專(zhuān)利名稱(chēng)：一種sim卡及其射頻識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)支付領(lǐng)域，尤其涉及一種SIM卡及其射頻識(shí)別系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和信息技術(shù)的日新 月異變化，我國(guó)擁有手機(jī)等可通信的設(shè)備的人數(shù)以達(dá)到7億。在可通信設(shè)備中加入支付功能能夠減少人們隨身攜帶錢(qián)包的不便并使得人們享受隨時(shí)隨地支付的便捷，因此，移動(dòng)支付受到越來(lái)越多的重視，并在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)具有廣闊的商業(yè)發(fā)展空間。目前已有的在SIM卡上集成射頻識(shí)別功能以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付的SIM卡均存在一個(gè)問(wèn)題用于接收和發(fā)射信號(hào)的天線較大，不能適應(yīng)SIM卡小型化的要求。根據(jù)傳統(tǒng)的天線理論，天線的尺寸為所需響應(yīng)電磁波波長(zhǎng)的四分之一，因此根據(jù)傳統(tǒng)理論設(shè)計(jì)的天線，其尺寸被電磁波波長(zhǎng)限制，不可自由調(diào)節(jié)?，F(xiàn)有技術(shù)中存在一個(gè)解決方案，即將天線設(shè)置于SIM卡模塊之外，例如設(shè)置于手機(jī)外殼上，但此種做法無(wú)疑增加了手機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的成本且設(shè)置于SM卡模塊外的天線也容易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種集成有尺寸不受電磁波波長(zhǎng)限制、更加小型化且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和通用性的超材料射頻天線的SIM卡及具有該SIM卡的射頻識(shí)別系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，提出一種SIM卡，其包括信號(hào)感應(yīng)和接收模塊、SIM卡主控模塊、射頻收發(fā)模塊，其特征在于還包括超材料射頻天線，所述SIM卡主控模塊處理所述信號(hào)感應(yīng)和接收模塊接收到的信號(hào)，所述SM卡主控模塊的指令和數(shù)據(jù)通過(guò)所述射頻收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換后通過(guò)所述超材料射頻天線發(fā)送出去，所述射頻收發(fā)模塊還通過(guò)所述超材料射頻天線接收外部設(shè)備的指令和數(shù)據(jù)并交由所述SM卡主控模塊處理；所述超材料射頻天線包括介質(zhì)基板、饋線、附著在所述介質(zhì)基板一表面的金屬片，所述饋線通過(guò)耦合方式饋入所述金屬片，所述金屬片上鏤空有微槽結(jié)構(gòu)以在所述金屬片上形成金屬走線，所述天線預(yù)設(shè)有供電子元件嵌入的空間。進(jìn)一步地，所述SM卡還包括卡基板，所述信號(hào)感應(yīng)和接收模塊、所述SM卡主控模塊、所述射頻收發(fā)模塊和所述超材料射頻天線均一體封裝于所述卡基板內(nèi)。進(jìn)一步地，所述微槽結(jié)構(gòu)包括互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)、互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)、開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、雙開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、互補(bǔ)式彎折線結(jié)構(gòu)以及通過(guò)前面幾種結(jié)構(gòu)衍生、復(fù)合、組合或組陣得到的微槽結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述空間設(shè)置在所述饋線、所述饋線與所述金屬片之間及所述金屬片這三個(gè)位置的至少一個(gè)上。進(jìn)一步地，所述空間設(shè)置在所述金屬片上的金屬走線上。進(jìn)一步地，所述空間設(shè)置在所述金屬片上的微槽結(jié)構(gòu)上，且連接所述微槽結(jié)構(gòu)相鄰槽邊的金屬走線。進(jìn)一步地，所述電子元件為感性電子元件、容性電子元件或者電阻。進(jìn)一步地，所述SM卡還包括接口模塊，所述接口模塊與所述SM卡主控模塊電連接使得所述SIM卡通過(guò)所述接口模塊與移動(dòng)終端交換數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，所述移動(dòng)終端使用GSM、CDMA.3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)。本發(fā)明還提供一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括閱讀器以及應(yīng)答器，所述應(yīng)答器為上述任意一項(xiàng)所述的SIM卡。本發(fā)明將超材料射頻天線應(yīng)用于射頻SIM卡中，由于超材料射頻天線尺寸不受限于電磁波波長(zhǎng)且不需要額外配置阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，使得SM卡上更易集成該天線，且該天線在SM卡工作頻段依然保持優(yōu)良的性能和小型的尺寸。且本發(fā)明SIM上的超材料射頻天線通過(guò)在饋線、饋線與金屬片之間及金屬片這三個(gè)位置的至少一個(gè)上設(shè)置供電子元件嵌入 的空間，可以通過(guò)改變嵌入的電子元件的性能對(duì)天線的性能進(jìn)行微調(diào)，設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足適應(yīng)性及通用性的要求的天線。


圖I是本發(fā)明SIM卡上超材料射頻天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明SIM卡上超材料射頻天線第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明SM卡上超材料射頻天線第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明SIM卡上超材料射頻天線第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明SIM卡上超材料射頻天線第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明SM卡上超材料射頻天線第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7a為互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7b所示為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7c所示為開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7d所示為雙開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7e所示為互補(bǔ)式彎折線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8a為圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)其幾何形狀衍生示意圖；圖Sb為圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)其擴(kuò)展衍生示意圖；圖9a為三個(gè)圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9b為兩個(gè)圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)與圖7b所示為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)的復(fù)合示意圖；圖10為四個(gè)圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)組陣后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明SM卡的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。如圖6所示，圖6為本發(fā)明SM卡的結(jié)構(gòu)框圖。圖6中，SM卡包括信號(hào)感應(yīng)和接收模塊101、SIM卡主控模塊102、射頻收發(fā)模塊103、超材料射頻天線100以及接口模塊105。本實(shí)施例中，上述各模塊均一體封裝于SM卡卡基板104內(nèi)?？梢韵胂蟮兀瑸槭沟每臻g更加緊湊，亦可以將部分模塊設(shè)置于SIM卡卡基板104的相對(duì)表面上，其他模塊設(shè)置于卡基板104內(nèi)部。信號(hào)感應(yīng)和接收模塊101感應(yīng)和接收外部的信號(hào)，通常為磁信號(hào)，并將該信號(hào)傳輸給SM卡主控模塊102，SIM卡主控模塊102根據(jù)接收到的信號(hào)判斷，當(dāng)需要與外部設(shè)備通信時(shí)，SIM卡主控模塊102發(fā)出指令和數(shù)據(jù)給射頻收發(fā)模塊103，射頻收發(fā)模塊103接收到SIM卡主控模塊102發(fā)出的指令和數(shù)據(jù)后將指令和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后通過(guò)超材料射頻天線100發(fā)送出去。同時(shí)，超材料射頻天線100還可接收外部的電磁信號(hào)并傳輸給射頻收發(fā)模塊103，由射頻收發(fā)模塊103轉(zhuǎn)換后傳輸給SIM卡主控模塊102。本實(shí)施例中，SIM卡還包括接口模塊105，SIM卡主控模塊102通過(guò)接口模塊105與移動(dòng)終端交換數(shù)據(jù)。本發(fā)明的移動(dòng)終端可為使用GSM、CDMA.3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)的各種手機(jī)設(shè)備。本實(shí)施例中，信號(hào)感應(yīng)和接收模塊101、SM卡主控模塊102、射頻收發(fā)模塊103以及接口模塊105均可使用常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，且不是本發(fā)明主要發(fā)明技術(shù)要點(diǎn)，因此在此不做詳細(xì)描述。 應(yīng)用于移動(dòng)支付領(lǐng)域的射頻標(biāo)準(zhǔn)一般為低頻頻率，例如13. 56MHZ或2. 4GHZ，為了使SIM卡能工作于低頻率，天線的作用尤為重要。然而根據(jù)傳統(tǒng)天線設(shè)計(jì)方案，天線的長(zhǎng)短是與波長(zhǎng)成正比的，頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)從而導(dǎo)致天線體積越大。按照傳統(tǒng)天線設(shè)計(jì)方案，工作頻率仍以13. 56MHZ或2. 4GHZ為例，天線的厚度和長(zhǎng)度均較大，很難實(shí)現(xiàn)在SIM卡上的應(yīng)用。且為了保證天線的高性能，傳統(tǒng)天線設(shè)計(jì)方案中一般還需要增加阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。超材料是由具有一定圖案形狀的人造微結(jié)構(gòu)排布于基材上而構(gòu)成，人造微結(jié)構(gòu)不同的圖案形狀和尺寸結(jié)構(gòu)使得超材料具有不同的介電常數(shù)和不同的磁導(dǎo)率從而使得超材料具有不同的電磁響應(yīng)。其中，當(dāng)該人造微結(jié)構(gòu)處于諧振頻段時(shí)，該人造微結(jié)構(gòu)將表現(xiàn)出高度的色散特性，所謂高度的色散特性是指該人造微結(jié)構(gòu)的阻抗、容感性、等效的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率隨著頻率會(huì)發(fā)生劇烈的變化。本發(fā)明利用超材料的上述原理，設(shè)計(jì)一種超材料射頻天線，其將微槽結(jié)構(gòu)形成于第一金屬片上，該第一金屬片和饋線的耦合作用使得天線具有豐富的輻射特性從而省去阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)并使得天線的尺寸不受限于所需響應(yīng)電磁波的波長(zhǎng)以實(shí)現(xiàn)天線的小型化。本發(fā)明的核心在于超材料射頻天線，以下詳細(xì)描述本發(fā)明的超材料射頻天線。為了更好的描述本發(fā)明的天線的結(jié)構(gòu)，圖I采用透視圖畫(huà)法，如圖I所示，本發(fā)明的所述超材料射頻天線100包括介質(zhì)基板I、饋線2、附著在介質(zhì)基板I 一表面的金屬片4,所述饋線2通過(guò)耦合方式饋入所述金屬片4，所述金屬片上鏤空有微槽結(jié)構(gòu)41以在金屬片上形成金屬走線42，所述天線100預(yù)設(shè)有供電子元件嵌入的空間6。圖I至圖6中，金屬片4上的畫(huà)剖面線的部分為金屬走線42，金屬片4上的空白部分(鏤空的部分)表示微槽結(jié)構(gòu)41。另外，饋線2也用剖面線表示。饋線2圍繞金屬片4設(shè)置以實(shí)現(xiàn)信號(hào)耦合。另外金屬片4與饋線2可以接觸，也可以不接觸。當(dāng)金屬片4與饋線2接觸時(shí)，饋線2與金屬片4之間感性耦合；當(dāng)金屬片4與饋線2不接觸時(shí)，饋線2與金屬片4之間容性耦合。本發(fā)明中的所述微槽結(jié)構(gòu)41可以是圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)、圖7b所示的互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)、圖7c所示的開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、圖7d所示的雙開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、圖7e所示的互補(bǔ)式彎折線結(jié)構(gòu)中的一種或者是通過(guò)前面幾種結(jié)構(gòu)衍生、復(fù)合或組陣得到的微槽結(jié)構(gòu)。衍生分為兩種，一種是幾何形狀衍生，另一種是擴(kuò)展衍生，此處的幾何形狀衍生是指功能類(lèi)似、形狀不同的結(jié)構(gòu)衍生，例如由方框類(lèi)結(jié)構(gòu)衍生到曲線類(lèi)結(jié)構(gòu)、三角形類(lèi)結(jié)構(gòu)及其它不同的多邊形類(lèi)結(jié)構(gòu)；此處的擴(kuò)展衍生即在圖7a至圖7e的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)新的槽以形成新的微槽結(jié)構(gòu)；以圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)為例，圖8a為其幾何形狀衍生示意圖，圖8b為其幾何形狀衍生示意圖。此處的復(fù)合是指，圖7a至圖7e的微槽結(jié)構(gòu)多個(gè)疊加形成一個(gè)新的微槽結(jié)構(gòu)，如圖9a所示，為三個(gè)圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖9b所示,為兩個(gè)圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)與圖7b所示為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)共同復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖。此處的組陣是指由多個(gè)圖7a至圖7e所示的微槽結(jié)構(gòu)在同一金屬片上陣列形成一個(gè)整體的微槽結(jié)構(gòu)，如圖10所示，為多個(gè)如圖7a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)組陣后的結(jié)構(gòu)示意圖。以下均以圖7c所示的開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)為例闡述本發(fā)明。
下面分五個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)介紹本發(fā)明。第一實(shí)施例如圖2所示，在本實(shí)施例中，在饋線2上預(yù)設(shè)有嵌入感性電子元件和/或電阻的空間51，預(yù)設(shè)的嵌入電子元件空間的位置可以是饋線2上的任意位置，并且可以有多個(gè)?？稍诳臻g51中嵌入感性電子元件，以改變饋線2上的電感值。運(yùn)用公式f=l/ (ln^LC),可知電感值的大小和工作頻率的平方成反比，所以當(dāng)需要的工作頻率為較低工作頻率時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)那度腚姼谢蚋行噪娮釉?shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中，加入的感性電子元件的電感值范圍在0-5uH之間，若太大交變信號(hào)將會(huì)被感性元件消耗從而影響到天線的輻射效率。本實(shí)施例的所述天線具有多個(gè)頻段的良好輻射特性，五個(gè)主要輻射頻率從900MHz —直分布到5. 5GHz，幾乎涵蓋了 GSM、CDMA、藍(lán)牙、W-Lan(IEEE802. 11 協(xié)議)、GPS、TD_LTE 等各個(gè)主要的通信頻率，具有非常高的集成度且可通過(guò)對(duì)饋線上的電感值進(jìn)行調(diào)節(jié)達(dá)到改變天線工作頻率的目的。當(dāng)然，也可以在空間51中嵌入電阻，以改善天線的輻射電阻。當(dāng)然，饋線上的空間也可以是多個(gè)，其中分別嵌入電阻以及感性電子元件，既實(shí)現(xiàn)了工作頻率的調(diào)節(jié)，又能改善天線的輻射電阻。未加入電子元件的空間可用導(dǎo)線短接。實(shí)施例二如圖3所示，在本實(shí)施例中，在饋線2與金屬片4之間預(yù)設(shè)有嵌入容性電子元件的空間53，預(yù)設(shè)的嵌入電子元件空間的位置可以是饋線2與金屬片4之間的任意位置。圖3中空間53為本實(shí)施例中嵌入容性電子元件的空間，饋線2與金屬片4之間本身具有一定的電容，這里通過(guò)嵌入容性電子元件調(diào)節(jié)饋線與金屬片4之間的信號(hào)耦合，運(yùn)用公式f=l/ (2ttD，可知電容值的大小和工作頻率的平方成反比，所以當(dāng)需要的工作頻率為較低工作頻率時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)那度腚娙莼蚋行噪娮釉?shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中，加入的容性電子元件的電容值范圍通常在0-2pF之間，不過(guò)隨著天線工作頻率的變化嵌入的電容值也可能超出0-2pF的范圍。當(dāng)然，也可以在饋線2與金屬片4之間預(yù)設(shè)多個(gè)空間。同樣，在未連接有電子元件的空間中，采用導(dǎo)線短接。實(shí)施例三如圖4所示，在本實(shí)施例中，在金屬片的金屬走線42上預(yù)留有嵌入感性電子元件和/或電阻的空間，嵌入電子元件的空間不僅僅局限于圖中給出的空間55和空間56，其他位置只要滿(mǎn)足條件均可。此處嵌入感性電子元件的目的是增加金屬片內(nèi)部諧振結(jié)構(gòu)的電感值，從而對(duì)天線的諧振頻率及工作帶寬起到調(diào)節(jié)的作用；與實(shí)施例一相同，此處嵌入電阻的目的是改善天線的輻射電阻。至于是嵌入感性電子元件還是電阻，則根據(jù)需要而定。另外在未嵌入電子元件的空間中，采用導(dǎo)線短接。實(shí)施例四如圖5所示，在本實(shí)施例中，在微槽結(jié)構(gòu)41上預(yù)留有嵌入容性電子元件的空間57，并且所述空間57連接微槽結(jié)構(gòu)41相鄰槽邊的金屬走線42。嵌入電子元件的空間不僅僅局限與圖5中給出的空間57，其他位置只要滿(mǎn)足條件均可。嵌入容性電子元件可以改變金屬片的諧振性能，最終改善天線的Q值及諧振工作點(diǎn)。作為公知常識(shí)，我們知道，通頻帶BW與諧振頻率wO和品質(zhì)因數(shù)Q的關(guān)系為BW = wo/Q，此式表明，Q越大則通頻帶越窄，Q越小則通頻帶越寬。另有Q = wL/R = 1/wRC，其中，Q是品質(zhì)因素；w是電路諧振時(shí)的電源頻率；L是電感；R是串的電阻；C是電容，由Q = wL/R = 1/wRC公式可知，Q和C呈反比，因此,可以通過(guò)加入容性電子元件來(lái)減小Q值，使通頻帶變寬。 實(shí)施例五如圖6所示，在本實(shí)施例中，在饋線2、饋線2與金屬片4之間及金屬片4這三個(gè)位置上都設(shè)置供電子元件嵌入的空間。其中，金屬片4上的空間包括設(shè)置在金屬走線42上的空間以及設(shè)置在微槽結(jié)構(gòu)41上且連接兩側(cè)的金屬走線42的空間。具體地，本實(shí)施例中的空間包括饋線2上的空間61，饋線2與金屬片4之間的空間63，金屬走線42上的空間65、66，微槽結(jié)構(gòu)41上的空間67，當(dāng)然，本實(shí)施例中給出的位置并不是唯一性的，本實(shí)施例中，在上述的空間中加入電子元件以調(diào)節(jié)天線的性能，其原理與實(shí)施例一至四的原理類(lèi)似，本實(shí)施例不再描述。本發(fā)明的天線100上空間的預(yù)留位置并不限于上述五種形式，空間只要設(shè)置在天線上即可。例如，空間還可以設(shè)置在介質(zhì)基板上。本發(fā)明的所述電子元件為感性電子元件、容性電子元件或者電阻。在天線的預(yù)留空間中加入此類(lèi)電子元件后，可以改善天線的各種性能。并且通過(guò)加入不同參數(shù)的電子元件，可以實(shí)現(xiàn)天線性能參數(shù)的可調(diào)。因此，本發(fā)明的天線在不加入任何元件之前可以是一樣的結(jié)構(gòu)，只是通過(guò)在不同位置加入不同的電子元件，以及電子元件的參數(shù)(電感值、電阻值、電容值)，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同天線的性能參數(shù)。即實(shí)現(xiàn)了通用性。可以大幅降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的所述空間可以是焊盤(pán)，也可以是一個(gè)空缺。焊盤(pán)的結(jié)構(gòu)可以參見(jiàn)普通的電路板上的焊盤(pán)。當(dāng)然，其尺寸的設(shè)計(jì)根據(jù)不同的需要會(huì)有所不同。另外，本發(fā)明中，介質(zhì)基板由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成。優(yōu)選地，由高分子材料制成，具體地可以是FR-4、F4B等高分子材料。優(yōu)選地，本發(fā)明SIM卡上的超材料射頻天線100的介質(zhì)基板的材質(zhì)與卡基板100的材質(zhì)相同，或者部分卡基板104即構(gòu)成了超材料射頻天線100的介質(zhì)基板。本發(fā)明中，金屬片為銅片或銀片。優(yōu)選為銅片，價(jià)格低廉，導(dǎo)電性能好。本發(fā)明中，饋線選用與金屬片同樣的材料制成。優(yōu)選為銅。本發(fā)明中，關(guān)于天線的加工制造，只要滿(mǎn)足本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理，可以采用各種制造方式。最普通的方法是使用各類(lèi)印刷電路板(PCB)的制造方法，當(dāng)然，金屬化的通孔，雙面覆銅的PCB制造也能滿(mǎn)足本發(fā)明的加工要求。除此加工方式，還可以根據(jù)實(shí)際的需要引入其它加工手段，比如RFID (RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別技術(shù)，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽)中所使用的導(dǎo)電銀漿油墨加工方式、各類(lèi)可形變器件的柔性PCB加工、鐵片天線的加工方式以及鐵片與PCB組合的加工方式。其中，鐵片與PCB組合加工方式是指利用PCB的精確加工來(lái)完成天線微槽結(jié)構(gòu)的加工，用鐵片來(lái)完成其它輔助部分。另外，還可以通過(guò)蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法來(lái)加工。另外本發(fā)明還提供一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括閱讀器以及應(yīng)答器，所述應(yīng)答器為上述的SIM卡。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體 實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種SIM卡，包括信號(hào)感應(yīng)和接收模塊、SIM卡主控模塊、射頻收發(fā)模塊，其特征在于還包括超材料射頻天線，所述SM卡主控模塊處理所述信號(hào)感應(yīng)和接收模塊接收到的信號(hào)，所述SIM卡主控模塊的指令和數(shù)據(jù)通過(guò)所述射頻收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換后通過(guò)所述超材料射頻天線發(fā)送出去，所述射頻收發(fā)模塊還通過(guò)所述超材料射頻天線接收外部設(shè)備的指令和數(shù)據(jù)并交由所述SIM卡主控模塊處理；所述超材料射頻天線包括介質(zhì)基板、饋線、附著在所述介質(zhì)基板一表面的金屬片，所述饋線通過(guò)耦合方式饋入所述金屬片，所述金屬片上鏤空有微槽結(jié)構(gòu)以在所述金屬片上形成金屬走線，所述天線預(yù)設(shè)有供電子元件嵌入的空間。
2.如權(quán)利要求I所述的SIM卡，其特征在于所述SIM卡還包括卡基板，所述信號(hào)感應(yīng)和接收模塊、所述SIM卡主控模塊、所述射頻收發(fā)模塊和所述超材料射頻天線均一體封裝于所述卡基板內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的SIM卡，其特征在于所述微槽結(jié)構(gòu)包括互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)、互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)、開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、雙開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、互補(bǔ)式彎折線結(jié)構(gòu)以及通過(guò)前面幾種結(jié)構(gòu)衍生、復(fù)合、組合或組陣得到的微槽結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要去I所述的SIM卡，其特征在于所述空間設(shè)置在所述饋線、所述饋線與所述金屬片之間及所述金屬片這三個(gè)位置的至少一個(gè)上。
5.如權(quán)利要求4所述的SIM卡，其特征在于所述空間設(shè)置在所述金屬片上的金屬走線上。
6.如權(quán)利要求4所述的SM卡，其特征在于所述空間設(shè)置在所述金屬片上的微槽結(jié)構(gòu)上，且連接所述微槽結(jié)構(gòu)相鄰槽邊的金屬走線。
7.如權(quán)利要求I所述的SIM卡，其特征在于所述電子元件為感性電子元件、容性電子元件或者電阻。
8.如權(quán)利要求I所述的SIM卡，其特征在于所述SIM卡還包括接口模塊，所述接口模塊與所述SM卡主控模塊電連接使得所述SM卡通過(guò)所述接口模塊與移動(dòng)終端交換數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要去8所述的SIM卡，其特征在于所述移動(dòng)終端使用GSM、CDMA、3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)。
10.一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括閱讀器以及應(yīng)答器，其特征在于所述應(yīng)答器為權(quán)利要求I至9任意一項(xiàng)所述的SIM卡。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種SIM卡及其射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括信號(hào)感應(yīng)和接收模塊、SIM卡主控模塊、射頻收發(fā)模塊，還包括超材料射頻天線；所述超材料射頻天線包括介質(zhì)基板、饋線、附著在介質(zhì)基板一表面的金屬片，所述饋線通過(guò)耦合方式饋入所述金屬片，所述金屬片上鏤空有微槽結(jié)構(gòu)以在金屬片上形成金屬走線，所述天線預(yù)設(shè)有供電子元件嵌入的空間。本發(fā)明將超材料射頻天線應(yīng)用于射頻SIM卡中，由于超材料射頻天線尺寸不受限于電磁波波長(zhǎng)且不需要額外配置阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，使得SIM卡上更易集成該天線，且該天線在SIM卡工作頻段依然保持優(yōu)良的性能和小型的尺寸，且本發(fā)明的天線通過(guò)改變嵌入天線的電子元件的性能以對(duì)天線的性能進(jìn)行微調(diào)，能設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足SIM卡適應(yīng)性及通用性要求的天線。
文檔編號(hào)G06K19/077GK102810176SQ201110172660
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者劉若鵬, 徐冠雄 申請(qǐng)人:深圳光啟高等理工研究院, 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司