CN201383160Y - 一种智能卡和耦合天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能卡和耦合天线。所述智能卡包括：智能卡芯片，与读卡器非接触式通信的第一天线，与所述第一天线非接触式通信且与所述智能卡芯片的天线触点相连的第二天线。所述耦合天线包括：与读卡器非接触式通信的第一天线，与所述第一天线非接触式通信且与智能卡芯片的天线触点相连的第二天线。本实用新型结构简单，成本低廉，易于实现。

Description

一种智能卡和耦合天线

技术领域

本实用新型涉及一种智能卡技术领域，尤指一种智能卡和耦合天线。

背景技术

非接触式智能卡与传统的接触式智能卡相比，它在继承了接触式卡的优点的同时，如大容量、高安全性等，又克服了接触式卡无法避免的缺点，如不便的插拔卡操作过程；由于依赖于卡与卡头可靠接触的工作原理的限制，使读写故障率高；由于触点外露而导致的污染、损伤、磨损、静电等对芯片造成的破坏等。非接触式卡完全密封的形式及无接触的工作方式，使之免受外界不良因素的影响，从而使用寿命完全接近芯片的自然寿命，因而卡本身的使用频率和期限以及操作的便利性都大大的高于接触式卡。具有防冲突机制，读写机具可以同时对多张卡进行操作，也可以从多张卡里提取合法的一张卡进行操作，十分方便。可见，非接触式智能卡不仅代表卡技术发展多年的结晶，也是卡的应用又提高到一个新阶段的里程碑。

目前非接触智能卡的实现方式主要有三种。第一种方式是卡内引出天线，封装卡时将天线触点引出卡外与外置的天线线圈直接相连；这种方式的缺点是卡与天线一体，加工工艺难度高，一旦天线和卡的连接损坏则卡和天线都废了。第二种方式是由7816接触接口引出天线，即根据7816接触接口闲置的C4和C8两个触点作为天线引出点；这种方式的缺点是C4、C8两个保留引脚已被国际标准组织定义为大容量SIM卡的高速接口，与智能卡的未来发展存在冲突。第三种方式是天线就做在卡内，即利用卡内有限的空间来做天线；这种方式只有用于ID-1规格的面积较大的卡片时比较合适，当用于如ID-000等规格的面积较小的卡片时，由于卡内面积限制，天线面积太小，无法提供足够卡非接触工作的能量，通讯信号强度也太弱，需放大电路增强，实用性差。

从以上的现有技术分析来看可知，目前还没有一种很理想的智能卡非接触式的解决方案，目前已有的双界面智能卡实现方式都有其各种缺陷而不利于实际的使用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新的智能卡和耦合天线，本实用新型结构简单，即使第一天线折断也只需更换第一天线即可，不需更换智能卡，故维护成本低。而且易于生产加工，通信信号强度也较佳，具有很好的实用性。

本实用新型提供了一种智能卡，所述智能卡包括：智能卡芯片，与读卡器非接触式通信的第一天线，与所述第一天线非接触式通信且与所述智能卡芯片的天线触点相连的第二天线。

进一步地，上述智能卡还可具有以下特点：所述第二天线置于智能卡内。

进一步地，上述智能卡还可具有以下特点：所述第二天线为第一线圈；

所述第一天线包括与读卡器非接触式通信的第二线圈、与所述第二线圈连接且与第一线圈非接触式通信的第三线圈。

进一步地，上述智能卡还可具有以下特点：所述第一线圈与第三线圈大小相同且空间重合。

进一步地，上述智能卡还可具有以下特点：与第一天线相连且调节第一天线谐振频率的谐振电容；

进一步地，上述智能卡还可具有以下特点：与第一天线相连且调节第一天线品质因子(Q值)的电阻。

本实用新型另提供了一智能卡天线，所述智能卡天线包括：与读卡器非接触式通信的第一天线，与所述第一天线非接触式通信且与智能卡芯片的天线触点相连的第二天线。

进一步地，上述智能卡天线还可具有以下特点：所述第二天线置于智能卡内。

进一步地，上述智能卡天线还可具有以下特点：所述第二天线为第一线圈；所述第一天线包括与读卡器非接触式通信的第二线圈、与所述第二线圈连接且与第一线圈非接触式通信的第三线圈。

进一步地，上述智能卡天线还可具有以下特点：所述第一线圈与第三线圈大小相同且空间重合。

进一步地，上述智能卡天线还可具有以下特点：还包括与第一天线相连且用于调节第一天线谐振频率的谐振电容。

进一步地，上述智能卡天线还可具有以下特点：还包括与第一天线相连且用于调节第一天线品质因子的电阻。

本实用新型结构简单，即使第一天线折断也只需更换第一天线即可，不需更换智能卡，故维护成本低。而且易于生产加工，通信效果较佳。通过本实用新型的智能卡天线较理想的解决了已知技术中各实现方式的缺陷，有较佳的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型的智能卡立体结构图。

图2是本实用新型的智能卡剖视图。

图3是本实用新型的第一天线中的第三线圈103的结构示意图。

图4是图2所示的智能卡中的具体连接关系的示意图。

图5是本实用新型的智能卡耦合天线图。

附图标号

10第一天线         20第二天线

102第二线圈        103第三线圈

1032电容           1031电阻

201第一线圈            202芯片

203接触触点

具体实施方式

以下详细讨论本实用新型目前较佳实施例的制作和使用。不过应当理解，本实用新型提供许多可应用的装置，其可在各种各样的具体情况下实施。本实用新型所讨论的具体实施例仅为了说明制作和使用所述实用新型的具体方式，并没有限制本实用新型的范围。

本实用新型提供了一种智能卡，下面仅以智能SIM卡芯片为例详细说明本实用新型，但本实用新型不限于SIM卡芯片的智能卡。如图1所示为本实用新型智能卡的立体结构图。本实用新型的智能卡包括智能卡芯片202，与读卡器非接触式通信的第一天线10，与所述第一天线10非接触式通信且与所述智能卡芯片202的天线触点相连的第二天线20，其中，第二天线20位于智能卡内，并未明确画出。另外，由于本实用新型以SIM卡为例，因此，该智能卡还包括7816规范的接触触点203。

如图2所示是本实用新型的智能卡剖视图。所述第二天线20可以置于智能卡内。且所述第二天线20可以为第一线圈201，所述第一天线10可以包括：与读卡器非接触式通信的第二线圈102，与所述第二线圈102连接且与第一线圈201非接触式通信的第三线圈103。

本实用新型智能卡还可以包括与第一天线10相连且用于调节第一天线谐振频率的谐振电容1032和/或与第一天线10相连且用于调节第一天线品质因子的电阻1031。如图3所示是本实用新型的第一天线10中的第三线圈103的结构示意图。其中所述电容1032，电阻1031可以分别与第一天线10相连，此种连接方式较佳的实现了对第一线圈的频率和品质因子的调节作用。但是本实用新型并非必须有电容和电阻，这不影响本实用新型的精神。

所述第一线圈与第三线圈大小一致，空间重合且间距最小时，能量传输损失最小，通信效果最佳。但本实用新型可以不限于第一线圈201与第三线圈103大小一致，空间重合或间距最小，本领域的一般技术人员当可做改变，不影响本实用新型的保护范围。

本实用新型智能卡在工作时是将第一天线10的第二线圈102置于读卡器工作范围内，与读卡器非接触通信，第二线圈102由所述读卡器获得能量，通过调节频率的电容与调节品质因子的电阻传给与之相连的第三线圈103，第三线圈103再以电感耦合的方式传输能量给第一线圈201，而第一线圈201与天线触点相连接，由此可以完成对芯片的读写操作。

图4示出了图2所示的智能卡中的具体连接关系，如图4所示，智能卡的接触触点203包括C1至C8这8个7816规范的接触触点，该8个接触触点中的C1、C2、C3、C5、C7分别与智能卡芯片202的相应触点连接，而智能卡芯片202的两个天线触点La和Lb分别与第二天线20相连。

本实用新型另提供了一智能卡耦合天线，如图5所示。所述智能卡耦合天线可以包括：与读卡器非接触式通信的第一天线10，与所述第一天线非接触式通信且与智能卡芯片的天线触点La和Lb相连的第二天线20。

所述第二天线20可以置于智能卡内，且所述第二天线20为第一线圈201。所述第一天线10包括与读卡器非接触式通信的第二线圈102，与所述第二线圈102连接且与第一线圈201非接触式通信的第三线圈103。

本实用新型耦合天线还可以包括与第一天线10相连且用于调节第一天线谐振频率的谐振电容1032和/或与第一天线10相连且用于调节第一天线品质因子的电阻1031。如图3所示是本实用新型的第一天线10中的第三线圈103的结构示意图。其中所述电容1032，电阻1031分别与第一天线10相连，此种连接方式较佳的实现了对第一线圈的频率和品质因子的调节作用。但是本实用新型并非必须有电容和电阻，这不影响本实用新型的精神。

所述第一线圈与第三线圈大小一致且空间重合且间距最小时，能量传输损失最小，通信效果最佳，但本实用新型不限于第一线圈201与第三线圈103大小一致和空间重合或间距最小，本领域的一般技术人员当可做改变，不影响本实用新型的保护范围。

本智能卡耦合天线在工作时是将第一天线10的第二线圈102置于读卡器工作范围内，与读卡器非接触通信，第二线圈由所述读卡器获得能量，通过调节频率的电容1032与调节Q值的电阻1031传给与之相连的第三线圈103，第三线圈103再以电感耦合的方式传输能量给第一线圈201，而第一线圈201与天线触点La和Lb相连接，由此可以完成对芯片202的读写操作。

综上所述，本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属本技术领域中的技术人员，在不脱离本实用新型的范围内，可以做一些改动，因此本实用新型的保护范围应与权利要求所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种智能卡，其特征在于，包括：智能卡芯片、与读卡器非接触式通信的第一天线，与所述第一天线非接触式通信且与所述智能卡芯片的天线触点相连的第二天线。

2.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述第二天线置于智能卡内。

3.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述第二天线为第一线圈；

所述第一天线包括与读卡器非接触式通信的第二线圈、与所述第二线圈连接且与第一线圈非接触式通信的第三线圈。

4.如权利要求3所述的智能卡，其特征在于，所述第一线圈与第三线圈大小相同且空间重合。

5.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，还包括：与第一天线相连且用于调节第一天线谐振频率的谐振电容。

6.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，还包括：与第一天线相连且用于调节第一天线品质因子的电阻。

7.一种智能卡的耦合天线，其特征在于，包括：与读卡器非接触式通信的第一天线，与所述第一天线非接触式通信且与智能卡芯片的天线触点相连的第二天线。

8.如权利要求7所述的耦合天线，其特征在于，所述第二天线置于智能卡内。

9.如权利要求7所述的耦合天线，其特征在于，所述第二天线为第一线圈；

所述第一天线包括与读卡器非接触式通信的第二线圈、与所述第二线圈连接且与第一线圈非接触式通信的第三线圈。

10如权利要求9所述的耦合天线，其特征在于，所述第一线圈与第三线圈大小相同且空间重合。

11.如权利要求9所述的耦合天线，其特征在于，还包括：与第一天线相连且用于调节第一天线谐振频率的谐振电容。

12.如权利要求9所述的耦合天线，其特征在于，还包括：与第一天线相连且用于调节第一天线品质因子的电阻。

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