[發明專利]天線及射頻識別模組

有效

• 申請號: 201410089116.7
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103825100A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 賴定權;梁啟新;付迎華;陳鑫;朱圓圓;馬龍;陳基源;齊治;張海恩;張美蓉
• 申請（專利權）人: 深圳市麥捷微電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q7/06
• 分類號: H01Q7/06;G06K19/077
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 劉海軍;楊建新

技術領域

????本發明公開一種天線，特別是一種在射頻識別系統（RFID）中使用的天線及具備該天線的射頻識別模組。

背景技術

????近年來，無線射頻識別技術（RFID）、近距離無線通信技術（NFC）有了越來越廣泛的應用。為了在移動電話、可穿戴設備等移動終端之間或移動終端與讀寫器之間進行通信，一種解決方案是在移動終端上裝備帶有通信天線的射頻識別卡片（如具有NFC功能的SIM卡、SD卡）或者射頻識別模組。通常情況下，該卡片裝置于移動電子設備的金屬卡槽內。請參看附圖1至圖5，圖1至圖3是表示裝備PWB天線13的卡片11在卡槽12里的通信的形態的示意圖，在圖3的示例中可以看出，卡片11里的PWB天線13發射的電磁波中，大部分的磁場H與金屬卡槽12正交，受到金屬反射、吸收等衰減作用，其強度會大幅下降。因此，在金屬卡槽12的環境下，最終獲得磁場H2遠遠小于卡片在自由空間獲得磁場H1。圖4至圖5是表示裝備新型鐵氧體天線在卡槽12里的通訊形態的示意圖。在圖4示例中，該天線產生平行于卡槽的磁場，磁力線從金屬卡槽的縫隙中穿出，又從縫隙中回到天線，形成一個閉合的環，從而避免了磁力線與金屬卡槽正交而影響信號傳輸。但是如圖5所示，在具備該天線的移動終端20相對讀寫器30平行時，由于磁力線與讀寫器的天線所構成的角度，與讀寫器天線形成交鏈的磁場較少，可能存在無法通信的隱患。反而移動終端20相對讀寫器30垂直放置時，才會使大部分磁力線穿過讀寫器天線，問題較少，但這又不符合大多數用戶的使用習慣。

發明內容

針對上述提到的現有技術中的射頻天線的結構限制，造成通信信號較弱，甚至無法通信的缺點，本發明提供一種新的射頻天線結構以及采用該天線的射頻識別模組，天線包括產生水平磁場的立體螺旋線圈和產生垂直磁場的平面螺旋線圈，其既能產生水平方向的磁場，又能產生垂直方向的磁場，可有效改善了因移動終端與讀寫器的讀寫面構成角度不同而導致通信劣化的情況。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：一種天線，天線包括鐵氧體基體和設置在鐵氧體基體內的線圈，所述的鐵氧體基體外表面上設有底部電極，所述的線圈包括立體螺旋線圈和平面螺旋線圈，立體螺旋線圈產生的磁場與平面螺旋線圈產生的磁場方向相互垂直，立體螺旋線圈一端與一個底部電極電連接，立體螺旋線圈另一端與平面螺旋線圈一端連接，平面螺旋線圈另一端與一個底部電極電連接。

一種采用上述的天線制作的射頻識別模組，該射頻識別模組包括天線、控制芯片和射頻識別芯片，天線、控制芯片和射頻識別芯片以集成在一塊PCB板上，PCB板上制作有連接電極。

一種采用上述的天線制作的射頻識別模組，該射頻識別模組包括天線、控制芯片和射頻識別芯片，天線、控制芯片和射頻識別芯片以集成在一塊PCB板上，PCB板上連接有柔性線路板，柔性線路板上制作有連接電極。

本發明解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括：

所述的立體螺旋線圈包括上層金屬導線、下層金屬導線和金屬導柱，所述的上層金屬導線為一段以上的平行設置的線段構成，所述的下層金屬導線為一段以上的平行設置的線段構成，上層金屬導線和下層金屬導線對應設置，上層金屬導線和下層金屬導線通過金屬導柱首尾順次連接形成立體螺旋線圈。

所述的平面螺旋線圈與上層金屬導線位于同一平面內，平面螺旋線圈位于上層金屬導線外側。

所述的底部電極設有四個，四個底部電極分別設置在鐵氧體基體的四個角上，與立體螺旋線圈和平面螺旋線圈連接的底部電極對角設置。

本發明的有益效果是：本發明利用LTCC工藝，容易在輕輕薄短小的尺寸里三維結構中實現各中線圈結構，產生特定的磁場。本發明中的鐵氧體基體采用磁導率為70~200的鐵氧體粉料制成，可以有效增強磁場強度，進一步減小天線體積。

下面將結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

附圖說明

圖1是現有技術中表示具有PWB天線安裝結構示意圖。

圖2是現有技術中表示具有PWB天線的可識別卡在自由空間里的通信形態的示意圖。

圖3是現有技術中表示具有PWB天線的可識別卡在金屬卡槽里的通信形態的圖。

圖4是具有傳統鐵氧體天線的可識別卡在金屬卡槽里通信形態的示意圖。

圖5是表示裝備有鐵氧體天線的移動終端與讀寫器構成不同角度時交鏈天線的線圈的磁通量的圖。

圖6是本發明天線的三維結構示意圖。

圖7是利用本發明天線進一步制成射頻識別模組的實施方式一示意圖。