[發(fā)明專利]帶天線的蘋果手機(jī)全卡方案SIM卡的卡托

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410060046.2
• 申請(qǐng)日: 2014-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN103762411A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菅洪彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海坤銳電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/24
• 分類號(hào): H01Q1/24;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q7/06;H04M1/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及手機(jī)支付，特別是一種帶天線的蘋果手機(jī)全卡方案的SIM卡的卡托。

背景技術(shù)

移動(dòng)支付業(yè)務(wù)(Mobile?money)將成為未來(lái)幾年最重要的發(fā)展趨勢(shì)之一，將為全球范圍的用戶帶來(lái)新的益處，并對(duì)電信行業(yè)、科技行業(yè)和金融服務(wù)等行業(yè)帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。目前，移動(dòng)支付技術(shù)現(xiàn)存的方案：雙界面SIM卡方案(DI-SIM)、近場(chǎng)通信方案(Near?Field?Communication，簡(jiǎn)稱NFC)和45GHz的RFSIM方案。

NFC方案：

NFC由飛利浦、諾基亞、索尼等廠商聯(lián)合提出。它在單一芯片上結(jié)合射頻讀卡器、非接觸卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的功能，是一種短距離無(wú)線通信技術(shù)。NFC采用13.56MHz作為通信頻率標(biāo)準(zhǔn)，兼容ISO14443、ISO15693等射頻標(biāo)準(zhǔn)，作用距離10厘米左右，數(shù)據(jù)傳輸速度可以選擇106Kb/s、212Kb/s或424Kb/s。NFC芯片裝在閱讀器天線外殼上，手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)電子支付和讀取其他NFC設(shè)備或標(biāo)簽的信息。NFC芯片與SIM芯片由SWP協(xié)議連接。SWP（C6）一根信號(hào)線上基于電壓和負(fù)載調(diào)制原理實(shí)現(xiàn)全雙工通訊，可以實(shí)現(xiàn)SIM卡在ISO7816界面定義下同時(shí)支持7816和SWP兩個(gè)接口，并預(yù)留了擴(kuò)展第三個(gè)高速（USB）接口的引腳（C4、C8）。SWP系統(tǒng)地定義了從物理層、鏈路層到應(yīng)用層的多層協(xié)議，并已成為ETSI標(biāo)準(zhǔn)。

NFC手機(jī)有三種工作模式：

非接觸式卡模擬模式：NFC手機(jī)可以模擬成一個(gè)非接觸式卡被讀/寫，它只在其他設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中被動(dòng)響應(yīng)。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式：NFC手機(jī)與其他設(shè)備雙方都主動(dòng)發(fā)出射頻場(chǎng)來(lái)建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。

讀寫器模式：NFC手機(jī)作為一個(gè)讀寫器，主動(dòng)發(fā)出自己的射頻場(chǎng)去識(shí)別和讀/寫別的NFC設(shè)備。

雙界面SIM卡：

雙界面SIM卡是在傳統(tǒng)的SIM卡中加入非接觸射頻接口，將提供能量耦合和數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€集成在手機(jī)或者柔性電路板上，通過(guò)接觸式界面處理傳統(tǒng)GSM命令，采用非接觸式界面提供電子支付等增值服務(wù)。

目前的主流雙界面SIM卡移動(dòng)支付解決方案能實(shí)現(xiàn)各種非接觸移動(dòng)應(yīng)用，比如非接觸移動(dòng)支付、電子錢包、PBOC借記/貸記以及其他各種非電信應(yīng)用。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有下列結(jié)構(gòu)：

一）將SIM天線和電路都集成在SIM卡上；

二）將電路集成在SIM卡內(nèi)，天線引出放置在手機(jī)或者手機(jī)電池背面；

三）電路和天線都在SIM卡之外，比如摩托羅拉的I－SIM方案,以及SIMpass方案。

上述方案都是采用無(wú)源的負(fù)載調(diào)制形式使得手機(jī)向讀寫器傳遞信號(hào)的，最近也有SIM卡主動(dòng)發(fā)射的有緣負(fù)載調(diào)制形式，使得SIM卡內(nèi)的天線就可以和讀寫器之間的通信，稱之為SIM卡全卡方案NFC。但是由于SIM卡的供電電流有限，以及不同的手機(jī)的SIM卡的對(duì)天線發(fā)射的信號(hào)的屏蔽不同，使得手機(jī)適應(yīng)性不高，主要適應(yīng)SIM卡在電池外面的手機(jī)。

針對(duì)蘋果這類手機(jī)SIM卡屏蔽強(qiáng)的手機(jī)，沒(méi)有預(yù)先設(shè)計(jì)NFC的類型，有公司采用改裝SIM卡和SIM卡的卡座形式，在SIM卡的卡座外面采用觸電的形式與外面的放置在手機(jī)被蓋上的天線連接的雙界面卡的形式實(shí)現(xiàn)手機(jī)的NFC功能。但是由于是采用接觸式的觸點(diǎn)方式，將會(huì)產(chǎn)生使用時(shí)間長(zhǎng)了接觸不良等問(wèn)題。

表1SIM卡尺寸列表

表1是SIM卡尺寸列表，顯然SIM卡的尺寸越來(lái)越小，即便不考慮手機(jī)對(duì)SIM卡的屏蔽，小尺寸的SIM卡內(nèi)部天線在于讀寫器的天線之間通信，由于是采用手機(jī)支付是采用的13.56MHz的磁性通信模式，通信信號(hào)的強(qiáng)度與耦合系數(shù)成正比，耦合系數(shù)與面積成正比，面積越小，兩者之間的通信信號(hào)強(qiáng)度越低。

圖1是Ihone手機(jī)內(nèi)部的SIM卡卡槽圖片，顯示SIM卡的卡槽部分是金屬覆蓋的。圖2蘋果手機(jī)的SIM卡側(cè)面邊緣圖片，顯示側(cè)面邊緣以及卡托外側(cè)圖片，表示手機(jī)四周是金屬框。而圖3是蘋果SIM卡卡槽的正面、反面圖片，顯示SIM卡的卡托也是金屬結(jié)構(gòu)。這樣在SIM卡內(nèi)部的天線就會(huì)造成天線被四周的金屬包圍，而讀頭的天線是磁場(chǎng)的線圈結(jié)構(gòu)，與之通信必然涉及線圈結(jié)構(gòu)的SIM卡天線，即便采用SIM有源發(fā)射磁場(chǎng)的形式，該天線產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)被周邊的金屬渦流抵消絕大部分。因此被閱讀器的讀頭天線接受到并且正確通信的幾率非常低。