[发明专利]一种将通信协议集成在射频芯片中的全卡及其使用方法

说明书

技术领域

 本发明涉及移动支付技术领域，特别是应用于移动支付领域的将通信协议集成在射频芯片中的全卡及其使用方法。

背景技术

近年来，移动支付产业不断发展并真正走进人们的生活。所谓移动支付指的是用户通过个人移动终端（通常是手机）来对消费的商品或者服务进行账务支付的一种方式。在国内，移动支付规定使用频段为13.56MHz，基于这一频段，现有的移动支付方案主要有三种，一种是NFC（near field communication）技术，该方案需要手机内置有专用的NFC芯片，所以该方案的推广较为缓慢。第二种方案是SIM Pass技术，该方案不需要对现有手机进行改动，而是将射频通信所需要的芯片封装在手机SIM卡或者SD卡中，从而提高了方案的易用性和推广型。但是该方案仍然需要一个在SIM卡或者SD卡外置的较大的天线，并且天线受手机的特定配件如电池，金属外壳等的影响较大，所以导致该方案的手机兼容性较差。第三种方案是全卡技术，该方案沿用了SIM Pass技术的思想，并进行了改进，将射频通信芯片和天线完全集成到SIM卡或者SD卡上，不再添加外置天线，整个SIM卡或者SD卡相当于一个有源标签。全卡方案的高集成度对芯片设计、封装等环节都提出了更高的技术要求，但是整个方案在易用性，推广性以及手机兼容性等方面表现出的综合优势，因此也成为最被关注和看好的一种方案。

   全卡方案中最核心的技术难点就是将天线小型化，以便可以封到SIM卡或者SD卡中。小型化天线最直接影响的就是通信能力。具体而言，在接收信号时，小型天线会造成接收到的外部信号变弱，这可以通过提高接收机的灵敏度来解决。但是在发射信号时，传统的无源标签所采用的负载调制方式存在先天的输出能力限制。参看图1，负载调制电路中，天线ant和负载电容CL构成谐振环路，RL为等效负载阻抗。调制副载波通过控制开关的通断，可以改变负载阻抗的大小，从而实现对天线两端感应到的外部载波的幅度调制，该调幅波反射回发送端，进行包络解调后即可得到发送信号。负载调制可以看作利用的是互感原理，当天线较小，环境较差时，互感效应会大大衰减，所以不能用在全卡方案中。为了解决发射能力不足的问题，现有的全卡方案采用一种主动载波调制方式。区别于无源标签的负载调制方式，全卡方案中采用有源标签技术，标签内部会产生本地13.56MHz载波，发射信号对本地载波进行调制后，经过驱动级输出到天线两端发射出去。这种主动载波调制方式通过提高输出功率来增强了发射能力。