于外侧。
[0045]于其它实施例中，第一线圈包括若干根位于底层片状铁氧体单元上表面的底层导线体，若干根位于顶层片状铁氧体单元下表面的顶层导线体，及连接底层导线体左端端部和顶层导线体左端端部的若干个左导线体、连接底层导线体右端端部和顶层导线体右端端部的若干个右导线体;为了确保该导线体能有效地激发金属板上的涡流，此时该底层片状(铁氧体)单元的材质将需要采用非铁氧体材质的绝缘体层来代替。
[0046]本实施例提供的正交绕线型贴片式NFC天线与在中国发明专利公开CN103620869A中提出的贴片式NFC的最大区别是NFC天线线圈在铁氧体芯体1上绕线方式的不同。这种不同的绕线形式将导致天线单体本身具有不同的磁场分布。
[0047]为了阐述本案正交双环绕线的贴片式NFC天线的工作原理，我们先把该正交双环绕线分离成只具有第一天线线圈2单体天线结构和只具有第二天线线圈3的单体天线结构，如天线结构示意图3和图4所示。其中图3中的具有第一天线线圈2的单体天线结构的卷绕轴方向沿着-X方向；图4中的具有第二天线线圈3的单体天线结构的卷绕轴方向沿着+Z方向。图5为NFC天线同时具有第一和第二天线线圈的单体天线结构(也即本案的NFC天线结构)示意图。为了能简单明了地对本案天线工作原理进行描述，我们将对图3，图4和图5中的天线在如下的条件下进行计算:铁氧体芯体尺寸为6mm(长)x 3mm(宽)x0.9mm(高)；第一天线线圈匝数为9;第二天线线圈匝数为3;绝缘层的厚度均为0.1mm。
[0048]图6为图3所示天线的磁场在XZ平面的分布图，图7为该天线在铁氧体上方Z= 20mm平面上的磁场分量Hz的分布图；图8为图4所示天线的磁场在XZ平面的分布图，图9为该天线在铁氧体上方Z = 20mm平面上的磁场分量Hz的分布图。从图6中可以看出，对于只具有第一天线线圈的天线单体而言，因为磁场始于铁氧体的前表面，终于铁氧体的后表面，所以图7中所示的Hz分量构成振幅绝对值相等(绝对值相等是因为天线结构是对称的)的正负数两个模式。然而，从图8中可以看出，对于只具有第二天线线圈的天线单体而言，因为磁场始于铁氧体的上表面，终于铁氧体的下表面，所以图9中所示的Hz分量只构成振幅为正的一个模式。图10为图5中天线在铁氧体上方Z = 20mm平面上的磁场分量Hz的分布图。从图10中可以看出Hz分量构成振幅绝对值不等的正负两个模式，而且振幅为正值的模式的性能比振幅为负值的模式的性能强。事实上，形成图10所示的特殊模式的原因是由于图7中的那个具有正负振幅的两个模式和图9中的那个只具有正振幅的一个模式在空间中相互进行了有效的叠加。这种磁场在空间中的有效叠加恰好正是本案所提出的正交双环绕线的贴片式NFC天线的关键之处，而且其工作原理可以用图11中的表述形式进行简单易懂的描述。
[0049]如图12所示，本实施例还提供了天线系统，包括上述的交绕线的小尺寸贴片式NFC天线、基板60以及金属板50，其中，金属板50落在基板60上，上述的正交绕线型贴片式NFC天线位于金属板50上;交绕线的小尺寸贴片式NFC天线可以完全放置在金属板50的上方。天线系统与金属板50耦合，在金属板50上也将产生涡流回路b，该涡流回路b产生垂直于金属板(也即沿+Z方向)的磁场B1;金属板50上的涡流主要是由在铁氧体芯体1与金属板50相邻的下端面上的第一线圈2的部分耦合产生，落在铁氧体芯体1的前端面上的第二线圈3也将对涡流产生一些贡献，特别是当片状(铁氧体)单元Id为非铁氧体材料时。因为这两部分的线圈的电流流向方向相同，因此涡流b的强度(也即磁场B1)也得到了增强，进而增强了整个天线系统的性能。
[0050]此外，正交绕线型贴片式NFC天线本身还具有由第二线圈3产生的方向朝+Z方向的场强B2。磁场B1和B2同向；磁场B1，B2和A的有效结合增强了整体天线系统的性能。图13为基于本案的(同时具有第一和第二线圈)NFC天线系统在金属板上方Z = 20mm处的磁场Hz分量分布图；图14为基于只有第一线圈NFC天线系统在金属板上方Z = 20mm处的磁场Hz分量分布图。对比图13和图14可以看出，基于正交绕线型贴片式NFC天线的天线系统的性能有很大的提升;通过对Hz分布的比较得知提升的幅度大约在18 %左右。
[0051]如果NFC天线单体的长、宽、高的比例有所变化时，天线性能的提升将随着这个比例的变化而变化。比如当长和宽的比例较小或者高度有所增加时，相对而言第二线圈3所产生的磁场出的将有所增加，因此天线系统性能的提升比例将会更高。此外，正交绕线型贴片式NFC天线具有方向性，因此如果正交绕线型贴片式NFC天线是被放置在其它金属板50的边缘上时，比如-X方向的边缘上，那么正交绕线型贴片式NFC天线需要旋转180度，因为只有这样才能保证金属板50祸流产生的磁场方向与第二线圈3产生的磁场方向同向进而达到正向叠加的目的。总之，一定要保证金属板50涡流所产生磁场仏的方向与第二线圈3所产生磁场B2的方向相同。为了避免在实际应用中出错，可以像大部分芯片一样，在天线单体的上表面(比如沿着X方向)的一个角上打印一个标记点。
[0052]在本实施例中，沿着长度方向(S卩X方向)，正交绕线型贴片式NFC天线的内端设在金属板50正上方，正交绕线型贴片式NFC天线的外端设在金属板50外部;此时与长轴方向垂直的磁场分量恰好可以有效地与天线线圈在金属板50上耦合出来的涡流回路所产生的磁场形成正向的叠加，从而增强整体天线系统的性能。
[0053]在其他实施例中，天线系统也可以建立在基于多个相互串联的正交绕线型贴片式NFC天线的情况，若干个相互串联的正交绕线型贴片式NFC天线分别放置在金属板50上，通过这种相互串联的连接方式，可以保证由每个正交绕线型贴片式NFC天线在金属板50上产生的涡流回路的方向一致，因此在金属板50上产生的涡流回路的强度将随着串联正交绕线型贴片式NFC天线个数的增加而增加。因此天线系统的性能将随着天线所包含的相互串联的正交绕线型贴片式NFC天线的个数而增强。
[0054]铁氧体芯体1是由具有磁导率>100的低损耗磁性材料制成。立体铁氧体1有六个外表面，其中上外表面(+Z方向)，左外表面(+Y方向)，下外表面(-z方向)，右外表面(-Y方向);前外表面(-X方向)，后外表面(+X方向)。如图1所示，铁氧体芯体1由分层结构(即片状铁氧体单元la，lb，lc和Id)四个分层组成；天线第一线圈2的沿着铁氧体芯体1的上表面、左表面、下表面、右表面螺旋式绕行。如图2示，铁氧体芯体的基本(或最小)层数由第二线圈的匝数决定，比如第二线圈的匝数为N，那么铁氧体芯体分层的层数为N+1层即可。图1和图2中线圈上的箭头为第一线圈2和第二线圈3的电流流向方向；当第一和第二线圈按照上述的方式绕行和连接时，第一线圈的绕轴是沿着-X方向的(如见图3所示)，第二线圈的绕轴方向是沿着+Z方向的(如图4所示)。在图1和图2中，与基于LTCC技术的陶瓷天线的加工过程类似，所有XY平面上的走线都是通过把金属(如金浆，银浆或铜浆)浆料以丝网印刷的形式制成的，所有沿着Z方向的走线(即通孔)都是通过在相关的各个分层上打通孔并把浆料注入通孔，最后经过高温烧结而成。虽然在图1和图2中，第二线圈在铁氧体1的左右两侧的走线是分布在第一线圈通孔的外侧，该部分也可以分布在第一线圈通孔的内侧。使用目前的加工工艺，丝网印刷走线的线宽和通孔直径的精度很高，可以控制在0.1mm的范围内，因此在