[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、更加小型化且具有较强的适应性和通用性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，其特征在于：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、馈线、附着在所述介质基板一表面的金属片，所述馈线通过耦合方式馈入所述金属片，所述金属片上镂空有微槽结构以在所述金属片上形成金属走线，所述天线预设有供电子元件嵌入的空间。

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，所述空间设置在所述馈线、所述馈线与所述金属片之间及所述金属片这三个位置的至少一个上。

进一步地，所述空间设置在所述金属片上的金属走线上。

进一步地，所述空间设置在所述金属片上的微槽结构上，且连接所述微槽结构相邻槽边的金属走线。

进一步地，所述电子元件为感性电子元件、容性电子元件或者电阻。

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。且本实用新型SIM上的超材料射频天线通过在馈线、馈线与金属片之间及金属片这三个位置的至少一个上设置供电子元件嵌入的空间，可以通过改变嵌入的电子元件的性能对天线的性能进行微调，设计出满足适应性及通用性的要求的天线。

附图说明

图1是本实用新型SIM卡上超材料射频天线结构示意图；

图2是本实用新型SIM卡上超材料射频天线第一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型SIM卡上超材料射频天线第二实施例的结构示意图；

图4是本实用新型SIM卡上超材料射频天线第三实施例的结构示意图；

图5是本实用新型SIM卡上超材料射频天线第四实施例的结构示意图；

图6是本实用新型SIM卡上超材料射频天线第五实施例的结构示意图；

图7a为互补式开口谐振环结构的示意图；

图7b所示为互补式螺旋线结构的示意图；

图7c所示为开口螺旋环结构的示意图；

图7d所示为双开口螺旋环结构的示意图；

图7e所示为互补式弯折线结构的示意图；