本发明专利技术公开了一种屏蔽强的SIM侧插手机全卡方案天线，包括用于射频识别系统的增强无源信号的卡托天线和手机密耦合贴天线，所述的手机密耦合贴天线由小天线和大天线组成，所述的小天线和大天线经第三调谐电容串联，小天线与所述的卡托天线密耦合。本发明专利技术使得阅读器可以接收到SIM卡发送的信号，进一步加大SIM卡与阅读器的耦合系数，使得侧插手机SIM卡和阅读器之间实现良好的通信。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频识别技术，特别涉及一种屏蔽强的SIM侧插手机全卡方案天线。
技术介绍
受日本和韩国手机支付的影响，小额支付是运营商一直期望进入的领域。由于能够非常好地为实时支付和现场支付提供解决方案，非接触式近距离射频识别具有极为广阔的应用前景，并将为目前发展缓慢的移动支付产业带来前所未有的机遇。而结合移动终端与RFID技术的一机多用或一卡多用将会是未来十年的新的发展方向。特别是在3G时代，无处不在的具有无线连接功能的RFID读写器与非接触式应用的RFID将是发展的重中之重。目前业界主要有两套基于非接触技术的解决方案:Combi SIM卡方案和近场通信(NFC)方案。Combi SIM卡方案，又称双界面SM卡方案，指用Combi SIM卡替换手机内部SM卡，在保留原接触式界面的SIM卡功能基础上增加非接触IC卡应用界面。比较典型的做法有两种:一、非接触IC卡的非接触天线印刷在塑料薄膜上，再贴至SM卡表面；二、非接触IC卡的非接触天线作为一个独立的部件附加在手机中，将天线引到手机的正面或反面，天线连接在SM卡尚未使用的C4和C8两个接口上。但这两种方案的缺点是:天线贴到SM卡表面或者引出到手机正面或反面，在安装过程中很容易造成天线断裂、损坏，并造成用户使用不方便，同时由于手机电池和电路板的屏蔽作用，双界面SIM卡能收到的阅读器的信号和反射给阅读器的信号都非常微弱。因此，双界面SIM卡和阅读器之间通信的质量非常差，阅读器几乎收不到双界面SIM卡返回的应答。而NFC方案是近年由Nokia、Philips等公司提出有关射频识别的一种新的方案，基本的做法是在新设计的手机中加入用于支付的RFID模块，RFID模块和手机之间用专门的通信协议进行相互通信。这种方法可以比较好地解决利用手机进行射频识别的问题，但缺点是用户必须去改造现有的手机，甚至购买一个全新的手机，这在现阶段并不是所有用户都能接收的方法，而且对整个社会而言也是很大的资源浪费。由于手机电池和电路板的屏蔽作用，如果双界面IC卡替换现有的普通SIM卡应用到手机环境中，双界面IC卡将无法可靠收到阅读器发出的命令信号，同时双界面IC卡发出的信号经手机环境后将大幅衰减，如此小的应答信号无法由阅读器接收并区分出来。由于手机使用过程中一般都是带电工作，就是开机状态作交易，因此在SIM卡设计收发电路和天线，接收阅读器的发送指令后，主动发射一个相应信号给阅读器，使得阅读器可以轻松的接收到类似无源负载调制的信号，进而可以实现大部分手机SIM卡直接与阅读器进行通信，使用者只需要更换手机SIM即可，无需更换手机。但是该方案针对SM卡侧插环境，如图1，其中卡槽11顶部21是金属结构，SM12放置在卡托13中，而后插入卡槽11.。卡槽11的底部一般都有手机的主板电路板16，电路板上空余的地方都会不限为地，等效强大的金属屏蔽。而手机边框14为了好看，很多手机都设计为金属边框，手机的卡托13卡托侧边竖起部分15也都是金属的。手机背盖17有的是金属。图3是SIM卡天线的结构示意图，天线32是螺旋形的线圈，通过端口 31连接电路。SM卡的底部还有较大面积的金属触点33。天线32的磁场发送基本上垂直天线的平面，磁力线一出来就遇到了大面积的金属，交变的电磁场会产生涡流，涡流的磁场方向与原有电磁场的方向相反。SIM卡周边已经构建了一个金属包围的强屏蔽结构，电磁场很难输送出来。使得SIM卡发送的信号会很小，现有的已经布好的阅读器的灵敏度都不是很高，阅读器接收困难。
技术实现思路
本专利技术解决现有技术有源发射SIM卡全卡中SIM卡侧插的屏蔽强手机不能工作的问题。通过手机结构分析发现，SIM卡的位置屏蔽最强，卡托的SIM卡侧面为了卡托顶出的机械结构留取的空间位置屏蔽较弱，本专利技术通过在卡托上设计了与SIM卡天线耦合的天线，或者采用金金接触的方法将信号转移到了卡托的侧面。本专利技术在一个方面在手机卡托和SIM卡之间设计了一个与SIM卡那天线紧密耦合的天线，之后称之为卡托天线。卡托天线有两部分组成，卡托SIM卡下天线以及卡托SIM卡侧天线两部分组成。卡托SM卡下天线的尺寸与SIM上的螺旋天线线圈的尺寸相当，两个天线的垂直距离紧挨着，此时两者耦合系数最大。就可以让SIM卡发射的电磁场直接转移到了卡托SM卡下天线上。由于很多SM卡侧插手机的边框是金属边框，手机内的PCB布线在没有元器件的地方都会布上地，因此手机SM卡侧面天线足以使得SIM卡发送的信号让阅读器接收到。 本专利技术还在手机外设计了与卡托天线二次耦合的天线，手机贴天线。该天线也有两种形式，一个是从卡托侧面插入卡托与卡托SIM卡侧面天线密耦合，另外一种形式是在卡托侧面的手机外面与卡托SIM卡侧面天线疏耦合的形式。因此，经过多次耦合，可以将SM卡的发射信号转移到手机外面，这样SM卡就可以与阅读器进行良好的通信。本专利技术的具体解决技术方案如下:一种屏蔽强的SIM侧插手机全卡方案天线，其特点在于，包括用于射频识别系统的增强无源信号的卡托天线和手机密耦合贴天线，所述的手机密耦合贴天线由小天线和大天线组成，所述的小天线和大天线经第三调谐电容串联，小天线与所述的卡托天线密耦合；所述的卡托天线，包括:卡托SIM卡下天线、卡托SIM卡侧天线和第一调谐电容，所述的卡托SIM卡下天线和卡托SIM卡侧天线经调谐电容串联；所述的卡托SIM卡下天线与SIM卡上的天线密耦合，或者SIM卡触点与卡托天线触点直接接触，将屏蔽强的SIM卡位置的SIM卡发射信号转移到卡托连线上，该连线与SIM卡侧天线直接相连，磁场在屏蔽弱的SIM卡侧面被辐射。一种用于射频识别系统的增强无源信号的卡托天线，包括:卡托SIM卡下天线、卡托SIM卡侧天线和第一调谐电容，所述的卡托SIM卡下天线和卡托SIM卡侧天线经调谐电容串联；所述的卡托SIM卡下天线与SIM卡上的天线密耦合，或者SIM卡触点与卡托天线触点直接接触，将屏蔽强的SIM卡位置的SIM卡发射信号转移到卡托连线上，该连线与SIM卡侧天线直接相连，磁场在屏蔽弱的SIM卡侧面被福射。所述的卡托SM卡下天线与SIM卡上的天线密耦合，卡托SM卡下天线的磁力线方向与SIM卡的天线的磁力线方向都是垂直于天线的平面。所述的卡托SIM卡侧天线的磁场出射方向包括:垂直手机屏幕的方向、沿着手机短边的侧面垂直方向；以及沿着手机长边的方向。与现有技术相比，上述信号增强天线组合具有以下优点:卡托与SIM卡分离，不是卡托SIM卡一体化的形式，导致SIM卡通用，可以在其他手机使用，非特殊设计；由于SIM卡是有源发射信号，可以与各种尺寸的阅读器天线之间进行良好通信，满足不同接收灵敏度的阅读器的接收要求。通过卡托天线将SIM卡的电路收发端口采用天线耦合形式或者直接连接的金金接触形式将信号从屏蔽强的卡槽内转移到SIM卡外侧的卡托的天线上，也就是卡槽外面，其屏蔽大大降低，进而使得阅读器可以接收到SIM卡发送的信号。通过再次设计二次耦合，还可以进一步加大SIM卡与阅读器的耦合系数，使得侧插手机SIM卡和阅读器之间实现良好的通信。这样的设计SM卡仍旧是一个独立的个体，非特制产品，是通用产品，仍可以放置在其他类型的手机上使用。【附图说明】图1是现有技术SIM卡侧插的结构示意图；图2是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种屏蔽强的SIM侧插手机全卡方案天线，其特征在于，包括用于射频识别系统的增强无源信号的卡托天线和手机密耦合贴天线，所述的手机密耦合贴天线由小天线(102)和大天线(101)组成，所述的小天线(102)和大天线(101)经第三调谐电容(104)串联，小天线(102)与所述的卡托天线(76)密耦合；所述的卡托天线，包括：卡托SIM卡下天线(71)、卡托SIM卡侧天线和第一调谐电容(77)，所述的卡托SIM卡下天线(71)和卡托SIM卡侧天线经调谐电容(77)串联；所述的卡托SIM卡下天线(71)与SIM卡上的天线密耦合，或者SIM卡触点与卡托天线触点直接接触，将屏蔽强的SIM卡位置的SIM卡发射信号转移到卡托连线上，该连线与SIM卡侧天线直接相连，磁场在屏蔽弱的SIM卡侧面被辐射。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：菅洪彦，张丽萍，王翼镭，
申请(专利权)人：上海坤锐电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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