不需要在额外设置控制单元，结构简单，且操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例的无线中继设备的一种结构示意图；

图2是本申请一实施例的无线中继设备工作时的一种结构示意图；

图3是本申请另一实施例的无线中继设备工作时的一种结构示意图；

图4是本申请另一实施例的无线中继设备的一种结构示意图；

图5是本申请一实施例的无线中继设备的一种膜层示意图；

图6是本申请另一实施例的无线中继设备的一种膜层示意图；

图7是本申请一实施例的无线中继设备在折叠状态的一种结构示意图；

图8是本申请又一实施例的无线中继设备的一种膜层示意图；

图9是本申请又一实施例的无线中继设备的一种结构示意图。

附图标记：

1、载体；11、第一部分；12、第二部分；

2、天线模块；21、第一天线单元；22、第二天线单元；23、第三天线单元；

3、移动读卡设备；

4、智能卡；

5、电路板；

K、凹槽；Y、延长线。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中；提出了许多具体细节；以便提供对本申请的全面理解。但是；对于本领域技术人员来说很明显的是；本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。

需要说明的是；在不冲突的情况下；本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来；而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且；术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含；从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素；而且还包括没有明确列出的其他要素；或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下；由语句“包括……”限定的要素；并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

应当理解；在描述部件的结构时；当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时；可以指直接位于另一层、另一个区域上面；或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且；如果将部件翻转；该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

另外；本文中术语“和/或”；仅仅是一种描述关联对象的关联关系；表示可以存在三种关系；例如；A和/或B；可以表示：单独存在A；同时存在A和B；单独存在B这三种情况。另外；本文中字符“/”；一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解；在本申请实施例中；“与A相应的B”表示B与A相关联；根据A可以确定B。但还应理解；根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B；还可以根据A和/或其它信息确定B。

在现有技术中，因为手机等移动读卡设备不具备接触式插卡口，所以需要借助附件插卡设备才能完成智能卡例如指纹卡的指纹录入。如果用手机等移动读卡设备的NFC(Near Field Communication，近场通信)功能直接贴近卡片录入智能卡数据，就会因为手机的NFC天线布局位置不同，造成智能卡的部分被遮挡住，影响录入，例如，在指纹卡的指纹录入时，就会因为手机的NFC天线布局位置不同，造成指纹卡的绝大部分被遮挡住，给录入指纹带来不便。

为了解决上述问题，本申请实施例所提供的无线中继设备，第一天线单元和第二天线单元能够分别用于移动读卡设备、智能卡的通信，通过无线电频率的电磁场，进行能量的传输和数据的交互，将智能卡内的数据通过无线中继设备传输至移动读卡设备，不需要在额外设置控制单元，结构简单，且操作方便。

请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种无线中继设备，包括：载体1；天线模块2，设于载体1，天线模块2包括电连接的第一天线单元21和第二天线单元22，在沿载体1的厚度方向上，第一天线单元21在载体1上的正投影和第二天线单元22在载体1上的正投影至少部分不重叠，第一天线单元21和第二天线单元22中的一者用于和移动读卡设备3进行通信，另一者用于和智能卡4进行通信。

本发明实施例所提供的无线中继设备包括载体1以及天线模块2，天线模块2包括电连接的第一天线单元21和第二天线单元22，在本实施例中，第一天线单元21在载体1上的正投影和第二天线单元22在载体1上的正投影至少部分不重叠，以方便第一天线单元21和第二天线单元22能够分别用于移动读卡设备3、智能卡4的通信，在使用时，可以分别将移动读卡设备3和智能卡4放置于第一天线单元21、第二天线单元22上方，以使得移动读卡设备3和第一天线单元21、第二天线单元22中一者耦合进行双向的通信，智能卡4和第一天线单元21、第二天线单元22中的另一者耦合进行双向的通信，且由于第一天线单元21和第二天线单元22之间电连接，通过无线电频率的电磁场，进行能量的传输和数据的交互，将智能卡4内的数据通过无线中继设备传输至移动读卡设备3，不需要在额外设置控制单元，结构简单，且操作方便。

在本实施例中，移动读卡设备3具体可以为手机、平板等移动设备，而智能卡4具体可以为指纹卡、交通卡、门禁卡、银行卡等能够存储数据的卡体。

可以理解的是，载体1即用于承载天线模块2的部分，载体1的具体形状尺寸并无特殊限定，只要能够承载容纳天线模块2即可。为了避免载体1影响第一天线单元21和第二天线单元22的通信，载体1通常采用不导电的材料制备，例如，载体1可以采用金属以外的材质，载体1的材料包括塑料、皮革中的至少一种。载体1的材料具体可以采用PU(聚氨基甲酸酯)材料，为了便于携带，且更美观，可以使载体1的材料采用类似钱包或卡包的材质均可，以使得无线中继设备包的外表看起来像钱包或卡包，方便携带。

第一天线单元21和第二天线单元22均可以采用NFC(Near Field Communication，近场通信)天线单元，以实现短距离内的移动读卡设备3和智能卡4之间的无线通信。

第一天线单元21和第二天线单元22用于通过近场耦合与外部的NFC设备例如移动终端、智能卡4等传输无线数据信号，例如，在使用时，第一天线单元21可以从智能卡4接收无线数据信号转换为电信号，并利用第二天线单元22通过近场耦合将数据传输至移动读卡设备3。

请参阅图3，可选的，无线中继设备还包括电路板5，电路板5设于载体1，第一天线单元21、第二天线单元22分别和电路板5电连接。

本实施例的第一天线单元21和第二天线单元22可选为平面天线，具体可以采用物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺、蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺中的一种来制得。

第一天线单元21和第二天线单元22可以通过印制电路布线工艺的方式形成在电路板5上，第一天线单元21和第二天线单元22可以直接通过覆铜、刻蚀等工艺直接形成于电路板5上，第一天线单元21和第二天线单元22也可以通过粘性材料粘贴至电路板5上，或者可以采用预埋的方式将第一天线单元21和第二天线单元22镶嵌于电路板5内，或者将成型第一天线单元21和第二天线单元22的天线图案的通过其他工艺压合至电路板5上。

例如，在第一天线单元21和第二天线单元22设置于电路板5上时，可以采用PCB电路布线的形式，在电路板5上形成天线的走线来实现。其中，电路板5的厚度、尺寸及形状可以根据实际应用产品及应用环境等进行设置，以满足不同的应用需求。

在一具体实施例中，电路板5的形状可以方形，例如为长方形或者正方形。第一天线单元21和第二天线单元22还可以设置抗干扰能力的铁氧体材料制得。第一天线单元21和第二天线单元22的面积，圈数和形状均可以不同，可以根据结构做形状的定制，并无特殊限定。

在一些可选的实施例中，电路板5包括功能电路，功能电路包括串联设置的电容或电感以及并联设置的电容或电感。

例如，请参阅图4，第一天线单元21和第二天线单元22通过串联设置的第三电容C3、第四电容C4和并联设置的第一电容C1、第二电容C2相连。当然，也可以采用电感。

通过串联设置的电容或电感以及并联设置的电容或电感构成匹配网络，同时具备匹配谐振频率和EMC等功能。例如，功能电路可以包括天线匹配电路、接收电路等，天线匹配电路用于在天线模块2的频率处于工作频率范围内时，与天线模块2进行阻抗匹配，从而增加天线模块2的有效带宽。天线匹配电路可调节天线的共振频率，其中，工作频率范围可以是在进行NFC感应，需要天线模块2所所处的工作频率范围，如13MHz左右等。可以通过调节电容或电感的参数，使得天线模块2的谐振频率可以根据实际需要进行调节。接收电路则用于将无线数据信号转换为电信号

请参阅图5，在一些可选的实施例中，天线模块2埋设于载体1内部，即天线模块2可以预埋于载体1内部，再压合成型，提高载体1对于天线模块2的固定效果，同时，由于天线模块2埋设于载体1内部，因而，通过载体1也能对天线模块2进行保护，避免天线模块2受损，提高了无线中继设备的可靠性。

或者，也可以将天线模块2设于载体1的外部，例如，请参阅图3，可以在载体1的一侧设置凹槽K，天线模块2设于凹槽K内，凹槽K的深度需要根据天线模块2的尺寸以及电路板5的尺寸以及设置位置进行选择，例如，在同时将天线模块2、电路板5设于凹槽K内时，通过调整凹槽K的深度，可以使得天线模块2的第一天线单元21和第二天线单元22背离载体1的一侧表面和载体1的表面相平齐或高于载体1的表面，以便于移动读卡设备3、智能卡4和第一天线单元21、第二天线单元22相接触，或者，为了便于移动读卡设备3、智能卡4和第一天线单元21、第二天线单元22之间的定位，也可以将凹槽K的尺寸设置的略大于移动读卡设备3、智能卡4的尺寸，且使得天线模块2的第一天线单元21和第二天线单元22背离载体1的一侧表面略低于载体1的表面，以便于移动读卡设备3、智能卡4部分伸入凹槽K，利用凹槽K实现对位卡接，便于移动读卡设备3、智能卡4和第一天线单元21、第二天线单元22准确连接。

在本实施例中，电路板5可以和天线模块2一同固定于凹槽K内，也可以将电路板5单独设置，例如可以将天线模块2固定于凹槽K，而将电路板5埋设于载体1内。

请参阅图6，在另外一些可选的实施例中，天线模块2贴附于载体1一侧表面。在本实施例中，天线模块2可以直接贴附于载体1的一侧表面，而在天线模块2设于柔性电路板5上时，也可以将柔性电路板5贴附于载体1的一侧表面，即天线模块2间接贴附于载体1的一侧表面，方便更换以及维护。

请参阅图7，在一些可选的实施例中，载体1包括相连接的第一部分11和第二部分12，第一部分11和第二部分12之间可折叠设置；第一天线单元21和第二天线单元22分别设于第一部分11、第二部分12中的一者上。

可以理解的是，由于载体1的第一部分11和第二部分12之间可折叠设置，因而，所对应的无线中继设备具有折叠状态和展开状态，在展开状态下，将第一天线单元21和第二天线单元22展平露出，以便于和移动读卡设备3、智能卡4相配合。而在折叠状态下，第一部分11和第二部分12可以相对设置，使得当无线中继设备不工作时，便于携带。

第一天线单元21和第二天线单元22分别设于第一部分11、第二部分12中的一者上，以避免第一天线单元21和第二天线单元22之间产生相互干涉。

在一些可选的实施例中，第一天线单元21和第二天线单元22复用为无线充电单元。在无线中继设备工作时，第一天线单元21和第二天线单元22均可以从移动读卡设备3发出的电磁场中得到能量，并将所得到的能量传输至智能卡4，为智能卡4提供能量，无需额外设置电池。

可选的，在沿载体1的厚度方向上，第一天线单元21在电路板5上的正投影和第二天线单元22在电路板5上的正投影不重叠，即需要将第一天线单元21、第二天线单元22分别设于电路板5的不同位置，以避免两者相互干扰。

请参阅图8，考虑到移动读卡设备3、智能卡4均可能设置多个，在本实施例中，可以额外设置第三天线单元23，即天线模块2还包括第三天线单元23，在沿载体1的厚度方向上，第三天线单元23在载体1上的正投影和第一天线单元21、第二天线单元22在载体1上的正投影均至少部分不重叠。

可以理解的是，第三天线单元23可以用于和移动读卡设备3、智能卡4中任一者进行通信，以提高无线中继设备的工作效率。当然，根据实际需要还可以设置更多的天线单元，例如，可以设置四个、五个天线单元等，并无特殊限定。

请参阅图9，为了适应移动读卡设备3、智能卡4相距较远的使用场景，可以利用延长线Y来增大第一天线单元21和第二天线单元22之间的距离，具体的，无线中继设备还包括延长线Y，延长线Y分别连接第一天线单元21和第二天线单元22，延长线Y的长度大于或者等于2cm，可以根据实际需要来选择延长线Y的长度，在延长线Y在20cm以下时，也可以采用常规的铜芯走线等，而在延长线Y的长度较长，在20cm至几米甚至更长时，延长线Y可以采用同轴电缆，同轴电缆一种电线及信号传输线，一般是由四层物料造成：最内里是一条导电铜线，线的外面有一层塑胶(作绝缘体、电介质之用)围拢，绝缘体外面又有一层薄的网状导电体(一般为铜或合金)，然后导电体外面是最外层的绝缘物料作为外皮。

延长线Y可以与天线模块2集成在一起，也可以是单独的一个模块。

以下以移动读卡设备3为手机，智能卡4为指纹卡为例说明指纹卡的录入流程。指纹录入过程中，手机端和指纹卡都放到无线中继设备中，例如，手机放置于第一天线单元21上，指纹卡放置于第二天线单元22上。

流程如下：启动手机的NFC功能；打开手机的APP开始通信，并通过无线中继设备给指纹卡提供能量(能量手机依次传输至第一天线单元21、第二天线单元22、指纹卡)；手机端发送初始化命令，以将无线中继设备的设置初始化；手机端发送录入指纹命令；无线中继设备将指纹卡所包含的指纹数据传输至手机端；指纹录入结束返回状态值。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种无线中继设备，其特征在于，包括：

载体；

天线模块，设于所述载体，所述天线模块包括电连接的第一天线单元和第二天线单元，在沿所述载体的厚度方向上，所述第一天线单元在所述载体上的正投影和所述第二天线单元在所述载体上的正投影至少部分不重叠，所述第一天线单元和所述第二天线单元中的一者用于和移动读卡设备进行通信，另一者用于和智能卡进行通信。

2.根据权利要求1所述的无线中继设备，其特征在于，所述天线模块埋设于所述载体内部；或，

所述载体一侧设有凹槽，所述天线模块设于所述凹槽内；或，

所述天线模块贴附于所述载体一侧表面。

3.根据权利要求1所述的无线中继设备，其特征在于，所述载体包括相连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分之间可折叠设置；

所述第一天线单元设于所述第一部分、所述第二部分中的一者上，所述第二天线单元设于另一者上。

4.根据权利要求1所述的无线中继设备，其特征在于，所述第一天线单元和所述第二天线单元复用为无线充电单元。

5.根据权利要求1所述的无线中继设备，其特征在于，还包括电路板，所述电路板设于所述载体，所述第一天线单元、所述第二天线单元分别和所述电路板电连接。

6.根据权利要求5所述的无线中继设备，其特征在于，所述电路板包括功能电路，所述功能电路包括串联设置的电容或电感以及并联设置的电容或电感。

7.根据权利要求5所述的无线中继设备，其特征在于，在沿所述载体的厚度方向上，所述第一天线单元在所述电路板上的正投影和所述第二天线单元在所述电路板上的正投影不重叠。

8.根据权利要求1所述的无线中继设备，其特征在于，所述第一天线单元、所述第二天线单元均包括近场通信天线单元。

9.根据权利要求1所述的无线中继设备，其特征在于，所述天线模块还包括第三天线单元，在沿所述载体的厚度方向上，所述第三天线单元在所述载体上的正投影和所述第一天线单元、所述第二天线单元在所述载体上的正投影均至少部分不重叠。

10.根据权利要求1所述的无线中继设备，其特征在于，还包括延长线，所述延长线分别连接所述第一天线单元和所述第二天线单元；

所述延长线的长度大于或者等于2cm。

11.根据权利要求1所述的无线中继设备，其特征在于，所述载体的材料包括塑料、皮革中的至少一种。