天线装置及便携式终端的制作方法

文档序号:15316985发布日期:2018-08-31 23:47阅读:152来源:国知局

技术领域

以下描述涉及一种天线装置及便携式终端。



背景技术:

便携式终端近来已经设置有无线地发送电力以对电池进行充电的系统,或者设置有诸如射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、磁安全传输(MST)等的功能。

另外,这些功能通常通过具有线圈形式的天线布线执行,并且相应地,便携式终端安装有包括天线布线的天线装置。

此外,NFC、MST等被用于诸如交通警报、票务、移动支付等的各种服务。

然而,因为大多数天线布线以简单的螺旋形图案制造,所以在无线通信期间,识别率会根据天线布线相对于读取器之间的距离或二者的位置而减小。



技术实现要素:

提供本实用新型内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍,并在以下具体实施方式中进一步描述所述构思。本实用新型内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面,为解决上述识别率减小的问题,本实用新型提供一种被构造为增大识别率的天线装置及便携式终端。

根据实施例,提供一种天线装置,所述天线装置包括:第一布线,可具有螺旋形状,所述螺旋形状中形成空的区域;及第二布线,设置在所述第一布线的内部或外部,其中,所述第二布线可设置为与所述第一布线分开,并且可包括可彼此同心的第一环形布线和第二环形布线。

所述第一环形布线和所述第二环形布线可被形成为圆形。

所述第二布线可设置在所述第一布线的内部。

所述第二布线还可包括连接布线,所述连接布线使所述第一环形布线连接到所述第二环形布线。

所述第一环形布线和所述第二环形布线分别可按照具有两个端的弧形形状形成。

所述第二布线可包括第一连接布线,所述第一连接布线使所述第一环形布线的一端连接到所述第二环形布线的一端。

所述第二布线还可包括第二连接布线,所述第二连接布线使所述第一环形布线的另一端连接到所述第二环形布线的另一端。

所述第一环形布线的两个端可与所述第二环形布线的两个端对准,使得所述第一环形布线的断开部分可设置为与所述第二环形布线的断开部分相对应。

所述天线装置还可包括:线圈布线,设置在所述第一布线的内部或外部并且被构造为执行无线电力传输。

所述天线装置还可包括:第三布线,设置在所述第一布线的内部或外部并且被构造为执行磁安全传输(MST)。

所述第一环形布线和所述第二环形布线之间的距离可以是400μm或小于400μm。

所述第一布线可被构造为用作近场通信(NFC)天线或者磁共振无线充电线圈。

所述第一布线和所述第二布线可被形成为绝缘基板上的电路图案,并且所述第一环形布线和所述第二环形布线可设置在所述绝缘基板的一个表面上。

所述天线装置还可包括:磁性部,设置在所述绝缘基板的一侧。

所述第二布线可设置在通过所述第一布线形成的磁场的范围内。

所述天线装置还可包括:磁性部,可具有平坦的板形状,设置在所述天线装置中的包括具有所述第一布线和所述第二布线的天线布线的线圈部的一侧上并且连接到所述线圈部,以提供从所述线圈部的所述天线布线产生的磁场的磁路径。

所述线圈部可被构造为通过利用在所述第一环形布线和所述第二环形布线之间产生的电容产生磁场而使磁通量集中。

根据实施例,提供一种便携式终端,所述便携式终端包括:终端主体;第一布线,可具有螺旋形状,电连接到所述终端主体;及第二布线,设置在所述第一布线的内部或外部,其中,所述第二布线包括同心的并且可具有不同直径的一对环形布线。

所述一对环形布线可设置在相同的平面上。

所述第二布线可与所述终端主体不连接。

采用根据本实用新型的天线装置及便携式终端,可增大天线装置的识别率。

通过以下具体实施方式、附图和权利要求,其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是示意性示出根据实施例的便携式终端的截面的截面图;

图2是示意性示出图1的天线装置的平面图;

图3是沿着图2的线I-I′截取的截面图;并且

图4至图8分别是示意性示出根据实施例的天线装置的平面图。

在所有的附图和具体实施方式中,相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制,为了清楚、说明及便利起见,可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解本申请的公开内容后,这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如,这里所描述的操作顺序仅仅是示例,并且不局限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的改变。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略本领域中已知的特征的描述。

这里所描述的特征可按照不同的形式实现,并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切地说,提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实现这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些方式。

如这里所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分,但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说,这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例的教导的情况下,这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分还可以被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述,这里可以使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”以及“下”的空间相对术语,以描述如图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意图除了包含图中所描绘的方位以外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置翻转,则描述为相对于另一元件位于“上方”或“上”的元件于是将相对于另一元件位于“下方”或“下”。因而,术语“在……上方”根据装置的空间方位包括上方和下方两种方位。装置也可以其他方式定位(例如,旋转90度或处于其他方位),并且对这里使用的空间相对术语做出相应解释。

这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差,如图所示的形状可发生变型。因此,这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状,而是包括制造期间所发生的形状的变化。

这里所描述的示例的特征可以按照在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外,尽管这里所描述的示例具有各种配置,但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他配置是可能的。

图1是示意性示出根据实施例的便携式终端的截面的截面图。另外,图2是示意性示出图1的天线装置的平面图,并且图3是沿着图2的线I-I′截取的截面图。

根据实施例的便携式终端包括蜂窝电话(或者智能电话)。例如,根据各个实施例的便携式终端或电子装置的示例可包括智能手机、平板个人电脑(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型计算机、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、医疗装置、相机和可穿戴装置中的至少一种。可穿戴装置可包括配件型装置(例如,手表、戒指、手环、脚环、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴式装置(HMD))、织物或衣物集成装置(例如,电子衣物)、身体附着型装置(例如,皮肤垫)和身体可植入装置中的至少一种。在一些实施例中,无线电力发送器或者电子装置的示例可包括电视机、数字视频光盘(DVD)播放器、音频播放器、冰箱、空调、清洁器、烤箱、微波炉、洗衣机、干燥机、空气净化器、机顶盒、家庭自动化控制面板、安全控制面板、媒体盒、游戏机、电子词典、电子钥匙、便携式摄像机和电子相框中的至少一种。

参照图1,便携式终端30包括:终端主体35,便携式终端30的主要组件结合到其以操作便携式终端;及天线装置100,电连接到终端主体35并且执行与无线信号发射器(例如,近场通信(NFC)标签)的无线通信。

天线装置100容纳在便携式终端30的外壳31中,并且直接地附着或者连接到外壳31的内表面或者设置为最大限度地与外壳31的内表面相邻。

天线装置100包括线圈部110和磁性部102。

具有平坦的板形状(或者片形状)的磁性部102设置在线圈部110的一侧上(例如,在线圈部和终端主体之间)并且固定地附着或连接到线圈部110。磁性部102提供从线圈部110的天线布线产生的磁场的磁路径。为此,磁性部102由可锻(malleable)并且能够容易地被构造为或形成为磁路径的材料形成,例如,可使用铁氧体片。

虽然未示出,但是还可按照需要进一步将金属片添加到磁性部102的外表面,以屏蔽电磁波或泄漏磁通量。金属片由铝等形成,但是金属片的材料不限于此。

另外,天线装置100可具有插设在线圈部110和磁性部102之间的粘合部(未示出),使得线圈部110和磁性部102牢固地彼此固定和粘合。

粘合部可设置在线圈部110和磁性部102之间,并且可使磁性部102和线圈部110彼此结合。这样的粘合部可由粘合片或粘合带形成,并且还可通过用粘合剂或具有粘合性质的树脂涂覆线圈部110或磁性部102的表面而形成。

另外,粘合部可包含铁氧体粉末颗粒。粘合部可与磁性部102一起具有磁性。

在一个实施例中,线圈部110被构造为或者被形成为基板。更具体地,线圈部110包括:绝缘基板121;天线布线130,形成在绝缘基板121的至少一个表面上;及绝缘保护层140。

绝缘基板121为天线布线130形成在其一个表面或两个相对的表面上的基板。例如,绝缘膜(例如,聚酰亚胺膜)被用作绝缘基板121。在这个示例中,线圈部110具有柔性印刷电路板(FPCB)的构造、形状或形式。然而,绝缘基板不限于此,并且可由各种材料形成,只要绝缘基板具有薄的厚度并且电路布线形成在绝缘基板的一个表面或两个相对的表面上即可。

天线布线130是利用绝缘基板121的相对的表面构造或形成的电路布线。天线布线130由铜箔或类似的材料制成。

根据实施例,天线布线130通过使双面覆铜层压板(CCL)图案化制造而成。另外,天线布线130通过对诸如膜的柔性绝缘基板的相对的表面执行光刻法而形成,并且被制造为例如具有双面结构的柔性PCB(FPCB)。因此,线圈部110的厚度非常薄。然而,根据线圈部110的应用或者便携式终端30的需要,线圈部110可按照多层基板的形式制造,或者还可按照具有刚性的印刷电路板(PCB)的形式制造。

此外,线圈部110执行射频识别(RFID)、近场通信(NFC)和磁安全传输(MST)中的至少一种功能。因此,线圈部110可用作NFC天线。

天线布线130包括第一布线131和第二布线132。

第一布线131包括螺旋布线135、引线布线137和连接垫138。

连接垫138包括接触点,线圈部110在接触点处电连接到终端主体35。

螺旋布线135设置在绝缘基板121的一个表面上。另外,引线布线137的至少一部分设置在绝缘基板121的与所述一个表面相对的另一表面上。在另一示例中,引线布线137设置在与螺旋布线135相同的一个表面上。在示例中,引线布线137是使螺旋布线135和连接垫138彼此连接的布线。然而,本公开的构造不限于此,各种变形可以是可能的。例如,螺旋布线135还可形成在绝缘基板121的另一表面上,或者引线布线137的全部可设置在绝缘基板121的另一表面上。

螺旋布线135具有螺旋形状,并且大体上可具有其中形成有空的空间或区域的环形形状。因此,螺旋布线135可包括多个线圈匝,并且螺旋布线135的两端分别连接到引线布线137。

第二布线132设置在第一布线131的内部区域或内部中,并且与第一布线131分开预定距离,而不连接到第一布线131或与第一布线131不接触。另外,第二布线132不电连接到诸如终端主体35的其他组件或者与诸如终端主体35的其他组件断开连接。因此,第二布线132被用作虚拟布线(dummy wiring)。

第二布线132包括至少两个环形布线132a和132b。根据实施例,第二布线132包括设置在第一布线131的中央部的第一环形布线132a和设置在第一环形布线132a的外部的第二环形布线132b。第一环形布线132a和第二环形布线132b是同心的,并且被设置为彼此分开预定距离D。

另外,第一环形布线132a和第二环形布线132b两者都设置在绝缘基板121的一个表面上。因此,根据实施例,作为一对具有不同直径的圆形布线,第一环形布线132a和第二环形布线132b是同心的。

另外,根据实施例,第一环形布线132a和第二环形布线132b彼此不电连接。然而,第一环形布线132a和第二环形布线132b不限于此,而是可如在以下将描述的各个实施例中按照各种方式构造。

第一环形布线132a和第二环形布线132b被设置为彼此分开距离D。例如,第一环形布线132a和第二环形布线132b之间的距离D可以是400μm或小于400μm。在距离D大于400μm的示例中,在第一环形布线132a和第二环形布线132b之间会难以形成电容,这显著地减小了由第二布线132产生的效果。

根据实施例的线圈部110通过利用在构成或形成第二布线132的一对环形布线132a和132b之间产生的电容来产生磁场而使磁通量集中。因此,第一环形布线132a和第二环形布线132b设置为彼此非常靠近和接近,使得可在第一环形布线132a和第二环形布线132b之间容易地产生电容。

第二布线132设置在通过第一布线131形成的磁场中。因此,第一布线131形成或者产生磁场以对第二布线132产生影响。

在磁场的频率为高频的示例中,因为在第二布线132中集肤效应增大,所以第二布线132的电流电阻增大。另一方面,由于频率是高的,因此从第二布线132产生的电抗减小。因此,在磁场具有高频的示例中,在第二布线132中以电容器的形式出现电流的流动(例如,内径和外径方向)。

另外,通过这样的电流的流动在第二布线132周围产生新的磁场,并且新的磁场提供使通过第一布线131形成的磁场集中到第二布线132中的效果。

因此,第二布线132设置在通过第一布线131形成的磁场所期望集中的位置处。

虽然实施例示出了第二布线132设置在第一布线131的内部区域或内部中的示例,但是本公开的构造不限于此,并且各种可选择的构造可以是可能的。例如,第二布线132可设置在第一布线131的外部区域或外部,只要第二布线132被包括、设置或者放置在通过第一布线131形成的磁场的范围内即可。

此外,实施例以示例的方式示出了线圈部110具有在绝缘基板121上形成的、作为导电布线的天线布线130的情况。然而,本公开的构造不限于此。

例如,线圈部110可按照各种方式构造,例如,线圈部110由通过压制处理金属板形成的压制线圈、涂覆有绝缘涂层的平坦型线圈(扁绕线圈)等形成。

绝缘保护层140设置在天线布线130上。绝缘保护层140设置在绝缘基板121的其上设置、定位或者放置有天线布线130的表面上,并且被设置为覆盖天线布线130。绝缘保护层140被设置为保护天线布线130免受天线装置的外部的影响并且确保与外部的绝缘。此外,连接垫138可与外部组件接触并且可电连接到外部组件。因此,可部分地去除位于连接垫138上的绝缘保护层140,结果是,连接垫138的至少一部分可暴露到外部。

根据如上所述构造的实施例的天线装置被构造为通过虚拟线圈形式的第二布线使磁通量集中在特定位置上。因此,在执行近场通信(NFC)时,NFC标签的识别率增大。另外,因为可利用传统的天线装置,所以可容易地制造根据如上所述构造的实施例的天线装置。

此外,实施例以示例的方式示出了天线布线130仅包括第一布线131和第二布线132的示例,但是按照需要,天线布线130还可包括与第一布线131类似的布线(在下文中,称为第三布线(未示出))。

第三布线可选择地设置在第一布线131的内部区域(或内部)或者外部区域(或外部)中。在这样的示例中,第一布线131用于NFC,第三布线用于磁安全传输(MST)。然而,第一布线131和第三布线不限于此,而是可按照各种方式变形。例如,第一布线131可用于MST,第三布线可用于NFC。第三布线可用于无线电力传输。

另外,实施例以示例的方式示出了第一布线131用作NFC的天线的示例,但第一布线131不限于此,而是还可按照需要用作磁共振无线充电线圈。

同时,本公开不限于上述实施例,而是可进行改变。

图4至图8分别是示意性示出根据实施例的天线装置的平面图。

首先,参照图4,天线装置包括设置在第一布线131中的多个第二布线132。

各个第二布线132设置为彼此分开,并且每个第二布线132设置在按照四边形形状形成的第一布线131的拐角部处。

在示例中,磁场集中在第一布线131中的不止一个区域的多个区域上,结果是,在NFC期间,天线容易地在各个位置而不是特定位置处被识别。

参照图5,天线装置的第二布线132包括使第一环形布线132a和第二环形布线132b彼此电连接的连接布线133。另外,第一环形布线132a和第二环形布线132b形成为具有两个端的弧形形状而不是完整的圆。

连接布线133使第一环形布线132a的一端和第二环形布线132b的一端彼此连接。因此,第一环形布线132a和第二环形布线132b通过连接布线133形成具有两个端的一个线状布线。

根据实施例,第一环形布线132a和第二环形布线132b通过连接布线133电连接,但是如上所述,在从第一布线131产生的磁场的频率为高频时,在第二布线132中电流电阻增大并且电抗减小。因此,与上述实施例类似,在第二布线132中以电容器的形式产生电流的流动(例如,内径和外径方向),结果是,可实现与上述实施例相同的效果。

参照图6,根据实施例,天线装置的第二布线132包括使第一环形布线132a和第二环形布线132b彼此电连接的第一连接布线133a和第二连接布线133b。因此,第一环形布线132a和第二环形布线132b形成为具有两个端的弧形形状而不是完整的圆。

第一连接布线133a使第一环形布线132a的一端和第二环形布线132b的一端彼此连接。另外,第二连接布线133b使第一环形布线132a的另一端和第二环形布线132b的另一端彼此连接。

因此,第一环形布线132a和第二环形布线132b形成连续的一个线状布线,并且形成闭合回路。

第一连接布线133a和第二连接布线133b分别设置在绝缘基板121的不同表面上,使得第一连接布线133a和第二连接布线133b彼此不重叠。在可选择的实施例中,第一连接布线133a和第二连接布线133b可设置在绝缘基板121的相同表面上,然而,第一连接布线133a和第二连接布线133b两者的构造将使得第一连接布线133a和第二连接布线133b两者彼此不重叠。

参照图7,根据实施例,天线装置的第二布线132包括使第一环形布线132a电连接到第二环形布线132b的连接布线133。

连接布线133使第一环形布线132a连接到第二环形布线132b,第一环形布线132a和第二环形布线132b按照完整的圆形形状形成。

连接布线133沿着第一环形布线132a的外径方向形成。然而,连接布线133不限于此,并且可按照各种形状形成,只要连接布线133使第一环形布线132a连接到第二环形布线132即可。

参照图8,根据实施例的天线装置的线圈部110包括:天线布线130,用作天线;及线圈布线170,用于传输和接收无线充电的电力。

天线布线130执行射频识别(RFID)、近场通信(NFC)及磁安全传输(MST)中的至少一种功能,并且根据实施例,天线布线130可用作NFC天线。

如在上述实施例中的,天线布线130包括第一布线131和第二布线132。

线圈布线170设置在天线布线130中。根据实施例,线圈布线170设置在形成于第一布线131和第二布线132之间的区域上。然而,本公开的构造不限于此,并且线圈布线170可以可选择地设置在天线布线130的内部或外部。

根据实施例,第二布线132的第一环形布线132a和第二环形布线132b形成为具有两个端的弧形形状而不是完整的圆。另外,第一环形布线132a和第二环形布线132b彼此不连接。

第一环形布线132a的断开部分设置或者放置为与第二环形布线132b的断开部分对准或者相对应。

如此,在第一环形布线132a和第二环形布线132b按照弧形形状形成的情况下,低频带的线圈(例如,线圈布线)的斥力电流(repulsioncurrent)的发生被阻止。因此,在同时使用低频的线圈布线170和高频的天线布线130时,对线圈布线170的影响减小。

另外,在天线布线130和线圈布线170一起设置在绝缘基板121上的示例中,会发生从天线布线130产生的磁场的中央由于线圈布线170而运动到不期望的位置的现象。然而,因为天线装置利用第二布线132使磁场的中央限制于期望的位置,所以即使多个天线布线130或线圈布线170可能会复杂地形成在一个绝缘基板121上,磁场的形状仍被控制为构造成期望的形状。

此外,如上所述,按照需要,天线布线130还包括与第一布线131类似的布线(在下文中,称为第三布线(未示出))。

与线圈布线170类似,第三布线设置在第一布线131的内部或外部。在这样的示例中,第一布线131用于NFC,第三布线用于MST。

如上所述,根据各个实施例,在天线装置中,使用虚拟线圈形式的环形布线使磁通量集中在特定位置上。因此,在执行NFC时,NFC标签的识别率增大。另外,因为利用传统的天线装置,所以可容易地制造根据实施例的天线装置。

虽然本公开包括具体示例,但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下,可对这些示例做出形式和细节上的各种改变。这里所描述的示例将仅被视为描述性意义,而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术,和/或如果按照不同的方式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定,在权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包括在本公开中。

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