[发明专利]一种非接触射频通信带距离控制的NFC全卡

说明书

一种非接触射频通信带距离控制的NFC全卡，涉及移动支付技术领域。本发明包括CPU智能卡和NFC模块。其结构特点是，NFC模块包括NFC射频功能模块、可调谐天线和控制功能模块。NFC射频功能模块包括依次连接的接收灵敏度可调的接收单元、数字信号处理单元和发射功率可调的发射单元。控制功能模块包括调谐控制单元、运算单元和配置单元。可调谐天线包括采用并联方式连接的天线线圈、谐振电容和可调谐振电容阵列。本发明能有效解决集成了NFC模块的手机SIM卡/SD卡在不同品牌、型号移动终端设备上使用时与读卡器有效通信距离变化过大的问题，使用方法简便，同时提高了SIM卡/SD卡对不同品牌、型号手机/移动设备的兼容率。

技术领域

本发明涉及移动支付技术领域，特别是基于SIM卡/SD卡的非接触射频通信带距离控制的NFC全卡。

背景技术

随着智能手机在移动设备市场上占有率的提升，基于智能手机的相关无线应用得到极大推动和发展。基于无线应用的商业模式也呈现出快速发展势头，因此，有必要将银行卡支付，一卡通支付等多种传统支付手段移植到智能手机等移动设备上。基于智能手机等移动终端设备的支付方式称为移动支付，是NFC近场通信应用中的一种。将具备NFC功能的模块集成/嵌入到移动终端设备上逐渐成为当前移动支付技术的主流发展趋势。

以具备NFC功能的手机为例，当用户需要进行支付交易时，储存在手机/SIM卡/SD卡中的交易信息通过NFC模块与刷卡器完成身份认证和交易过程，支付流程简单，交易时间短，极大地方便了用户和商家。

尽管如此，移动支付当前还未能获得大规模商业运用，原因在于其存在多个技术障碍，其中之一就是支付安全性问题。普通无源非接触式IC卡在进行近场交易时保证安全性的手段之一是控制刷卡距离。对于基于智能手机的移动支付应用来说，这种安全手段是否能有效实现还存在技术问题。

普通非接触式IC卡因其无源工作方式以及应用环境特点，容易满足安全支付要求的通信距离。对于具备NFC功能的手机/SIM卡/SD卡来说，大多为有源工作方式，与无源非接触式IC卡相比应用环境更为复杂，手机电路板，插卡槽，电池，后盖，外壳均会对NFC射频模块工作造成影响。

现有技术中，以SIM卡为例，集成NFC模块的SIM卡称为NFC全卡。NFC全卡天线线圈的等效电感和Q值受不同品牌、型号手机的外壳，电路板，电池，插卡槽等因素影响较大。经实验，不同品牌、型号手机插入同一支持移动支付功能的NFC全卡，在相同的通信距离上，NFC全卡上接收信号强度差异超过20dB。再计入NFC全卡间射频性能差异以及工作环境、温度的变化导致射频指标变化。这种射频性能差异造成不同品牌、型号手机使用NFC全卡与读卡器通信时有效通信距离有较大差异，不仅安全交易距离得不到保证，手机兼容性也差。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种非接触射频通信带距离控制的NFC全卡。它能有效解决集成了NFC模块的手机SIM卡/SD卡在不同品牌、型号移动终端设备上使用时与读卡器有效通信距离变化过大的问题，使用方法简便，同时提高了SIM卡/SD卡对不同品牌、型号手机/移动设备的兼容率。

为达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种非接触射频通信带距离控制的NFC全卡，它包括CPU智能卡和NFC模块。其结构特点是，所述NFC模块包括NFC射频功能模块、可调谐天线和控制功能模块。所述控制功能模块分别控制NFC射频功能模块和可调谐天线，NFC射频功能模块和可调谐天线相互连接。NFC射频功能模块，包括依次连接的接收灵敏度可调的接收单元、数字信号处理单元和发射功率可调的发射单元；NFC射频功能模块用于发射13.56MHz射频信号并检测可调谐天线两端信号强度。