[发明专利]提高射频SIM卡在不同手机中性能一致性的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频SIM卡，特别是一种提高射频SIM卡在不同手机中性能一致性的方法。

技术背景

手机射频SIM卡是一种能够进行移动支付的SIM卡，它既有SIM卡的功能，又可实现近距离无线通信。它可以集成公交卡、银行卡和门禁卡等功能，支付部分日常生活服务，方便市民出行购物。近年来，手机射频SIM卡在国内发展非常迅速，继中移动推出的2.4G支付卡后，现在运营商及银联又推出了一系列的13.56MHz的射频SIM卡。

如图1所示，手机射频SIM卡一般包括三个部分：天线101，非接触前端（Contactless Frontend，简称为CLF）芯片102，安全模块（Security Element，简称为SE）芯片103。SE芯片103和CLF芯片102处理通过天线101收到的指令，把处理结果通过天线101再返回去。

手机SIM卡的面积有限，在一个小的面积上制作一个能适应很多手机环境的天线101是一个很大的挑战，而在实际应用中，手机的特性千变万化，手机上SIM卡卡槽的样式，手机背盖的材料，手机电池和SIM卡的相对位置等因素都会严重影响天线101的性能。

天线101性能变化的最大特征参数，是天线101感值的变化。同一个射频SIM卡安放在不同的手机中时，其天线101感值的变化程度最大可以达到2倍以上。

当天线101感值的变化时，由决定的谐振频率变化，从而导致部分手机中满足谐振条件的射频SIM卡，在另一些手机中，阻抗匹配急剧恶化，严重影响信号收发。最终导致射频SIM卡在不同手机中应用时，性能一致性变差，影响射频SIM卡的手机兼容性。

发明内容

本发明拟解决的问题是：提供一种提高射频SIM卡在不同手机中性能一致性的方法，克服SIM天线感值变化对射频发射电路发射功率的影响。

本发明的技术解决方案如下：

一种提高射频SIM卡在不同手机中性能一致性的装置，包括天线，非接触前端芯片，简称为CLF芯片和安全模块芯片，其特点在于所述的CLF芯片包括射频发射电路，增设阻抗匹配网络和电压幅值检测及判决电路，所述的电压幅值检测及判决电路对所述的射频发射电路的输出信号幅值进行检测，所述的阻抗匹配网络由等值的电容构成。

所述的阻抗匹配网络为电容组成的串联网络、并联网络或串并联网络。

上电后所述的电压幅值检测及判决电路对所述的射频发射电路的输出的发射信号幅度进行检测，判断天线感值的变化，并根据天线的实际感值选择合适的网络参数，自适应地以幅度最大值对应的阻抗匹配网络参数作为最终参数，使射频发射电路发射的功率最大化。

所述的电压幅值检测及判决电路根据天线的实际感值选择合适的网络参数是采用二分法自动搜索最佳匹配电容，具体方法如下：

第一步，搜索范围β₂∈[-0.5,0.7]，β₂取搜索范围中的最小值-0.5，记录此时的电压幅值为V₁；

第二步，β₂取搜索范围中的最大值0.7，记录此时的电压幅值V₂；

第三步，电压幅值检测及判决电路（105）比较V₁和V₂，如果V₁大于V₂，那么图5所示的电压电容曲线111的峰值处在偏左的位置，此时缩窄搜索范围为β₂∈[-0.5,0.1]，同时令最大幅值V_max=V₁；如果V_max等于V₂，此时缩窄搜索范围为β₂∈[0.1]，同时令最大幅值V_max=V₁；如果V₁小于V₂，此时缩窄搜索范围为β₂∈[0.1,0.7]，同时令最大幅值V_max=V₂；

第四步，根据第一步到第三步中确定的新的β₂搜索范围，β₂取其中的最小值，记录此时的电压幅值为V_A；

第五步，根据第一步到第三步中确定的新的β₂搜索范围，β₂取其中的中间值，记录此时的电压幅值为V_B；