專利名稱：一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻通信領(lǐng)域，尤其是一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡。
背景技術(shù)：
智能卡和電子標(biāo)簽的應(yīng)用，正逐步影響著人民的生活習(xí)慣和消費方式。公交一卡 通在地鐵，公交，出租車等領(lǐng)域的全面應(yīng)用，極大地方便了人們的小額支付方式，受到廣大 用戶極力推崇。手機(jī)是當(dāng)今最普遍應(yīng)用的通信產(chǎn)品，手機(jī)的小額無線支付功能，可以讓用戶 更方便，更有效，更安全地實現(xiàn)支付。國內(nèi)外有許多公司采用各種方法已經(jīng)初步實現(xiàn)了應(yīng)用。現(xiàn)在已經(jīng)在中國試用的產(chǎn) 品大致有以下幾種
采用具有NFC功能的手機(jī)，直接實現(xiàn)手機(jī)小額無線支付功能，這是基于手機(jī)內(nèi)置了近 距離無線射頻通信模塊，用戶必須購置新手機(jī)才能獲得此功能；
采用2. 4GHz頻段的射頻卡，其優(yōu)點是通信距離遠(yuǎn)，不需要輔助天線。但是產(chǎn)品價格昂 貴，制作工藝復(fù)雜，終端設(shè)備尚未形成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；
采用13. 56MHz頻段的射頻卡，這是目前主流的應(yīng)用方式。應(yīng)用市場的終端設(shè)備已形成 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，兼容性強(qiáng)。由于手機(jī)的電池對高頻信號有衰減作用，如果將高頻射頻天線安裝在 手機(jī)卡內(nèi)部，射頻信號無法有效穿透電池和通信終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。行業(yè)里有幾種應(yīng)用方式
一種是從將SIM制作成無內(nèi)置天線的雙界面卡，從卡的天線觸點焊接了一條長長的尾 巴-天線，彎折到電池后面實現(xiàn)手機(jī)的無線支付功能；但這種方式，用戶必須更換SIM卡，而 且弓I出的天線和SIM連接在一起,用戶在充電等拆裝電池的情況下，會拖拽帶天線，容易造 成損壞，使用不方便，用戶可操作性差；
另一種方式是將SIM卡做成內(nèi)置天線的雙界面SIM卡，再通過耦合轉(zhuǎn)換天線進(jìn)行通信。 但這種方式必須更換SM卡，而且當(dāng)卡槽金屬面積較大的情況下，通信效果較差，容易出現(xiàn) 無法讀卡的情況，使用的兼容性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方法是根據(jù)目前的應(yīng)用需求，解決延伸天線的安裝不方便的問題和大金 屬面卡槽兼容性差的問題，并且用戶不必更換手機(jī)和SIM卡就能實現(xiàn)手機(jī)無線支付的功 能，讓用戶方便地使用，可以使產(chǎn)品改裝后更美觀、使用方面、使用效果好，更符合實用性的需求。一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，所述的分離式擴(kuò)展卡包括
雙頭管理卡和大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器，其特征在于，雙頭管理卡上設(shè)置了兩組 觸點、一組射頻天線和一顆雙界面芯片；大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器上設(shè)置了小頭天線、 大頭天線、電容器和吸波材料。進(jìn)一步的，所述的分離式擴(kuò)展卡能適應(yīng)13. 56MHz,6. 78 MHz,27. 12 MHz頻段的頻率工作。再進(jìn)一步，所述的雙頭管理卡除芯片區(qū)域的厚度為50-160um。再進(jìn)一步，雙頭管理卡上的射頻天線為采用蝕刻工藝獲得的設(shè)置在薄膜基材邊緣 的多圈環(huán)繞的線圈，線圈的兩端和芯片的射頻信號輸出端連接。再進(jìn)一步，所述的雙頭管理卡上的芯片具有VCC、GND、RESET、CLOCK、1/01、1/02、 RFURF2的8個功能端口，其中VCC為電源供電端，GND為電源和信號地端，RESET為復(fù)位信 號端，CLOCK為時鐘信號端，1/01和1/02為數(shù)據(jù)輸入輸出端，RF1和RF2為射頻信號端，芯 片的厚度為100-350um，通過導(dǎo)電劑和雙頭管理卡的基板上的焊盤連接起來。再進(jìn)一步，所述的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器的厚度為50-160um。再進(jìn)一步，所述的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器上的小頭天線和大頭天線為采用 蝕刻工藝獲得的設(shè)置在薄膜基材邊緣的多圈環(huán)繞的線圈，所述大頭天線的平面面積是小頭 天線平面面積的2-5倍，兩組線圈的一個端口相連，另一個端口分別連接所述的電容器的 兩個電極，形成一個LC串聯(lián)諧振回路。再進(jìn)一步，所述的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器上的電容器是由正反面導(dǎo)電面重 疊形成的薄膜型平板電容器。再進(jìn)一步，所述的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器上的吸波材料為鐵氧體軟磁薄膜 材料，可有效降低高頻信號在電池表面?zhèn)鬏數(shù)膿p耗，其厚度為50-200um。根據(jù)上述方法形成的本發(fā)明具有以下優(yōu)點
采用本發(fā)明的分離式擴(kuò)展卡能夠?qū)崿F(xiàn)手機(jī)無線支付的功能；
采用本發(fā)明的分離式擴(kuò)展卡實現(xiàn)手機(jī)無線支付的功能，不需要更換手機(jī)，也不需要更 換SIM卡；
采用本發(fā)明的分離式擴(kuò)展卡實現(xiàn)手機(jī)無線支付的功能，SIM卡和電池外側(cè)天線之間沒 有機(jī)械連接；
采用本發(fā)明的分離式擴(kuò)展卡實現(xiàn)手機(jī)無線支付的功能，對于大金屬面卡槽具有良好的 通信效果及兼容性。


圖1為分離式擴(kuò)展卡的通信方式示意圖2為分離式擴(kuò)展卡的雙頭管理卡和普通SM卡的安裝示意圖3為分離式擴(kuò)展卡的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器和電池的安裝示意圖4為分離式擴(kuò)展卡的雙頭管理卡的零件面線路設(shè)計示意圖5為分離式擴(kuò)展卡的雙頭管理卡的零件反面線路設(shè)計示意圖6為分離式擴(kuò)展卡的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器天線面線路設(shè)計示意圖7為分離式擴(kuò)展卡的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器天線反面線路設(shè)計示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。目前市場上已經(jīng)完成的技術(shù)方案，是將SIM卡加工成為具有8個功能觸點的雙界 面智能卡，其中VCC、GND、RST、CLK、I/O這5個觸點的功能和普通SIM卡完全相同，新增的RF1和RF2連接雙界面芯片的射頻信號端。在需要實現(xiàn)手機(jī)無線支付的功能時，需要在RF1 和RF2兩端連接一組多圈環(huán)繞的射頻天線，天線的尺寸較大，一般為電池面積的2/3甚至更 大，以獲得理想的通信距離。安裝時將天線引出并設(shè)置在電池和電池蓋之間，天線和電池間 還要采用吸波材料加以隔離，以減小電池對天線的影響。上述的方案存在兩個嚴(yán)重的問題一是用戶必須更換SM卡，用戶不能實現(xiàn)獨立 的功能擴(kuò)展，必須依賴運(yùn)營商進(jìn)行發(fā)卡才能使用，且雙界面SIM卡制作成本高，加工困難。 二是SIM卡和天線連接后成為一個整體，對用戶使用時造成不便，比如拆裝電池時會拉扯 到天線的連接部位，造成損傷。本發(fā)明的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，通過雙頭管理卡上安裝的雙界面和雙I/O功能 芯片和普通SM卡緊密貼合后，將普通SM卡轉(zhuǎn)變成為具有射頻通信功能的無線手機(jī)支付 卡；再通過分離式的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器將雙頭管理卡上的射頻信號耦合放大后 傳輸?shù)绞謾C(jī)外和讀寫終端進(jìn)行通信，完成了分離式擴(kuò)展卡實現(xiàn)手機(jī)無線支付的功能，進(jìn)而 提供的技術(shù)解決方案，實施具體如下
參見圖4的分離式擴(kuò)展卡的雙頭管理卡的零件面線路設(shè)計示意圖，分離式擴(kuò)展卡的雙 頭管理卡2的天線端21的零件面設(shè)置了芯片(IC)211和多圈的射頻天線212，天線的兩個 端口和芯片的射頻信號端口相連接。雙頭管理卡2的觸點端22設(shè)置了 8個觸點221，其中 5個觸點的功能符合IS07816的端口設(shè)置規(guī)則，VCC、GND、RST、CLK和1/01通過導(dǎo)電線路和 貫孔和芯片的對應(yīng)端口相連接。參見圖5的分離式擴(kuò)展卡的雙頭管理卡的零件反面線路設(shè)計示意圖，分離式擴(kuò)展 卡的雙頭管理卡2的觸點端22設(shè)置了 8個觸點222，其中5個觸點的功能符合IS07816的 端口設(shè)置規(guī)則，VCC、GND、RST、CLK和1/02連接導(dǎo)電線路延伸到零件端通過貫孔和芯片的對 應(yīng)端口相連接。VCC、GND、RST、CLK四個觸點和零件面的對應(yīng)觸點通過貫孔直接導(dǎo)通，而1/ 02和零件面的1/01則獨立設(shè)置，分別連接到芯片的相應(yīng)端口。參見圖2的分離式擴(kuò)展卡的雙頭管理卡和普通SM卡的安裝示意圖，將雙頭管理 卡的觸點端一頭22的SIM卡連接面和SIM卡3的觸點面222通過不干膠貼合，貼合時要注 意四邊對齊，雙頭管理卡的天線端一頭自然懸空。雙頭管理卡的兩頭的尺寸和SM卡尺寸相當(dāng)，其厚度除芯片區(qū)域在5(Tl50Um之 間。參見圖6的分離式擴(kuò)展卡的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器天線面線路設(shè)計示意 圖，由大頭區(qū)域11和小頭區(qū)域12組成，中間由窄長形的連接帶1連接起來。在大頭區(qū)域沿 邊緣向內(nèi)設(shè)置了多圈環(huán)繞的射頻天線111，終點為一個平面形的平板電容電極112，這個電 極可以是單個方形、圓形或任何形狀，也可以是多個圖形連接在一起的組合圖形。在小頭區(qū) 域沿邊緣向內(nèi)設(shè)置了多圈環(huán)繞的射頻天線121。參見圖7的分離式擴(kuò)展卡的大小雙頭射頻 信號轉(zhuǎn)移放大器天線反面線路設(shè)計示意圖，小頭天線12內(nèi)部的終點通過貫孔連接到反面， 通過連接帶1的區(qū)域的線路連接到大頭區(qū)域11的一個平面形的平板電容電極113，這個電 極和天線面的電容電極投影面重疊放置，形成一組平板電容器。大頭天線和小頭天線及平板電容器組成了無源串聯(lián)諧振電路。參見圖3的分離式擴(kuò)展卡的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器和電池的安裝示意圖， 將大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器的小頭12的非天線面貼上吸波材料14，通過不干膠和電池4的一個面貼合，貼合時要注意和雙頭管理卡的天線端的位置重疊對應(yīng)；大小雙頭射頻 信號轉(zhuǎn)移放大器的大頭11的非天線面貼上吸波材料13，通過不干膠和電池4的另一個面貼
八
口 o在手機(jī)中應(yīng)用，我們考慮到產(chǎn)品的厚度盡量薄，才不會影響到手機(jī)原來的機(jī)械結(jié) 構(gòu)。因此，我們選用成品厚度0. 05、. 15 mm的聚酰亞胺基材，導(dǎo)電層厚度為l(T20um，為無 膠方式貼合，以獲得良好的貼裝及彎曲特性。參見圖1的分離式擴(kuò)展卡的通信方式示意圖，讀寫設(shè)備100發(fā)射射頻信號，由貼附 在電池4上的大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器的大頭天線11接收到射頻信號，大頭天線和電 池間的吸波材料13可以減小電池對天線的影響。大頭天線接收到信號后，通過彎折型連接 帶將信號傳遞到小頭天線12處，將信號發(fā)射出去，小頭天線和電池間的吸波材料14可以減 小電池對天線的影響。和小頭天線重疊的雙頭管理卡的天線端21通過射頻信號的耦合收 到了讀寫設(shè)備的射頻信號，激活了雙界面芯片的射頻功能模塊，并將解調(diào)的數(shù)據(jù)通過芯片 的數(shù)據(jù)端口 22傳遞到SM卡3的數(shù)據(jù)端口 23。同時，雙界面芯片通過雙頭管理卡的天線端 回復(fù)一組信號，信號耦合到大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器的小頭天線，然后傳遞到大頭天 線發(fā)射到空間，最后返回到讀寫設(shè)備。如此反復(fù)通信，實現(xiàn)了手機(jī)的無線支付數(shù)據(jù)通信。以上描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng) 該了解，本發(fā)明不受上述說明書的限制，上述說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不 脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入 要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，所述的分離式擴(kuò)展卡包括雙頭管理卡和大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器，其特征在于，雙頭管理卡上設(shè)置了兩組 觸點、一組射頻天線和一顆雙界面芯片；大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器上設(shè)置了小頭天線、 大頭天線、電容器和吸波材料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，其特征在于，所述的分離式擴(kuò)展卡能 適應(yīng)13. 56MHz,6. 78 MHz,27. 12 MHz頻段的頻率工作。
3.權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，其特征在于，所述的雙頭管理卡除芯片 區(qū)域的厚度為50-160um。
4.權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，其特征在于，雙頭管理卡上的射頻天線 為采用蝕刻工藝獲得的設(shè)置在薄膜基材邊緣的多圈環(huán)繞的線圈，線圈的兩端和芯片的射頻 信號輸出端連接。
5.權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，其特征在于，所述的雙頭管理卡上的芯 片具有 VCC、GND、RESET、CLOCK、1/01、1/02、RF1、RF2 的 8 個功能端口，其中 VCC 為電源供 電端，GND為電源和信號地端，RESET為復(fù)位信號端，CLOCK為時鐘信號端，1/01和1/02為 數(shù)據(jù)輸入輸出端，RF1和RF2為射頻信號端，芯片的厚度為100-350um，通過導(dǎo)電劑和雙頭管 理卡的基板上的焊盤連接起來。
6.權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，其特征在于，所述的大小雙頭射頻信號 轉(zhuǎn)移放大器的厚度為50-160um。
7.權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，其特征在于，所述的大小雙頭射頻信號 轉(zhuǎn)移放大器上的小頭天線和大頭天線為采用蝕刻工藝獲得的設(shè)置在薄膜基材邊緣的多圈 環(huán)繞的線圈，所述大頭天線的平面面積是小頭天線平面面積的2-5倍，兩組線圈的一個端 口相連，另一個端口分別連接所述的電容器的兩個電極，形成一個LC串聯(lián)諧振回路。
8.權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，其特征在于，所述的大小雙頭射頻信號 轉(zhuǎn)移放大器上的電容器是由正反面導(dǎo)電面重疊形成的薄膜型平板電容器。
9.權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，其特征在于，所述的大小雙頭射頻信號 轉(zhuǎn)移放大器上的吸波材料為鐵氧體軟磁薄膜材料，可有效降低高頻信號在電池表面?zhèn)鬏數(shù)?損耗，其厚度為50-200um。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種手機(jī)分離式擴(kuò)展卡，包括雙頭管理卡和大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器，其特征在于，雙頭管理卡上設(shè)置了兩組觸點、一組射頻天線和一顆雙界面芯片；大小雙頭射頻信號轉(zhuǎn)移放大器上設(shè)置了小頭天線、大頭天線、電容器和吸波材料；通過分離式方案簡化安裝結(jié)構(gòu)，使普通SIM卡實現(xiàn)手機(jī)支付的功能。本發(fā)明的方法，特別適合在手機(jī)的無線支付領(lǐng)域，具有信號收發(fā)穩(wěn)定、完全兼容現(xiàn)有設(shè)備等優(yōu)點。
文檔編號H04B1/38GK102664977SQ20121013648
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月5日
發(fā)明者陸紅梅 申請人:上海禎顯電子科技有限公司