Бесконтактная смарт-карта

Изобретение относится к конструкциям бесконтактных смарт-карт. Сущность изобретения - устройство содержит микрочип, размещенный на подложке, и рамочную антенну, выводы которой соединены с выводами микрочипа, а также конденсатор, подключенный параллельно рамочной антенне и образующий с ней антенну устройства в виде резонансного контура, при этом подложка выполнена в виде свернутой в кольцо ленты из гибкого диэлектрического материала, на внешней поверхности которого нанесена полоса из токопроводящего материала, образующая рамочную антенну, которая вместе с микрочипом покрыта защитным покрытием, образующим герметичный корпус, при этом конец внутреннего витка подложки снабжен выступом, который сложен в сторону внешнего витка подложки, а нанесенная на нем полоса из токопроводящего материала электрически соединена с полосой из токопроводящего материала, нанесенного на конец внешнего витка подложки, причем пластинами конденсатора служат расширенные участки токопроводящего материала, размещенные по обе стороны полосы из токопроводящего материала под выступом в конце внутреннего витка подложки. В изобретении достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении эксплуатационной надежности. 4 ил.

 

Изобретение относится к конструктивным элементам, используемым, например, для монтажа схем на носителе цифровой информации, предназначенной для ее переноса, в частности к конструкции бесконтактной смарт-карты.

Бесконтактные смарт-карты снабжены антенной, встроенной в карту, и электронным модулем - микросхемой чипом, соединенным с антенной. Эти карты позволяют осуществлять обмен информацией при помощи бесконтактной электромагнитной связи между картой и считывающим устройством, посредством передачи цифровых сигналов между антенной карты и антенной, расположенной в считывающем устройстве.

Бесконтактные смарт-карты часто используются как средство доступа к транспортной сети в качестве средства платежа, а также в качестве средства идентификации персонала.

Известна бесконтактная или комбинированная контактная-бесконтактная чип-карта [RU №2251742 С2, G06K 19/077, 10.05.2005], содержащая антенну на подложке, при этом антенна содержит по меньшей мере один виток, выполненный на подложке трафаретным способом печати при помощи электропроводящей краски, два корпуса карты с каждой стороны подложки, каждый из которых состоит по меньшей мере из одного слоя пластика, и один микрочип или один модуль, соединенный с антенной, причем подложка выполнена из бумаги и содержит вырезы в каждом углу, на уровне которых припаиваются друг к другу два корпуса карты, при этом карта при сгибе получает возможность расслаиваться в месте воздействия усилий сгиба, что позволяет впоследствии обнаружить преднамеренное повреждение, так как карта сохраняет следы сгиба.

Недостатком этого устройства является относительно низкая стойкость к воздействиям внешней среды.

Наиболее близким по технической сущности к предложенной является бесконтактная смарт-карта [RU №92558 U1, G06K 19/077, 10.03.2010], выполненная в виде подложки с расположенной на ней антенной, содержащей несколько витков и два слоя карты с каждой стороны подложки, и один микрочип или один модуль, соединенный с антенной, причем антенна дополнительно включает токопроводящее соединение, замыкающее часть витков антенны, при этом токопроводящее соединение расположено на отделяемом участке смарт-карты.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая стойкость к внешней воздействиям, обусловленная относительно низкой защищенностью устройства от воздействия вредных факторов, что обусловливает относительно низкую эксплуатационную надежность.

В частности, в устройстве не предусмотрена защита от механических воздействий в процессе эксплуатации, поскольку карту необходимо периодически доставать из места хранения и прикладывать к считывателю с последующим возвратом на место хранения, что подвергает антенну и микрочип механическим воздействиям.

Кроме того, в устройстве не предусмотрена защита от влаги и агрессивных воздействий окружающей среды, что также снижает его защищенность.

Задачей изобретения является создание устройства, отличающегося более высокой стойкостью и эксплуатационной надежностью в условиях внешних механических воздействий, агрессивных воздействий окружающей среды, а также от воздействий посторонних электрических и магнитных полей.

Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности устройства.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее микрочип, размещенный на подложке, и рамочную антенну, выводы которой соединены с выводами микрочипа, согласно изобретению введен конденсатор, подключенный параллельно рамочной антенне и образующий с ней антенну устройства в виде резонансного контура, при этом подложка выполнена в виде свернутой в кольцо ленты из гибкого диэлектрического материала, на внешней поверхности которого нанесена полоса из токопроводящего материала, образующая рамочную антенну, которая вместе с микрочипом покрыта защитным покрытием, образующим герметичный корпус, при этом конец внутреннего витка подложки снабжен выступом, который сложен в сторону внешнего витка подложки, а нанесенная на нем полоса из токопроводящего материала электрически соединена с полосой из токопроводящего материала, нанесенного на конец внешнего витка подложки, причем пластинами конденсатора служат расширенные участки токопроводящего материала, размещенные по обе стороны полосы из токопроводящего материала под выступом в конце внутреннего витка подложки.

На чертеже представлена конструкция бесконтактной смарт-карты:

на фиг. 1 - общий вид бесконтактной смарт-карты;

на фиг. 2 - иллюстрация процесса изготовления бесконтактной смарт-карты;

на фиг. 3 - развертка ленты из гибкого диэлектрического материала;

на фиг. 4 - пример выполнения герметичного корпуса.

Бесконтактная смарт-карта содержит микрочип 1, размещенный на подложке 2, и рамочную антенну 3, выводы которой соединены с выводами микрочипа 1. При этом подложка 2 выполнена в виде свернутой в кольцо ленты из гибкого диэлектрического материала, на внешней поверхности которого нанесена полоса из токопроводящего материала, образующая рамочную антенну 3.

В бесконтактной смарт-карте конец внутреннего витка 4 подложки снабжен выступом, который сложен в сторону внешнего витка 6 подложки, а нанесенная на нем полоса из токопроводящего материала электрически соединена с полосой из токопроводящего материала, нанесенного на конец внешнего витка 6 подложки.

Кроме того, бесконтактная смарт-карта содержит конденсатор, подключенный параллельно рамочной антенне в виде витков токопроводящего материала на подложке 2 и образующий с ней антенну устройства в виде резонансного контура, при этом пластинами 7 конденсатора служат расширенные участки токопроводящего материала, размещенные по обе стороны полосы из токопроводящего материала под выступом в конце внутреннего витка 4 подложки.

При этом подложка 2, выполненная в виде свернутой в кольцо ленты из гибкого диэлектрического материала, на внешней поверхности которого нанесена полоса из токопроводящего материала, образующая рамочную антенну 3, вместе с микрочипом 1 покрыта защитным покрытием 8, образующим герметичный корпус.

Подложка 2 изготавливается из гибкого диэлектрического материала, например полиэтилентерефталата (ПЭТ), шириной от 2 до 4 мм, на нее наносится полоса из токопроводящего материала (например, алюминий, медь, серебро и т.п.) методом электрохимического осаждения, шириной от 0,5 до 3 мм. Толщина подложки 2 с нанесенной полосой из токопроводящего материала составляет от 0,01 до 0,1 мм. Длина подложки 2 зависит от используемого микрочипа 1 и диаметра изделия и может варьироваться от 10 до 70 см. Диаметр изделия соответствует, например, размеру кольца - украшения - от 10 до 25 мм. Количество витков, помимо параметров изделия, зависит и от типа используемого микрочипа 1 и может составлять от 2-х до 9-ти. Для размещения микрочипа в подложке 2 может быть выполнено углубление для его установки глубиной до 3 мм и шириной до 6 мм. Закрытие углубления после установки микрочипа 1 может быть произведено диэлектрическим материалом, например полимером. Параметры резонансного контура зависят от используемого микрочипа и рассчитываются под него.

Бесконтактная смарт-карта устроена следующим образом.

Бесконтактная смарт-карта, включающая встроенный микрочип 1 с технологией коммуникации ближнего поля NFC, выполнена, преимущественно, в виде кольца. Диаметр кольца может соответствовать диаметру ювелирного изделия, носимого на пальце, или диаметру ювелирного браслета, носимого на запястье. Защитное покрытие 8, которое может быть выполнено из пластика, керамики, композитных материалов и т.п., образует корпус устройства и может быть герметичными для обеспечения защиты от влаги, пыли и других неблагоприятных воздействий. Корпус устройства может быть использован в качестве ювелирного изделия в виде кольца, носимого на пальце, и обеспечивающий прочное, герметичное хранение электронных элементов устройства.

Микрочип 1 обеспечивает взаимодействие со считывателем, передавая ему кодированную информацию посредством радиосигнала. Рамочная антенна совместно с конденсатором образуют резонансный контур, являющийся антенной устройства - бесконтактной смарт-карты.

Таким образом, в предложенном изобретении достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении эксплуатационной надежности устройства.

В частности, в устройстве введена защита от механических воздействий в процессе эксплуатации, поскольку микрочип помещен в надежный корпус, что практически исключает механическое воздействие. Выполнение корпуса герметичным защищает устройство от влаги и агрессивных воздействий окружающей среды. Существенно увеличена защищенность устройства от воздействия посторонних электрических и магнитных полей, повышена его чувствительность и расширена полоса рабочих частот антенны.

Устройство обеспечивает надежную фиксацию устройства на человеческом теле без использования дополнительных аксессуаров и его ношение не требует постоянного мысленного контроля владельца, что расширяет сферу применения устройства (например, можно использовать на пляже) и уменьшает риск его потери.

Особенностью устройства является наибольшая миниатюрность по сравнению с известными аналогами, его защищенность от воздействия агрессивных сред и возможность надежной фиксации на теле.

Бесконтактная смарт-карта, содержащая микрочип, размещенный на подложке, и рамочную антенну, выводы которой соединены с выводами микрочипа, отличающаяся тем, что введен конденсатор, подключенный параллельно рамочной антенне и образующий с ней антенну устройства в виде резонансного контура, при этом подложка выполнена в виде свернутой в кольцо ленты из гибкого диэлектрического материала, на внешней поверхности которого нанесена полоса из токопроводящего материала, образующая рамочную антенну, которая вместе с микрочипом покрыта защитным покрытием, образующим герметичный корпус, при этом конец внутреннего витка подложки снабжен выступом, который сложен в сторону внешнего витка подложки, а нанесенная на нем полоса из токопроводящего материала электрически соединена с полосой из токопроводящего материала, нанесенного на конец внешнего витка подложки, причем пластинами конденсатора служат расширенные участки токопроводящего материала, размещенные по обе стороны полосы из токопроводящего материала под выступом в конце внутреннего витка подложки.



 

Похожие патенты:

Раскрыто антенное устройство, составленное по меньшей мере из первой, второй и третьей проводящих металлических пластин, размещенных в конфигурации параллелепипеда.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к всенаправленным вертикально поляризованным антеннам. Всенаправленная кольцевая антенна содержит основание, изолятор, коаксиальную линию питания, разомкнутый кольцевой проводник, одним концом соединенный с основанием, и переменный конденсатор, включенный между другим концом кольцевого проводника и основанием.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в антенных решетках. Технический результат - обеспечение согласования устройства в широком диапазоне частот, уменьшение коэффициента отражения и габаритов устройства.

Использование: антенная техника. Сущность: антенна Вивальди содержит диэлектрическую подложку, металлический слой, щель, выполненную в металлическом слое с расширяющимися стенками вдоль продольного направления и образующую раскрыв антенны, линзу, установленную в раскрыве антенны и выполненную из рассеивателей.

Изобретение относится к СВЧ-технике. Технический результат - снижение потерь принимаемой энергии при использовании заявленного микрополоскового излучателя в антенных решетках и повышение стабильности коэффициента стоячей волны по напряжению.

Изобретение относится к антеннам. Антенна содержит диэлектрическую пластинку с первой и второй противолежащими поверхностями и проводящей дорожкой, сформированной на этой пластинке.

Использование: изобретение относится к радиотехнике, а именно к микрополосковым антеннам метрового диапазона. Может быть использовано при изготовлении приемопередающих антенн различных радиотехнических систем, в частности для космических аппаратов.

Изобретение относится к микрополосковым антеннам. Технический результат - улучшение направленности широкополосной микрополосковой антенны с сохранением ее относительно небольших размеров.

Изобретение относится к антенной технике. Антенна Кассегрена состоит из большого и малого параболических зеркал, выполняющих функцию рефлекторов и обладающих единой осью вращения, причем малое параболическое зеркало-рефлектор является гиперболической отражательной поверхностью по отношению к большому параболическому зеркалу-рефлектору.

Изобретение относится к антенне устройства для контроля и диагностики линии энергоснабжения. Сущность: антенный блок, смонтированный на устройстве для контроля и диагностики линии энергоснабжения, включает несущую часть, выполненную из изоляционного диэлектрического материала заданной толщины с криволинейной формой внешней и внутренней поверхности, антенный излучатель в форме криволинейной поверхности, расположенной вдоль внешней поверхности несущей части, заземляющий элемент в форме криволинейной поверхности, расположенной вдоль внутренней поверхности несущей части, и возбуждающую часть, проходящую через несущую часть для электрического подключения антенного излучателя и заземляющего элемента.

Группа изобретений относится к конструкции пластикового брелока с полноцветной печатью, оснащенного встроенной RFID-меткой, и к способу его изготовления. Пластиковый брелок выполнен с полноцветной печатью и оснащен встроенной RFID-меткой, выполнен прямоугольной формы и имеет сквозное круглое отверстие под кольцо.

Изобретение относится к конструкции бесконтактной смарт-карты. Технический результат - обеспечение возможности активации дополнительных меток в необходимый для пользователя момент времени, определяемый условиями использования смарт-карты.

Изобретение относится к области бесконтактных средств коммуникации для аутентификации. Техническим результатом является увеличение радиуса действия коммуникации.

Изобретение относится к системам и способам информации о продукте. Технический результат заключается в предоставлении достоверной информации о потребительских товарах, имеющих срок полезной службы.

Варианты осуществления данного изобретения относятся к платежным картам и способам для изготовления платежных карт. Технический результат – снижение уровня накапливаемого картой электростатического заряда.

Изобретение относится к системам и способам обеспечения информации о продукте. Технический результат – обеспечение достоверной информации о продукте.

Настоящее изобретение относится к конструкции смарт-карты с двойным интерфейсом и способу ее изготовления. Заявлена группа изобретений, включающая смарт-карту с двойным интерфейсом и способ изготовления смарт-карты с двойным интерфейсом.

Изобретение относится к передаче данных и может быть использовано при обмене данными между ИС меткой и внешним устройством без соприкосновения с внешним устройством.

Изобретение относится к радиочастотным идентификаторам. Технический результат - эффективная передача данных.

Изобретение относится к средствам идентификации продуктов. Технический результат заключается в повышении точности данных о продукте.

Изобретение относится к конструкциям бесконтактных смарт-карт. Сущность изобретения - устройство содержит микрочип, размещенный на подложке, и рамочную антенну, выводы которой соединены с выводами микрочипа, а также конденсатор, подключенный параллельно рамочной антенне и образующий с ней антенну устройства в виде резонансного контура, при этом подложка выполнена в виде свернутой в кольцо ленты из гибкого диэлектрического материала, на внешней поверхности которого нанесена полоса из токопроводящего материала, образующая рамочную антенну, которая вместе с микрочипом покрыта защитным покрытием, образующим герметичный корпус, при этом конец внутреннего витка подложки снабжен выступом, который сложен в сторону внешнего витка подложки, а нанесенная на нем полоса из токопроводящего материала электрически соединена с полосой из токопроводящего материала, нанесенного на конец внешнего витка подложки, причем пластинами конденсатора служат расширенные участки токопроводящего материала, размещенные по обе стороны полосы из токопроводящего материала под выступом в конце внутреннего витка подложки. В изобретении достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении эксплуатационной надежности. 4 ил.

Наверх