專利名稱：異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種手機(jī)智能卡,特別是涉及一種適配于iphone4/iphone5(蘋(píng)果手機(jī))使用的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡。
背景技術(shù)：
NFC是NearField Communication縮寫(xiě)，即近距離無(wú)線通訊技術(shù)。由飛利浦公司和索尼公司共同開(kāi)發(fā)的NFC是一種非接觸式識(shí)別和互聯(lián)技術(shù)，可以在移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、PC和智能控件工具間進(jìn)行近距離無(wú)線通信。國(guó)外NFC大多采用13.56M頻率標(biāo)準(zhǔn)用于近場(chǎng)通信的技術(shù)領(lǐng)域，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系下，形成了 IS014443的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)以中國(guó)銀聯(lián)支付體系為中心的支付平臺(tái)，大多采用了 IS014443的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并使用13.56MHZ頻率標(biāo)準(zhǔn)用于移動(dòng)支付的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)下，主要產(chǎn)品形態(tài)是以IS014443系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品，如:13.56MHZ非接觸IC卡，NFC手機(jī)，中國(guó)電信翼支付的雙界面卡等。這些產(chǎn)品的基本特征之一，就是包含一個(gè)感應(yīng)線圈，它采用的是電磁感應(yīng)的原理。由于原始的IS014443體系技術(shù)，其核心解碼電路是被動(dòng)的無(wú)源負(fù)載，靠卡片識(shí)別器或讀卡器這端發(fā)送高頻信號(hào)，通過(guò)感應(yīng)線圈，以電磁耦合的形式，將能量傳遞到非接觸IC卡的一端。智能手機(jī)，特別是iphone4/iphone5 (蘋(píng)果手機(jī))受到了廣大用戶的青睞，市場(chǎng)的占有率很高。高端手機(jī)工藝先進(jìn)，機(jī)械精度高，密封嚴(yán)密，這些因素對(duì)手機(jī)本身固然是好事情，但原本在手機(jī)環(huán)境下按標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)計(jì)的內(nèi)置射頻感應(yīng)模塊的手機(jī)智能卡，往往會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減加大，數(shù)據(jù)通信誤碼率加大，使內(nèi)置射頻感應(yīng)模塊的手機(jī)智能卡不能正常工作。圖1即為現(xiàn)有iphone4/iphone5 (蘋(píng)果手機(jī))所使用的手機(jī)智能卡100及其托架200,這種手機(jī)智能卡100采用MicroSM卡，它比標(biāo)準(zhǔn)SM卡尺寸更小，使用時(shí)，是把MicroSM格式的手機(jī)智能卡100放入托架200中，再連同托架200 —起插入iphone4/iphone5 (蘋(píng)果手機(jī))的智能卡卡槽中，iphone4/iphone5 (蘋(píng)果手機(jī))的智能卡卡槽一般都設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)樣式。這種手機(jī)智能卡100及其托架200的配合，致使iphone4/5很難用現(xiàn)有技術(shù)改造成與NFC或IS014443體系兼容的手機(jī)終端。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，通過(guò)對(duì)M i c r ο S頂卡的卡體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以及對(duì)托架配合結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使之與原有MicroSIM卡在功能上完全兼容，并能很好的實(shí)現(xiàn)感應(yīng)偶合，完成無(wú)線近距離通信功能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，包括:—能夠適配于蘋(píng)果手機(jī)的智能卡卡槽的托架,該托架包括能夠插入所述卡槽的插板和封閉在所述卡槽槽沿的檔板；一柔性雙面PCB電路板，該電路板的一端設(shè)有采用PCB制作而成的感應(yīng)線圈天線，電路板的一面設(shè)有與蘋(píng)果手機(jī)的內(nèi)部電路相連接的SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)；一 SIM模塊，SIM模塊包含有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器和NFC編解碼安全處理器，且有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器與NFC編解碼安全處理器相連接，SM模塊采用SMT工藝安裝在電路板的另一面上，并使有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器與感應(yīng)線圈天線相連接，NFC編解碼安全處理器與SM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)相連接；在托架的插板的一面設(shè)有凹槽，柔性雙面PCB電路板中含有感應(yīng)線圈天線的部分彎折后貼靠在檔板的內(nèi)側(cè)面，柔性雙面PCB電路板中不含有感應(yīng)線圈天線的部分配合在托架的插板的凹槽中，凹槽中還設(shè)有用來(lái)容納SIM模塊的透孔。所述柔性雙面PCB電路板中不含有感應(yīng)線圈天線的部分還設(shè)有卡孔，在插板的凹槽中設(shè)有一卡凸，柔性雙面PCB電路板的卡孔卡置在插板的凹槽的卡凸中。所述柔性雙面PCB電路板的卡孔設(shè)在靠近感應(yīng)線圈天線的一端，所述插板的卡凸設(shè)在靠近檔板的一側(cè)，柔性雙面PCB電路板的卡孔與插板的卡凸相配合。所述感應(yīng)線圈天線設(shè)置在柔性雙面PCB電路板的另一面,柔性雙面PCB電路板中含有感應(yīng)線圈天線的部分彎折后，設(shè)置感應(yīng)線圈天線的另一面貼靠在檔板的內(nèi)側(cè)面。本實(shí)用新型的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，是采用改進(jìn)的iphone4/5SIM卡托架和異型結(jié)構(gòu)的SM卡相配合來(lái)組成，可以認(rèn)為柔性雙面PCB電路板和SM模塊組成異型SM卡，異型SM卡的基板采用FPC柔性電路板，使用FPC的工藝，在PCB上制作感應(yīng)線圈天線，SIM模塊則包含有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器和NFC編解碼安全處理器，SIM模塊通過(guò)SMT工藝安裝在FPC基板上，F(xiàn)PC基板的背面設(shè)有SM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)，用來(lái)與手機(jī)卡座即蘋(píng)果手機(jī)的智能卡卡槽內(nèi)的SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)相連接，實(shí)現(xiàn)手機(jī)智能卡與手機(jī)內(nèi)電路的連接；FPC上制作出的感應(yīng)線圈天線則與SIM模塊的有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器相連接，SIM模塊內(nèi)有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器與NFC編解碼安全處理器相連接；SIM模塊的NFC編解碼安全處理器則與柔性電路板的SM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)相連接。異型SM卡是由一片柔性電路板(也稱FPC)和射頻SM卡模塊組成，柔性電路板實(shí)際上是一種柔性雙面PCB電路板，電路板的一邊，以PCB布線，環(huán)繞成一定阻抗要求的感應(yīng)線圈天線，電路板的另一邊，是一個(gè)SM模塊的SMD焊盤(pán)，為承接SM模塊預(yù)留空間和完成生產(chǎn)工藝要求所用。柔性電路板的反面，是標(biāo)準(zhǔn)SIM卡的銅制觸點(diǎn)，用于和手機(jī)SIM卡座的連接。由于采用的是FPC電路板，具有可撓性，因此，柔性電路板一邊的感應(yīng)線圈天線部分可以折起。為了實(shí)現(xiàn)將柔性電路板卡在托架上，在柔性電路板的的中間部位，設(shè)有一個(gè)卡孔即定位方孔，用于插入托架時(shí)將卡片鎖定。SIM模塊則采用SIP—種集成電路芯片的制造工藝，制造成一種類似于IC芯片一樣的模塊，背面設(shè)計(jì)有SMD焊盤(pán)，在產(chǎn)品制造中可以采用普通的SMT工藝，完成SIM模塊的安裝。SIM模塊中包含與感應(yīng)線圈天線形成阻抗匹配的電容C、有源負(fù)載編解碼IC (即有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器)和MCU安全芯片(即NFC編解碼安全處理器)，感應(yīng)線圈天線和阻抗匹配電容C組成的諧振回路，其諧振頻率為13.56Mz。托架是采用ABS工程塑料(或其他非金屬材料)注塑而成，托架的插板的一面有一個(gè)凹槽用來(lái)適配于柔性電路板卡入，插板的凹槽的中間部位設(shè)有透孔，柔性電路板所連接的SIM模塊恰好處在透孔中，托架的插板的凹槽的一邊有一個(gè)垂直的短邊臂，短邊臂的底部有一個(gè)凸起的臺(tái)階形成插板的凹槽的卡凸，用于對(duì)準(zhǔn)異型卡的中間部位的定位方孔(即卡孔)。異型卡安放在托架中形成一個(gè)整體，這個(gè)整體可以適配地插入iphone手機(jī)中，異型卡的感應(yīng)線圈天線部分，除被托架的邊壁(檔板)保護(hù)以外，有效感應(yīng)區(qū)域大部分不會(huì)被手機(jī)的金屬外殼覆蓋，其電磁感應(yīng)強(qiáng)度，較以標(biāo)準(zhǔn)MicroSIM方式設(shè)計(jì)的感應(yīng)耦合的智能卡大大加強(qiáng)，這樣就可以有效實(shí)現(xiàn)近距離感應(yīng)通信功能。本實(shí)用新型的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，一方面，是對(duì)感應(yīng)線圈天線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)之一是將感應(yīng)線圈天線用FPC柔性電路制成，另一方面將感應(yīng)線圈天線從深入在手機(jī)金屬機(jī)殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)移到手機(jī)機(jī)殼的外部，脫離金屬機(jī)殼對(duì)電磁信號(hào)的屏蔽，從而使得感應(yīng)線圈天線大大提高了磁感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度，接收和發(fā)射靈敏度大大增強(qiáng)；再一方面，是將含有感應(yīng)線圈天線的柔性電路板部分彎折起來(lái)，使感應(yīng)線圈天線的平面與SIM卡的卡體的平面相互垂直，從而使得感應(yīng)線圈天線獲得的磁感應(yīng)強(qiáng)度信號(hào)將更大；再另一方面，是對(duì)手機(jī)智能卡的卡體內(nèi)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)設(shè)置有源負(fù)載編解碼1C，使得本實(shí)用新型的手機(jī)智能卡在與外界的讀卡裝置交換信息時(shí)，從讀卡裝置感應(yīng)線圈通過(guò)電磁感應(yīng)獲得的磁場(chǎng)能量，僅僅只用來(lái)轉(zhuǎn)換其中有效的數(shù)據(jù)信息，而并不靠這個(gè)磁場(chǎng)信號(hào)，來(lái)維持電路所需要的能量供給，系統(tǒng)能量由通過(guò)SIM卡的其他電路，通過(guò)卡體的SIM卡連接銅觸點(diǎn)，由手機(jī)插座和手機(jī)的電源獲得電源。本實(shí)用新型通過(guò)將感應(yīng)線圈天線的設(shè)置與有源負(fù)載編解碼IC的設(shè)置相結(jié)合，盡管卡體尺寸非常之小，使得感應(yīng)線圈天線也不能夠做大，但是，仍然能夠使得該手機(jī)智能卡能夠在符合IS014443體系下實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合式無(wú)線近距離通信。本實(shí)用新型的有益效果是，由于采用了能夠適配于蘋(píng)果手機(jī)的智能卡卡槽的托架、柔性雙面PCB電路板和包含有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器、NFC編解碼安全處理器的SM模塊來(lái)構(gòu)成異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，且柔性雙面PCB電路板的一端設(shè)有采用PCB制作而成的感應(yīng)線圈天線，電路板的一面設(shè)有與蘋(píng)果手機(jī)的內(nèi)部電路相連接的SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)；SIM模塊采用SMT工藝安裝在電路板的另一面上，并使有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器與感應(yīng)線圈天線相連接，NFC編解碼安全處理器與SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)相連接；在托架的插板的一面設(shè)有凹槽，柔性雙面PCB電路板中含有感應(yīng)線圈天線的部分彎折后貼靠在檔板的內(nèi)側(cè)面，柔性雙面PCB電路板中不含有感應(yīng)線圈天線的部分配合在托架的插板的凹槽中，凹槽中還設(shè)有用來(lái)容納SIM模塊的透孔。該結(jié)構(gòu)的手機(jī)智能卡在插入iphone手機(jī)的智能卡卡槽中后，感應(yīng)線圈天線的有效部位，大部分不被手機(jī)的金屬機(jī)殼所屏蔽，電磁感應(yīng)信號(hào)接收和發(fā)射效率大大增強(qiáng)，從而使得該手機(jī)智能卡能夠在符合IS014443體系下實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合式無(wú)線近距離通信。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；但本實(shí)用新型的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡不局限于實(shí)施例。

圖1是現(xiàn)有iphone (蘋(píng)果手機(jī))所使用的手機(jī)智能卡及其托架的構(gòu)造示意圖；圖2是本實(shí)用新型的構(gòu)造示意圖；圖3是本實(shí)用新型的電路原理框圖；圖4是本實(shí)用新型的異型SIM卡的構(gòu)造示意圖；圖5是本實(shí)用新型的異型SIM卡(含有感應(yīng)線圈天線的柔性電路板彎折)的構(gòu)造示意圖；圖6是本實(shí)用新型的柔性電路板的示意圖；[0027]圖7是本實(shí)用新型的柔性電路板(翻轉(zhuǎn)一面)的示意圖；圖8是本實(shí)用新型的托架的構(gòu)造示意圖；圖9是本實(shí)用新型的托架的主視圖；圖10是本實(shí)用新型的托架的俯視圖；圖11是本實(shí)用新型的托架的右視圖；圖12是本實(shí)用新型的SIM模塊的示意圖；圖13是本實(shí)用新型的SIM模塊(翻轉(zhuǎn)一面)的示意圖；圖14是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，參見(jiàn)圖2至圖14所示，本實(shí)用新型的一種異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，包括:—能夠適配于蘋(píng)果手機(jī)的智能卡卡槽的托架1，該托架I包括能夠插入所述卡槽的插板11和封閉在所述卡槽槽沿的檔板12 ；一柔性雙面PCB電路板2，該電路板2的一端設(shè)有采用PCB制作而成的感應(yīng)線圈天線21，電路板2的一面設(shè)有與蘋(píng)果手機(jī)的內(nèi)部電路相連接的SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)22 ；一 SIM模塊3，SIM模塊3包含有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器31和NFC編解碼安全處理器32，且有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器31與NFC編解碼安全處理器32相連接，SIM模塊3采用SMT工藝安裝在電路板2的另一面上，并使有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器31與感應(yīng)線圈天線21相連接，NFC編解碼安全處理器32與SM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)22相連接；在托架I的插板的一面設(shè)有凹槽13，柔性雙面PCB電路板中含有感應(yīng)線圈天線的部分23彎折后貼靠在檔板12的內(nèi)側(cè)面，柔性雙面PCB電路板中不含有感應(yīng)線圈天線的部分24配合在托架的插板的凹槽13中，凹槽13中還設(shè)有用來(lái)容納SM模塊3的透孔131。所述柔性雙面PCB電路板中不含有感應(yīng)線圈天線的部分24還設(shè)有卡孔25，在插板的凹槽13中設(shè)有一卡凸132，柔性雙面PCB電路板的卡孔25卡置在插板的凹槽的卡凸132中。所述柔性雙面PCB電路板的卡孔25設(shè)在靠近感應(yīng)線圈天線21的一端，所述插板的卡凸132設(shè)在靠近檔板12的一側(cè)，柔性雙面PCB電路板的卡孔25與插板的卡凸132相配合。所述感應(yīng)線圈天線設(shè)置在柔性雙面PCB電路板的另一面,柔性雙面PCB電路板中含有感應(yīng)線圈天線的部分23彎折后，設(shè)置感應(yīng)線圈天線的另一面貼靠在檔板12的內(nèi)側(cè)面。其中，所述有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器采用型號(hào)為BOOSTER DIE的芯片，所述NFC編解碼安全處理器采用型號(hào)為AT90SC352208RCV的芯片。本實(shí)用新型的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡,是采用改進(jìn)的iphone4/5SIM卡托架和異型結(jié)構(gòu)的SIM卡相配合來(lái)組成，可以認(rèn)為柔性雙面PCB電路板2和SM模塊3組成異型SIM卡，異型SM卡的基板采用FPC柔性電路板2，使用FPC的工藝，在PCB上制作感應(yīng)線圈天線21，SIM模塊3則包含有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器31和NFC編解碼安全處理器32，SIM模塊3通過(guò)SMT工藝安裝在FPC基板2上，F(xiàn)PC基板2的背面設(shè)有SM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)22(如圖7所示)，用來(lái)與手機(jī)卡座即蘋(píng)果手機(jī)的智能卡卡槽內(nèi)的SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)相連接，實(shí)現(xiàn)手機(jī)智能卡與手機(jī)內(nèi)電路的連接；FPC上制作出的感應(yīng)線圈天線21則與SIM模塊的有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器31相連接，SIM模塊內(nèi)有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器31與NFC編解碼安全處理器32相連接；SM模塊的NFC編解碼安全處理器32則與柔性電路板的SM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)22相連接。異型SM卡是由一片柔性電路板(也稱FPC)和射頻SM卡模塊組成，柔性電路板實(shí)際上是一種柔性雙面PCB電路板，電路板的一邊，以PCB布線，環(huán)繞成一定阻抗要求的感應(yīng)線圈天線21，電路板的另一邊，是一個(gè)SIM模塊的SMD焊盤(pán)(如圖6所示)，為承接SM模塊3預(yù)留空間和完成生產(chǎn)工藝要求所用。柔性電路板2的反面，是標(biāo)準(zhǔn)SIM卡的銅制觸點(diǎn)22，用于和手機(jī)SM卡座的連接。由于采用的是FPC電路板，具有可撓性，因此，柔性電路板一邊的感應(yīng)線圈天線部分可以折起。為了實(shí)現(xiàn)將柔性電路板2卡在托架I上，在柔性電路板2的的中間部位，設(shè)有一個(gè)卡孔25即定位方孔，用于插入托架I時(shí)將卡片鎖定。SIM模塊3則采用SIP —種集成電路芯片的制造工藝，制造成一種類似于IC芯片一樣的模塊，背面設(shè)計(jì)有SMD焊盤(pán)(如圖13所示)，在產(chǎn)品制造中可以采用普通的SMT工藝，完成SIM模塊3的安裝。SIM模塊3中包含與感應(yīng)線圈天線形成阻抗匹配的電容C、有源負(fù)載編解碼ICXSP有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器)和MCU安全芯片卿NFC編解碼安全處理器)，感應(yīng)線圈天線和阻抗匹配電容C組成的諧振回路，其諧振頻率為13.56Mz。托架I是采用ABS工程塑料(或其他非金屬材料)注塑而成，托架I的插板11的一面有一個(gè)凹槽13用來(lái)適配于柔性電路板2卡入，插板的凹槽的中間部位設(shè)有透孔131，柔性電路板所連接的SIM模塊3恰好處在透孔131中，托架的插板的凹槽的一邊有一個(gè)垂直的短邊臂，短邊臂的底部有一個(gè)凸起的臺(tái)階形成插板的凹槽的卡凸132，用于對(duì)準(zhǔn)異型卡的中間部位的定位方孔(即卡孔25)。異型卡安放在托架I中形成一個(gè)整體，這個(gè)整體可以適配地插入iphone手機(jī)中，異型卡的感應(yīng)線圈天線21部分，除被托架的邊壁即檔板12保護(hù)以夕卜，有效感應(yīng)區(qū)域大部分不會(huì)被手機(jī)的金屬外殼覆蓋，其電磁感應(yīng)強(qiáng)度，較以標(biāo)準(zhǔn)MicroSM方式設(shè)計(jì)的感應(yīng)耦合的智能卡大大加強(qiáng)，這樣就可以有效實(shí)現(xiàn)近距離感應(yīng)通信功能。本實(shí)用新型的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，一方面，是對(duì)感應(yīng)線圈天線21的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)之一是將感應(yīng)線圈天線21用FPC柔性電路制成，另一方面將感應(yīng)線圈天線從深入在手機(jī)金屬機(jī)殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)移到手機(jī)機(jī)殼的外部，脫離金屬機(jī)殼對(duì)電磁信號(hào)的屏蔽，從而使得感應(yīng)線圈天線大大提高了磁感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度，接收和發(fā)射靈敏度大大增強(qiáng)；再一方面，是將含有感應(yīng)線圈天線的柔性電路板部分彎折起來(lái)，使感應(yīng)線圈天線21的平面與SIM卡的卡體的平面相互垂直，從而使得感應(yīng)線圈天線21獲得的磁感應(yīng)強(qiáng)度信號(hào)將更大；再另一方面，是對(duì)手機(jī)智能卡的卡體內(nèi)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)設(shè)置有源負(fù)載編解碼1C，使得本實(shí)用新型的手機(jī)智能卡在與外界的讀卡裝置交換信息時(shí)，從讀卡裝置感應(yīng)線圈通過(guò)電磁感應(yīng)獲得的磁場(chǎng)能量，僅僅只用來(lái)轉(zhuǎn)換其中有效的數(shù)據(jù)信息，而并不靠這個(gè)磁場(chǎng)信號(hào)，來(lái)維持電路所需要的能量供給，系統(tǒng)能量由通過(guò)SIM卡的其他電路，通過(guò)卡體的SIM卡連接銅觸點(diǎn)，由手機(jī)插座和手機(jī)的電源獲得電源。本實(shí)用新型通過(guò)將感應(yīng)線圈天線的設(shè)置與有源負(fù)載編解碼IC的設(shè)置相結(jié)合，盡管卡體尺寸非常之小，使得感應(yīng)線圈天線也不能夠做大，但是，仍然能夠使得該手機(jī)智能卡能夠在符合IS014443體系下實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合式無(wú)線近距離通信。本實(shí)用新型的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，基于IS014443的原理，手機(jī)智能卡在于外界的讀卡裝置交換信息時(shí)，從讀卡裝置感應(yīng)線圈通過(guò)電磁感應(yīng)獲得的磁場(chǎng)能量，僅僅轉(zhuǎn)換其中有效的數(shù)據(jù)信息，而并不靠這個(gè)磁場(chǎng)信號(hào)，來(lái)維持電路所需要的能量供給，系統(tǒng)能量由通過(guò)SM卡的其他電路，通過(guò)卡體的SM卡連接銅觸點(diǎn)，由手機(jī)插座和手機(jī)的電源獲得電源。同時(shí)，由于可以從手機(jī)端獲得電源的供給，就有可能對(duì)感應(yīng)到的微弱的信號(hào)，實(shí)施放大、濾波、消除噪聲等信號(hào)處理技術(shù)，在這樣可以大大降低讀卡裝置感應(yīng)線圈信號(hào)強(qiáng)度的門(mén)檻限度，即把它設(shè)計(jì)成有源激勵(lì)的負(fù)載模式，有源負(fù)載電路完成對(duì)讀卡裝置通過(guò)感應(yīng)線圈天線傳送磁場(chǎng)信號(hào)的解碼。由自身振蕩電路產(chǎn)生13.56MHz的基波信號(hào)，通過(guò)從外界讀卡裝置發(fā)送的信號(hào)中提取同步信號(hào)，將解碼的信號(hào)，依據(jù)IS014443協(xié)議給出的響應(yīng)編碼，再反饋到感應(yīng)線圈天線中，以磁場(chǎng)信號(hào)的方式再發(fā)送出去。由于系統(tǒng)的電能來(lái)源于手機(jī)供電，所以信號(hào)的強(qiáng)度可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)，以滿足實(shí)際的需要，相對(duì)于原IS014443體系的非接觸IC卡的電氣性能，采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方法，盡管卡體尺寸非常之小，但采用自身有源的電路設(shè)計(jì)，同樣可以實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合式無(wú)線近距離通信。FPC柔性PCB感應(yīng)線圈天線可以等效為電感元件L，與SM卡模塊的電容C組成諧振回路，諧振頻率為13.56MHzο有源負(fù)載編解碼1C，通過(guò)I/O接口連接到MCU手機(jī)智能卡安全芯片，MCU安全芯片通過(guò)IS07816接口、時(shí)鐘信號(hào)以及電源和地線，連接到SM卡銅觸點(diǎn)上。整個(gè)SM的元件，安裝在BT材料或其它材料制成的PCB基板上，采用SIP工藝壓鑄而成標(biāo)準(zhǔn)的SIM卡。本實(shí)用新型異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡的SM模塊，是使用芯片型號(hào)為BOOSTERDIE的有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器和芯片型號(hào)為AT90SC352208RCV的NFC編解碼安全處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)IS014443A/B近距離感應(yīng)耦合，所述的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，與普通SM卡電氣性能完全兼容，可以替代或更新原MicroSM卡，在iphone4/5可以實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有13.56M即IS014443體系環(huán)境下的NFC近場(chǎng)通信功能或移動(dòng)電子支付。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上除模擬前端(即有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器)外，采用了單安全芯片設(shè)計(jì)，NFC編解碼與安全處理器二合一，既完成NFC編解碼，也完成IS014443A/B協(xié)議處理，以及通過(guò)芯片內(nèi)的IS07816接口，連接SM觸點(diǎn)，完成與移動(dòng)終端手機(jī)的通信。利用NFC編解碼安全處理器內(nèi)的MCU部分包含的一定容量的存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)和對(duì)IS014443A/B協(xié)議處理在數(shù)據(jù)處理上的需求，與NFC編解碼單元共同完成13.56Mhz非接數(shù)據(jù)流及與非接相關(guān)的一些關(guān)鍵應(yīng)用，比如移動(dòng)電子支付等等。MCU部分還負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)與手機(jī)相關(guān)的各類數(shù)據(jù)流處理，也可協(xié)同NFC編解碼與安全處理器處理一些非接數(shù)據(jù)。系統(tǒng)上電后，NFC編解碼安全處理器置復(fù)位，啟動(dòng)片內(nèi)程序開(kāi)始工作，NFC編解碼安全處理器的芯片AT90SC352208RCV再通過(guò)連接信號(hào)，對(duì)有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器設(shè)置初始化，完成整個(gè)卡片的啟動(dòng)過(guò)程。本實(shí)用新型的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、電氣性能、使用環(huán)境等方面與普通的手機(jī)智能卡完全相同，用戶可以替代原來(lái)的手機(jī)智能卡，這樣的手機(jī)智能卡將具備近距離無(wú)線通信功能，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)場(chǎng)通信，完成手機(jī)移動(dòng)、RFID、電子門(mén)禁、個(gè)人身份識(shí)別和信息存儲(chǔ)等功能。當(dāng)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的手機(jī)智能卡，插入iphone手機(jī)SIM卡座中，在手機(jī)開(kāi)機(jī)或手機(jī)通電的情況下，并進(jìn)入工作狀態(tài)，MCU安全芯片，通過(guò)IS07816接口，與手機(jī)終端交互信息，完成手機(jī)開(kāi)機(jī)，用戶入網(wǎng)認(rèn)證等電信服務(wù)，卡體軟件同時(shí)監(jiān)控對(duì)外界讀卡器裝置響應(yīng)。當(dāng)插有本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的智能卡的手機(jī)，進(jìn)入讀卡裝置的13.56MHZ磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，卡體內(nèi)的感應(yīng)線圈天線21感應(yīng)到的信號(hào)，經(jīng)有源負(fù)載把磁信號(hào)放大后解調(diào)出數(shù)據(jù)，即完成IS014443協(xié)議的解碼，解碼后的數(shù)據(jù)通過(guò)接口電路連接到MCU安全芯片裝置，MUC的軟件依據(jù)IS014443協(xié)議的定義，解析數(shù)據(jù)，并給出響應(yīng)信息，比如，回響RFID信息或完成支付操作，從電子錢包中扣款等等。響應(yīng)的數(shù)據(jù)，再通過(guò)接口傳送到有源負(fù)載編解碼裝置中，其裝置對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，將電流信號(hào)施加到諧振回路中，即通過(guò)感應(yīng)線圈天線以磁場(chǎng)的方式發(fā)送給讀卡裝置，從而完成與讀卡裝置的信息交換，這就是IS014443體系中常說(shuō)的交易過(guò)程。交易的結(jié)果可以暫存在MCU安全芯片的存儲(chǔ)器中，也可以通過(guò)IS07816接口發(fā)送給手機(jī)終端。上述實(shí)施例僅用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，但本實(shí)用新型并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均落入本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，其特征在于:包括: 一能夠適配于蘋(píng)果手機(jī)的智能卡卡槽的托架，該托架包括能夠插入所述卡槽的插板和封閉在所述卡槽槽沿的檔板； 一柔性雙面PCB電路板，該電路板的一端設(shè)有采用PCB制作而成的感應(yīng)線圈天線，電路板的一面設(shè)有與蘋(píng)果手機(jī)的內(nèi)部電路相連接的SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)； 一 SIM模塊，SIM模塊包含有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器和NFC編解碼安全處理器，且有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器與NFC編解碼安全處理器相連接，SM模塊采用SMT工藝安裝在電路板的另一面上，并使有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器與感應(yīng)線圈天線相連接，NFC編解碼安全處理器與SM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)相連接； 在托架的插板的一面設(shè)有凹槽，柔性雙面PCB電路板中含有感應(yīng)線圈天線的部分彎折后貼靠在檔板的內(nèi)側(cè)面，柔性雙面PCB電路板中不含有感應(yīng)線圈天線的部分配合在托架的插板的凹槽中，凹槽中還設(shè)有用來(lái)容納SIM模塊的透孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，其特征在于:所述柔性雙面PCB電路板中不含有感應(yīng)線圈天線的部分還設(shè)有卡孔，在插板的凹槽中設(shè)有一卡凸，柔性雙面PCB電路板的卡孔卡置在插板的凹槽的卡凸中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，其特征在于:所述柔性雙面PCB電路板的卡孔設(shè)在靠近感應(yīng)線圈天線的一端，所述插板的卡凸設(shè)在靠近檔板的一側(cè)，柔性雙面PCB電路板的卡孔與插板的卡凸相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，其特征在于:所述感應(yīng)線圈天線設(shè)置在柔性雙面PCB電路板的另一面，柔性雙面PCB電路板中含有感應(yīng)線圈天線的部分彎折后，設(shè)置感應(yīng)線圈天線的另一面貼靠在檔板的內(nèi)側(cè)面。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種異型感應(yīng)偶合手機(jī)智能卡，包括托架、柔性雙面PCB電路板和SIM模塊，電路板的一端設(shè)有感應(yīng)線圈天線，電路板的一面設(shè)有SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)；SIM模塊安裝在電路板的另一面上，并使SIM模塊的有源負(fù)載調(diào)制解調(diào)器與感應(yīng)線圈天線相連接，SIM模塊的NFC編解碼安全處理器與SIM卡標(biāo)準(zhǔn)銅制連接觸點(diǎn)相連接；電路板卡裝在托架上，PCB電路板中含有感應(yīng)線圈天線的部分彎折后貼靠在檔板的內(nèi)側(cè)面。該結(jié)構(gòu)的手機(jī)智能卡在插入iphone手機(jī)的智能卡卡槽中后，感應(yīng)線圈天線的有效部位，大部分不被手機(jī)的金屬機(jī)殼所屏蔽，電磁感應(yīng)信號(hào)接收和發(fā)射效率大大增強(qiáng)，從而使得該手機(jī)智能卡能夠在符合ISO14443體系下實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合式無(wú)線近距離通信。
文檔編號(hào)H04M1/02GK202979066SQ201220728270
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
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