一种具有射频识别功能的手机卡制造技术

本发明专利技术提供一种具有射频识别功能的手机卡，该手机卡中增加了信号接收和发射处理芯片以及天线匹配电路，并且在天线中设置L型的铁氧体磁芯。所述天线匹配电路可以通过调整自身的电阻值和电容值，使发射信号和接收信号的效率达到最大化。另外L型磁芯天线可以增加读卡器天线匹配和抗金属干扰，采用L型铁氧体磁芯可以使纵横两个方向的磁力线均能穿过天线内部，这样将增加信号强度，提高通信质量。本发明专利技术提供的手机卡中的PCB天线与现有技术中的柔性PCB天线不同，现有技术中SIMPass天线方案的柔性PCB板天线需要叠入手机内，多次折叠后容易毁坏；而本发明专利技术中的PCB天线不需要折叠。本发明专利技术提供的手机卡可以很好地完成近场支付的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有射频识别功能的手机卡
本专利技术涉及手机智能卡
，特别涉及一种具有射频识别功能的手机卡。
技术介绍
随着近场支付功能应用的越来越广泛，其使用环境也越来越复杂。第一，对应用的尺寸要求越来越小，如需要集成在手机SIM卡内或手机SD卡内；第二，需要在SIM卡靠近金属的条件下正常工作。目前手机SIM卡托的结构均为金属材质；第三，需要SIM卡置于手机电池里面，射频信号仍能穿透电池。目前现有的SIM卡和SD卡设计无法很好满足以上工作条件和环境的要求。现有技术中，在手机13.56M非接触支付应用中采用两个方案：一种是SIMPass天线方案，即从SIM卡外接上柔性PCB板天线；第二种是定制的NFC手机，事先在手机外壳内设计天线。但是以上两种方案都存在其自身的缺点，其中，SIMPass天线方案的柔性PCB板天线需要叠入手机内，多次折叠后容易毁坏；而NFC定制手机的方案，则需要手机生产商和通信运营商合作才可以实施，而用户无法自由选择所需要的手机。这样为用户带来很大的局限性。因此，如何提供一种具有良好近场支付功能的SIM卡、SD卡以及手机是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有射频识别功能的手机卡，具有良好的近场支付功能。本专利技术提供一种具有射频识别功能的手机卡，包括：非接触通信芯片、信号接收和发射处理芯片、天线匹配电路、L型磁芯天线和PCB天线；所述非接触通信芯片，用于完成手机通信功能，还用于对所述信号接收和发射处理芯片进行控制；所述信号接收和发射处理芯片，用于将所述非接触通信芯片发送的信号放大后传送给射频RF天线，并将RF天线接收的信号传送回所述非接触通信芯片；所述天线匹配电路与所述信号接收和发射处理芯片相连接，用于对所述信号接收和发射处理芯片接收的信号以及发射的信号进行效率匹配；所述L型磁芯天线包括L型铁氧体磁芯和天线线圈；所述天线线圈的一端连接所述天线匹配电路，另一端连接所述PCB天线；所述PCB天线布局在手机卡的最外圈。优选地，所述信号接收和发射处理芯片与所述天线匹配电路集成在一起。优选地，还包括电源自动控制电路，该电源自动控制电路与所述信号接收和发射处理芯片与所述天线匹配电路均集成在一起。优选地，所述天线匹配电路包括串联和/或并联的电阻和电容。优选地，所述手机卡为SIM卡，所述L型磁芯天线的一个边与SIM卡的一个边相平行。本专利技术还提供一种具有射频识别功能的手机卡，包括：存储芯片、控制芯片、非接触通信芯片、信号接收和发射处理芯片、天线匹配电路、L型磁芯天线和PCB天线；所述存储芯片连接所述控制芯片，所述存储芯片用于存储手机中的信息；所述非接触通信芯片连接所述控制芯片，所述非接触通信芯片用于完成手机通信功能，还用于对所述信号接收和发射处理芯片进行控制；所述控制芯片，用于对所述存储芯片和非接触通信芯片进行控制；所述信号接收和发射处理芯片，用于所述将非接触通信芯片发送的信号放大后传送给射频RF天线，并将RF天线接收的信号传送回所述非接触通信芯片；所述天线匹配电路与所述信号接收和发射处理芯片相连接，用于对所述信号接收和发射处理芯片接收的信号以及发射的信号进行效率匹配；所述L型磁芯天线包括L型铁氧体磁芯和天线线圈；所述天线线圈的一端连接所述天线匹配电路，另一端连接所述PCB天线；所述PCB天线布局在手机卡的最外圈。优选地，所述信号接收和发射处理芯片与所述天线匹配电路集成在一起。优选地，还包括电源自动控制电路，该电源自动控制电路与所述信号接收和发射处理芯片与所述天线匹配电路均集成在一起。优选地，所述天线匹配电路包括串联和/或并联的电阻和电容。优选地，所述手机卡为SD卡，所述L型磁芯天线的一个边与SD卡的一个边相平行。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的手机卡中增加了信号接收和发射处理芯片以及天线匹配电路，并且在天线中设置L型的铁氧体磁芯。所述天线匹配电路可以通过调整自身的电阻值和电容值，使发射信号和接收信号的效率达到最大化。另外L型磁芯天线可以增加读卡器天线匹配和抗金属干扰，采用L型铁氧体磁芯可以使纵横两个方向的磁力线均能穿过天线内部，这样将增加信号强度，提高通信质量。本专利技术提供的手机卡中的PCB天线与现有技术中的柔性PCB天线不同，现有技术中SIMPass天线方案的柔性PCB板天线需要叠入手机内，多次折叠后容易毁坏；而本专利技术中的PCB天线不需要折叠。本专利技术提供的手机卡可以很好地完成近场支付的功能。附图说明图1是本专利技术提供的标签和读卡器的磁场耦合示意图；图2是本专利技术当标签被放置在金属附近时磁力线方向改变示意图；图3是本专利技术提供的在天线内部加上铁氧体磁芯后磁力线的方向示意图；图4是本专利技术提供的具有射频识别功能的手机卡实施例一示意图；图5是本专利技术提供的具有射频识别功能的手机卡实施例二示意图。具体实施方式为了使本领域技术人员能够更好地理解和实施本专利技术提供的技术方案，下面首先介绍与本专利技术有关的专业知识。射频识别（RFID，RadioFrequencyIDentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，无源等技术。RFID读写器分为移动式和固定式。从RFID的工作原理可知，在标签与读写器数据通信过程中起关键作用是天线。一方面，标签的芯片启动电路开始工作，需要通过天线从读写器产生的电磁场中获得足够的能量；另一方面，天线决定了标签与读写器之间的通信信道和通信方式。对于工作在1M到100M频段的RFID系统，系统工作在天线的近场，标签所需的能量都是通过电感耦合的方式由读写器的耦合线圈辐射近场获得，工作方式为电感耦合。感应耦合系统使用的是近场感应线圈天线，由多匝电感线圈组成，电感线圈和与其相并联的电容构成并联谐振回路以耦合最大的射频能量。当标签的线圈天线进入读卡器天线产生的交变电磁场中，读卡器线圈与标签线圈的功能结构就类似于变压器，读卡器线圈相当于变压器的初级线圈，标签线圈相当于变压器的次级线圈。通过初级线圈的高频交流电，在磁芯和气隙中耦合产生高频磁场。高频磁场穿过标签线圈，感应产生同频率的交流电。对交流电进行整流就可以获得标签芯片工作所需的电源电压。因此线圈型RF天线设计中的首要问题就是在其他条件都不变的情况下，如何根据具体的应用要求，尽可能地增大磁耦合。因为良好的磁耦合能够增强读卡器到标签的能量传输，同时也增强了标签芯片送回读卡器天线的信号强度。为了将能量更好地通过磁场传给标签，读卡器和标签RF天线一般设计为环形天线。参见图1，该图为标签和读卡器的磁场耦合示意图。工作原理为：如果在电流通过的第一导体回路A1附近还有第二导体回路A2，那么穿过A1的部分磁通量Φ21也穿过A2。两个导体回路将通过这部分耦合磁通量Φ21连接在一起。耦合磁通量Φ21取决于两个导体回路在布局中的几何尺寸，彼此的位置以及磁导率。所以两个导体回路经过磁场产生的耦合是电感耦合射频识别系统的物理基础。与单个导体回路的电感系数的定义相似，两个导体回路的互感系数M21是被第二导体回路A2包围的部分磁通量Φ21与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有射频识别功能的手机卡，其特征在于，包括：非接触通信芯片、信号接收和发射处理芯片、天线匹配电路、L型磁芯天线和PCB天线；所述非接触通信芯片，用于完成手机通信功能，还用于对所述信号接收和发射处理芯片进行控制；所述信号接收和发射处理芯片，用于将所述非接触通信芯片发送的信号放大后传送给射频RF天线，并将RF天线接收的信号传送回所述非接触通信芯片；所述天线匹配电路与所述信号接收和发射处理芯片相连接，用于对所述信号接收和发射处理芯片接收的信号以及发射的信号进行效率匹配；所述L型磁芯天线包括L型铁氧体磁芯和天线线圈；所述天线线圈的一端连接所述天线匹配电路，另一端连接所述PCB天线；所述PCB天线布局在手机卡的最外圈。

【技术特征摘要】
1.一种具有射频识别功能的手机卡，其特征在于，包括：非接触通信芯片、信号接收和发射处理芯片、天线匹配电路、L型磁芯天线和PCB天线；所述非接触通信芯片，用于完成手机通信功能，还用于对所述信号接收和发射处理芯片进行控制；所述信号接收和发射处理芯片，用于将所述非接触通信芯片发送的信号放大后传送给射频RF天线，并将RF天线接收的信号传送回所述非接触通信芯片；所述天线匹配电路与所述信号接收和发射处理芯片相连接，用于对所述信号接收和发射处理芯片接收的信号以及发射的信号进行效率匹配；所述L型磁芯天线包括L型铁氧体磁芯和天线线圈；所述天线线圈的一端连接所述天线匹配电路，另一端连接所述PCB天线；所述PCB天线布局在手机卡的最外圈；所述非接触通信芯片集成了13.56M射频识别功能。2.根据权利要求1所述的具有射频识别功能的手机卡，其特征在于，所述信号接收和发射处理芯片与所述天线匹配电路集成在一起。3.根据权利要求2所述的具有射频识别功能的手机卡，其特征在于，还包括电源自动控制电路，该电源自动控制电路与所述信号接收和发射处理芯片与所述天线匹配电路均集成在一起。4.根据权利要求1所述的具有射频识别功能的手机卡，其特征在于，所述天线匹配电路包括串联和/或并联的电阻和电容。5.根据权利要求1-4任一项所述的具有射频识别功能的手机卡，其特征在于，所述手机卡为SIM卡，所述L型磁芯天线的一个边与SIM卡的一个边相平行。6.一种具有射频识别功能的手机卡，其特征在于，包括：存储芯片、控制芯片、非接触通信芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚学军，张雁，严光文，
申请(专利权)人：北京握奇数据系统有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11