[实用新型]一种SIM卡及其射频识别系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动支付领域，尤其涉及一种SIM卡及其射频识别系统。

背景技术

随着经济的发展和信息技术的日新月异变化，我国拥有手机等可通信的设备的人数以达到7亿。在可通信设备中加入支付功能能够减少人们随身携带钱包的不便并使得人们享受随时随地支付的便捷，因此，移动支付受到越来越多的重视，并在可预见的未来具有广阔的商业发展空间。

目前已有的在SIM卡上集成射频识别功能以实现移动支付的SIM卡均存在一个问题：用于接收和发射信号的天线较大，不能适应SIM卡小型化的要求。根据传统的天线理论，天线的尺寸为所需响应电磁波波长的四分之一，因此根据传统理论设计的天线，其尺寸被电磁波波长限制，不可自由调节。现有技术中存在一个解决方案，即将天线设置于SIM卡模块之外，例如设置于手机外壳上，但此种做法无疑增加了手机设计时的成本且设置于SIM卡模块外的天线也容易损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种集成有尺寸不受电磁波波长限制且更加小型化的超材料射频天线的SIM卡及具有该SIM卡的射频识别系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，提出一种SIM卡，其包括：信号感应和接收模块、SIM卡主控模块、射频收发模块，还包括超材料射频天线，所述SIM卡主控模块处理所述信号感应和接收模块接收到的信号，所述SIM卡主控模块的指令和数据通过所述射频收发模块转换后通过所述超材料射频天线发送出去，所述射频收发模块还通过所述超材料射频天线接收外部设备的指令和数据并交由所述SIM卡主控模块处理；所述超材料射频天线包括介质基板、附着在介质基板相对两表面的第一金属片及第二金属片，围绕第一金属片设置有第一馈线，围绕第二金属片设置有第二馈线，所述第一馈线及第二馈线通过耦合方式分别馈入所述第一金属片及第二金属片，所述第一金属片及第二金属片上分别形成有第一微槽结构及第二微槽结构，所述第一馈线与第二馈线电连接。

进一步地，所述SIM卡还包括卡基板，所述信号感应和接收模块、所述SIM卡主控模块、所述射频收发模块和所述超材料射频天线均一体封装于所述卡基板内。

进一步地，所述第一微槽结构包括互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构、互补式弯折线结构以及通过前面几种结构衍生、复合、组合或组阵得到的微槽结构。

进一步地，所述第二微槽结构包括互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构、互补式弯折线结构以及通过前面几种结构衍生、复合、组合或组阵得到的微槽结构。

进一步地，所述第一金属片与第一馈线之间通过容性耦合方式馈电，所述第二金属片与第二馈线之间通过容性耦合方式馈电。

进一步地，所述第一微槽结构及第二微槽结构通过蚀刻、钻刻、光刻、电子刻或离子刻分别形成于所述第一金属片及所述第二金属片上。

进一步地，所述第一馈线与所述第二馈线通过金属化通孔电连接。

进一步地，所述SIM卡还包括接口模块，所述接口模块与所述SIM卡主控模块电连接使得所述SIM卡通过所述接口模块与移动终端交换数据。

进一步地，所述移动终端使用GSM、CDMA、3G或4G通信网络的手机。

本实用新型还提供一种射频识别系统，包括阅读器以及应答器，所述应答器为上述任意一项所述的SIM卡。

本实用新型将超材料射频天线应用于射频SIM卡中，由于超材料射频天线尺寸不受限于电磁波波长且不需要额外配置阻抗匹配网络，使得SIM卡上更易集成该天线，且该天线在SIM卡工作频段依然保持优良的性能和小型的尺寸。外超材料射频天线的介质基板两面均设置有金属片，充分利用了天线的空间面积，在此环境下天线能在较低工作频率下工作，同时满足天线小型化、低工作频率、宽带多模的要求。

附图说明

图1为本实用新型SIM卡上超材料射频天线结构示意图；

图2是图1的另一视角图；

图3a为互补式开口谐振环结构的示意图；

图3b所示为互补式螺旋线结构的示意图；

图3c所示为开口螺旋环结构的示意图；

图3d所示为双开口螺旋环结构的示意图；

图3e所示为互补式弯折线结构的示意图；

图4a为图3a所示的互补式开口谐振环结构其几何形状衍生示意图；

图4b为图3a所示的互补式开口谐振环结构其扩展衍生示意图；