CN100514350C - 一种用于第二代居民身份证的检测方法及其设备 - Google Patents

Abstract

一种用于第二代居民身份证的检测方法及其设备，涉及微电子领域的非接触式IC卡技术。本发明设备包括主控电路单元、射频载波频率控制单元、射频场强与载波调制深度控制单元以及射频功率放大单元。其结构特点是，所述主控电路单元的输入端与计算机的输出连接。主控电路单元分别通过射频载波频率控制单元与射频场强与载波调制深度控制单元连接到射频功率放大单元。射频功率放大单元的输出连接天线。本发明能完成对第二代居民身份证非接触式IC卡电性能的检测，具有使用方便、检测精确的特点。

Description

一种用于第二代居民身份证的检测方法及其设备

技术领域

本发明涉及微电子领域的非接触式IC卡技术，特别是用于检测第二代居民身份证非接触式IC卡的检测方法及其装置。

背景技术

第二代居民身份证采用的是非接触式IC卡，基于ISO/IEC 14443Type-B邻近式非接触式IC卡标准进行设计。在ISO/IEC 14443标准中定义了非接触式IC卡的物理特性和电特性，其中的电特性包括场强、载波频率、调制深度等指标。这些指标要求非接触式IC卡应能在1.5A/m-7.5A/m的磁场强度，13.553-13.567MHz的载波频率以下，以及调制深度为8-14％的条件下正常工作。只有符合上述标准的要求，才能保证非接触式IC卡与相关读写机器匹配。

随着第二代居民身份证项目的全面启动，大量的第二代居民身份证面临着一个检测标定的问题。而现有的检验设备基本只对环境、物理特性等进行检验，而对非接触式I卡的电特性，除进行静电、交变电磁场等常规实验外，无法对规范中要求的场强、载波频率、调制深度等进行测试。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种使用方便、检测精确的用于第二代居民身份证的检测方法及其设备。这种检测设备能通过对磁场强度、载波频率、调制深度大小的调整实现对第二代居民身份证非接触式IC卡的电性能检测。

为了实现上述的发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种用于第二代居民身份证的检测方法，它包括使用计算机、主控电路单元、射频载波频率控制单元、射频场强与载波调制深度控制单元、射频功率放大单元以及天线，其主要步骤为：

①主控电路单元接收计算机发出的控制指令，并分别输出频率控制信号给射频载波频率控制单元以及电压控制信号和待调数据信号给射频场强与载波调制深度控制单元。

②射频载波频率控制单元输出不同的频率给射频功率放大单元控制输出频率参数的变化，射频场强与载波调制深度控制单元输出不同的电压给射频功率放大单元控制输出磁场强度参数的变化以及进行调制深度的调整。

③根据输出的频率参数、磁场强度参数以及调制深度的变化，实现在不同电参数下对第二代居民身份证IC卡片的检测。

在上述检测方法中，所述频率参数的变化是在射频载波频率控制单元内通过设置的三选一开关分别选择13.56MHz、13.553MHz和13.567MHz的三个晶振的频率输出给射频功率放大单元。

在上述检测方法中，所述磁场强度参数的变化是由主控电路单元输出两路电压控制信号给射频场强与载波调制深度控制单元得到两路不同的输出电压，并由主控电路单元输出的待调数据信号控制二选一开关选择任一电压输出给射频功率放大单元。

在上述检测方法中，所述对调制深度的调整是在两路不同的输出电压中任一路电压不变的情况下，通过电压控制信号控制另一路电压输出的变化，使射频功率放大单元的输出幅度不同。

实现上述检测方法的设备，它包括主控电路单元、射频载波频率控制单元、射频场强与载波调制深度控制单元以及射频功率放大单元。其结构特点是，所述主控电路单元的输入端与计算机的输出连接。主控电路单元分别通过射频载波频率控制单元与射频场强与载波调制深度控制单元连接到射频功率放大单元。射频功率放大单元的输出连接天线。

在上述检测设备中，所述射频载波频率控制单元内置有多选一开关。多选一开关的输入端分别连接不同频率的晶振，多选一开关的输出端作为射频功率放大单元的频率源。

在上述检测设备中，所述多选一开关为三选一开关，三个晶振的频率分别为13.56MHz、13.553MHz和13.567MHz。

在上述检测设备中，所述射频场强与载波调制深度控制单元内置有可调电压源一、可调电压源二和二选一开关。二选一开关的数据输入端分别连接可调电压源一和可调电压源二。二选一开关的控制输入端连接主控电路单元，二选一开关的输出端作为射频功率放大单元的电源。

在上述检测设备中，所述主控电路单元采用RS232接口与计算机的输出连接，主控电路单元使用的芯片型号为AT89C52和MAX3232。

在上述检测设备中，所述射频场强与载波调制深度控制单元中的可调电压源一和可调电压源二中均使用型号为LM317的芯片和型号为MCP41010的数字电位器。

在上述检测设备中，所述射频功率放大单元中使用的功率放大三极管的型号为FDV301。

本发明由于采用了上述的方法和结构，在计算机的控制下，输出不同的频率、电压给射频功率放大单元，实现输出载波频率、磁场强度和调制深度的调整，从而完成对第二代居民身份证非接触式IC卡电性能的检测，具有使用方便、检测精确的特点。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是本发明设备的方框原理图；

图2是实施例中主控电路单元的结构示意图；

图3是实施例中射频载波频率控制单元的结构示意图；

图4是实施例中射频场强与载波调制深度控制单元的结构示意图；

图5是实施例中主控电路单元的电路连接图；

图6是实施例中射频场强与载波调制深度控制单元的电路连接图；

图7是实施例中射频功率放大单元的电路连接图。

具体实施方式

参看图1至图4，本发明设备包括主控电路单元1、射频载波频率控制单元2、射频场强与载波调制深度控制单元3以及射频功率放大单元4。主控电路单元1的输入端采用RS232接口与计算机5的输出连接。主控电路单元1分别通过射频载波频率控制单元2、射频场强与载波调制深度控制单元3与射频功率放大单元4连接。射频载波频率控制单元2内置有三选一开关7，三选一开关7的输入分别连接频率为13.56MHz、13.553MHz和13.567MHz的晶振，其输出作为射频功率放大单元4的频率源。射频场强与载波调制深度控制单元3内置有可调电压源一8、可调电压源二9和二选一开关10。二选一开关10的数据输入端分别连接可调电压源一8和可调电压源二9，二选一开关10的控制输入端连接主控电路单元1。二选一开关10的输出端作为射频功率放大单元4的电源。射频功率放大单元4的输出连接天线6。

参看图5至图7，主控电路单元1使用的芯片型号为AT89C52和MAX3232，射频场强与载波调制深度控制单元3中的可调电压源一8和可调电压源二9中均使用型号为LM317的芯片和型号为MCP41010的数字电位器，射频功率放大单元4中使用的功率放大三极管的型号为FDV301。

本发明设备使用时的步骤为：

①主控电路单元1通过RS232接口接收计算机5发出的控制指令，然后分别输出频率控制信号给射频载波频率控制单元2以及电压控制信号和待调数据信号给射频场强与载波调制深度控制单元3。

②射频载波频率控制单元2内通过设置的三选一开关7分别选择13.56MHz、13.557MHz和13.567MHz的三个晶振的频率输出给射频功率放大单元4，控制射频功率放大单元4输出频率参数的变化。

③主控电路单元1输出的一路电压控制信号一控制射频场强与载波调制深度控制单元3内的可调电压源一8，使可调电压源一8的输出电压为A，主控电路单元1输出的另一路电压控制信号二控制可调电压源二9，使可调电压源二9的输出电压为B。主控电路单元1输出待调数据信号作为二选一开关10的控制信号，使得待调数据信号为1时，输出电压A，待调数据信号为0时，输出电压B。输出电压作为射频功率放大单元4的电源，射频功率放大单元4电源电压的变化使其输出场强发生变化，即实现了对磁场强度的调整。

④在可调电压源一8不变的情况下，通过电压控制信号二改变可调电压源二9的输出电压B。使射频功率放大单元4的输出幅度不同，即实现了对调制深度的调整。

⑤射频功率放大单元4通过连接的天线6将经过调整的频率参数、磁场强度参数以及调制深度发射出去，实现在不同电参数下对第二代居民身份证IC卡片的检测。

Claims (11)

1、一种用于第二代居民身份证的检测方法，它包括使用计算机、主控电路单元、射频载波频率控制单元、射频场强与载波调制深度控制单元、射频功率放大单元以及天线，其主要步骤为：

①主控电路单元接收计算机发出的控制指令，并分别输出频率控制信号给射频载波频率控制单元以及电压控制信号和待调数据信号给射频场强与载波调制深度控制单元；

②射频载波频率控制单元输出不同的频率给射频功率放大单元控制输出频率参数的变化，射频场强与载波调制深度控制单元输出不同的电压给射频功率放大单元控制输出磁场强度参数的变化以及进行调制深度的调整；

③根据输出的频率参数、磁场强度参数以及调制深度的变化，实现在不同电参数下对第二代居民身份证IC卡片的检测。

2、根据权利要求1所述的用于第二代居民身份证的检测方法，其特征在于，所述频率参数的变化是在射频载波频率控制单元内通过设置的三选一开关分别选择13.56MHz、13.553MHz和13.567MHz的三个晶振的频率输出给射频功率放大单元。

3、根据权利要求1所述的用于第二代居民身份证的检测方法，其特征在于，所述磁场强度参数的变化是由主控电路单元输出两路电压控制信号给射频场强与载波调制深度控制单元得到两路不同的输出电压，并由主控电路单元输出的待调数据信号控制二选一开关选择任一电压输出给射频功率放大单元。

4、根据权利要求1所述的用于第二代居民身份证的检测方法，其特征在于，所述对调制深度的调整是在两路不同的输出电压中任一路电压不变的情况下，通过电压控制信号控制另一路电压输出的变化，使射频功率放大单元的输出幅度不同。

5、实现权利要求1所述的用于第二代居民身份证检测方法的设备，它包括主控电路单元(1)、射频载波频率控制单元(2)、射频场强与载波调制深度控制单元(3)以及射频功率放大单元(4)，其特征在于，所述主控电路单元(1)的输入端与计算机(5)的输出连接，主控电路单元(1)分别通过射频载波频率控制单元(2)与射频场强与载波调制深度控制单元(3)连接到射频功率放大单元(4)，射频功率放大单元(4)的输出连接天线(6)。

6、根据权利要求5所述的用于第二代居民身份证的检测设备，其特征在于，所述射频载波频率控制单元(2)内置有多选一开关(7)，多选一开关(7)的输入端分别连接不同频率的晶振，多选一开关(7)的输出端作为射频功率放大单元(4)的频率源。

7、根据权利要求6所述的用于第二代居民身份证的检测设备，其特征在于，所述多选一开关(7)为三选一开关，三个晶振的频率分别为13.56MHz、13.553MHz和13.567MHz。

8、根据权利要求5所述的用于第二代居民身份证的检测设备，其特征在于，所述射频场强与载波调制深度控制单元(3)内置有可调电压源一(8)、可调电压源二(9)和二选一开关(10)，二选一开关(10)的数据输入端分别连接可调电压源一(8)和可调电压源二(9)，二选一开关(10)的控制输入端连接主控电路单元(1)，二选一开关(10)的输出端作为射频功率放大单元(4)的电源。

9、根据权利要求5所述的用于第二代居民身份证的检测设备，其特征在于，所述主控电路单元(1)采用RS232接口与计算机(5)的输出连接，主控电路单元(1)使用的芯片型号为AT89C52和MAX3232。

10、根据权利要求8所述的用于第二代居民身份证的检测设备，其特征在于，所述射频场强与载波调制深度控制单元(3)中的可调电压源一(8)和可调电压源二(9)中均使用型号为LM317的芯片和型号为MCP41010的数字电位器。

11、根据权利要求5所述的用于第二代居民身份证的检测设备，其特征在于，所述射频功率放大单元(4)中使用的功率放大三极管的型号为FDV301。

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