毛歆杰， 袁 焱， 陈 玮

（1.上海交通大学电子电气与信息工程学院，上海 200240；2.上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

13.56 MHz是目前大多数非接触式公交卡、NFC通信技术的工作频率.随着手机的普及，手机支付已成为一种大众消费方式.为使SIM卡发射信号能够穿透手机电池和金属盖板的阻挡，移动支付采用工作于2.4GHz微波频段的RF－SIM卡.RFSIM卡将射频IC卡技术与手机SIM卡相结合，解决了NFC技术等必须定制手机的弊端.在实际应用中将工作在上述两种频段的天线实现产品化的集成有着十分重要的意义.在无线通讯中高频13.56 MHz射频系统［1］的天线实现为基于电感耦合的线圈.在13.56MHz频段的电磁波波长约为22.12 m，读卡器的工作距离设定约为10cm，故高频段电磁波的波长远大于射频IC卡系统的识别距离.读写器和卡片之间可等效为变压器耦合方式，与读写器相连接的天线相当于变压器模型中的初级线圈，射频IC卡上的天线相当于次级线圈.通常应用于该频段的天线以小型环形天线为最佳，该小型环形天线的周长小于1／4波长，约为5.53m.

1 13.56 MHz射频IC卡读写器天线产生的磁场［2］

高频13.56MHz射频IC卡系统，所采用的环形天线在近场下的磁场公式可用毕奥－萨伐尔定律推出.该定律同时给出了环形天线上的电流I与天线产生的磁场中的磁感应强度B之间的关系.图1为小型环形天线磁场分布示意图.

图1 环形线圈上的磁场Fig.1 Magnetic field of loop circle

假设单匝环形天线线圈上流过的电流是均匀分布的，由毕奥－萨伐尔定律，得

图……