[發(fā)明專利]一種SIM卡及其射頻識(shí)別系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110172713.2
• 申請(qǐng)日: 2011-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN102810177A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉若鵬;徐冠雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06K19/077
• 分類號(hào): G06K19/077;G06K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)支付領(lǐng)域，尤其涉及一種SIM卡及其射頻識(shí)別系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和信息技術(shù)的日新月異變化，我國擁有手機(jī)等可通信的設(shè)備的人數(shù)以達(dá)到7億。在可通信設(shè)備中加入支付功能能夠減少人們隨身攜帶錢包的不便并使得人們享受隨時(shí)隨地支付的便捷，因此，移動(dòng)支付受到越來越多的重視，并在可預(yù)見的未來具有廣闊的商業(yè)發(fā)展空間。

目前已有的在SIM卡上集成射頻識(shí)別功能以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付的SIM卡均存在一個(gè)問題：用于接收和發(fā)射信號(hào)的天線較大，不能適應(yīng)SIM卡小型化的要求。根據(jù)傳統(tǒng)的天線理論，天線的尺寸為所需響應(yīng)電磁波波長(zhǎng)的四分之一，因此根據(jù)傳統(tǒng)理論設(shè)計(jì)的天線，其尺寸被電磁波波長(zhǎng)限制，不可自由調(diào)節(jié)。現(xiàn)有技術(shù)中存在一個(gè)解決方案，即將天線設(shè)置于SIM卡模塊之外，例如設(shè)置于手機(jī)外殼上，但此種做法無疑增加了手機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的成本且設(shè)置于SIM卡模塊外的天線也容易損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種集成有尺寸不受電磁波波長(zhǎng)限制且更加小型化的超材料射頻天線的SIM卡及具有該SIM卡的射頻識(shí)別系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提出一種SIM卡，其包括：信號(hào)感應(yīng)和接收模塊、SIM卡主控模塊、射頻收發(fā)模塊，還包括超材料射頻天線，所述SIM卡主控模塊處理所述信號(hào)感應(yīng)和接收模塊接收到的信號(hào)，所述SIM卡主控模塊的指令和數(shù)據(jù)通過所述射頻收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換后通過所述超材料射頻天線發(fā)送出去，所述射頻收發(fā)模塊還通過所述超材料射頻天線接收外部設(shè)備的指令和數(shù)據(jù)并交由所述SIM卡主控模塊處理；所述超材料射頻天線包括第一介質(zhì)基板以及覆蓋于所述第一介質(zhì)基板上的第二介質(zhì)基板；所述第一介質(zhì)基板一側(cè)表面上設(shè)置有金屬片以及圍繞所述金屬片設(shè)置的饋線，所述饋線以耦合方式饋入所述金屬片，且所述金屬片上鏤空有微槽結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述SIM卡還包括卡基板，所述信號(hào)感應(yīng)和接收模塊、所述SIM卡主控模塊、所述射頻收發(fā)模塊和所述超材料射頻天線均一體封裝于所述卡基板內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述微槽結(jié)構(gòu)包括互補(bǔ)式開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)、互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)、開口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、雙開口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、互補(bǔ)式彎折線結(jié)構(gòu)以及通過前面幾種結(jié)構(gòu)衍生、復(fù)合、組合或組陣得到的微槽結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述第一介質(zhì)基板由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成；或者所述第一介質(zhì)基板材質(zhì)與所述卡基板材質(zhì)相同。

進(jìn)一步地，所述第二介質(zhì)基板由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成。

進(jìn)一步地，所述饋線與所述金屬片之間設(shè)置有可短接點(diǎn)，所述可短接點(diǎn)電連接所述饋線與所述金屬片使得所述饋線以感性耦合方式饋入所述金屬片。

進(jìn)一步地，所述微槽結(jié)構(gòu)通過蝕刻、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻形成于所述金屬片上。

進(jìn)一步地，所述SIM卡還包括接口模塊，所述接口模塊與所述SIM卡主控模塊電連接使得所述SIM卡通過所述接口模塊與移動(dòng)終端交換數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述移動(dòng)終端使用GSM、CDMA、3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)。

本發(fā)明還提供一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括閱讀器以及應(yīng)答器，所述應(yīng)答器為上述任意一項(xiàng)所述的SIM卡。

本發(fā)明將超材料射頻天線應(yīng)用于射頻SIM卡中，由于超材料射頻天線尺寸不受限于電磁波波長(zhǎng)且不需要額外配置阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，使得SIM卡上更易集成該天線，且該天線在SIM卡工作頻段依然保持優(yōu)良的性能和小型的尺寸。并且本發(fā)明SIM卡上的超材料射頻天線還在第一介質(zhì)基板上覆蓋第二介質(zhì)基板，兩塊介質(zhì)基板之間形成耦合電容使得超材料射頻天線工作在低頻時(shí)無需增長(zhǎng)饋線長(zhǎng)度，進(jìn)一步減小了超材料射頻天線的體積。

附圖說明

圖1為本發(fā)明SIM卡上超材料射頻天線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為互補(bǔ)式開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2b所示為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2c所示為開口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2d所示為雙開口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2e所示為互補(bǔ)式彎折線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3a為圖2a所示的互補(bǔ)式開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)其幾何形狀衍生示意圖；

圖3b為圖2a所示的互補(bǔ)式開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)其擴(kuò)展衍生示意圖；

圖4a為三個(gè)圖2a所示的互補(bǔ)式開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4b為兩個(gè)圖2a所示的互補(bǔ)式開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)與圖5b所示為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)的復(fù)合示意圖；