一种小型化近场通信天线及移动终端的制作方法

本实用新型涉及天线领域，特别涉及一种小型化近场通信天线及移动终端。

背景技术：

近场通信(nearfieldcommunication)，是一种新兴的技术，使用了近场通信技术的设备(比如手机)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别(rfid)及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。近场通信业务结合了近场通信技术和移动通信技术，实现了电子支付、身份认证、票务、数据交换、防伪、广告等多种功能，是移动通信领域的一种新型业务。近场通信业务改变了用户使用移动电话的方式，使用户的消费行为逐步走向电子化，建立了一种新型的用户消费和业务模式。

随着科技的发展，很多电子产品，功能更加的强大，预留给天线的空间越来越小，另一方面市场竞争压力越来越大，所以对天线的小型化的要求是必然的趋势，天线小型化之后，不但要在有限的空间内设计出特性好的产品，而且还可以大大的节约成本，从而提高市场的竞争力。

因此，为了适应小型电子产品，目前的近场天线，在尺寸上进行缩小，即基板尺寸变小，且天线中的平面线圈的导线线径均变小。因此带来的问题就是：因为基板缩小尺寸后变得细窄，所以相对的导线之间距离很近。当平面线圈通电后，如图1所示，相对很近的导线之间电流方向相反，产生的磁感线方向相反，磁感线重叠的区域磁感线相互抵消，影响天线在进行读写卡、卡模拟时的发射能量，从而影响该近场天线的整体性能。

当然，也有的小型化近场天线，采用磁片覆盖全部的平面线圈，然而也无法有效解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种小型化近场通信天线及移动终端，其占用空间小，增益高。

为解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种小型化近场通信天线，所述小型化近场通信天线包括基板、嵌设于所述基板内且由导线盘绕形成的平面线圈、贴设于所述基板一面的磁片以及贴设于所述基板另一面的磁感线切割件，所述平面线圈至少包括相对设置的第一部分导线及第二部分导线，且所述第一部分导线的导线直径大于所述第二部分导线的导线直径，所述磁片覆盖所述第一部分导线所在区域，所述磁感线切割件覆盖所述第二部分导线所在区域。

在一些实施例中，所述磁感线切割件为金属片。

优选地，所述磁感线切割件为铜箔、铁箔、铅箔或镍箔中的一种。

在一些实施例中，所述磁片在所述基板上的投影与所述磁感线切割件在所述基板上的投影至少部分重合。

在一些实施例中，所述磁片在所述基板上的投影与所述磁感线切割件在所述基板上的投影无重合。

在一些实施例中，所述小型化近场通信天线的面积不超过500mm²。

在一些实施例中，所述平面线圈包括平面线圈主体部分及平面线圈延伸部分，所述平面线圈主体部分与平面线圈延伸部分构成凸字形回路，所述平面线圈包括首端及末端，且所述首端及末端均位于所述平面线圈延伸部分。

在一些实施例中，所述平面线圈主体部分的形状为圆形、四边形、六边形或八边形中的一种。

优选地，所述平面线圈主体为矩形，所述平面线圈主体包括依次连接的第一部分导线、第三部分导线、第二部分导线及第四部分导线，且所述第三部分导线与第四部分导线的导线直径相等。

在一些实施例中，所述第三部分导线及第四部分导线的导线直径均小于所述第一部分导线的导线直径。

另一方面，本实用新型提供一种移动终端，所述移动终端包括所述小型化近场通信天线。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型保护一种小型化近场通信天线，其包括嵌设于基板的平面线圈，由于相对设置的导线中电流方向相反、两者产生的磁场存在相互抵消的情况，因此将平面线圈中相对设置导线设置成导线直径粗细不等的结构，粗导线部分的产生的磁场为有用磁场，其在基板中占用的面积更大，从而提高磁感线强度和区域，而细导线部分产生的磁场为无用磁场，纯粹起到导通作用，可减小该部分无用磁场的磁感线强度及区域，从而减小了两种磁场的磁通量抵消量；

进一步，通过在基板两侧面分别设置磁片及磁感线切割件，且磁片覆盖粗导线所在区域，用于将靠近磁片的有用的磁感线压缩进磁片内，以压缩粗导线产生的磁场空间使磁场位于磁片一侧；磁感线切割件覆盖细导线所在区域，用于切割细导线产生的磁感线，破坏无用磁场，从而避免无用磁感线对有用磁感线产生抵消作用，进一步增强有用磁场；

另外，通过设置相对设置的粗导线及细导线、以及分别贴附的磁片及磁感线切割件，可进一步实现近场通信天线的小型化，并且基于该技术的启示，我们能有效控制该近场天线的磁场大小及方向，灵活地设置近场通信天线的性能。

本申请的方案只要解决其中任一技术问题即可。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是背景技术中提供的未覆盖磁片及磁感线切割件的小型化近场通信天线的磁感线分布示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种小型化近场通信天线的一表面的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种小型化近场通信天线的另一表面的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种小型化近场通信天线磁片在基板上的投影与磁感线切割件在基板上的投影至少部分重合时的磁感线分布示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种小型化近场通信天线磁片在基板上的投影与磁感线切割件在基板上的投影无重合时的磁感线分布示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“x轴”“y轴”“z轴”“垂直”“平行”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图2～5来详细描述本实用新型所保护的一种小型化近场通信天线的具体结构。

实施例1

如图2～5所示，本实施例提供一种小型化近场通信天线，其包括设于其内且用于进行读写卡、卡模拟的小型化近场通信天线100，该近场通信天线100的面积不超过500mm²，在该近场通信天线100上集成相应电子元件，实现利用手机、平板等移动终端进行移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪、广告等多种功能。

具体地，参照图2～3所示，该小型化近场通信天线100包括基板1、嵌设于基板1内且由导线盘绕形成的平面线圈2、贴设于基板1一表面的磁片3及贴设于基板1另一表面的磁感线切割件4。为了便于描述，本实施例将磁片3贴覆的基板表面为正面，磁感线切割件4贴覆的基板表面为反面。其中，平面线圈2匝数不限，且每一匝线圈均位于同一平面内，即基板1平面内。

平面线圈2至少包括相对设置的第一部分导线5及第二部分导线6，且第一部分导线5的导线直径大于第二部分导线6的导线直径。由于平面线圈2由导线盘绕形成，故通电时，相对设置的第一部分导线5及第二部分导线6中电流方向相反(如图3所示)，即两者产生的磁场方向相反，两者磁场重叠区域造成磁场的相互抵消。进一步，通电时，同一导线中的电流大小相同，且较粗的第一部分导线5产生的磁场较强。考虑天线整体性能的要求，当需要较高的发射能量时，将第一部分导线5产生的较强磁场作为有用磁场，对其进行保护，将第二部分导线6产生的较小磁场作为无用磁场，对其进行破坏，以防止在无用磁场与有用磁场在重叠区域中，有用的磁感线被无用的磁感线抵消或削弱，影响天线的整体性能。

基于此，磁片3至少覆盖有用导线部分，当然也可覆盖整个基板1的正面，本实施例中对此并不加以限制。为了实现技术效果并节省材料，本实施例中磁片3采用半覆盖式形式，即并不覆盖所有平面线圈2，仅覆盖有用的第一部分导线5，使有用磁场的磁感线在靠近磁片时压缩进磁片，以压缩该有用导线产生的磁场空间，使其仅位于磁片3一侧。磁感线切割件4覆盖无用导线部分，用于切割无用导线部分产生的磁感线，从而破坏无用磁场。通常，磁感线切割件4采用金属片，如铁箔、铜箔、铝箔、铅箔或镍箔中的一种。

本实施例中，由于对磁片3的最大覆盖面积并不限制(半覆盖或全覆盖基板1)，因此磁片3与磁感线切割件4的相对位置至少包括下述两种情形：磁片3在基板1上的投影与磁感线切割件4在基板2上的投影至少部分重合，或者磁片3在基板1上的投影与磁感线切割件4在基板1上的投影无重合。当两者投影至少部分重合时，该近场通信天线100中第一部分导线5及第二部分导线6产生的磁场如图4所示；当两者投影无重合时，该近场通信天线100中第一部分导线5及第二部分导线6产生的磁场如图5所示。基于图4～5可知，不管磁片3在基板1上的投影与磁感线切割件4在基板2上的投影是否有重合，只要满足磁片3覆盖第一部分导线5，且磁感线切割件4覆盖第二部分导线6，均可达到选择性地压缩有用磁场及破坏无用磁场，以提高天线整体性能的效果。

上述两种情形下，本实施例中近场通信天线100的磁场即为第一部分导线5产生的磁场，第二部分导线6的磁场在破坏后，该部分导线仅起到导通作用。

作为一种较佳的实施方式，本实施例中的第一部分导线5的导线直径为1±0.05mm，第二部分导线6的导线直径为0.15±0.05mm。

进一步参照图2～3所示，本实施例中的近场通信天线100中，平面线圈2包括平面线圈主体部分21及平面线圈延伸部分22，平面线圈主体部分21与平面线圈延伸部分22构成凸字形回路。平面线圈2包括与接收端跳线连接的首端23以及与发送端跳线连接的末端24，且首端23及末端24均位于平面线圈延伸部分22。

相适应的，如图3所示，基板1的形状也为凸字型结构。在基板1的背面，磁感线切割件4可覆盖第二部分导线6所在的区域，也可以是向上延伸至凸出区域，本实施例对此并不加以限制。

平面线圈主体部分21的形状为圆形、四边形、六边形或八边形中的一种，作为一种优选，平面线圈主体部分21的形状为矩形。平面线圈主体部分21的形状为矩形时，平面线圈主体部分21包括依次连接的第一部分导线5、第三部分导线7、第二部分导线6及第四部分导线8，第三部分导线7及第四部分导线8的导线直径相等且均小于第一部分导线5的导线直径。由于第三部分导线7及第四部分导线8相对设置，且通电时两者的电流方向相反(如图3中箭头所示)，产生的磁场强度及区域相等，且方向相反，故两个磁场相互抵消，对于第一部分导线5产生的磁场并无影响。

作为一种较佳的实施方式，第二部分导线6、第三部分导线7及第四部分导线8的导线直径均相等，为0.15±0.05mm，以简化工艺。

本实施例中提供的一种小型化近场通信天线，其包括嵌于基板内的平面线圈，平面线圈包括相对设置的第一部分导线5和第二部分导线6，且第一部分导线5的直径大于第二部分导线6的直径，其通过在基板两侧面分别设置磁片及磁感线切割件，且磁片覆盖粗导线所在区域，用于将靠近磁片的有用的磁感线压缩进磁片内，以压缩粗导线产生的磁场空间使磁场位于磁片一侧；磁感线切割件覆盖细导线所在区域，用于切割细导线产生的磁感线，破坏无用磁场，从而避免相对较近且电流方向相反的导线之间所产生的方向相反的磁感线之间相互抵消的现象，进而提高该小型化近场天线在进行读写卡、卡模拟时的发射能量，提高该近场天线的整体性能，进一步实现近场天线的小型化，以适用于小型电子设备。

实施例2.

本实施例提供一种移动终端，该移动终端内设置如实施例1所述的小型化近场通信天线，用于实现利用手机、平板等移动终端进行移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪、广告等多种功能。在小型化近场通信天线应用于移动终端中时，需注意的是，其背面相应第一部分导线5的区域，不可靠近移动终端中的金属零部件或电池，以免造成有用磁场的破坏。且作为一种优选，可将该小型化近场通信天线背面贴设于塑料外壳内侧面。

该小型化近场通信天线的结构及实现效果，请参照实施例1相应内容，本实施例不再赘述。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。