专利名称：包括本身能进行近场通信的用户识别模块卡的移动通信终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括本身能够进行近场通信的用户识别模块卡的移动通
信终端，更具体地说，涉及通过提供具有射频(RF)天线的用户识别模块卡组而包括本身能够与移动通信终端的类型无关地进行近场通信的用户识别模块卡的移动通信终端。
背景技术：
SIM (用户识别模块)卡是用户识别模块卡，其为一种安装在移动通信终端中并且在其中存储个人信息以便为终端用户提供各种服务(例如认证、计费和安全功能)的智能卡。SIM卡最初在欧洲使用，采用GSM
(全球移动通信系统)标准。作为一个例子，如果用户仅携带通信服务提供商发行的SIM卡，用户就可通过在百货公司、超级市场等处购买的移动通信终端中安装SIM卡来随时随地自由地使用SIM卡。另一方面，CDMA (码分多址) 一方使用术语UIM (用户识别模块)以与上述SIM相区别，虽然UIM具有与SIM相同的功能。另外，USIM
(通用用户识别模块)是具有包括SIM和UIM两者在内的更加扩展的概念的术语。因为同时批准了同步和异步方法作为第三代移动通信的IMT-2000无线接入标准，同步和异步方法用作为利用不同无线接入标准实现漫游服务的实际方法。为此，用于用户认证的USIM标准化正在积极地进行。以下，在本说明书中，SIM将用作共同地涉及UIM和USIM的概念。
如上所述，SIM卡将必须安装在第三代移动通信终端中用于用户认证，不像第二代移动通信终端在其中存储有唯一的标识号。因为SIM卡在芯片中具有控制器和存储器，并且关于用户的各种信息可存储在SIM卡中。主要存储的个人信息的例子包括移动电话用户号、用户ID和电话薄(directory)。在早期阶段，SIM卡仅用于通过使用这种个人信息来进行用户认证。然而，由于第三代移动通信服务最近己正式地开始了， SIM卡用于执行各种功能，例如交通卡功能、信用卡功能、银行卡功能、股票交易功能和会费支付功能，以及简单用户认证功能。
为了由此使用SIM卡执行各种服务，SIM卡应当连接到移动通信终端中的RF天线，使得能够进行近场通信(NFC ， Near FieldCommunication)。 RF天线的识别距离随着RP天线的圈数和安装类型而变化。在相关领域中，为了保证识别距离，在移动通信终端中重复缠绕线圈型RF天线，并且把天线的起点连接到SIM卡的连接端。因此，仅当用户具有的移动通信终端(以下称为"NFC专用电话")在其中安装有RF天线时，才可能使用NFC服务。
图1示出了 SIM卡安装在NFC专用电话中的结构，并且图2示出了RF天线安装在NFC专用电话中的结构。
在移动通信终端1的后表面上提供了空间，使得可分离地安装电池4，并且在安装电池4的空间中形成卡槽2，使得插入SIM卡5。在卡槽2中提供要接触SIM卡5的组合COB 6的插槽端子3，以便能够与移动通信终端1的控制器通信。当购买移动通信终端1的用户依次将其中存储有他或她的个人信息的SIM卡5插入卡槽2、安装电池4和盖子7，然后按下电源按钮时，SIM卡5中存储的个人信息被发送到移动通信终端1的控制器并且由此执行用户认证过程。
同时，为了实现近场通信功能，线圈型RF天线8在移动通信终端1的机身中，具体而言，在安装电池4的空间周围，缠绕预定的圈数。RF天线8连接到SIM卡5的组合COB 6，使得可与位于预定识别距离内的读取器(reader)进行近场通信。
根据这种已知技术，存在的问题在于，用户必须具有NFC专用电话以便将SIM卡用作为除了用户认证之外的服务介质。gp，即使把SIM卡安装在第三代移动通信终端中，当第三代移动通信终端不是NFC专用电话时，对于使用该SIM卡但不能接收各种NFC服务的用户来说是一种限制。例如，在韩国，很久以前就建立了使用移动通信终端的交通卡系统、电子支付系统等的基础设施。因此，具有近场通信功能的专用手机已经在商业上可得到了。然而，在中国，虽然采用了 GSM标准并且大多数移
动通信终端具有内嵌的SIM卡，但很难激活NFC服务市场。因此，几乎没有安装RF天线的NFC专用电话。结果，SIM卡仅用于用户认证。
然而，随着快速IT基础设施的普及和生活水平的提高，NFC服务市场在中国快速发展起来。为了激活NFC服务市场，应当首先提供NFC专用电话。然而，将当前使用的数千万移动通信终端更换为NFC专用电话需要极其大量的成本和时间。因此，这实际上是不可能的。
因此，急切需要一种技术，使得能够通过简单地将近场通信功能添加到当前使用的具有内嵌SIM卡的移动通信终端，利用SIM卡接收各种NFC服务
发明内容
技术问题
为满足上述需求而完成了本发明，本发明的目的是通过简单地将两个RF天线安装在移动通信终端中以保证有足够的识别距离用于将从SIM卡生成的无线电信号发送到移动通信终端外部，从而即使在除了 NFC专用电话之外的移动通信终端中，也能够使用SIM卡接收各种NFC服务。
技术方案
为了实现上面的目的，本发明提供了一种移动通信终端，该移动通信终端包括具有滑动型(slip-typed)嵌入RF天线的SIM卡；和中继RF天线，用于与滑动型RF天线一起将所述SIM卡的无线电信号发送到所述移动通信终端的外部。
由于薄且小的SIM卡的物理限制，仅使用SIM卡中内建的滑动型RF天线不能将无线电信号发送到移动通信终端外部，所以不能保证足够的识别距离。为此，另外提供了由于互感而与滑动型RP天线共振的中继RF天线。结果，获得了充分地扩展天线的效果。
此外，根据本发明，在中继RF天线的一部分上附接有屏蔽部件，使得中继RF天线不受电池的影响。为了防止通过中继RF天线发送无线电信号的过程由于电池中生成的电磁波而受到干扰，把所述屏蔽部件附接到中继RF天线的与电池表面接触的表面上。
此外，根据本发明，在中继RF天线的一部分上附接了粘结部件，使得中继RF天线可稳定地固定在移动通信终端的内表面或电池的表面上。不像相关技术中那样，因为中继RF天线不直接安装在移动通信终端的机身内部，将中继RF天线的一部分固定到移动通信终端或电池上便于使用。
此外，根据本发明，中继RF天线的两端分为具有预定面积的第一和第二天线部分，并且在其之间形成通过线路连接两部分的线路连接部分。在使用如上所述配置的中继RF天线的情况下，通过安装中继RF天线使得即使把SIM卡安装为在移动通信终端中位于电池之下时，线路连接部分也会围绕电池，可通过将第二天线部分安置在电池之上来最小化电池的干扰效果。
图1示出了现有技术中包括SIM卡的移动通信终端；图2示出了现有技术中包括RF天线的移动通信终端；图3示出了根据本发明包括本身能够进行近场通信的SIM卡的移动通信终端的部件；
图4示出了根据本发明的RF SIM卡；
图5示出了根据本发明的RF SIM卡的详细结构；
图6示出了根据本发明的中继RF天线的一个实施方式；
图7示出了根据本发明的中继RF天线的另一实施方式；
图8A到8D示出了安装图6中所示的中继RF天线的过程；禾口
图9A到9E示出了安装图7中所示的中继RF天线的过程。
*附图中主要部件的附图标记的说明*
10:移动通信终端
lh终端机身12:卡槽
13:插槽端子
14:电池收纳部
15:电池
16:盖子
20:RFSIM卡
21:组合COB
22:卡主体
23:嵌入RF天线
24:电容器
30:中继RF天线
31:第一天线部分
32:第二天线部分
33:天线线路
34:电容器
35:粘结部件
36:屏蔽部件
37:线路连接部分
具体实施例方式
以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。图3示出了包括本身能够进行近场通信的用户识别模块(以下称为'SIM')卡的移动通信终端的所有部件。
移动通信终端10包括安装来执行典型功能(例如语音通信和数据传输)的无线通信模块。另外，第三代移动通信终端10包括安装来进行用户认证的SIM卡，不管是GSM标准还是W-CDMA标准。在本发明中，采用了当不提供RF天线时不能进行近场通信的移动通信终端。蜂窝电话以下用作移动通信终端10的代表性示例。然而，通过适当的改进，本发明的技术精神还可应用于所有类型的移动通信终端，例如PDA、 HPC (手持个人计算机)、手持上网机(webpad)、智能电话、WAP (无线应用协议)电话、掌上PC、电子书终端和HHT (手持终端)。
在移动通信终端10的终端机身11中形成有电池收纳部14，使得电池15能够安装在终端机身11的后表面上，并且在电池收纳部14上形成有卡槽12，使得SIM卡能够插入且安装在其中。卡槽12可形成在电池收纳部14的底面上，如图1中所示，或者可以邻接于电池收纳部14的上部形成，如图3中所示。另外，在卡槽12中提供插槽端子13以连接到SIM卡的端子。通过插槽端子13， SIM卡可与移动通信终端10的中央控制器通信。
如上所述，用户可通过将SIM卡插入和安装在卡槽12中来接收移动通信终端10的用户认证，但当移动通信终端IO不是NFC专用电话的情况下，SIM卡不能用于其它应用。
本发明通过提供新的SIM卡组已经解决了这种问题而无需更换移动通信终端10。新的SIM卡组由RF SIM卡20和中继RF天线30构成。RF SIM卡20具有在SIM卡中设置的嵌入RF天线23，并且中继RF天线30用于将从RF SIM卡20发送的无线电信号发送到终端机身11的外部。RF SIM卡20和中继RF天线30实现了本发明的最具特征的技术结构。
图4和5中示出了 SIM卡组的RF SIM卡20的结构。RF SIM卡20是插入且安装在终端机身11的卡槽12中的一种智能芯片。RF SIM卡20配置为使得在薄且小的卡主体22中构造包括控制器和存储器的组合COB 21，并且在组合COB 21周围设置有嵌入RF天线23。
智能卡指具有一个或更多个能够存储大量信息的嵌入IC芯片的卡。根据智能卡和读取器的通信方法，即接口方法，智能卡的类型分为接触式、非接触式、混合式和组合式。特别地，组合式的智能卡是环形天线连接到智能卡芯片并且集成了接触式和非接触式的智能卡。因此，组合式的智能卡最广泛地用在应用领域中，例如近场通信。
因此，在本发明中组合COB 21还用作为RF SIM卡20的控制模块。
9然而，因为根据商业领域可采用非接触式或混合式，使用这些控制模块也包括在本发明的等同范围内。而且，在本发明中，可原封不动地将SIM
卡的现有组合COB 21用作为近场通信的控制器，或者也可通过将NFC芯片连接到组合COB 21而使用用于近场通信的单独的NFC芯片。
参考图5，将详细描述RF SIM卡20中组合COB 21和嵌入RF天线23之间的关系。
如图5中所示，组合COB21具有标准化的连接端子。Cl、 C2、 C3、C4、C5、C6、C7和C8分别表示电源端子(Vcc)、初始化输入端子(RESET)、时钟端子(CLK)、未使用备用端子(N/C)、接地端子(GND)、程序电压端子(Vpp)、串行数据输入/输出端子(I/O)和未使用备用端子(N/C)。这里，嵌入RF天线23设置为连接到组合COB 21的连接端子中的未使用备用端子C4和C8，使得可进行近场通信。
另外，可附加地把电容器24连接到嵌入RF天线23，以匹配共振频率从而实现与中继RF天线30的互感。如众所周知的，RF天线基于共振通过互感来执行近场通信，并且13.56MHz的频率经常用作近场通信的共振频率。通过天线具有的电感L和电容C的值确定该共振频率。
因为嵌入RF天线23安装在薄且小的SIM卡中的物理限制，嵌入RF天线23的电感L比较小。因此，电感L的可控范围受到限制。为此，优选地是控制电容C以匹配嵌入RF天线23的共振频率。在本发明中，附加地把电容器24连接到嵌入RF天线23的天线线路以控制电容C。这种结构可应用于各种类型的近场通信标准，包括当前正在研究的900MHz共振频率。
嵌入RF天线23设置成在组合COB 21周围缠绕。制作RF天线的方法包括线圈法、蚀刻法、压制法和印刷法。为了在如本发明的薄SIM卡中缠绕RF天线，优选地使用将滑动型PCB板连接到SIM卡上然后蚀刻PCB板以由此形成天线线路的蚀刻法。
由于嵌入RF天线23安装在薄且小的SIM卡中的物理限制，嵌入RF天线23具有识别距离非常短的特征。因此，仅使用RF SIM卡20中安装的嵌入RF天线23，不能保证能够进行近场通信的有效识别距离(5到10cm)。
考虑到这种情况，另外提供中继RF天线30作为能够在本发明中扩展嵌入RF天线23的识别距离的介质。中继RF天线30设置为在终端机身11中邻接于RF SIM卡20，并且用于通过与嵌入RF天线23的互感来将从组合COB21发出的无线电信号发送到终端机身11的外部。
只要能够通过补充嵌入RF天线23的圈数来保证有效识别距离，则可使用任何类型的中继RF天线30。例如，只要中继RF天线30能够通过与嵌入RF天线23的共振将无线电信号发送到终端机身11的外部，具有简单矩形形状的中继RF天线30也可用作为根据本发明的中继RF天线30。
然而，如图1和3中所示，因为插入RF SIM卡20的卡槽12邻近于电池收纳部14形成，考虑到RF SIM卡20和电池15之间的位置关系，优选地以优化的形状来构造中继RF天线30。
图6和7示出了两个优化的中继RF天线30。图6中所示的中继RF天线是为RF SIM卡20安装在电池15之上的移动通信终端而优化的，而图7中示出的中继RF天线是为RFSIM卡20安装在电池15之下的移动通信终端而优化的。
图6中示出的中继RF天线30配置为使得其两端分为具有预定面积的第一天线部分31和第二天线部分32。因为第一天线部分31位于较小的RF SIM卡20上，第一天线部分31形成为相对较小，而因为第二天线部分32位于较大的电池15上，第二天线部分32形成为相对较大。
如上所述，中继RF天线30这样分为第一天线部分31和第二天线部分32仅仅是根据天线两端所处的位置的外部分割。实际上，因为天线线路33设置为在第一天线部分31和第二天线部分32上连续，整个天线作为一个RF天线工作。在该情况下，通过将第二天线部分32安置在相对大的电池15上，可改进随后描述的屏蔽元件36的效果。
在中继RF天线30中，也可附加地在天线线路33上设置电容器34以匹配共振频率。另外，电容器34的工作原理与RFSIM卡20中的电容器24相同。在该情况下，因为中继RF天线30具有比嵌入RF天线23更大的面积，在中继RF天线30中，对于天线线路33的圈数的限制较小。因此，就成本来说，如果可能，优选地仅通过调整电感L而不使用电容器24来匹配共振频率。
屏蔽部件36附接到中继RF天线30的一部分上以屏蔽从电池15产生的电磁波。因为当放电时电池15产生大量电磁波，应当有效地屏蔽从电池15产生的电磁波，以通过中继RF天线30将无线电信号发送到终端机身11外部。
根据本发明的该实施例，如图6和7中所示把薄片状屏蔽部件36附接到第二天线部分32的位于电池15上的后表面。然而，本发明的技术精神不限于薄片状屏蔽部件36，而且在可有效屏蔽电池效应的范围内也可使用具有各种形状的屏蔽部件36。同时，由于第二天线部分32较大，位于电池15上的屏蔽部件36可变得较大。在该情况下，如上所述可改进屏蔽效果。
另外，粘结部件35附接到中继RF天线30的一部分上，并且粘结部件35接合到终端机身11的内表面或电池15的表面。为了使中继RF天线30在终端机身11中稳定地安装在RF SIM卡20和电池15之间，优选地，中继RP天线30的至少一侧固定在终端机身11的内表面或电池15的表面上。优选地，调整粘结部件35的粘着强度使得中继RF天线30可分离地安装到终端机身11或电池15，像便利贴(Post-it) —样。
图6示出了粘结部件35附着到第一天线部分31的后表面的结构，而图7示出了粘结部件35附着到第二天线部分32的后表面的结构。这种差异由中继RF天线30的安装形状的差异造成，并且随后将参考图8和9描述细节。
此外，中继RF天线30分为第一天线部分31和第二天线部分32，如图7中所示。第一天线部分31位于安装在电池15之下的RF SIM卡20上，而第二天线部分32位于电池之上。另外，在第一天线部分31和第二天线部分32之间形成线路连接部分37以用线路围绕电池15。优选地使线路连接部分37足够地长，以能够应用于具有各种容量和厚度的电池15。以下，将描述在图6和7中示出的用于安装包括两个中继RF天线30的SIM卡组的过程。
图8A到8D示出了用于安装包括图6中所示的中继RF天线30的SIM卡组的过程。该SIM卡组用于RF SIM卡20安装在电池15之上的移动通信终端10中，如图3中所示。
用户购买由根据本发明的RF SIM卡20和中继RF天线30组成的SIM卡组。用户依次从移动通信终端10拆下盖子16和电池15、取出所安装的用于用户认证的SIM卡，然后在卡槽12中插入和安装新购买的RF SIM卡20 (参看图8A)。在RF SIM卡20中存储用于用户认证的个人信息和用于NFC服务的信息。
然后，用户重新安装电池15 (参看图8B)，安置中继RF天线30的第一天线部分31以覆盖RF SIM卡20，然后利用粘结部件35粘到终端机身11的内表面上。随后，用户安置第二天线部分32，使得附接在第二天线部分32后表面上的屏蔽部件36紧密地接触电池15的表面(参看图8C)，然后用户重新安装盖子16，由此完成了能够进行近场通信的移动通信终端(参看图8D)。
图9A到图9E示出了安装包括图7中所示的中继RF天线30的SIM卡组的过程。该SIM卡组用于RF SIM卡20安装在电池15之下的移动通信终端10中，如图1中所示。
用户取出现有SIM卡然后在卡槽12中插入和安装新的RF SIM卡20的过程(参看图9A和9B)与图8A和8B中所示的相同，但安装中继RF天线30的过程是不同的。
用户将待安置的中继RF天线30的第一天线部分31放到电池15之下形成的卡槽12上，然后通过在按下第一天线部分31的同时安装电池15来固定第一天线部分31 (参看图9)。其后，用户转动线路连接部分37以围绕电池15的侧表面，使得第二天线部分32定位于电池15的表面上。结果，附接在第二天线部分32后表面上的屏蔽部件36被安置在电池15的表面上。为此，用户利用粘在屏蔽部件36上的粘结部件35将第二天线部分32固定在电池15的表面上(参看图9D)。最后，用户重新安装盖子16，由此完成了能够进行近场通信的移动通信终端(参看图9E)。另外，本发明的技术精神和范围可独立地包括这样的SIM卡组，该
SIM卡组包括仅通过更换移动通信终端的SIM卡就能够进行近场通信的
RF SIM卡20和中继RF天线30，还可独立地包括其中包含RF SIM卡
20和中继RF天线30的移动通信终端。发明效果
根据如上所述配置的本发明，通过将具有RF功能的SIM卡添加到不是NFC专用电话的移动通信终端，能够在不更换移动通信终端的情况下使用SIM卡接收各种NFC服务。结果，在NFC专用电话商业上不可得到的移动通信终端市场中，也可使用各种NFC服务，这对于激活NFC
服务市场起了很大作用。
权利要求
1.一种包括本身能够进行近场通信的用户识别模块卡的移动通信终端，该移动通信终端包括具有无线电通信功能的终端机身(11)；在所述终端机身(11)中形成的卡槽(12)中插入且安装的RF SIM卡(20)，所述RF SIM卡设置有具有控制器和存储器的嵌入组合COB(21)，以及在所述组合COB(21)周围设置的嵌入RF天线(23)；以及中继RF天线(30)，其在所述终端机身(11)中邻近于所述RF SIM卡(20)设置，并且用于通过与所述嵌入RF天线(23)的互感来将从所述组合COB(21)发出的无线电信号发送到所述终端机身(11)的外部。
2. 根据权利要求1所述的移动通信终端，其中所述终端机身(11)具有在其后表面上形成以安装电池(15)的电池收纳部(14)，并且在所述电池收纳部(14)之上形成所述卡槽(12)。
3. 根据权利要求1所述的移动通信终端，其中电容器(24)附加地连接到所述嵌入RF天线(23)以匹配共振频率从而实现与所述中继RF天线(30)的互感。
4. 根据权利要求1所述的移动通信终端，其中所述嵌入RF天线(23)连接到所述组合COB (21)的未使用备用端子。
5. 根据权利要求2所述的移动通信终端，其中屏蔽部件(36)附接到所述中继RF天线(30)的一部分，以屏蔽从所述电池(15)产生的电磁波。
6. 根据权利要求2所述的移动通信终端，其中粘结部件(35)附接到所述中继RF天线(30)的一部分，所述粘结部件(35)接合到所述终端机身(11)的内表面或所述电池(15)的表面。
7. 根据权利要求2所述的移动通信终端，其中所述中继RF天线(30)分为位于安装在所述电池(15)之下的所述RF SIM卡(20)上的第一天线部分(31)，和位于所述电池(15)之上的第二天线部分(32)，并且在所述第一天线部分(31)和所述第二天线部分(32)之间形成线路连接部分(37)以用线路围绕所述电池(15)。
8. —种用于通过移动通信终端进行近场通信的SIM卡组，该SIM卡组包括在终端机身(11)中形成的卡槽(12)中插入且安装的RF SIM卡(20)，所述RF SIM卡设置有具有控制器和存储器的嵌入组合COB (21)，以及在所述组合COB (21)周围设置的嵌入RF天线(23);以及中继RF天线(30)，其在终端机身(11)中邻近于RFSIM卡(20)设置，并且用于通过与所述嵌入RF天线(23)的互感来将从所述组合COB (21)发出的无线电信号发送到所述终端机身(11)的外部。
全文摘要
本发明的目的是提供一种通过安装其中具有RF天线的SIM卡组而能够进行近场通信(NFC)的移动通信终端。用于实现该目的的技术结构包括具有无线电通信功能的终端机身(11)；在所述终端机身(11)中形成的卡槽(12)中插入且安装的RF SIM卡(20)，所述RF SIM卡设置有具有控制器和存储器的嵌入组合COB(21)，以及在所述组合COB(21)周围提供的嵌入RF天线(23)；和中继RF天线(30)，其在终端机身(11)中邻近于RF SIM卡(20)提供并且用于通过与所述嵌入RF天线(23)的互感应来将从所述组合COB(21)发出的无线电信号发送到所述终端机身(11)的外部。
文档编号H04M1/02GK101577740SQ200810130658
公开日2009年11月11日 申请日期2008年7月2日 优先权日2008年5月7日
发明者车珍雄, 金相民 申请人:Gkn科技株式会社