专利名称：一种hf频段场强测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种HF频段场强测量仪，用于在射频识别领域HF频段，测量读写机具的带负载磁场强度是否满足要求。
背景技术：
国际标准IS0/IEC14443及IS0/IEC15693规定了在13. 56MHz频段利用磁场耦合方式工作的读写机具和卡片的物理参数要求和信息传输协议，而国际标准IS0/IEC10373-6 则规定了相应的测试方法，其中包括读写机具带负载磁场强度的测量。读写机具通过磁场给卡片供电，并用做信息传输的载体，磁场强度对卡片的工作稳定性和信息交互的完整性影响很大。现有技术中测量读写机具带负载磁场强度的技术方案如下举例第一种技术方案在国际标准IS0/IEC10373-6中规定，对读写机具带负载磁场强度的检测，是利用一台示波器、一个校准线圈、一个参考卡片实现的，主要测试读写机具的磁场强度是否在标准要求的范围之内。具体的方法是参考卡片和校准线圈叠放在一起，参考卡片用来模拟实际卡片的负载效果，校准线圈耦合磁场并连接到示波器，示波器用来显示磁场波形并测量磁场强度。但这种技术方案的缺点是测量设备昂贵、不方便携带，操作要求专业技术人员。第二种技术方案是采用场强检测板(市场上已有成品)，可以指示读写机具读写区域内的磁场强度的强弱。由于这种场强检测板没有采用标准天线设计，并且不可调节相关参数，因此无法模拟实际卡片，也就无法判定读写机具读写区域内的场强是否满足特定要求。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种HF频段场强测量仪，可模拟实际卡片的负载，反映读写机具的带负载场强，测量场强的范围或大小。一种HF频段场强测量仪，其中包括天线部分、信号处理显示部分，天线部分的信号输出端连接信号处理显示部分的信号输入端。所述的HF频段场强测量仪，其中所述的天线部分与信号处理显示部分采用卡片式封装。所述的HF频段场强测量仪，其中所述的天线部分包括线圈天线，线圈天线的信号输出端连接卡片模拟电路的信号输入端。所述的HF频段场强测量仪，其中所述的信号处理显示部分包括卡片模拟电路、 信号调理显示电路，天线部分的信号输出端连接卡片模拟电路的信号输入端，卡片模拟电路的信号输出端连接信号调理显示电路的信号输入端。所述的HF频段场强测量仪，其中所述的线圈天线采用电感；所述的卡片模拟电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一可调电容、整流桥、第一可调电阻、第一限流电阻、第一稳压管、滤波电感，所述电感与第一电容、第一可调电容分别并联构成第一并联电路，该并联电路的两端并接在整流桥的两输入端，整流桥的正、负输出端与第二电容、第一稳压管、第一可调电阻的两端分别并联构成第二并联电路，整流桥的正输出端与第二电容、第一稳压管、第一可调电阻的第一端的共同接点通过第一限流电阻连接滤波电感的第一输入端，整流桥的负输出端与第二电容、第一稳压管、第一可调电阻的第二端的共同接点连接滤波电感的第二输入端，滤波电感的第一输出端连接信号调理显示电路的信号输入端，滤波电感的第二输出端接地；滤波电感的第一、第二输入端之间连接第三电容。所述的HF频段场强测量仪，其中所述的信号调理显示电路包括比较电路和显示电路，比较电路的信号输入端连接卡片模拟电路的信号输出端，比较电路的信号输出端连接显示电路的信号输入端。所述的HF频段场强测量仪，其中所述的比较电路包括第一、第二、第三比较器以及电池、电源模块，电池连接在电源模块的电源输入端上，电源模块的第一、第二、第三基准电压输出端分别连接第一、第二、第三比较器的反相输入端，第一、第二、第三比较器的同相输入端分别连接卡片模拟电路中滤波电感的第一输出端；所述的显示电路包括第一、第二、第三发光二极管，第一、第二、第三发光二极管的正极分别对应连接比较电路中第一、第二、第三比较器的输出端，第一、第二、第三发光二极管的负极接地。所述的HF频段场强测量仪，其中所述的信号调理显示电路包括A/D转换电路、处理器、显示电路，A/D转换电路的信号输入端连接卡片模拟电路的信号输出端，A/D转换电路的信号输出端连接处理器的测量信号输入端，处理器的显示信号输出端连接显示电路的信号输入端。所述的HF频段场强测量仪，其中所述的显示电路采用液晶显示电路。本实用新型采用上述技术方案后将达到如下的技术效果本实用新型的HF频段场强测量仪，是将天线部分置于待测读写机具的可读写区域内，天线部分感测待测读写机具的负载磁场强度，并将感测信号输送给信号处理显示部分，信号处理显示部分根据不同的卡片调整相应参数，以达到模拟代替不同实际卡片的效果，从而可在较宽的参数范围内进行相应测量。


图1为为本实用新型的HF频段场强测量仪的外形结构图；图2为图1所示HF频段场强测量仪的第一种实施例结构图；图3为图2中卡片模拟电路的电路图；图4为图2中比较电路的电路图；图5为图2中显示电路的电路图；图6为图1所示HF频段场强测量仪的第二种实施例结构图。
具体实施方式
本实用新型的HF频段场强测量仪，包括天线部分、信号处理显示部分，天线部分的信号输出端连接信号处理显示部分的信号输入端；如图1，本发明HF频段场强测量仪外形分两部分天线部分A和信号处理显示部分B。天线部分A和实际使用卡片同样大小，用于模拟卡片的天线；信号处理显示部分B中所示的旋钮1、2分别用于调谐谐振频率、负载以模拟真实卡片的负载效果，图1中标号3是显示部件。本实施例中，天线部分A目前采用国际标准规定的标准卡大小，将来可以根据实际卡片天线的形状作修改。所述的天线部分A 与信号处理显示部分B采用卡片式封装。[0032]如图2，所述的天线部分包括线圈天线，线圈天线的信号输出端连接卡片模拟电路的信号输入端；所述的信号处理显示部分包括卡片模拟电路、信号调理显示电路，线圈天线的信号输出端连接卡片模拟电路的信号输入端，卡片模拟电路的信号输出端连接信号调理显示电路的信号输入端。所述的信号调理显示电路包括比较电路和显示电路，比较电路的信号输入端连接卡片模拟电路的信号输出端，比较电路的信号输出端连接显示电路的信号输入端。线圈天线主要用来感应磁场能量产生电压；卡片模拟电路可以通过调整模拟实际卡片的负载，并产生一个表征磁场强度的直流电压信号；比较电路将卡片模拟电路产生的直流电压信号与一个或几个(本实施例中是三个)参考电压作比较，并产生表征比较结果的数字信号；显示电路根据比较结果，显示场强测量结果。如图3，所述的线圈天线采用电感Ll ；所述的卡片模拟电路包括第一电容Cl、第二电容C3、第三电容C4、第一可调电容C2、整流桥、第一可调电阻R1、第一限流电阻R2、第一稳压管DZ、滤波电感，整流桥由第一、第二、第三、第四二极管Dl、D2、D3、D4构成，所述电感 Ll与第一电容Cl、第一可调电容C2分别并联构成第一并联电路，第一并联电路的两端并接在整流桥的两输入端，整流桥的正、负输出端与第二电容C3、第一稳压管DZ、第一可调电阻 Rl的两端分别并联构成第二并联电路，整流桥的正输出端与第二电容C3、第一稳压管DZ、 第一可调电阻Rl的第一端的共同接点通过第一限流电阻R2连接滤波电感中第一电感L2 的第一输入端，整流桥的负输出端与第二电容C3、第一稳压管DZ、第一可调电阻Rl的第二端的共同接点连接滤波电感中第二电感L3的第一输入端，滤波电感中第一电感L2的输出端Hvolt连接信号调理显示电路的信号输入端，滤波电感中第二电感L3的输出端接地；滤波电感中第一、第二电感L2、L3的第一输入端之间连接有用于滤波的第三电容C4。第一电容Cl、第一可调电容C2与线圈天线Ll构成谐振电路，在读写机具的读写区域内感应读写机具的磁场强度，可以调节第一可调电容C2来调节谐振频率；第二电容C3、 第三电容C4用于滤波；调节第一可调电阻Rl可以改变模拟卡片的负载；滤波电感中第一电感L2的输出端Hvolt输出的信号表征读写机具的磁场强度大小。如图4，所述的比较电路包括第一、第二、第三比较器C0MP1、C0MP2、C0MP3以及电池BT1、电源模块VI，电池BTl连接在电源模块Vl的电源输入端上，电源模块Vl的第一基准电压输出端Vout3、第二基准电压输出端Vout2、第三基准电压输出端Voutl分别连接第一、第二、第三比较器C0MP1、C0MP2、C0MP3的反相输入端，电源模块Vl的供电输出端(用于输出电压VC)分三路同时连接第一、第二、第三比较器C0MP1、C0MP2、C0MP3的电源输入端，第一、第二、第三比较器C0MP1、C0MP2、C0MP3的同相输入端分别连接卡片模拟电路中滤波电感中第一电感L2的输出端Hvolt。电池BTl输出电压经由电源模块Vl后，产生2类电压信号第一类电压VC作为第一、第二、第三比较器C0MP1、C0MP2、C0MP3和显示电路中第一、第二、第三发光二极管 LED 1、LED2、LED3的电源信号，第二类电压Vout 1、Vout2、Vout3作为第一、第二、第三比较器 C0MP1、C0MP2、C0MP3的参考输入信号。卡片模拟电路的输出电压信号Hvolt与第一、第二、 第三比较器C0MP1、C0MP2、C0MP3反相输入端输入的基准电压信号做比较，高于相应比较器基准电压时，相应比较器输出的电压信号VD为高电平，当低于或等于相应比较器基准电压时，相应比较器输出的电压信号VD为低电平信号。本实施例采用三路比较器，为每个比较器设定不同的基准电压，从而可以输出表征磁场强度范围的数字信号，因此有3路基准电压输入信号Voutl、Vout2、Vout3，3路输出信号VD1、VD2、VD3。实际应用时，可以根据需要选择比较器的个数，设定相应比较器的基准电压即可。如图5，所述的显示电路包括第一、第二、第三发光二极管1^01、1^02、1^03，第一、 第二、第三发光二极管LED1、LED2、LED3的正极分别对应连接比较电路中第一、第二、第三比较器COMPl、C0MP2、C0MP3的输出端，第一、第二、第三发光二极管LEDl、LED2、LED3的负极接地。各发光二极管由相应比较器的输出电压信号VD驱动，当相应比较器的输出电压信号为高电平时，对应的发光二极管点亮，表征场强已经达到某一数值；不同的二极管表征不同的场强值。 如图6，所述的信号调理显示电路包括A/D转换电路(模拟数字转换电路)、处理器 (CPU)、显示电路(采用液晶显示电路)，A/D转换电路的信号输入端连接卡片模拟电路的信号输出端Hvolt，A/D转换电路的信号输出端连接处理器的测量信号输入端，处理器的显示信号输出端连接显示电路的信号输入端。 本实用新型的HF频段场强测量仪，尺寸小，携带方便，操作简单，可以模拟实际卡片的负载，确切反映读写机具的带负载场强；可以测量场强的范围或大小，判定是否满足特定要求。
权利要求1.一种HF频段场强测量仪，其特征在于包括天线部分、信号处理显示部分，天线部分的信号输出端连接信号处理显示部分的信号输入端。
2.如权利要求1所述的HF频段场强测量仪，其特征在于所述的天线部分与信号处理显示部分采用卡片式封装。
3.如权利要求1或2所述的HF频段场强测量仪，其特征在于所述的天线部分包括线圈天线，线圈天线的信号输出端连接卡片模拟电路的信号输入端。
4.如权利要求3所述的HF频段场强测量仪，其特征在于所述的信号处理显示部分包括卡片模拟电路、信号调理显示电路，天线部分的信号输出端连接卡片模拟电路的信号输入端，卡片模拟电路的信号输出端连接信号调理显示电路的信号输入端。
5.如权利要求4所述的HF频段场强测量仪，其特征在于所述的线圈天线采用电感； 所述的卡片模拟电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一可调电容、整流桥、第一可调电阻、第一限流电阻、第一稳压管、滤波电感，所述电感与第一电容、第一可调电容分别并联构成第一并联电路，该并联电路的两端并接在整流桥的两输入端，整流桥的正、负输出端与第二电容、第一稳压管、第一可调电阻的两端分别并联构成第二并联电路，整流桥的正输出端与第二电容、第一稳压管、第一可调电阻的第一端的共同接点通过第一限流电阻连接滤波电感的第一输入端，整流桥的负输出端与第二电容、第一稳压管、第一可调电阻的第二端的共同接点连接滤波电感的第二输入端，滤波电感的第一输出端连接信号调理显示电路的信号输入端，滤波电感的第二输出端接地；滤波电感的第一、第二输入端之间连接第三电容。
6.如权利要求5所述的HF频段场强测量仪，其特征在于所述的信号调理显示电路包括比较电路和显示电路，比较电路的信号输入端连接卡片模拟电路的信号输出端，比较电路的信号输出端连接显示电路的信号输入端。
7.如权利要求6所述的HF频段场强测量仪，其特征在于所述的比较电路包括第一、 第二、第三比较器以及电池、电源模块，电池连接在电源模块的电源输入端上，电源模块的第一、第二、第三基准电压输出端分别连接第一、第二、第三比较器的反相输入端，第一、第二、第三比较器的同相输入端分别连接卡片模拟电路中滤波电感的第一输出端；所述的显示电路包括第一、第二、第三发光二极管，第一、第二、第三发光二极管的正极分别对应连接比较电路中第一、第二、第三比较器的输出端，第一、第二、第三发光二极管的负极接地。
8.如权利要求5所述的HF频段场强测量仪，其特征在于所述的信号调理显示电路包括A/D转换电路、处理器、显示电路，A/D转换电路的信号输入端连接卡片模拟电路的信号输出端，A/D转换电路的信号输出端连接处理器的测量信号输入端，处理器的显示信号输出端连接显示电路的信号输入端。
9.如权利要求8所述的HF频段场强测量仪，其特征在于所述的显示电路采用液晶显不电路。
专利摘要一种HF频段场强测量仪，其中包括天线部分、信号处理显示部分，天线部分的信号输出端连接信号处理显示部分的信号输入端所述的天线部分与信号处理显示部分采用卡片式封装。本实用新型的HF频段场强测量仪，是将天线部分置于待测读写机具的可读写区域内，天线部分感测待测读写机具的负载磁场强度，并将感测信号输送给信号处理显示部分，信号处理显示部分根据不同的卡片调整相应参数，以达到模拟代替不同实际卡片的效果，从而可在较宽的参数范围内进行相应测量。
文档编号G01R33/02GK202126493SQ201120214240
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者李中琴, 李丽, 李文星, 程海军 申请人:新乡学院