CN102195120A - 一种射频ic卡 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种射频IC卡，用于移动通信终端中，包括IC卡本体，所述IC卡本体上设有顺次相连的控制器、射频收发电路、匹配电路和射频天线，所述匹配电路的阻抗与所述射频天线的阻抗相匹配。本发明的射频IC卡放置在不同屏蔽强度的移动通信终端中时，都能够通过射频信号与外界读卡器进行通信和数据传输，避免了由于移动通信终端个体差异导致的一些情况下射频IC卡无法完成射频通信功能的状况。

Description

一种射频IC卡
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种射频IC卡。
背景技术
随着射频识别技术的发展和移动通信终端(本文中，移动通信终端仅指手机)的日益普及，在手机中嵌入RF-SIM卡(Subscriber Identity Moduler)，即射频-用户识别模块卡，使人们能够利用手机中的RF-SIM卡处理购物消费、小额支付和考勤等日常事务，已经成为移动通信业界的一个新的研究和发展方向。目前，RF-SIM卡安装在手机内，其由射频芯片(实现射频通信功能的电路)和现有普通SIM卡合为一体成为RF-SIM卡。由于RF-SIM卡嵌入在手机壳体内，手机对于RF-SIM卡射频信号的屏蔽强度会随着手机的个体差异而有不同，并且由于手机供电的限制以及RF-SIM卡内射频芯片发射功率与接收灵敏度的限制，在特定的屏蔽非常强的手机中，极有可能出现RF-SIM卡不能与外界读卡器进行通讯和传输数据的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种射频IC卡，使得其放置在不同屏蔽强度的移动通信终端中时，都能够通过射频信号与外界读卡器进行通信和数据传输。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种射频IC卡，用于移动通信终端中，包括IC卡本体，所述IC卡本体上设有顺次相连的控制器、射频收发电路、匹配电路和射频天线，所述匹配电路的阻抗与所述射频天线的阻抗相匹配。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述射频天线为单极子天线，所述单极子天线绕设在所述C卡本体的四周边缘上。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述单极子天线的长度为其工作波长的十分之一到二分之一，所述单极子天线的工作波长为10-20厘米。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述单极子天线的长度为其工作波长的四分之一。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述匹配电路包括四个电感L1～L4和三个电容C1～C3，其连接关系为：电感L2和电容C2串联，电感L2的一端接射频收发电路12的差分输出端口ZIN+，另一端接电容C2，电容C2的另一端接所述单极子天线的端口ANT，电感L3和电容C3并联在差分输出端口ZIN+和ZIN-之间，电感L1和电容C1并联在单极子天线端口ANT和地之间，电感L4接在差分输出端口ZIN-和地之间。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述射频天线为对称阵子天线，该对称阵子天线包括两根天线，分别设在所述IC卡本体的边缘上。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述对称阵子天线中一根天线的长度为该对称阵子天线工作波长的八分之一，另一根天线的长度为该对称阵子天线工作波长的四分之一，该对称阵子天线的工作波长为10-20厘米。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述匹配电路包括四个电感L11～L44和五个电容C11～C55，其连接关系为：电感L44与电容C44串联，其接点接地，电感L44的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN+，电容C44的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN-；电感L33与电容C33串联，电容C33的一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN+，另一端接电感L33，电感L33的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN-；电感L11与电容C11串联，其接点接地，电容C11的另一端接对称阵子天线的端口ANT+，电感L11的另一端接对称阵子天线的端口ANT-；电感L22与电容C22串联，电感L22的一端接对称阵子天线的端口ANT+，另一端接电容C22，电容C22的另一端接对称阵子天线的端口ANT-；电容C55连接在电感L22与电容C22的接点和电感L33与电容C33的接点之间。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述射频IC卡为射频SIM卡、射频UIM卡、射频USIM卡、射频TF卡或射频SD卡。
进一步地，上述射频IC卡还可具有以下特点，所述移动通信终端为手机、个人数码助理PDA或笔记本电脑。
本发明的射频IC卡放置在不同屏蔽强度的移动通信终端中时，都能够通过射频信号与外界读卡器进行通信和数据传输，避免了由于移动通信终端个体差异导致的一些情况下射频IC卡无法完成射频通信功能的状况。
附图说明
图1为本发明射频IC卡的结构框图；
图2为本发明第一实施例中匹配电路的电路图；
图3为本发明第二实施例中匹配电路的电路图；
图4为本发明第一实施例中射频IC卡的示意图；
图5为本发明第二实施例中射频IC卡的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明射频IC卡的结构框图。本发明的射频IC卡用于移动通信终端中，如图1所示，本发明实施例中，射频IC卡包括IC卡本体1，其中，IC卡本体1上设有顺次相连的控制器11、射频收发电路12、匹配电路13和射频天线14，其中，匹配电路13的阻抗与射频天线14的阻抗相匹配。其中，匹配电路13的阻抗为芯片端输出阻抗(芯片端输出阻抗是指射频IC卡上除了射频天线14、匹配电路13以外其他部分的阻抗)，以达到更好的匹配效果。优选地，控制器11可以为CPU。射频IC卡可以为射频SIM卡、射频UIM卡、射频USIM卡等。使用本发明射频IC卡的移动通信终端可以是手机、PDA(Personal Digital Assistant，个人数码助理)、笔记本电脑等。
本发明中的射频IC卡还可以是射频SD卡或射频TF卡。
第一实施例
在本发明的第一实施例中，射频天线14为单极子天线，单极子天线绕设在IC卡本体1的四周边缘上，与控制器11相互作用，从而使射频IC卡能够从不同屏蔽强度的移动通信终端中透射出来，实现一定距离的非接触通信。单极子天线可以采用本领域的常规技术制成，通过焊接或采用其它的方式设在IC卡本体上，如单极子天线通过PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)技术印刷在IC卡本体上。图4为本发明第一实施例中射频I C卡的示意图。图4中，控制模块44相当于图1中的控制器11，RF芯片43相当于图1中的射频收发电路12，控制模块44、RF芯片43、匹配电路41和单极子天线42顺次相连，设置在IC卡本体1上。
较佳地，单极子天线的长度为其工作波长的十分之一到二分之一，其中，单极子天线的工作波长为10-20厘米。更佳地，单极天线的长度为其工作波长的四分之一。
在射频天线14采用单极子天线时，本实施例中，匹配电路可以采用图2所示的电路。图2为本发明第一实施例中匹配电路的电路图。如图2所示，本发明第一实施例中，匹配电路包括四个电感L1～L4和三个电容C1～C3，其连接关系为：电感L2和电容C2串联，电感L2的一端接射频收发电路12的差分输出端口ZIN+，另一端接电容C2，电容C2的另一端接单极子天线端口ANT，电感L3和电容C3并联在差分输出端口ZIN+和ZIN-之间，电感L1和电容C1并联在单极子天线端口ANT和地之间，电感L4接在差分输出端口ZIN-和地之间。该匹配电路具有优异的差分转单端的阻抗匹配性能，能够使射频天线与射频收发电路之间实现充分的阻抗匹配。
本发明实施例的射频IC卡放置在不同屏蔽强度的移动通信终端中时，都能够通过射频信号与外界读卡器进行通信和数据传输，避免了由于移动通信终端个体差异导致的一些情况下射频IC卡无法完成射频通信功能的状况。
第二实施例
在本发明的第二实施例中，射频天线14为对称阵子天线，该对称阵子天线包括两根天线，分别设在IC卡本体1的边缘上，其中一根天线的长度为对称阵子天线工作波长的八分之一，另一根天线的长度为对称阵子天线工作波长的四分之一，其中，对称阵子天线的工作波长为10-20厘米。射频信号通过对称阵子天线的作用从不同屏蔽强度的移动通信终端(例如手机)中透射出来，以与外部的读卡器进行通信和数据交换。图5为本发明第二实施例中射频IC卡的示意图。图5中，CPU66相当于图1中的控制器11，RF芯片65相当于图1中的射频收发电路12，CPU66、RF芯片65、匹配电路64和对称阵子天线61(包括天线62和天线63)顺次相连，设置在IC卡本体1上。
在射频天线14采用对称阵子天线时，本实施例中，匹配电路可以采用图3所示的电路。图3为本发明第二实施例中匹配电路的电路图。如图3所示，本发明第二实施例中，匹配电路包括四个电感L11～L44和五个电容C11～C55，其连接关系为：电感L44与电容C44串联，其接点接地，电感L44的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN+，电容C44的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN-；电感L33与电容C33串联，电容C33的一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN+，另一端接电感L33，电感L33的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN-；电感L11与电容C11串联，其接点接地，电容C11的另一端接对称阵子天线的端口ANT+，电感L11的另一端接对称阵子天线的端口ANT-；电感L22与电容C22串联，电感L22的一端接对称阵子天线的端口ANT+，另一端接电容C22，电容C22的另一端接对称阵子天线的端口ANT-；电容C55连接在电感L22与电容C22的接点和电感L33与电容C33的接点之间。
图3所示的匹配电路设置在IC本体上，与对称阵子天线的阻抗匹配，使得射频信号能更好地从不同屏蔽强度的移动通信终端(例如手机)中透射出来。
本发明实施例的射频IC卡放置在不同屏蔽强度的移动通信终端中时，都能够通过射频信号与外界读卡器进行通信和数据传输，避免了由于移动通信终端个体差异导致的一些情况下射频IC卡无法完成射频通信功能的状况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种射频IC卡，用于移动通信终端中，包括IC卡本体，其特征在于，所述IC卡本体上设有顺次相连的控制器、射频收发电路、匹配电路和射频天线，所述匹配电路的阻抗与所述射频天线的阻抗相匹配。
2.根据权利要求1所述的射频IC卡，其特征在于，所述射频天线为单极子天线，所述单极子天线绕设在所述C卡本体的四周边缘上。
3.根据权利要求2所述的射频IC卡，其特征在于，所述单极子天线的长度为其工作波长的十分之一到二分之一，所述单极子天线的工作波长为10-20厘米。
4.根据权利要求3所述的射频IC卡，其特征在于，所述单极子天线的长度为其工作波长的四分之一。
5.根据权利要求2至4任一项所述的射频IC卡，其特征在于，所述匹配电路包括四个电感L1～L4和三个电容C1～C3，其连接关系为：电感L2和电容C2串联，电感L2的一端接射频收发电路12的差分输出端口ZIN+，另一端接电容C2，电容C2的另一端接所述单极子天线的端口ANT，电感L3和电容C3并联在差分输出端口ZIN+和ZIN-之间，电感L1和电容C1并联在单极子天线端口ANT和地之间，电感L4接在差分输出端口ZIN-和地之间。
6.根据权利要求1所述的射频IC卡，其特征在于，所述射频天线为对称阵子天线，该对称阵子天线包括两根天线，分别设在所述IC卡本体的边缘上。
7.根据权利要求1所述的射频IC卡，其特征在于，所述对称阵子天线中一根天线的长度为该对称阵子天线工作波长的八分之一，另一根天线的长度为该对称阵子天线工作波长的四分之一，该对称阵子天线的工作波长为10-20厘米。
8.根据权利要求6或7所述的射频IC卡，其特征在于，所述匹配电路包括四个电感L11～L44和五个电容C11～C55，其连接关系为：电感L44与电容C44串联，其接点接地，电感L44的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN+，电容C44的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN-；电感L33与电容C33串联，电容C33的一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN+，另一端接电感L33，电感L33的另一端接射频收发电路的差分输出端口ZIN-；电感L11与电容C11串联，其接点接地，电容C11的另一端接对称阵子天线的端口ANT+，电感L11的另一端接对称阵子天线的端口ANT-；电感L22与电容C22串联，电感L22的一端接对称阵子天线的端口ANT+，另一端接电容C22，电容C22的另一端接对称阵子天线的端口ANT-；电容C55连接在电感L22与电容C22的接点和电感L33与电容C33的接点之间。
9.根据权利要求1所述的射频IC卡，其特征在于，所述射频IC卡为射频SIM卡、射频UIM卡、射频USIM卡、射频TF卡或射频SD卡。
10.根据权利要求1所述的射频IC卡，其特征在于，所述移动通信终端为手机、个人数码助理PDA或笔记本电脑。
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