本發(fā)明涉及一種nfc天線模塊，更具體地說(shuō)，涉及一種在采用金屬外殼的便攜式終端中能夠用金屬外殼作為輔助輻射器的nfc天線模塊。

本申請(qǐng)要求2015年1月5日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0-2015-0000489的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，除呼叫、動(dòng)態(tài)影像/音樂(lè)再現(xiàn)和道路導(dǎo)航的基本功能之外，便攜式終端(如便攜式電話、pda、pmp、導(dǎo)航和筆記本電腦等)還提供了dmb、無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備間近場(chǎng)通信的功能。因此，便攜式終端設(shè)置有用于無(wú)線通信(如無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)和藍(lán)牙)的多個(gè)天線。

近來(lái)，存在將使用近場(chǎng)通信(nfc)進(jìn)行終端間信息交換、結(jié)算、訂票和檢索的功能應(yīng)用于便攜式終端的趨勢(shì)。為此，便攜式終端安裝有用于近場(chǎng)通信系統(tǒng)的針對(duì)便攜式終端的天線模塊(即nfc天線模塊)。在這種情況下，所用的nfc天線模塊是非接觸式nfc模塊，其使用約13.56mhz的頻段作為一種射頻識(shí)別(rfid)，并且在約10cm的短距離內(nèi)的終端間傳輸數(shù)據(jù)。nfc不但在結(jié)算領(lǐng)域，而且在超市或普通商店的商品信息、旅客旅行信息的傳輸、交通、訪問(wèn)控制鎖定裝置等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

近來(lái)，便攜式終端(如平板電腦和智能手機(jī))的市場(chǎng)已迅速擴(kuò)張。便攜式終端傾向于包括使用近場(chǎng)通信(nfc)進(jìn)行終端間信息交換、結(jié)算、訂票和檢索的功能。因此，對(duì)于用于近場(chǎng)通信的nfc天線模塊的需求日益增加。

nfc天線模塊以平面形狀形成，并且安裝在電池組上或后蓋(或后罩)上。作為實(shí)例，nfc天線模塊由層疊在便攜式終端的電池上部的屏蔽片(例如，諸如鐵氧體片的金屬板)和層疊在屏蔽片上部的輻射圖案組成，并安裝在便攜式終端的電池組中。

通常，便攜式終端的后蓋由聚碳酸酯材料形成，因而不會(huì)對(duì)安裝在電池組上或后蓋上的nfc天線的通信產(chǎn)生影響。

然而，根據(jù)近來(lái)消費(fèi)者所偏愛(ài)的趨勢(shì)(例如，諸如手感或外觀的設(shè)計(jì)趨勢(shì))，生產(chǎn)金屬材料的后蓋的需求正在增加。在這種情況下，nfc天線信號(hào)為金屬材料所屏蔽，導(dǎo)致nfc性能(即，識(shí)別范圍)變差或通信本身無(wú)法進(jìn)行的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

為了解決上述問(wèn)題而作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種nfc天線模塊，通過(guò)將形成于便攜式終端的一個(gè)側(cè)表面上的側(cè)蓋(即金屬框架)連接至天線圖案，能夠使該側(cè)蓋用作天線圖案的輔助輻射器。

下面將參考本發(fā)明的詳細(xì)描述和權(quán)利要求來(lái)更清楚地描述本發(fā)明的其它目的和優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，nfc天線模塊包括：側(cè)蓋，由金屬材料形成并耦合至便攜式終端；天線圖案，連接至內(nèi)置于便攜式終端中的近場(chǎng)通信(nfc)芯片組；第一端子部，配置為將所述nfc芯片組連接至所述側(cè)蓋；以及第二端子部，配置為將所述天線圖案連接至所述側(cè)蓋。

所述側(cè)蓋可以耦合至所述便攜式終端的上側(cè)表面，且所述側(cè)蓋的一端連接至所述第一端子部，而另一端連接至所述第二端子部。

所述第一端子部和所述第二端子部可以通過(guò)焊接與所述側(cè)蓋連接。

所述第一端子部和所述第二端子部可以均設(shè)置有觸點(diǎn)，并通過(guò)所述觸點(diǎn)與所述側(cè)蓋連接。

第二端子部可以與第一端子部隔開(kāi)以連接至側(cè)蓋。

根據(jù)本發(fā)明的該方面的nfc天線模塊可進(jìn)一步包括后蓋，該后蓋由金屬材料形成并耦合至所述便攜式終端的后表面，以與所述天線圖案形成重疊區(qū)域。

所述后蓋可以包括：與所述天線圖案的一部分重疊以用作輔助輻射器的金屬材料區(qū)域以及與所述天線圖案的另一部分重疊的非金屬材料區(qū)域。

所述后蓋可以包括：第一金屬材料區(qū)域，與所述天線圖案的一側(cè)部分重疊以用作輔助輻射器；第二金屬材料區(qū)域，與所述第一金屬材料區(qū)域隔開(kāi)以形成間隔區(qū)域，并與所述天線圖案的另一側(cè)部分重疊以用作輔助輻射器；以及非金屬材料區(qū)域，形成在所述間隔區(qū)域上以與所述天線圖案部分重疊。

有益效果

依照根據(jù)本發(fā)明的nfc天線模塊，形成在便攜式終端的一個(gè)側(cè)表面上的側(cè)蓋連接至天線圖案，以用作天線圖案的輔助輻射器。因此，nfc天線模塊能夠?qū)⑵渥R(shí)別范圍最大化，同時(shí)提供了與具有一般結(jié)構(gòu)的nfc天線模塊同等的天線特性。

此外，根據(jù)高nfc天線模塊，由于側(cè)蓋連接至天線圖案以用作天線圖案的輔助輻射器，因此與一般的nfc天線模塊相比能夠提高便利性。

附圖說(shuō)明

圖1是說(shuō)明安裝在被施以金屬外殼的便攜式終端上的nfc天線模塊的視圖；

圖2和圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的nfc天線模塊的視圖；

圖4和圖5是說(shuō)明圖2的后蓋的視圖；

圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的nfc天線模塊的改進(jìn)實(shí)例的視圖；以及

圖7和圖8是對(duì)比說(shuō)明具有一般結(jié)構(gòu)的nfc天線模塊和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的nfc天線模塊之間的天線特性的圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思想。為了幫助理解下文要描述的實(shí)施例，即使在不同的附圖中，相同的元件也使用相同的附圖標(biāo)記。在描述本發(fā)明時(shí)，未詳細(xì)地描述公知的相關(guān)構(gòu)造或功能，因?yàn)樗鼈儗⑹贡景l(fā)明的主題難以理解。

參照?qǐng)D1，便攜式終端10被施以金屬外殼，所設(shè)置的金屬外殼包括位于便攜式終端除了前表面之外的表面上的后蓋20和側(cè)蓋30，便攜式終端的前表面上布置有顯示器。如果后蓋20完全由金屬材料形成，在包括芯片組40和天線圖案52的nfc天線模塊50安裝在便攜式終端10的內(nèi)部的狀態(tài)下，nfc天線模塊50的通信性能將變差。因此，便攜式終端10的后蓋20的部分區(qū)域由非金屬材料22形成，并因此天線圖案52部分布置在由非金屬材料22形成的區(qū)域上。

在這種情況下，由于便攜式終端10的后蓋20和側(cè)蓋30由金屬材料形成，所以形成僅朝向后表面(即，與顯示器被布置于其上的前表面相對(duì)的表面)的輻射場(chǎng)，并因此能夠進(jìn)行近場(chǎng)通信(nfc)。

便攜式終端的側(cè)蓋之一連接至nfc天線模塊以用作輔助輻射器，從而能夠增大識(shí)別范圍。對(duì)此，如圖2和圖3所示，nfc天線模塊配置為包括基片100、天線圖案200、第一端子部300、第二端子部400、側(cè)蓋500和后蓋600。

基片100安裝在便攜式終端1000的安裝結(jié)構(gòu)700上。也就是說(shuō)，基片100具有上表面和下表面，其中，天線圖案200(例如，nfc天線圖案)層疊在該上表面上，而下表面耦合至便攜式終端1000的安裝結(jié)構(gòu)700?；?00用作在天線圖案200和便攜式終端1000的安裝結(jié)構(gòu)700之間進(jìn)行屏蔽的屏蔽片?；?00由諸如鐵氧體片、聚合物片、納米帶片或鐵系列(ion-series)片的材料形成。

天線圖案200通過(guò)在柔性電路板的上表面上以環(huán)形形式印刷細(xì)線來(lái)成形。天線圖案200可以形成為環(huán)形，在其中，線沿著基片100的外周排列并在基片100的上表面的中心方向上多次卷繞。天線圖案200向安裝在另一便攜式終端1000上的天線圖案200發(fā)射/接收近場(chǎng)通信(nfc)信號(hào)，或從安裝在另一便攜式終端1000上的天線圖案200接收近場(chǎng)通信(nfc)信號(hào)。在這種情況下，天線圖案200的一端連接至內(nèi)置于便攜式終端1000中的芯片組(如nfc芯片組)，所述芯片組用于處理通過(guò)天線圖案200發(fā)射或接收的nfc信號(hào)，而另一端連接至第二端子部400。

第一端子部300的一側(cè)連接至內(nèi)置于便攜式終端1000中的芯片組，所述芯片組用于處理通過(guò)天線圖案200發(fā)射或接收的nfc信號(hào)。也就是說(shuō)，第一端子部300安裝在基片100、便攜式終端1000的安裝結(jié)構(gòu)(如主板)700和單獨(dú)的柔性電路板上。第一端子部300通過(guò)第一連接線連接至芯片組。在這種情況下，第一連接線可以通過(guò)線形成在基片100的上表面上，或者可以通過(guò)細(xì)線印刷形成在安裝結(jié)構(gòu)700或柔性電路板上。

第一端子部300的另一側(cè)連接至側(cè)蓋500。在這種情況下，可以形成第一端子部300的另一側(cè)以通過(guò)焊接與側(cè)蓋500連接，或者可以被構(gòu)造成通過(guò)彈性構(gòu)件(未示出)與側(cè)蓋500接觸。當(dāng)然，第一端子部300的另一側(cè)可以形成為觸點(diǎn)，該觸點(diǎn)被構(gòu)造成在側(cè)蓋500耦合期間與側(cè)蓋500的一部分接觸。

第二端子部400的一側(cè)連接至天線圖案200。也就是說(shuō)，第二端子部400安裝在基片100、便攜式終端1000的安裝結(jié)構(gòu)700和單獨(dú)的柔性電路板上。第二端子部400通過(guò)第二連接線450連接至天線圖案200的另一端。在這種情況下，第二連接線可以通過(guò)線形成在基片100的上表面上，或者可以通過(guò)細(xì)線印刷形成在安裝結(jié)構(gòu)700或柔性電路板上。

第二端子部400的另一側(cè)連接至側(cè)蓋500。也就是說(shuō)，第二端子部400連接至側(cè)蓋500的與第一端子部300所連接至的部分相對(duì)的部分。在這種情況下，第二端子部400的另一側(cè)可以形成為通過(guò)焊接與側(cè)蓋500連接，或者可以被構(gòu)造成通過(guò)彈性構(gòu)件(未示出)與側(cè)蓋500接觸。當(dāng)然，第二端子部400的另一側(cè)可以形成為觸點(diǎn)，該觸點(diǎn)被構(gòu)造成在與側(cè)蓋500耦合期間與側(cè)蓋500的一部分接觸。此處，參照?qǐng)D2和圖3，示出并描述了第二端子部400連接至側(cè)蓋500的與第一端子部300所連接至的部分相對(duì)的部分，但不限于此。第二端子部400的另一端可以與第一端子部300的另一端隔開(kāi)以連接至側(cè)蓋500。也就是說(shuō)，第二端子部400可連接至的側(cè)蓋500區(qū)域與第一端子部300所連接至的側(cè)蓋500區(qū)域隔開(kāi)預(yù)定的距離。

側(cè)蓋500由金屬材料形成，并耦合至便攜式終端1000的一個(gè)側(cè)表面。通常，耦合至便攜式終端1000的側(cè)蓋500由第一側(cè)蓋520和第二側(cè)蓋540組成，其中，第一側(cè)蓋耦合至兩個(gè)側(cè)表面的一部分以及基于便攜式終端的前表面1000的上側(cè)表面，第二側(cè)蓋耦合至兩個(gè)側(cè)表面的其他部分以及下側(cè)表面。在這種情況下，第一側(cè)蓋520和第二側(cè)蓋540在便攜式終端1000的兩個(gè)側(cè)表面上隔開(kāi)預(yù)定距離，以形成間隔區(qū)域。側(cè)蓋500可進(jìn)一步包括第三側(cè)蓋560和第四側(cè)蓋580，第三側(cè)蓋和第四側(cè)蓋中的每一個(gè)均由非金屬材料形成，且一端耦合至第一側(cè)蓋520，而另一端耦合至第二側(cè)蓋540。此處，獨(dú)立的側(cè)蓋500可以分別形成在上側(cè)表面、左側(cè)表面、右側(cè)表面和下側(cè)表面上。

由于用戶在使用便攜式終端1000時(shí)主要握著便攜式終端1000的下部，所以當(dāng)使用第二側(cè)蓋540作為天線圖案200的輔助輻射器時(shí)，通信性可能由于用戶的接觸而變差。因此，側(cè)蓋500的第一側(cè)蓋520可以用作天線圖案200的輔助輻射器，以便使通信性能最佳。

后蓋600耦合至便攜式終端1000的后表面。在這種情況下，如圖4所示，后蓋600形成為包括金屬材料區(qū)域620和非金屬材料區(qū)域640。后蓋600的金屬材料區(qū)域620和非金屬材料區(qū)域640形成為與天線圖案200重疊，并用作天線圖案200的輔助輻射器。也就是說(shuō)，后蓋600的金屬材料區(qū)域620與天線圖案200重疊，并通過(guò)天線圖案200和金屬材料區(qū)域620之間的耦合用作天線圖案200的輔助輻射體。在這種情況下，如果天線圖案200與金屬材料區(qū)域620完全重疊，則通信性能可能由于金屬材料區(qū)域620而變差。因此，后蓋600的非金屬材料區(qū)域640形成為與天線圖案200部分重疊。

另一方面，如圖5所示，后蓋600可以形成為包括第一金屬材料區(qū)域622、非金屬材料區(qū)域640和第二金屬材料區(qū)域624。因此，如圖6所示，將第一金屬材料區(qū)域622和第二金屬材料區(qū)域624耦合在與天線圖案200部分重疊的區(qū)域中，以用作天線圖案200的輔助輻射器。

在下文中，將參照附圖描述具有一般結(jié)構(gòu)的nfc天線模塊和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的nfc天線模塊的天線特性。

參照?qǐng)D7，如果picc位置為(0,0,0)，則所需的最小電壓為8.8mv，而如果picc位置為(1,0,0)，則所需的最小電壓為7.2mv。此外，如果picc位置為(2,0,0)，則所需的最小電壓為5.6mv，而如果picc位置為(3,0,0)，則所需的最小電壓為4mv?；诖耍瑢⒕哂幸话憬Y(jié)構(gòu)的nfc天線模塊與根據(jù)本發(fā)明的nfc天線模塊之間的emvco負(fù)載調(diào)制類型a的天線特性進(jìn)行比較，以得到如下結(jié)果。也就是說(shuō)，對(duì)于根據(jù)各個(gè)picc位置的最小電壓的評(píng)估結(jié)果都是“通過(guò)”，且天線特性也保持同等的水平。

另一方面，參照?qǐng)D8，在卡模式中，如果便攜式終端1000的后表面平行于在其上設(shè)置有讀卡器模式終端的平面，則具有一般結(jié)構(gòu)的nfc天線模塊和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的nfc天線模塊的識(shí)別距離均為約60mm。

然而，如果便攜式終端1000的后表面與在其上設(shè)置有讀卡器模式終端的平面之間的角度為45°，則具有一般結(jié)構(gòu)的nfc天線模塊的識(shí)別距離為30mm，而根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的nfc天線模塊具有改善的40mm的識(shí)別距離。

此外，如果便攜式終端1000的后表面與在其上設(shè)置有讀卡器模式終端的平面的角度為90°(即，便攜式終端1000的側(cè)表面布置為垂直于讀卡器模式終端)，則具有一般結(jié)構(gòu)的nfc天線模塊的識(shí)別距離為20mm，而根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的nfc天線模塊具有改善的30mm的識(shí)別距離。

根據(jù)如上所述可知，根據(jù)本發(fā)明的nfc天線模塊能夠根據(jù)便攜式終端的角度來(lái)改善通信距離(即，識(shí)別距離)，同時(shí)保持與具有一般結(jié)構(gòu)的nfc的天線模塊同等的天線性能。根據(jù)本發(fā)明的nfc天線模塊，隨著通信距離的改善，還增大了nfc識(shí)別范圍。因此，與要求便攜式終端1000的后表面與讀卡器模式終端相鄰的具有一般結(jié)構(gòu)的nfc天線模塊相比，根據(jù)本發(fā)明的nfc天線模塊能夠提高使用者的便利性。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本發(fā)明不限于前述實(shí)施例，而是可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行本發(fā)明的各種修改和變化，并且包括在本發(fā)明的配置中。