包括電感耦合通信部件的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】包括電感耦合通信部件（D2，ACT）的設(shè)備（DV），所述電感耦合通信部件被配置成以點(diǎn)對點(diǎn)模式與相同的設(shè)備進(jìn)行通信，并且相對于天線線圈的縱向中軸或橫向中軸包括存在不對稱的天線線圈，如果它包括4個或更多回路則對應(yīng)于小于或等于0.6的覆蓋率，如果它包括3個回路則對應(yīng)于小于或等于0.7的覆蓋率，如果它包括1或2個回路則對應(yīng)于小于或等于0.8的覆蓋率。
【專利說明】包括電感耦合通信部件的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括電感耦合通信部件的設(shè)備，該電感耦合通信部件被配置成以點(diǎn)對點(diǎn)模式與相同的設(shè)備進(jìn)行通信，該通信部件包括通信控制器和平面天線線圈，該天線線圈被調(diào)諧至工作頻率、通過兩個連接點(diǎn)鏈接到控制器并且包括在兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的N個回路。
[0002]本發(fā)明也涉及當(dāng)天線線圈以小于10毫米的距離相互對立布置時，限制在被調(diào)諧至工作頻率的第一和第二相同平面天線線圈之間的頻率失諧的方法。
[0003]本發(fā)明也涉及用于通過在每個包括配置成點(diǎn)對點(diǎn)模式通信的電感耦合通信部件的兩個相同的設(shè)備之間的電感耦合來建立通信的方法。
[0004]本發(fā)明涉及以電感耦合通信技術(shù)的通用方式，也熟知為“NFC”(Near FieldCommunication,近場通信X
【背景技術(shù)】
[0005]通過電感耦合的通信一般使用被動NFC裝置和主動NFC裝置，每個裝備有調(diào)諧至工作頻率，例如13.56MHz的天線線圈。主動裝置發(fā)射在工作頻率振蕩的磁場，而且通過調(diào)制該磁場發(fā)送數(shù)據(jù)至被動裝置。被動裝置接收通過磁場感應(yīng)的電壓，它解調(diào)制該電壓以提取在其中包含的數(shù)據(jù)，而且通過電荷調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)至主動裝置。
[0006]設(shè)備裝備有NFC裝置，特別是NFC移動電話，一般具有三種操作模式:讀取器模式，卡模擬模式，和點(diǎn)對點(diǎn)模式。本發(fā)明尤其涉及在兩個相同設(shè)備之間以點(diǎn)對點(diǎn)模式進(jìn)行通信。
[0007]在以點(diǎn)對點(diǎn)模式通信期間，兩個設(shè)備相互對立布置，一個處于主動模式且發(fā)射磁場，另一個處于被動模式且接收以在它的天線線圈中的感應(yīng)電壓形式的磁場。
[0008]天線線圈的概念一般應(yīng)該考慮到適用于非接觸式卡的標(biāo)準(zhǔn)和限定，適用于非接觸式讀卡器的標(biāo)準(zhǔn)和限定以及專用于點(diǎn)對點(diǎn)操作模式的限定。
[0009]標(biāo)準(zhǔn)IS0/IEC7810指定矩形格式“ ID_1”用于主要使用在傳輸和支付部門的非接觸式卡。
[0010]對于非接觸式卡的讀取，讀卡器和其天線的格式都不是標(biāo)準(zhǔn)化的。然而，讀卡器的天線線圈產(chǎn)生的磁場必須遵循確定的限制，而且它的性能在讀取器的認(rèn)證期間被驗(yàn)證。對于傳輸部門中的應(yīng)用，驗(yàn)證測試基于IS0/IEC10373-6標(biāo)準(zhǔn)，而“EMV非接觸式協(xié)議2.0”標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)用在支付部門。
[0011]NFC設(shè)備的天線線圈一般是平面的且接近設(shè)備外殼壁的內(nèi)部表面(例如它的后壁)延伸。以點(diǎn)對點(diǎn)模式的通信因而需要接近于相互對立的兩個裝置的天線線圈來放置壁。
[0012]在這樣的配置中，兩個設(shè)備的天線線圈可以緊密并列，它們各自的回路相互對立。由于外殼的后壁一般較薄，它們一般在小于10毫米的距離處可以相互非常接近。
[0013]本發(fā)明包括當(dāng)以小距離分離兩個相互對立放置的相同天線線圈時，強(qiáng)電感耦合結(jié)果的觀測，該結(jié)果降低每個天線線圈的頻率而且導(dǎo)致它的Q因子降低。這具有劇烈減小由發(fā)射天線線圈傳送的信號和由接收天線線圈接收的電壓兩者的幅度的結(jié)果。出乎意料的是這些損失可以使得它們避免在兩個裝置之間的通信，盡管事實(shí)上他們相互非?？拷?br> [0014]例如，評估在兩個相互對立的相同天線線圈之間的傳輸損失，每個天線包括兩個沿著31毫米(mm)長和51_寬的矩形輪廓延伸的疊瓦狀平面線圈，天線線圈的平面由5_的距離分離，然后由Imm的距離分離。利用5mm的分離距離，在14MHz附近的頻率而不是在
13.56MHz處獲得最大傳輸，其揭示由耦合引起的輕微失諧，而且傳輸損失在_6dB的量級，表不只傳輸了 50%的磁場。
[0015]利用Imm的分離距離，天線線圈完全以較低的Q因子失諧而且最大傳輸出現(xiàn)在23MHz附近處。因而，在這種情況下讓兩個天線線圈更加靠近在一起使得它們的調(diào)諧頻率大幅移位，在此從13.56MHz移位至23MHz。結(jié)果，由于天線線圈不再調(diào)諧至13.56MHz的工作頻率，因此在13.56MHz處的傳輸損失大幅增加，并且在-1OdB的量級:只傳輸了 32%的磁場。
[0016]因而期望通過在調(diào)諧至工作頻率的兩個相同平面天線線圈之間的電感耦合來改進(jìn)通信質(zhì)量，特別是在天線線圈在小于10毫米的距離處相互對立布置時的通信質(zhì)量。
[0017]發(fā)明申請US2004/0256468公開了集成在預(yù)定要讀取非接觸式卡且缺乏點(diǎn)對點(diǎn)通信模式的NFC電話內(nèi)的天線線圈。在該文件的圖6，7A和8中示出的天線線圈，存在相對于電話的縱向Z軸的對稱結(jié)構(gòu)(圖11)，和相對于垂直于Z軸的X軸的不對稱結(jié)構(gòu)。在該文件的圖9和10中示出的天線線圈包括4個回路而且存在相對于縱向Z軸的不對稱結(jié)構(gòu)，使得甚至當(dāng)它布置在遠(yuǎn)離天線線圈中心的點(diǎn)處(例如在電話的鍵盤71上)時也能讀取非接觸式卡(圖11)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種包括電感耦合通信部件的設(shè)備，所述電感耦合通信部件被配置成以點(diǎn)對點(diǎn)模式與相同的設(shè)備進(jìn)行通信，所述通信部件包括通信控制器和平面天線線圈，所述平面天線線圈被調(diào)諧至工作頻率、通過兩個連接點(diǎn)鏈接到所述控制器并且包括在兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的N個回路。相對于所述天線線圈的縱向中軸或橫向中軸，所述天線線圈存在不對稱，如果它包括4個或更多回路則對應(yīng)于小于或等于0.6的覆蓋率，如果它包括3個回路則對應(yīng)于小于或等于0.7的覆蓋率，如果它包括I或2個回路則對應(yīng)于小于或等于0.8的覆蓋率。當(dāng)天線線圈與相同的天線線圈以最大相互對立布置時，覆蓋率等于相同等級回路的相互對立表面的和除以天線線圈回路的表面的和。
[0019]根據(jù)一個實(shí)施例，在兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的天線線圈的回路數(shù)N至多等于3。
[0020]根據(jù)一個實(shí)施例，天線線圈存在小于或等于0.7的覆蓋率，而不論它具有的回路數(shù)。
[0021]根據(jù)一個實(shí)施例，天線線圈包括至少一個具有零覆蓋率的回路。
[0022]根據(jù)一個實(shí)施例，天線線圈包括至少一個復(fù)合回路，所述復(fù)合回路包括不具有任何公共表面的兩個并列回路。
[0023]根據(jù)一個實(shí)施例，天線線圈包括至少一個附屬調(diào)諧回路，所述附屬調(diào)諧回路布置在兩個連接點(diǎn)中的一個和至少一個第三連接點(diǎn)之間，附屬調(diào)諧回路不干預(yù)天線線圈覆蓋率的確定。
[0024]根據(jù)一個實(shí)施例，天線線圈接近于存在縱向中軸的設(shè)備的一個壁布置，而且天線線圈存在與所述壁的縱向中軸相同的縱向中軸。
[0025]根據(jù)一個實(shí)施例，天線線圈在位于距離所述壁的外部表面小于5毫米處的平面中，接近于所述設(shè)備的一個壁布置。
[0026]本發(fā)明的實(shí)施例也涉及當(dāng)天線線圈在小于10毫米的距離處相互對立布置時，限制在被調(diào)諧至工作頻率的第一和第二相同平面天線線圈之間的頻率失諧的方法，每個天線線圈包括在所述天線線圈的兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的N個回路。所述方法包括相對于所述天線線圈的縱向中軸或橫向中軸，賦予每個天線線圈不對稱性，如果它包括4個或更多回路則對應(yīng)于小于或等于0.6的覆蓋率，如果它包括3個回路則對應(yīng)于小于或等于0.7的覆蓋率，如果它包括I或2個回路則對應(yīng)于小于或等于0.8的覆蓋率，其中當(dāng)天線線圈處于最大相互對立時，覆蓋率等于相同等級回路的相互對立表面的和除以天線線圈回路的表面的和。
[0027]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括選擇在兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的至多等于3的回路數(shù)N的步驟。
[0028]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括賦予每個天線線圈小于或等于0.7的覆蓋率，而不論它具有的回路數(shù)的步驟。
[0029]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括在每個天線線圈中提供至少一個具有零覆蓋率的回路的步驟。
[0030]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括在每個天線線圈中提供至少一個包括不具有任何公共表面的兩個并列回路的復(fù)合回路的步驟。
[0031]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括在每個天線線圈中提供至少一個附屬調(diào)諧回路，所述附屬調(diào)諧回路布置在兩個連接點(diǎn)中的一個和至少一個第三連接點(diǎn)之間，而且在天線線圈的覆蓋率確定中不考慮附屬調(diào)諧回路的步驟。
[0032]本發(fā)明的實(shí)施例也涉及用于在兩個相同的設(shè)備之間建立電感耦合通信的方法，所述設(shè)備每個包括配置成以點(diǎn)對點(diǎn)模式通信的電感耦合通信部件，所述通信部件包括通信控制器和平面天線線圈，所述平面天線線圈被調(diào)諧至工作頻率、通過兩個連接點(diǎn)鏈接到所述控制器并且包括在兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的N個回路，包括放置相互對立的兩個設(shè)備的壁的步驟，使得天線線圈在小于10毫米的距離處相互對立布置。所述方法進(jìn)一步包括相對于所述天線線圈的縱向中軸或橫向中軸，賦予每個天線線圈不對稱性，如果它包括4個或更多回路則對應(yīng)于小于或等于0.6的覆蓋率，如果它包括3個回路則對應(yīng)于小于或等于0.7的覆蓋率，如果它包括I或2個回路則對應(yīng)于小于或等于0.8的覆蓋率，其中當(dāng)天線線圈處于最大相互對立時，覆蓋率等于相同等級回路的相互對立表面的和除以天線線圈回路的表面的和。
[0033]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括選擇在兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的至多等于3的回路數(shù)N的步驟。
[0034]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括賦予每個天線線圈小于或等于0.7的覆蓋率，而不論它具有的回路數(shù)的步驟。
[0035]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括在每個天線線圈中提供至少一個具有零覆蓋率的回路的步驟。
[0036]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括在每個天線線圈中提供至少一個復(fù)合回路的步驟，所述復(fù)合回路包括不具有任何公共表面的兩個并列回路。
[0037]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括在每個天線線圈中提供至少一個附屬調(diào)諧回路的步驟，所述附屬調(diào)諧回路布置在兩個連接點(diǎn)中的一個和至少一個第三連接點(diǎn)之間，而且在天線線圈的覆蓋率的確定中不考慮附屬調(diào)諧回路。
[0038]根據(jù)一個實(shí)施例，所述方法包括賦予天線線圈存在縱向中軸的形式，而且接近于存在縱向中軸的設(shè)備的壁布置天線線圈，所述縱向中軸位于在所述壁的側(cè)邊緣之間的中間距離，使得天線線圈的縱向中軸與所述壁的縱向中軸相同。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]本發(fā)明的實(shí)施例關(guān)于附圖以非限制的方式在下面進(jìn)行描述，其中:
[0040]圖1示意性示出包含NFC通信部件的便攜設(shè)備，
[0041]圖2示意性示出與相同設(shè)備背對背放置的圖1的設(shè)備的截面圖，
[0042]圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明的天線線圈的實(shí)施例的俯視圖，
[0043]圖4示出以最大相互對立布置的與圖3的天線線圈相同的兩個天線線圈，
[0044]圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的天線線圈的另一個實(shí)施例的俯視圖，
[0045]圖6示出以最大相互對立布置的與圖5的天線線圈相同的兩個天線線圈，
[0046]圖7至10示意性示出根據(jù)本發(fā)明的天線線圈的其他實(shí)施例的俯視圖，
[0047]圖11示意性示出圖3的天線線圈的變型的俯視圖，以及
[0048]圖12是包括圖11的天線線圈的天線電路的電氣圖。
具體實(shí)施例
[0049]圖1示出便攜設(shè)備DV，例如移動電話。設(shè)備DV包括，布置在外殼I中的應(yīng)用裝置Dl和通信裝置D2。裝置Dl，D2通過例如數(shù)據(jù)總線的通信界面5鏈接。
[0050]應(yīng)用裝置Dl例如包括無線通信電路GSMCT和處理器PR0C。電路GSMCT鏈接到UHF天線16且被配置成確保與遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈接的建立。處理器PROC例如是基帶處理器。
[0051 ] 裝置D2是包括裝備有天線電路ACT的命名為NFCCT的NFC控制器的NFC通信裝置。天線電路ACT包括天線線圈AC和組件CX (例如電容)，允許將天線線圈AC調(diào)諧至工作頻率，例如13.56MHz?？刂破鱊FCCT被配置成確保通過天線線圈AC在設(shè)備DV和外部NFC組件(未示出)之間通過電感耦合的通信的建立。當(dāng)裝置D2以讀取器模式操作時，外部組件可以是非接觸式卡，當(dāng)裝置D2以卡模擬模式操作時，可以是非接觸式讀卡器，或者當(dāng)裝置DV以點(diǎn)對點(diǎn)模式操作時，可以是與設(shè)備DV相同的設(shè)備DV’。應(yīng)用裝置Dl的處理器PROC可配置成控制器NFCCT的主處理器，以在讀取器模式或點(diǎn)對點(diǎn)模式中管理應(yīng)用。
[0052]圖2示意性示出設(shè)備DV的截面圖。天線線圈AC也在截面中示出并且包括平面導(dǎo)體10，該平面導(dǎo)體10在絕緣支架11上且接近外殼I的壁2 (例如它的后壁)布置。
[0053]圖2也不出與設(shè)備DV相同的另一個設(shè)備DV’。設(shè)備DV’包括與天線線圈AC相同的天線線圈AC’且包括導(dǎo)體10’，該導(dǎo)體10’在絕緣支架11’上且接近裝置DV’的外殼I’的壁2’布置。
[0054]示出的配置是在兩個裝置DV，DV’之間的點(diǎn)對點(diǎn)通信。設(shè)備DV’的壁2’相對于設(shè)備DV的壁2放置，天線線圈AC，AC’處于相互對立而且相互非常靠近，一般在小于10毫米的距離處。天線線圈一般通過粘接帶粘貼至壁2。雙面粘接具有比毫米更加小的30微米量級的厚度。此外，移動電話的壁可以局部變薄而且具有小于毫米的厚度。因而，在兩個天線線圈之間的最小距離可以是毫米量級。
[0055]本發(fā)明的實(shí)施例涉及在對應(yīng)于圖2的配置的點(diǎn)對點(diǎn)通信模式期間，減少每個AC，AC’的頻率失諧的天線線圈AC的結(jié)構(gòu)。當(dāng)天線線圈AC，AC’以最大相互對立布置時，即實(shí)際上對應(yīng)于依據(jù)頻率失諧的最壞情況，希望限制該頻率失諧至正或負(fù)20%的范圍。
[0056]本發(fā)明包括以下觀測:
[0057]-隨著天線線圈AC，AC’的回路數(shù)增加，頻率失諧增加，
[0058]-提供在天線線圈AC，AC’結(jié)構(gòu)中的不對稱減少頻率失諧，
[0059]-隨著回路數(shù)的增加天線線圈AC，AC’的不對稱應(yīng)該更大，以用于補(bǔ)償回路數(shù)在頻率失諧上的影響。
[0060]為了量化必要的不對稱且確定可應(yīng)用于具有不同回路數(shù)的天線線圈的概念規(guī)則，本發(fā)明提供稱為“覆蓋率”的參數(shù)。當(dāng)天線線圈與自身(即，與另一個相同的天線線圈)以最大相互對立布置時確定該覆蓋率，而且覆蓋率等于天線線圈的相同等級回路SWi的相互對立表面FSWi的和SFSWi除以天線線圈回路Wi的表面SWi的和2SWi。
[0061]稱為“最大相互對立”的布置是天線線圈的相同等級回路SWi的相互對立的表面FSffi的和SFSWi處于最大時的布置。當(dāng)兩個相同的天線線圈的縱向中軸和橫向中軸對齊(即疊加)時，一般獲得該布置。
[0062]本發(fā)明也包括為了限制天線線圈AC的頻率失諧至一個可以接受的范圍值，例如大約正或負(fù)20%的探索，當(dāng)它與相同的天線線圈AC’以最大相互對立布置時，天線線圈AC應(yīng)該相對于它的縱向中軸或橫向中軸具有不對稱性，如果它包括4個或更多回路則對應(yīng)于小于或等于0.6的覆蓋率，如果它包括3個回路則對應(yīng)于小于或等于0.7的覆蓋率，如果它包括I或2個回路則對應(yīng)于小于或等于0.8的覆蓋率。
[0063]通過以下將清楚地顯示天線線圈AC存在不對稱性所沿著的軸必須是在點(diǎn)對點(diǎn)應(yīng)用期間與天線線圈AC’相互對立放置所沿著的軸。如果該軸平行于或者相同于外殼I的縱向中軸，它一般是天線線圈的縱向中軸，因?yàn)楫?dāng)它們以點(diǎn)對點(diǎn)模式放置時，設(shè)備DV，DV’一般以相同的方向布置。在點(diǎn)對點(diǎn)通訊期間，如果要求用戶以相同的方向朝向設(shè)備(即，從頂部到底部)，因此相對于天線線圈的軸提供不對稱性，該天線線圈的軸橫截外殼的壁2的縱向中軸。為了簡化術(shù)語，在下文中，天線線圈的術(shù)語“縱向中軸”指天線線圈平行于或相同于包括天線線圈的外殼的壁的縱向中軸的軸，包括天線線圈的幾何縱向中軸橫截該軸的假設(shè)(天線線圈不在壁的整個長度上延伸且存在橫截其的矩形形狀的情況)?，F(xiàn)在將會描述天線線圈 AC 的實(shí)施例 ACl，AC2, AC3, AC4, AC5, AC6。
[0064]在圖3中示出的天線線圈ACl包括基本上是矩形形狀(附圖示出實(shí)際上可以是圓的銳角)的第一回路Wl以及也是矩形形狀的，在回路Wl內(nèi)部延伸的第二回路W2。回路W1，W2由在絕緣支架11上的導(dǎo)體10形成。導(dǎo)體10的末端連接到連接端子或鏈接到控制器NFCCT (對照圖1)的觸點(diǎn)C1，C2。導(dǎo)體10在此存在交叉或重疊區(qū)域12，在該區(qū)域上它通過絕緣層(未示出)在自身上通過。在另一個實(shí)施例中，重疊區(qū)域也可由另一個導(dǎo)體提供，隱藏在絕緣支架11中。[0065]為了最大化天線線圈AC的表面和增加在讀取器模式或卡模擬模式中裝置DV的通信距離，回路Wl在此占據(jù)壁2表面的大部分?；芈稺l因而存在相同于壁2的縱向中軸A2(軸A2在壁2的邊界之間的中間距離處延伸)的縱向中軸AW1。軸AWl也形成了天線線圈ACl的整體縱向中軸Al，也就是說是位于天線線圈的末端側(cè)邊緣之間的中間距離處的軸。在圖3，“L1”指回路Wl的寬度。軸AW1，A1因而在等于回路Wl的兩邊的L1/2距離處。
[0066]回路W2具有小于LI的寬度L2，而且存在在距離其邊緣(L2/2)的中間距離處，相對于縱向中軸Al，Affl移位的縱向中軸AW2。更準(zhǔn)確地，回路W2的左邊緣在表示其寬度L2的5%的縱向中軸Al，Affl的距離L3處在此延伸。
[0067]當(dāng)天線線圈ACl與相同的天線線圈AC1’以最大相互對立布置時，如圖4中所示，天線線圈ACl的回路W2和同等級的天線線圈AC1’的回路W2’的相互對立的表面FSW2等于回路W2的表面SW2的1/10。在這種布置中，天線線圈ACl的回路Wl和同等級的天線線圈Acr的回路wr的相互對立的表面FSWi等于回路wi的表面swi，因?yàn)榛芈穡i完全對稱。
[0068]因此可通過考慮回路Wl的表面SWl等于I (參考表面被設(shè)定為I)且通過以示例的方式考慮回路W2的表面SW2等于回路Wl的一半，可以計算出覆蓋率。如下:
[0069]-回路Wl的表面SWl=I
[0070]-回路W2 的表面 SW2=0.5
[0071]-對立于回路W1，的回路Wl的表面FSWl=I
[0072]-對立于回路W2’ 的回路 W2 的表面 FSW2=0.1*SW2=0.1*0.5=0.05
[0073]-1: FSffi=l+0.05=1.05
[0074]-SSffi=L 5
[0075]覆蓋率因而等于:
[0076]I: FSffi/1: Sffi=L 05/1.5=0.7
[0077]在一個實(shí)施例中，距離L3等于O。在這種情況下，由回路W2覆蓋的區(qū)域不包括天線線圈的縱向中軸Al左邊的區(qū)域且回路存在等于0的單獨(dú)覆蓋率(完全不對稱)。天線線圈ACl因而表示等于1/1.5，即0.66的覆蓋率。在另一個實(shí)施例中，回路W2表示等于0的單獨(dú)覆蓋率且等于回路Wl的表面0.45倍的表面。在這種情況下，天線線圈ACl表示等于1/1.45, BP 0.69 的覆蓋率。
[0078]圖5示出包括具有不對稱形式的單回路W3的天線線圈AC2?；芈稺3存在形成線圈的整體縱向中軸Al且與壁2的縱向中軸A2相同的縱向中軸AW3?；芈稺3存在平行于軸AW3的導(dǎo)體10的筆直部分SI和沿著具有相對于縱向中軸AW3包含在10°和80°之間的角度a2，a3，a4的方向X2，X3，X4的導(dǎo)體10的筆直部分S2，S3，S4。
[0079]如圖6所示，在此確定回路的形狀使得其存在小于0.7的覆蓋率:
[0080]-回路W3的表面SW3=1(表面被設(shè)定為I)，
[0081]-與和AC2相同的天線線圈AC2’的回路W3’相對立的回路W3的表面FSW3=0.7，
[0082]-2FSffi=FSW3=0.7
[0083]-1: Sffi=Sff3=I
[0084]-1: FSffi/1: Sffi=0.7/1=0.7
[0085]圖7示出包括兩個回路W4，W5的天線線圈AC3，回路W5延伸入回路W4內(nèi)。導(dǎo)體10存在位于回路下面部分的交叉點(diǎn)12，與觸點(diǎn)C1，C2相對立?；芈稺4，W5具有與之前描述的回路W3基本上相同的形狀，而且每個存在小于0.7的單獨(dú)覆蓋率。因而在整體上考慮的天線線圈AC3的覆蓋率也小于0.7。
[0086]圖8示出包括基本上矩形形狀的大回路W6的天線線圈AC4，在該大回路W6內(nèi)復(fù)合回路W7包括并列、分離的(即不具有公共表面)而且也具有基本上矩形形狀的兩個回路W7a，W7b。天線線圈AC4存在對應(yīng)于回路W6的縱向中軸AW6并且在此與設(shè)備的壁2的縱向中軸一致的縱向中軸Al。形成天線線圈的導(dǎo)體10存在接近回路W7a，W7b的兩個交叉區(qū)域12，12，。
[0087]回路W7a，W7b并列使得得到的復(fù)合回路W7存在等于0的單獨(dú)覆蓋率。更特別地，回路W7a存在小于或者等于回路W6的表面四分之一而且布置在回路W6的右上方四分之一的表面?；芈稺7b存在小于或者等于回路W6的表面四分之一而且布置在回路W6的左下方四分之一的表面。
[0088]因而，當(dāng)天線線圈AC4以與相同的天線線圈AC4’最大相互對立布置時，回路W7a與天線線圈AC4’相應(yīng)的回路W7a’，W7b’不對立，而且回路W7b與天線線圈AC4’相應(yīng)的回路W7a’，W7b’不對立，復(fù)合回路W7因而具有等于0的覆蓋率。如果每個回路W7a，W7b的表面等于回路W6表面的1/4，則天線線圈AC4的覆蓋率等于(1+0+0)/(1+0.25+0.25)，即1/1.5=0.66。
[0089]圖9示出包括基本上矩形的大回路W8和兩個雙直角形回路的天線線圈AC5，回路W9延伸入回路W8內(nèi)并且回路WlO在回路W9內(nèi)部?；芈稺8具有形成天線線圈AC5的縱向中軸Al的縱向中軸AW8，它在此與外殼的壁2的縱向中軸A2相同?；芈稺9，W10每個沿著對應(yīng)于形狀周長的路徑，該形狀包括相互相鄰布置且在縱向中軸Al的對立側(cè)的兩個直角R1，R2。直角R2存在與直角Rl相同的寬度并且等于直角Rl的長度四分之一的長度。鑒于此，每個回路W9，WlO的單獨(dú)覆蓋率等于R2的表面除以Rl的表面與R2的表面的和的兩倍，也就是2*1*0.25/(1+0.25)，考慮到直角Rl的表面等于1，因而覆蓋率等于0.4。
[0090]通過忽略形成回路的導(dǎo)體10的表面以及在回路W8和WlO之間的距離，并通過考慮回路W8存在I的表面，直角Rl存在0.5的表面，而且直角R2具有0.25的表面，天線線圈AC5的覆蓋率以如下方式計算:
[0091]-回路W8的表面SW8=1(表面被設(shè)定為I)
[0092]-回路W9 的表面 SW9=0.5+0.25*0.5=0.625
[0093]-回路WlO 的表面 SWlO=0.5+0.25*0.5=0.625
[0094]-與和AC5相同的天線線圈AC5’的回路W8’相對立的回路W8的表面FSW8=1
[0095]-與天線線圈AC5’的回路W9’相對立的回路W9的表面FSW9=2*0.5*0.25=0.25
[0096]-與天線線圈AC5’的回路WlO相對立的回路WlO的表面FSW10=2*0.5*0.25=0.25
[0097]-1: FSffi=l+0.25+0.25=1.5
[0098]-1: Sffi=l+0.625+0.625=2.25
[0099]因此:
[0100]I: FSffi/1: Sffi=L 5/2.25=0.66
[0101]圖10示出包括兩個雙直角形回路W11，W12的天線線圈AC6，每個雙直角形回路沿著對應(yīng)于形狀周長的路徑，該形狀包括相互鄰近布置的直角Rl，R3?；芈稺ll，W12存在縱向中軸AW11，AW12，縱向中軸AW11，AW12形成天線線圈AC6的縱向中軸Al而且在此與外殼的壁2的縱向中軸A2相同。直角Rl和R3具有相同的寬度且布置在軸Al的對立側(cè)。例如可以假設(shè)直角R3具有等于直角Rl的長度一半的長度(圖10的簡圖僅是近似的)。在這種情況下，通過考慮直角Rl的表面等于I并且直角R3的表面等于0.5，每個回路W11，W12的單獨(dú)覆蓋率等于R3的表面除以R3的表面和Rl的表面的和的兩倍，也就是(2*0.5)/1.5，即
0.66?；芈肪哂邢嗤男螤?，并且通過忽略導(dǎo)體10的表面和內(nèi)部回路距離，天線線圈AC6的覆蓋率基本上等于每個回路的單獨(dú)覆蓋率，即0.66。
[0102]本發(fā)明也應(yīng)用在國際申請W02010/066799中公開的類型的“多接頭”天線線圈。這種類型的天線線圈包括至少一個在天線線圈至控制器NFCCT的兩個連接端子Cl，C2中的一個和至少一個第三連接端子C3之間布置的附屬調(diào)諧回路。在這種情況下，附屬調(diào)諧回路不會干預(yù)天線線圈覆蓋率的確定但是對于以從其計算覆蓋率的最大相互對立的布置確定被考慮。
[0103]多接頭天線線圈AC7的例子在圖11中示出。在這個例子中，天線線圈AC7具有和圖3的天線線圈ACl相同的形狀而且包括與圖3的回路Wl相同形狀的大回路W13，和與圖3的回路W2相同形狀的小回路W14。
[0104]天線線圈AC7與天線線圈ACl的區(qū)別在于觸點(diǎn)C2布置在回路W14的末端，而且觸點(diǎn)C3布置在回路W13的末端。因而回路W14在觸點(diǎn)Cl和C2之間延伸，而且回路W13在觸點(diǎn)C2和C3之間延伸。
[0105]在圖12中示出的電氣圖示出回路W14通過觸點(diǎn)C1，C2鏈接到控制器NFCCT，而回路W13用作附屬調(diào)諧回路。因而調(diào)諧組件CX可布置在觸點(diǎn)Cl和C2之間和/或在觸點(diǎn)C2和C3之間，和/或在觸點(diǎn)Cl和C3之間。
[0106]在這樣的實(shí)施例中，關(guān)于以與類似的天線線圈AC7’(例如對照圖4)的最大相互對立的天線線圈布置，天線線圈的覆蓋率僅對于回路W14確定。然而以最大相互對立的布置通過考慮天線線圈的所有回路W13，W14來確定。與之前提供的定義一致，最大相互獨(dú)立的布置因此是其中相同等級天線線圈回路SWi的相互對立表面FSWi的和SFSWi處于最大時的布置。一旦確定了最大相互對立，對于天線線圈AC7覆蓋率的計算就不考慮回路W13，因而在此等于回路W14的單獨(dú)覆蓋率。如果回路W14的左邊緣延伸至天線線圈的縱向中軸Al的左邊，則在等于回路W14的寬度5%的距離L3處，回路W14的單獨(dú)覆蓋率等于0.1。
[0107]對于技術(shù)人員明確的是本發(fā)明容許各種替代實(shí)施例和應(yīng)用。本發(fā)明的實(shí)施例以普通方式應(yīng)用于在其中當(dāng)該距離容許失諧天線線圈且減少在兩個天線線圈之間的電信號傳輸時，兩個調(diào)諧天線線圈必須相互對立布置且相互處于小距離的任意應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備(DV)，包括電感耦合通信部件(D2，ACT)，所述電感耦合通信部件被配置成以點(diǎn)對點(diǎn)模式與相同的設(shè)備(DV’)進(jìn)行通信，所述通信部件包括通信控制器(NFCCT)和平面天線線圈(AC，AC1-AC7)，所述平面天線線圈被調(diào)諧至工作頻率、通過兩個連接點(diǎn)(Cl，C2)鏈接到所述控制器并且包括在所述兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的N個回路(Wi，Wl-W14)，其特征在于: -相對于所述天線線圈的縱向中軸或橫向中軸，所述天線線圈存在不對稱，如果它包括4個或更多回路則對應(yīng)于小于或等于0.6的覆蓋率，如果它包括3個回路則對應(yīng)于小于或等于0.7的覆蓋率，如果它包括I或2個回路則對應(yīng)于小于或等于0.8的覆蓋率， 當(dāng)所述天線線圈以與相同的天線線圈(AC’，AC1’，AC2’)以最大相互對立布置時，所述覆蓋率等于相同等級回路(SWi)的相互對立表面(FSWi)的和(SFSWi)除以所述天線線圈回路(Wi)的表面(SWi)的和(2SWi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中在所述兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的所述天線線圈的回路數(shù)N至多等于3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述天線線圈存在小于或等于0.7的覆蓋率，而不論它具有的回路數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中之一的設(shè)備，其中所述天線線圈包括至少一個具有零覆蓋率的回路(W7，W7a, W7b)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中之一的設(shè)備，其中所述天線線圈包括至少一個復(fù)合回路(W7，W7a, W7b)，所述復(fù)合回路包括不具有任何公共表面的兩個并列回路(Wa，W7b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中之一的設(shè)備，其中所述天線線圈(AC7)包括至少一個附屬調(diào)諧回路(W13)，所述附屬調(diào)諧回路在所述兩個連接點(diǎn)中的一個(C2)和至少一個第三連接點(diǎn)(C3)之間布置，附屬調(diào)諧回路不干預(yù)所述天線線圈的覆蓋率的確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中之一的設(shè)備，其中: -所述天線線圈(ACl)接近存在縱向中軸(A2)的所述設(shè)備的一個壁(2)布置， -所述天線線圈存在與所述壁的縱向中軸(A2)相同的縱向中軸(Al)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中之一的設(shè)備，其中所述天線線圈在位于距離所述壁的外部表面小于5毫米的平面中接近所述設(shè)備的一個壁(2)布置。
9.一種方法，當(dāng)天線線圈在小于10毫米的距離處相對立布置時，限制在調(diào)諧至工作頻率的第一和第二相同平面天線線圈(AC，AC1-AC7)之間的頻率失諧，每個天線線圈包括在所述天線線圈的兩個連接點(diǎn)(C1，C2)之間串聯(lián)布置的N個回路(Wi，Wl-W14)，其特征在于它包括: -相對于所述天線線圈的縱向中軸或橫向中軸，賦予每個天線線圈不對稱性，如果它包括4個或更多回路則對應(yīng)于小于或等于0.6的覆蓋率，如果它包括3個回路則對應(yīng)于小于或等于0.7的覆蓋率，如果它包括I或2個回路則對應(yīng)于小于或等于0.8的覆蓋率， 當(dāng)所述天線線圈處于最大相互對立時，所述覆蓋率等于相同等級的回路(SWi)的相互對立表面(FSWi)的和(SFSWi)除以所述天線線圈回路(Wi)的表面(SWi)的和(2SWi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，包括選擇在所述兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的至多等于3的回路數(shù)N的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，包括賦予每個天線線圈小于或等于0.7的覆蓋率的步驟，而不論它具有的回路數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中之一的方法，包括在每個天線線圈中提供至少一個具有零覆蓋率的回路(W7，W7a，W7b)的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中之一的方法，包括在每個天線線圈中提供至少一個復(fù)合回路(W7，W7a，W7b)的步驟，所述復(fù)合回路包括不具有任何公共表面的兩個并列回路(W7a，W7b)0
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中之一的方法，包括在每個天線線圈(AC7)中提供至少一個附屬調(diào)諧回路(W13)的步驟，所述附屬調(diào)諧回路在所述兩個連接點(diǎn)中的一個(C2)和至少一個第三連接點(diǎn)(C3)之間布置，而且在所述天線線圈覆蓋率的確定中不考慮所述附屬調(diào)諧回路。
15.一種方法，用于在兩個相同的設(shè)備(DV，DV’)之間建立電感耦合通信，所述設(shè)備每個包括被配置成以點(diǎn)對點(diǎn)模式通信的電感耦合通信部件(D2，ACT)，所述通信部件包括通信控制器(NFCCT)和平面天線線圈(AC，AC1-AC7)，所述平面天線線圈被調(diào)諧至工作頻率、通過兩個連接點(diǎn)(C1，C2)鏈接到所述控制器并且包括在所述兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的N個回路(Wi，W1-W14), 所述方法包括放置相互對立的所述兩個設(shè)備的壁(2，2’)，使得所述天線線圈在小于10毫米的距離處相對立布置，其特征在于它包括: -相對于所述天線線圈的縱向中軸或橫向中軸，賦予每個天線線圈不對稱性，如果它包括4個或更多回路則對應(yīng)于小于或等于0.6的覆蓋率，如果它包括3個回路則對應(yīng)于小于或等于0.7的覆蓋率，如果它包括I或2個回路則對應(yīng)于小于或等于0.8的覆蓋率， 當(dāng)所述天線線圈處于最大相互對立時，所述覆蓋率等于相同等級回路(SWi)的相互對立表面(FSWi)的和(SFSWi)除以所述天線線圈回路(Wi)的表面(SWi)的和(2SWi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，包括選擇在所述兩個連接點(diǎn)之間串聯(lián)布置的至多等于3的回路數(shù)N的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，包括賦予每個天線線圈小于或等于0.7的覆蓋率的步驟，而不論它具有的回路數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中之一的方法，包括在每個天線線圈中提供至少一個具有零覆蓋率的回路(W7，W7a，W7b)的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中之一的方法，包括在每個天線線圈中提供至少一個復(fù)合回路(W7，W7a，W7b)的步驟，所述復(fù)合回路包括不具有任何公共表面的兩個并列回路(W7a，W7b)0
20.根據(jù)權(quán)利 要求15至19中之一的方法，包括在每個天線線圈(AC7)中提供至少一個附屬調(diào)諧回路(W13)的步驟，所述附屬調(diào)諧回路在所述兩個連接點(diǎn)中的一個(C2)和至少一個第三連接點(diǎn)(C3)之間布置，而且在所述天線線圈覆蓋率的確定中不考慮所述附屬調(diào)諧回路。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中之一的方法，包括: -賦予所述天線線圈(ACl)存在縱向中軸(Al)的形狀，而且 -接近存在縱向中軸(Al)的所述設(shè)備的壁(C2)布置所述天線線圈，所述縱向中軸位于在所述壁的側(cè)邊緣之間的中間距離處，使得所述天線線圈的縱向中軸與所述壁的縱向中軸相同。
【文檔編號】G06K7/00GK103688270SQ201180050238
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月19日
【發(fā)明者】N·科爾迪耶, F·佩爾尼塞克 申請人:英賽瑟庫爾公司