基于RFID立体异形天线地检票机 【技术领域】
本发明涉及一种应用在轨道交通中的自动售检票系统，更具体的说，涉及检票系统中检票机票卡读写器天线的改进。
背景技术
目前，轨道交通中的检票机涉及到的射频识别系统均为近场工作模式下的高频RFID系统，采用感应耦合模式进行通信，导致识别距离较短，对于需要较大识别距离的检票机来说，增加识别距离比较困难。
其次，检票机对单张车票处理时间和通过能力(人/min)等性能要求越来越高，很多厂家通过改进软件或重新设计控制系统来达到这个目标，成本大大增加，但效果并不显著。在单张车票处理时间中，RFID读写器对车票的预读和写卡过程占据了绝大部分时间，按照无接触IC票卡的国际标准要求，这些时间又是很难缩减的。
最后，对于空间狭小，部分外壳和机架又必须是金属的检票机来说，如何减少周围金属环境对读写器天线的电磁干扰，增加票卡正确读取率，提高通过能力也是一个难于处理的问题。
【发明内容】
为了解决现有技术的上述不足，本发明提供了一种基于RFID立体异形天线的检票机，利用空间关系增强磁场，从而大大增加了识别距离；利用乘客在检票时沿着外壳流线移动的时序关系，提前预读，大大缩减了单张车票处理时间；通过材料选取和合理安装，很好地解决了金属外壳及支架对读写器天线的电磁干扰，提高了通过能力。
为了达到上述目的，本发明一种基于RFID立体异形天线的检票机，包括机壳及机壳内的读卡器。机壳包括前部向前下方倾斜的弧形比肩面以及比肩面上端设置的票卡入口。读卡器包括由印制电路板制成共用一对馈电线的预读天线和写卡天线。其中，写卡天线水平设置于票卡入口的后下方，使得从票卡入口送入的票卡正处于写卡天线的辐射范围内；而预读天线位于比肩面的下方，且与比肩面的走向一致设置；预读天线后端连接于位于下方写卡天线的前端。
优选方式下，本发明基于RFID立体异形天线的检票机，改进在于，预读天线的后端部分与写卡天线的前端部分在竖向投影面上有重合区域。而且写卡天线由下方边缘垂直设置的板状实体支架支撑；支架优选铝合金材质。
本发明主要应用于城市轨道交通自动售检票、城市公交售检票以及其他涉及到票卡读写的相关领域。其有益效果在于：在不改变现有技术检票机外形、功能、成本的前提下，利用一种RFID异形天线增加了票卡识别距离，缩短了车票处理时间，改善了车票读写通过率，提高了检票机的通过能力。因此本发明的检票机具有检票通过能力强、使用效率高、设备成本低的特点。
【附图说明】
图1是现有技术下检票机的外观结构示意图；
图2是本发明检票机中RFID异形天线设置的立体结构示意图；
图3是图2中天线部分的结构示意图。
【具体实施方式】
如图1所示检票机的机壳结构，包括前部向前下方倾斜的弧形比肩面3以及比肩面3上端设置的票卡入口4。
如图1和2所示，检票机的机壳内设置有读卡器。所述读卡器设置有一对RFID立体异形天线，由预读天线1和写卡天线2两部分组成，均由印制电路板制作，它们共用一对馈电线。预读天线1与检票机机壳比肩面3大致平行；写卡天线2与水平面平行。由于预读天线1平面有倾斜，与写卡天线2平面呈一个夹角，两部分天线首尾相连，连接方式如图2和3所示，预读天线1在写卡天线2前端的上方位置。由于是在一个供电回路内，预读天线1产生的垂直方向磁场和写卡天线2产生的磁场在两个天线交接处叠加，增强了这个范围的磁场，而这个范围正是预读票卡的主要区域，从而大大增加了识别距离。
乘客检票时，首先将票卡从比肩面3上方插入票卡入口处4，这样票卡在插入入口处4的过程中，通过预读天线1已经完成了对票卡的预读功能，票卡进入票卡入口处4之后，自动送入写卡天线2所在辐射范围区域，在这个区域内完成写卡功能。大大缩短了单张车票处理时间，也提高了通过能力。
现有技术下的检票机，由于空间狭小，RFID立体天线非常靠近金属环境，金属对RFID电磁波主要表现为反射性和屏蔽性，为了使金属的电磁干扰降为最低，除了增加距离以外，特别选用了弱导磁金属材料作为固定支架和外壳。写卡天线2的固定支架5选用铝合金材质，是一块板状实体支架，与写卡天线2互相垂直，位于写卡天线2边缘处下方，这样当写卡天线2辐射场中对固定支架5的入射电磁波被反射时，反射波产生的电场与原来的电场垂直，因此不会影响原电场对票卡的感应强度；同时由于铝合金属于弱导磁金属，入射波形成的涡流很小，由涡流产生的电磁波也很小，忽略不计。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。