[發明專利]一種近距離無線通信標簽天線

無效

• 申請號: 201210456849.0
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102938089A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 梁迪飛;李維佳;謝建良;鄧龍江;陳良;闕智勇;何琪
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;成都佳馳電子科技有限公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;H01Q1/22
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

技術領域

本發明屬于電子技術領域，涉及近距離無線通信技術（Near?Field?Communication，簡稱NFC），具體涉及NFC標簽天線。?

背景技術

NFC是Near?Field?Communication縮寫，即近距離無線通訊技術。它是一種非接觸式識別和互聯技術，可以在移動設備、消費類電子產品、PC和智能控件工具間進行近距離無線通信。NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案，可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內容與服務。?

NFC具有雙向連接和識別的特點，工作于13.56MHz頻率范圍，作用距離10厘米左右。NFC技術在ISO?18092、ECMA340和ETSI?TS?102190框架下推動標準化，同時也兼容應用廣泛的ISO14443Type-A、B以及Felica標準非接觸式智能卡的基礎架構。?

NFC信息是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式進行傳遞的。NFC是一種提供輕松、安全、迅速通信的無線連接技術，具有距離近、能耗低等特點。NFC與現有非接觸智能卡技術兼容，目前已經成為越來越多主要廠商支持的正式標準。?

NFC標簽天線是以RFID射頻識別技術為基礎，采用變壓器共耦匹配做通信的硬件處理方案，并通過處理器的通訊指令完成數據傳送過程的校驗，軟硬件環境通過RFID調制處理，并通過匹配電路調整而設計制作成功的。NFC天線一般由繞線/印刷/蝕刻工藝制作的電路線圈與抗干擾能力的鐵氧體材料組成。?

隨著個人手持電子設備的普及，NFC作為個人移動設備支付方案越來越具有可行性，但是由于NFC技術是基于電磁感應耦合方式進行信息傳遞的，而個人移動設備中復雜的金屬環境，往往會使電磁信號嚴重衰減，從而導致NFC天線無法讀取信號，最終使NFC系統無法方便的集成于個人手持設備中。?

現在市場上已經出現可工作與金屬表面的NFC標簽天線，這類天線大部分使用鐵氧體材料作為NFC天線線圈電路的承載基板，將NFC天線線圈電路和NFC芯片固定于鐵氧體承載基板表面。NFC系統使用時，NFC發射天線和NFC接收天線的電路線圈之間隔著收發系統各自的金屬層和各自的鐵氧體承載基板。由于鐵氧體覆蓋基板具有良好的抗電磁干擾能力，起到?抑制金屬表面對空間磁場破壞作用，從而使得NFC標簽天線可工作與金屬表面。?

然而在現有的NFC系統研發手冊和類似的天線專利中，都只是泛泛地提到在NFC標簽天線的電路線圈與金屬層之間加入磁性材料來抑制金屬表秒對空間磁場的破壞，但是對磁性材料的磁特性、厚度、幾何結構等都沒有相應的說明，對實際生產沒有指導作用。?

發明內容

本發明提供一種近距離無線通信標簽天線（NFC天線），該NFC標簽天線采用磁導率相對較低、成本較低的鐵氧體材料作為天線承載基板，使其能夠工作與金屬表面。?

本發明技術方案如下：?

一種近距離無線通信標簽天線，如圖1所示，包括矩形鐵氧體承載基板1、矩形線圈電路2和NFC芯片3，所述矩形線圈電路2和NFC芯片3位于矩形鐵氧體承載基板1表面、且矩形線圈電路2的兩端與NFC芯片3的天線端口相連。所述矩形鐵氧體承載基板1采用磁導率實部在40到90之間、磁導率虛部在0.5到7之間的鐵氧體材料制作；所述矩形線圈電路2的外側邊緣與矩形鐵氧體承載基板1外側邊緣之間的距離W1在4毫米到8毫米之間。?

需要說明的是，本發明提供的近距離無線通信標簽天線，其中矩形鐵氧體承載基板1的厚度可選擇0.1mm~0.25mm之間，越薄的磁性材料占據空間體積約小，但是磁性材料越薄對空間磁場還原能力越弱，就需要增加磁導率的實部；矩形鐵氧體承載基板1的磁導率實部可選擇在40~90之間，磁導率越高對空間磁場還原能力越好，但是也會過多的影響天線的Q值；矩形鐵氧體承載基板1的磁導率虛部可選擇在0.5~7之間，但磁導率虛部越高會引入較大的天線電阻。?

本發明提供的近距離無線通信標簽天線，其中矩形線圈電路2可采用銀漿印刷并燒結的方式制作于矩形鐵氧體承載基板1表面，也可以采用印制電路粘接于矩形鐵氧體承載基板1表面的方式制作，甚至可采用印制電路加成制備工藝制作于矩形鐵氧體承載基板1表面。?

本發明提供的近距離無線通信標簽天線，為了增加矩形鐵氧體承載基板1的機械性能，可在矩形鐵氧體承載基板1的背面增加一層有機薄膜，以防止矩形鐵氧體承載基板1的脆變。?

本發明提供的近距離無線通信標簽天線應用時，將矩形鐵氧體承載基板1的背面靠近于金屬層表面，使矩形鐵氧體承載基板1夾于NFC天線的矩形線圈電路2和金屬層之間。?