CN113657570A - 一种智能卡 - Google Patents

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庞成章
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Abstract

本申请实施例提供一种智能卡，涉及通信设备技术领域。该智能卡包括卫星信号接收组件、主控芯片和基板；所述卫星信号接收组件包括天线接口和卫星信号接收芯片，所述天线接口与所述卫星信号接收芯片连接；所述卫星信号接收组件和所述主控芯片安装在所述基板，所述卫星信号接收芯片通过所述基板的管脚与所述主控芯片连接。实现通过智能卡即可具备卫星导航定位功能的技术效果。

Description

一种智能卡
技术领域
本申请涉及通信设备技术领域，具体而言，涉及一种智能卡。
背景技术
目前，卫星导航(Satellite navigation)是指采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术，例如伽利略卫星导航系统、北斗卫星导航系统等均为卫星导航。卫星导航综合了传统导航系统的优点，真正实现了各种天气条件下全球高精度被动式导航定位。特别是时间测距卫星导航系统，不但能提供全球和近地空间连续立体覆盖、高精度三维定位和测速，而且抗干扰能力强。
现有技术中，随着经济的发展和信息技术的日新月异的变化，移动终端的导航定位已经基本成为标配功能。虽然卫星导航定位已经获得广泛应用，但是移动终端的导航定位功能一般是以IP化的形式集成在移动终端的通信主控芯片中；目前业界主流的移动终端的通信主控芯片，板级集成度很高，元器件布局已经非常密集，如果要新增卫星导航接收模块，需要在原有通信主控芯片的硬件方案中预留有一个区域空间供给卫星导航接收模块；但是，在通信主控芯片有限的空间内再预留多一些空间已经很困难，也会增加设计难度，使用限制多且成本高昂。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种智能卡，实现通过智能卡即可具备卫星导航定位功能的技术效果。
本申请实施例提供了一种智能卡，包括卫星信号接收组件、主控芯片和基板；
所述卫星信号接收组件包括天线接口和卫星信号接收芯片，所述天线接口与所述卫星信号接收芯片连接；
所述卫星信号接收组件和所述主控芯片安装在所述基板，所述卫星信号接收芯片通过所述基板的管脚与所述主控芯片连接。
在上述实现过程中，该智能卡通过将主控芯片与卫星信号接收组件共同安装在基板上，并通过基板的管脚使主控芯片与卫星信号接收组件可以实现通信连接，卫星信号接收组件接收到的卫星信号，如卫星导航定位信息、应急救援信息等通过主控芯片传送至个人终端设备的处理器中，从而使主控芯片与卫星信号接收组件构成一体化装置，实现通过智能卡即可具备卫星导航定位功能的技术效果。
进一步地，所述卫星信号接收组件还包括信号滤波电路，所述信号滤波电路分别与所述天线接口、所述卫星信号接收芯片连接。
在上述实现过程中，信号滤波电路用于天线接口和卫星信号接收芯片之间的射频链路上的信号滤波。
进一步地，所述卫星信号接收组件还包括信号放大电路，所述信号放大电路分别与所述信号滤波电路、所述卫星信号接收芯片连接。
在上述实现过程中，信号放大电路用于天线接口和卫星信号接收芯片之间的射频链路上的信号放大。
进一步地，所述卫星信号接收组件还包括匹配电路，所述匹配电路分别与所述信号放大电路、所述卫星信号接收芯片连接。
在上述实现过程中，匹配电路包括天线接口和卫星信号接收芯片之间的射频链路进行链路匹配的功分器件、合路器件等，以使卫星信号接收组件可以正常运行。
进一步地，所述卫星信号接收组件还包括时钟芯片，所述时钟芯片与所述卫星信号接收芯片连接。
在上述实现过程中，时钟芯片用于给卫星信号接收芯片的系统运行提供内部时钟信号。
进一步地，所述卫星信号接收芯片包括接收信号端口和发射信号端口，所述接收信号端口、所述发射信号端口分别与所述主控芯片连接。
在上述实现过程中，接收信号端口即串口RX，串口通信接收信号，卫星信号接收芯片可接收来自于主控芯片的串口发出的通信信号；发射信号端口即串口TX，串口通信发射信号，卫星信号接收芯片可将卫星导航解算的导航定位信息，发送给主控芯片，供主控芯片进行处理。
进一步地，所述卫星信号接收芯片还包括通用信号端口，所述通用信号端口与所述主控芯片连接。
在上述实现过程中，通过通用信号端口，卫星信号接收芯片可接收来自于主控芯片发出的同步控制信号。
进一步地，所述卫星信号接收芯片还包括复位信号端口，所述复位信号端口与所述主控芯片连接。
在上述实现过程中，通过复位信号端口，卫星信号接收芯片可接收来自于主控芯片发出的复位控制信号。
进一步地，所述卫星信号接收芯片还包括电源输入端口，所述卫星信号接收芯片通过所述电源输入端口与电源连接。
进一步地，所述智能卡还包括多个焊盘和记忆体芯片，所述多个焊盘分别与所述基板的管脚一一对应连接，所述记忆体芯片与所述卫星信号接收芯片连接。
在上述实现过程中，基板上的各个芯片和电路之间匹配元器件与基板之间的电学键合引线，按照一定的电学逻辑，一端连接芯片和元器件上的焊盘，另一端连接基板上的焊盘，该焊盘可分别形成主控芯片信号接口和卫星信号接收组件卫星接收天线接口。
本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的智能卡的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的卫星信号接收组件的电路结构框图；
图3为本申请实施例提供的智能卡的连接结构图。
图标：10-智能卡；110-主控芯片；120-卫星信号接收组件；121-卫星信号接收芯片；122-记忆体芯片；123-天线接口；124-信号滤波电路；125-信号放大电路；126-匹配电路；127-时钟芯片；130-基板；131-电学键合引线；140-焊盘。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
本申请实施例提供了一种智能卡，可以应用于个人终端设备中，如手机、平板电脑等；该智能卡通过将主控芯片与卫星信号接收组件共同安装在基板上，并通过基板的管脚使主控芯片与卫星信号接收组件可以实现通信连接，卫星信号接收组件接收到的卫星信号，如卫星导航定位信息、应急救援信息等通过主控芯片传送至个人终端设备的处理器中，从而使主控芯片与卫星信号接收组件构成一体化装置，实现通过智能卡即可具备卫星导航定位功能的技术效果。
请参见图1至图3，图1为本申请实施例提供的智能卡的结构示意图，图2为本申请实施例提供的卫星信号接收组件的电路结构框图，图3为本申请实施例提供的智能卡的连接结构图，该智能卡10包括主控芯片110、卫星信号接收组件120和基板130。
示例性地，卫星信号接收组件120包括卫星信号接收芯片121、记忆体芯片122、天线接口123，天线接口123与卫星信号接收芯片121连接，记忆体芯片122与卫星信号接收芯片121连接。
在一些实施方式中，卫星信号接收芯片121实现卫星导航定位信号的接收、解码，是一种集和卫星导航定位定位、GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统)话音、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)数据通信为一体的高集成度SOC(System on Chip，系统级芯片)片上系统。卫星信号接收芯片121包括射频芯片和基带芯片；卫星信号接收芯片121也可以是射频基带一体化芯片，此处不作限定。
可选地，本申请实施例中卫星信号接收组件120可以用于北斗卫星导航定位系统的卫星信号接收，卫星信号接收芯片121用于处理接收到的北斗卫星信号；需要注意的是，卫星信号接收组件120并不局限于北斗卫星导航定位系统，也可以是处理其他的卫星导航定位系统如全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、伽利略卫星导航系统、格洛纳斯卫星导航系统等。
示例性地，记忆体芯片122可以是编码型快闪记忆体，即FLASH芯片，用于运行预设程序，使智能卡10可以正常运行和工作。
示例性地，FLASH芯片是应用非常广泛的存储材料，是一种采用磁性物质记录信息的磁盘。
示例性地，基板130上设置有电学键合引线131，通过电学键合引线131分别连接主控芯片110、卫星信号接收组件120和基板130的管脚。
示例性地，卫星信号接收组件120和主控芯片110安装在基板130，卫星信号接收组件120通过基板130的管脚与主控芯片110连接。
在一些实施方式中，匹配电路126，用于系统匹配的电阻、电容、电感、磁珠的无源器件等，分别与主控芯片110或卫星信号接收组件120进行一定互联的逻辑关系，包括复位逻辑、控制逻辑、同步逻辑和通讯逻辑等。
示例性地，本申请实施例中智能卡，即SIM(Subscriber Identity Module，用户身份识别卡)卡是GSM系统的移动用户所持有的IC卡，又称为用户识别卡。GSM系统通过SIM卡来识别GSM用户。同一张SIM卡可在不同的手机上使用。GSM手机只有插入SIM卡后，才能入网使用。SIM卡是GSM手机连接到GSM网络的钥匙，一旦SIM卡从手机拔出，除了紧急呼叫外，手机将无法享受网络运营者提供的各种服务。SIM卡除了能作为钥匙外，还为用户提供很多方便。用户只需将SIM卡插入或嵌入任何一台GSM终端，即能实现通信。SIM卡还管理许多提供给用户业务的信息，可用来存储短信息，特别是那些当用户不开机或不在时接收的信息。
在一些实施场景中，该智能卡10通过将主控芯片110与卫星信号接收组件120共同安装在基板130上，并通过基板130的管脚使主控芯片110与卫星信号接收组件120可以实现通信连接，卫星信号接收组件120接收到的卫星信号，如卫星导航定位信息、应急救援信息等通过主控芯片110传送至个人终端设备的处理器中，从而使主控芯片110与卫星信号接收组件120构成一体化装置，实现通过智能卡10即可具备卫星导航定位功能的技术效果。
示例性地，卫星信号接收组件120还包括信号滤波电路124，信号滤波电路124分别与天线接口123、卫星信号接收芯片121连接。
示例性地，信号滤波电路124用于天线接口123和卫星信号接收芯片121之间的射频链路上的信号滤波。
可选地，信号滤波电路124包括声表滤波器芯片，声表滤波器主要作用原理是利用压电材料的压电特性，利用输入与输出换能器将电波的输入信号转换成机械能，经过处理后，再把机械能转换成电的信号，以达到过滤不必要的信号及杂讯，提升收讯品质的目标；声表滤波器芯片主要功用在于把杂讯滤掉，比传统的低通滤波滤波器安装更简单、体积更小。
示例性地，卫星信号接收组件120还包括信号放大电路125，信号放大电路125分别与信号滤波电路124、卫星信号接收芯片121连接。
示例性地，信号放大电路125用于天线接口123和卫星信号接收芯片121之间的射频链路上的信号放大。
可选地，信号放大电路125包括低噪放芯片，低噪放(low-noise amplifier)是一类特殊的电子放大器，主要用于通讯系统中将接收自天线的信号放大，以便于后级的电子设备处理。由于来自天线的信号一般都非常微弱，低噪音放大器一般情况下均位于非常靠近天线的部位，以减小信号通过传输线的损耗。这种“有源天线”的配置广泛应用于卫星导航定位系统等微波系统中，优点在于在微波频率范围内损耗很小。
示例性地，声表滤波器芯片、低噪放芯片按照一定的逻辑关系进行互联，使智能卡10实现多频多模的高精度导航定位功能。
示例性地，卫星信号接收组件120还包括匹配电路126，匹配电路分别与信号放大电路125、卫星信号接收芯片121连接。
示例性地，匹配电路126包括天线接口123和卫星信号接收芯片121之间的射频链路进行链路匹配的功分器件、合路器件等，以使卫星信号接收组件120可以正常运行。
示例性地，功分器件即功率分配器，功率分配器(power divider)是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。功率分配器也叫过流分配器，分有源，无源两种，可平均分配一路信号变为几路输出，一般每分一路都有几dB的衰减，信号频率不同，分配器不同衰减也不同，为了补偿衰减，在其中加了放大器后做出了无源功分器。
示例性地，卫星信号接收组件120还包括时钟芯片127，时钟芯片127与卫星信号接收芯片121连接。
示例性地，时钟芯片127用于给卫星信号接收芯片121的系统运行提供内部时钟信号。
示例性地，时钟芯片127，即时钟器件或时钟电路，就是产生像时钟一样准确运动的振荡电路。任何工作都按时间顺序，用于产生这个时间的电路就是时钟电路。时钟电路一般由晶体振荡器、晶振控制芯片和电容组成。
示例性地，卫星信号接收芯片121包括接收信号端口RX和发射信号端口TX，接收信号端口RX、发射信号端口TX分别与主控芯片110连接。
示例性地，接收信号端口RX即串口RX，串口通信接收信号，卫星信号接收芯片121可接收来自于主控芯片110的串口发出的通信信号；发射信号端口TX即串口TX，串口通信发射信号，卫星信号接收芯片121可将卫星导航解算的导航定位信息，发送给主控芯片110，供主控芯片110进行处理。
示例性地，卫星信号接收芯片121还包括通用信号端口GPIO(General-purposeinput/output，通用型输入输出)，通用信号端口GPIO与主控芯片110连接。
示例性地，通过通用信号端口GPIO，卫星信号接收芯片121可接收来自于主控芯片110发出的同步控制信号。
示例性地，卫星信号接收芯片121还包括复位信号端口RESETn，复位信号端口RESETn分别与主控芯片110连接。
示例性地，通过复位信号端口RESETn，卫星信号接收芯片121可接收来自于主控芯片110发出的复位控制信号。
示例性地，卫星信号接收芯片还包括电源输入端口，卫星信号接收芯片121通过电源输入端口与电源连接。
示例性地，智能卡10还包括多个焊盘140，多个焊盘140分别与基板130的管脚一一对应连接。
示例性地，基板130上的各个芯片和电路之间匹配元器件与基板130之间的电学键合引线131，按照一定的电学逻辑，一端连接芯片和元器件上的焊盘140，另一端连接基板130上的焊盘140，该焊盘140可分别形成主控芯片110信号接口和卫星信号接收组件120卫星接收天线接口。
可选地，焊盘140为金属焊盘；本申请实施例提供的金属焊盘，不限于形态，可以是长方形、正方形、圆形、球形等等。
在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。
应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能卡，其特征在于，包括卫星信号接收组件、主控芯片和基板；
所述卫星信号接收组件包括天线接口和卫星信号接收芯片，所述天线接口与所述卫星信号接收芯片连接；
所述卫星信号接收组件和所述主控芯片安装在所述基板，所述卫星信号接收芯片通过所述基板的管脚与所述主控芯片连接。
2.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述卫星信号接收组件还包括信号滤波电路，所述信号滤波电路分别与所述天线接口、所述卫星信号接收芯片连接。
3.根据权利要求2所述的智能卡，其特征在于，所述卫星信号接收组件还包括信号放大电路，所述信号放大电路分别与所述信号滤波电路、所述卫星信号接收芯片连接。
4.根据权利要求3所述的智能卡，其特征在于，所述卫星信号接收组件还包括匹配电路，所述匹配电路分别与所述信号放大电路、所述卫星信号接收芯片连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的智能卡，其特征在于，所述卫星信号接收组件还包括时钟芯片，所述时钟芯片与所述卫星信号接收芯片连接。
6.根据权利要求1至4任一项所述的智能卡，其特征在于，所述卫星信号接收芯片包括接收信号端口和发射信号端口，所述接收信号端口、所述发射信号端口分别与所述主控芯片连接。
7.根据权利要求6所述的智能卡，其特征在于，所述卫星信号接收芯片还包括通用信号端口，所述通用信号端口与所述主控芯片连接。
8.根据权利要求7所述的智能卡，其特征在于，所述卫星信号接收芯片还包括复位信号端口，所述复位信号端口与所述主控芯片连接。
9.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述卫星信号接收芯片还包括电源输入端口，所述卫星信号接收芯片通过所述电源输入端口与电源连接。
10.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述智能卡还包括多个焊盘和记忆体芯片，所述多个焊盘分别与所述基板的管脚一一对应连接，所述记忆体芯片与所述卫星信号接收芯片连接。
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