一種立體式nfc天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種NFC天線,尤其是涉及一種立體式NFC天線。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，大量的電子產(chǎn)品具有無線傳輸?shù)墓δ埽跓o線傳輸系統(tǒng)中，天線是用來發(fā)射及接收電磁波能量的重要元件，隨著天線的發(fā)展，NFC天線得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003]近場通信(Near Field Communicat1n, NFC),又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸(在十厘米內(nèi))交換數(shù)據(jù)。這個(gè)技術(shù)由免接觸式射頻識別(RFID)演變而來，并向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自開發(fā)成功，主要用于手機(jī)等手持設(shè)備中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近場通訊具有天然的安全性，因此，NFC技術(shù)被認(rèn)為在手機(jī)支付等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。同時(shí)，NFC也因?yàn)槠湎啾扔谄渌麩o線通訊技術(shù)較好的安全性被中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟比作機(jī)器之間的“安全對話”。
[0004]NFC芯片是具有相互通信功能，并具有計(jì)算能力，在Felica標(biāo)準(zhǔn)中還含有加密邏輯電路，MIFARE的后期標(biāo)準(zhǔn)也追加了加密/解密模塊(SAM)。
[0005]NFC標(biāo)準(zhǔn)兼容了索尼公司的FeliCaTM標(biāo)準(zhǔn)，以及IS014443A，B,也就是使用飛利浦的MIFARE標(biāo)準(zhǔn)。在業(yè)界簡稱為TypeA，TypeB和TypeF，其中A, B為Mifare標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)為Felica標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]為了推動(dòng)NFC的發(fā)展和普及，業(yè)界創(chuàng)建了一個(gè)非營利性的標(biāo)準(zhǔn)組織-NFCForum，促進(jìn)NFC技術(shù)的實(shí)施和標(biāo)準(zhǔn)化，確保設(shè)備和服務(wù)之間協(xié)同合作。NFCForum在全球擁有數(shù)百個(gè)成員，包括:S0NY、Philips、LG、摩托羅拉、NXP、NEC、三星、atoam、Intel、其中中國成員有魅族、步步高vivo、0ΡΡ0、小米、中國移動(dòng)、華為、中興、上海同耀和臺灣正隆等公司。
[0007]NFC天線，是一種近場耦合天線，由于13.56Mhz波長很長，且讀寫距離很短，合適的耦合方式是磁場耦合，線圈是合適的耦合方式。由于手機(jī)之類的消費(fèi)型產(chǎn)品有很高的外觀要求，因此天線一般需要內(nèi)置。但是天線內(nèi)置后，天線就必須貼近主板或電池(都含有金屬導(dǎo)體成分)。這樣設(shè)計(jì)的后果是，天線會(huì)在導(dǎo)體表面產(chǎn)生渦流來削弱天線的磁場。因此，業(yè)界在手機(jī)中通常采用磁性薄膜貼合FPC方式來做天線。一種新技術(shù)是磁性薄膜與FPC合一，也即磁性FPC。
[0008]中國專利CN103247853A公布了一種NFC天線、移動(dòng)終端及天線的制作方法，所述NFC天線主要包括線路層、設(shè)置于線路層上的用于保護(hù)線路層的絕緣層、及設(shè)置于絕緣層上的用于屏蔽天線的屏蔽層，還包括用于連接電鍍引線以電鍍線路層的電鍍擴(kuò)展件，所述電鍍擴(kuò)展件位于所述線路層的邊緣處且與線路層連接。該發(fā)明提供的NFC天線的線路層完整良好，其具有較可靠的電性能及較高的良品率，但是該天線具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難等缺點(diǎn)。
[0009]中國專利CN103050779A公布了一種NFC天線及其制造方法和一種NFC通信設(shè)備，在FPC電路板上印制四層走線，可以在走線長度相同的情況下，大大減小NFC天線的板框尺寸，利用NFC天線的輻射與接收實(shí)現(xiàn)NFC近場通訊的效果，利于實(shí)現(xiàn)輕量化、小型化、薄型化的NFC通信設(shè)備的制造。
[0010]中國專利CN203134979U公布了一種用于手機(jī)移動(dòng)支付的NFC組合天線，涉及移動(dòng)通信設(shè)備的天線，該NFC組合天線包括PCB線圈、骨架、繞在骨架上的繞線線圈、兩個(gè)線圈連接焊盤和兩個(gè)天線端口，所述骨架上設(shè)置有兩個(gè)線圈連接焊盤，PCB線圈的兩端各通過一個(gè)線圈連接焊盤與繞線線圈的兩端并聯(lián)連接，繞線線圈的磁力線方向與PCB線圈的磁力線方向垂直，兩個(gè)線圈連接焊盤各延伸出一個(gè)天線端口。該實(shí)用新型能擺脫金屬障礙物的屏蔽，保障NFC信號的傳輸，增強(qiáng)了天線的手機(jī)兼容性，無需借助其它輔助天線產(chǎn)品，能降低生產(chǎn)成本，提高消費(fèi)者使用全卡的便捷性，提升消費(fèi)者的刷卡體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝、抗金屬干擾能力強(qiáng)的立體式NFC天線。
[0012]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0013]一種立體式NFC天線，內(nèi)置在終端設(shè)備內(nèi)部，所述的NFC天線包括透磁材料板與銅質(zhì)導(dǎo)線，所述的銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞在透磁材料板上，形成LC振蕩回路，所述的銅質(zhì)導(dǎo)線的兩端作為接觸點(diǎn)與終端設(shè)備內(nèi)部連接，所述的銅質(zhì)導(dǎo)線的走線長度形成電感，銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞的線圈間隙形成電容，調(diào)整銅質(zhì)導(dǎo)線的走線長度及銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞的線圈間隙，控制LC振蕩回路的諧振，從而將電信號轉(zhuǎn)換成電磁波的形式將信號傳輸出去，即利用了磁耦合的方式通?目。
[0014]所述的透磁材料板與銅質(zhì)導(dǎo)線通過封裝基材封裝為一體。
[0015]所述的銅質(zhì)導(dǎo)線圍繞透磁材料板上下表面進(jìn)行走線。
[0016]通過改變銅質(zhì)導(dǎo)線的走線方向控制磁力線的方向。
[0017]通過改變銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞的匝數(shù)調(diào)整LC振蕩回路的電感量。
[0018]所述的銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞在透磁材料板上的線圈厚度大于0.035mm。
[0019]所述的透磁材料板的材料、形狀、大小、厚度均可根據(jù)終端設(shè)備的外形而進(jìn)行調(diào)
M
iF.0
[0020]銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞在透磁材料板表面，磁力線的絕大部分都可以通過透磁材料板傳輸，透磁材料板也可以提高天線的Q值，透磁材料板也可以異形加工，通過加工后透磁材料板的形狀，從而控制磁力線的方向和強(qiáng)度。
[0021]通過調(diào)整銅質(zhì)導(dǎo)線的走線長度(也就相當(dāng)于線圈匝數(shù))來改變LC振蕩回路的電感量，通過調(diào)整銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞線圈的間隙來改變LC振蕩回路的電容量，從而控制諧振的效果O
[0022]使用本發(fā)明的天線時(shí)，充分利用設(shè)備金屬外殼形狀，改變磁力線的最強(qiáng)方向，減低NFC天線跟金屬的f禹合。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的NFC天線制作方法簡單，可單獨(dú)工作(不依賴其他環(huán)境因素諧振)，設(shè)計(jì)占用空間小，易于安裝，抗金屬干擾能力強(qiáng)，能滿足NFC和RFID的使用需求。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的立體式NFC天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，I為透磁材料板，2為銅質(zhì)導(dǎo)線，3為接觸點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]實(shí)施例1
[0028]一種立體式NFC天線，內(nèi)置在終端設(shè)備內(nèi)部，結(jié)構(gòu)如圖1所示，NFC天線包括透磁材料板I與銅質(zhì)導(dǎo)線2，銅質(zhì)導(dǎo)線2纏繞在透磁材料板I上，形成LC振蕩回路，銅質(zhì)導(dǎo)線2的兩端作為接觸點(diǎn)3與終端設(shè)備內(nèi)部連接，銅質(zhì)導(dǎo)線2的走線長度形成電感，銅質(zhì)導(dǎo)線2纏繞的線圈間隙形成電容，調(diào)整銅質(zhì)導(dǎo)線2的走線長度及銅質(zhì)導(dǎo)線2纏繞的線圈間隙，控制LC振蕩回路的諧振，從而將電信號轉(zhuǎn)換成電磁波的形式將信號傳輸出去，即利用了磁耦合的方式通信。其中，透磁材料板I與銅質(zhì)導(dǎo)線2通過封裝基材封裝為一體。銅質(zhì)導(dǎo)線2圍繞透磁材料板I上下表面進(jìn)行走線。
[0029]通過改變銅質(zhì)導(dǎo)線2的走線方向控制磁力線的方向。通過調(diào)整銅質(zhì)導(dǎo)線2的走線長度(也就相當(dāng)于線圈匝數(shù))來改變LC振蕩回路的電感量，通過調(diào)整銅質(zhì)導(dǎo)線2纏繞線圈的間隙來改變LC振蕩回路的電容量，以達(dá)到高電感量，低阻值的效果，從而控制諧振的效果O
[0030]銅質(zhì)導(dǎo)線2纏繞在透磁材料板I上的線圈厚度大于0.035mm。透磁材料板I的材料、形狀、大小、厚度均可根據(jù)終端設(shè)備的外形而進(jìn)行調(diào)整。銅質(zhì)導(dǎo)線2纏繞在透磁材料板I表面，磁力線的絕大部分都可以通過透磁材料板I傳輸，透磁材料板I也可以提高天線的Q值,透磁材料板I也可以異形加工,通過加工后透磁材料板I的形狀,從而控制磁力線的方向和強(qiáng)度。
[0031]使用本發(fā)明的天線時(shí)，充分利用設(shè)備金屬外殼形狀，改變磁力線的最強(qiáng)方向，減低NFC天線跟金屬的f禹合。
[0032]采用本實(shí)施例的NFC天線，可在金屬環(huán)境及非金屬環(huán)境下，在13.56MHz較遠(yuǎn)的通信距離上實(shí)現(xiàn)良好的通訊效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種立體式NFC天線，內(nèi)置在終端設(shè)備內(nèi)部，其特征在于，所述的NFC天線包括透磁材料板與銅質(zhì)導(dǎo)線，所述的銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞在透磁材料板上，形成LC振蕩回路，所述的銅質(zhì)導(dǎo)線的兩端作為接觸點(diǎn)與終端設(shè)備內(nèi)部連接，所述的銅質(zhì)導(dǎo)線的走線長度形成電感，銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞的線圈間隙形成電容，調(diào)整銅質(zhì)導(dǎo)線的走線長度及銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞的線圈間隙，控制LC振蕩回路的諧振，從而將電信號轉(zhuǎn)換成電磁波的形式將信號傳輸出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體式NFC天線，其特征在于，所述的透磁材料板與銅質(zhì)導(dǎo)線通過封裝基材封裝為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體式NFC天線，其特征在于，所述的銅質(zhì)導(dǎo)線圍繞透磁材料板上下表面進(jìn)行走線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體式NFC天線，其特征在于，通過改變銅質(zhì)導(dǎo)線的走線方向控制磁力線的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體式NFC天線，其特征在于，通過改變銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞的匝數(shù)調(diào)整LC振蕩回路的電感量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體式NFC天線，其特征在于，所述的銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞在透磁材料板上的線圈厚度大于0.035mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種立體式NFC天線，內(nèi)置在終端設(shè)備內(nèi)部，NFC天線包括透磁材料板與銅質(zhì)導(dǎo)線，銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞在透磁材料板上，形成LC振蕩回路，銅質(zhì)導(dǎo)線的兩端作為接觸點(diǎn)與終端設(shè)備內(nèi)部連接，銅質(zhì)導(dǎo)線的走線長度形成電感，銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞的線圈間隙形成電容，調(diào)整銅質(zhì)導(dǎo)線的走線長度及銅質(zhì)導(dǎo)線纏繞的線圈間隙，控制LC振蕩回路的諧振，從而將電信號轉(zhuǎn)換成電磁波的形式將信號傳輸出去，即利用了磁耦合的方式通信。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的NFC天線制作方法簡單，可單獨(dú)工作，不依賴其他環(huán)境因素諧振，設(shè)計(jì)占用空間小，易于安裝，抗金屬干擾能力強(qiáng)，能滿足NFC和RFID的使用需求。
【IPC分類】H01Q1-36
【公開號】CN104659473
【申請?zhí)枴緾N201310608735
【發(fā)明人】鄒陽春
【申請人】上海德門電子科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月25日