[實(shí)用新型]一種近場通訊天線裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520586311.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN204927493U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧龍江;李維佳;闕志勇;梁迪飛;謝建良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/24
• 分類號(hào): H01Q1/24;H01Q1/38;H01Q7/00;H01Q7/06
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種在通過電磁場信號(hào)和對(duì)方設(shè)備進(jìn)行通信的RFID系統(tǒng)、NFC系統(tǒng)、短距離無線通信系統(tǒng)中使用的天線裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著RFID系統(tǒng)和NFC系統(tǒng)的不斷推廣使用，為了移動(dòng)電子設(shè)備間或者移動(dòng)電子設(shè)備與基礎(chǔ)讀卡設(shè)備間進(jìn)行通訊，在各設(shè)備中，尤其是手持移動(dòng)電子設(shè)備裝載有NFC系統(tǒng)用的通訊天線。現(xiàn)有的RFID或NFC天線由于線寬的原因，多設(shè)計(jì)為3至4匝，裝配于移動(dòng)設(shè)備外殼內(nèi)部。隨著裝配有金屬外殼移動(dòng)電子設(shè)備的出現(xiàn)，大幅提高了移動(dòng)電子設(shè)備的使用壽命及設(shè)備外殼的耐磨性，為用戶提供了更好的體驗(yàn)。但是，金屬外殼作為一種良導(dǎo)體，對(duì)電磁波有屏蔽作用，會(huì)導(dǎo)致近場天線讀寫距離大幅下降。

授權(quán)公告號(hào)為CN102405556B的專利中提供了一種天線裝置被較大面積導(dǎo)體層覆蓋的情況下，解決導(dǎo)體層對(duì)通訊電磁波阻擋的一種方法。該天線結(jié)構(gòu)采用在覆蓋于天線表面的導(dǎo)體層開孔的方式，為通訊電磁場提供了磁路窗口，并且在導(dǎo)體層窗口與通訊天線覆蓋區(qū)域加入開隙，減小導(dǎo)體層中渦流對(duì)通訊電磁場的影響，以達(dá)到提高通訊距離的效果。但該方案存在以下問題：其一，該結(jié)構(gòu)需要在覆蓋天線的導(dǎo)體層上開孔，并且需要在孔洞一側(cè)進(jìn)行開隙，這樣在結(jié)構(gòu)上破壞了導(dǎo)體層的完整性，若移動(dòng)設(shè)備其外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不允許開孔開隙以破壞其外觀完整性或結(jié)構(gòu)支撐特性，則該結(jié)構(gòu)會(huì)受到很大的應(yīng)用限制；其二，該結(jié)構(gòu)中，天線所產(chǎn)生的電磁場需繞過導(dǎo)體層，電磁場在繞過導(dǎo)體層的過程中，導(dǎo)體層將對(duì)電磁場造成較大衰減，衰減程度與其繞過的導(dǎo)體層長度相關(guān)，因此該結(jié)構(gòu)在天線裝配于較寬導(dǎo)體層，即在金屬外殼較大的移動(dòng)設(shè)備終端中，其通訊效果將受到影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)背景技術(shù)存在的缺陷，提供了一種近場通訊天線裝置。該天線裝置可在不破壞移動(dòng)電子設(shè)備外殼的金屬結(jié)構(gòu)的條件下，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊；且在保證天線通訊距離的基礎(chǔ)上，減小了天線裝置的尺寸，以滿足小型電子終端的需求。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型的天線裝置是在電子設(shè)備中構(gòu)成的天線裝置，包括：外殼導(dǎo)體層、第一絕緣層、第一線圈導(dǎo)體、柔性基板、第二線圈導(dǎo)體、第二絕緣層和磁性材料層；

第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體分別位于柔性基板兩側(cè)，通過過孔連接；俯視所述第一線圈導(dǎo)體時(shí)，所述第一線圈導(dǎo)體根據(jù)與第二線圈導(dǎo)體的重疊方式分為兩個(gè)區(qū)域：第一區(qū)域，所述第一線圈導(dǎo)體與第二線圈導(dǎo)體的導(dǎo)線完全重疊或部分重疊；第二區(qū)域，所述第一線圈導(dǎo)體與第二線圈導(dǎo)體的導(dǎo)線完全不重疊或部分不重疊；

第一絕緣層，形成于第一線圈導(dǎo)體與外殼導(dǎo)體層之間，避免第一線圈導(dǎo)體與外殼導(dǎo)體層導(dǎo)通；

第二絕緣層，形成于第二線圈導(dǎo)體與磁性材料層之間，避免第二線圈導(dǎo)體與磁性材料層導(dǎo)通；

柔性基板，支撐線圈導(dǎo)體的基板材料，第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體分別形成于柔性基板兩側(cè)；

磁性材料層，配置于第二絕緣層遠(yuǎn)離外殼導(dǎo)體層的一側(cè)；

外殼導(dǎo)體層，該導(dǎo)體層為組成移動(dòng)電子設(shè)備外殼和結(jié)構(gòu)支撐部件的金屬部分，或該導(dǎo)體層形成于組裝對(duì)象的電子設(shè)備的殼體內(nèi)表面或外表面；所述外殼導(dǎo)體層配置于比所述第一線圈導(dǎo)體要靠近通訊對(duì)方側(cè)的天線的一側(cè)；

當(dāng)俯視所述天線裝置時(shí)，外殼導(dǎo)體層完全覆蓋第二區(qū)域且完全不覆蓋第一區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述磁性材料層完全覆蓋第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體所組成的區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述磁性材料層全部或部分覆蓋第一區(qū)域，部分覆蓋或完全不覆蓋第二區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體均為將卷繞中心部作為線圈開口部的環(huán)狀或螺旋狀線圈，分別位于柔性基板兩側(cè)，第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體通過過孔連接。

進(jìn)一步地，所述第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體通過多個(gè)過孔形成一個(gè)完整的螺旋狀線圈。

進(jìn)一步地，所述外殼導(dǎo)體層上可設(shè)置孔洞，所述孔洞設(shè)置于第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體包圍的區(qū)域內(nèi)，且其邊緣完整不被打斷開隙。

進(jìn)一步地，所述第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體與外部電路接觸點(diǎn)由其末端自然形成或跳線形式向外引出形成。

進(jìn)一步地，在外殼導(dǎo)體層確定的情況下，天線裝置諧振頻率高于使用頻段的中心頻率。

本實(shí)用新型在線圈導(dǎo)體重疊區(qū)域(第一區(qū)域)中采用上下兩層線圈重疊布線的方式，可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)天線輻射效果的目的；并且同時(shí)可使天線在較小的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)多匝繞制，進(jìn)一步提高天線的輻射能力，提升天線的通訊效果。