近场通讯天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种近场通讯天线。
【背景技术】
[0002] 近场通讯（NFC，化ar Field Communication)，是一种利用电磁感应收发电磁波实 现电子设备之间的近距离无线通讯技术。相关技术中，通常将匹配电路做到主板上，由于 主板结构复杂，若在主板上直接修改匹配电路，一方面，会导致主板很多的关联器件重新调 整，尤其在主板定型后再修改主板结构非常繁琐；另一方面，由于修改了匹配电路，原有的 软、硬件均有可能需要更新，导致开发成本高，开发周期长等缺陷。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发 明提出一种近场通讯天线，该近场通讯天线集成有电感和电容，具有便于修改匹配电路且 修改成本低、修改周期短等优点。
[0004] 为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种近场通讯天线，所述近场通讯天 线包括；基板，所述基板具有在所述基板的厚度方向上相对的第一表面和第二表面；第一 金属片，所述第一金属片设在所述第一表面上且与设在所述第一表面上的第一触点相连； 第二金属片，所述第二金属片设在所述第二表面上且与所述第一金属片相连，所述第二金 属片在所述基板上的投影和所述第一金属片在所述基板上的投影至少一部分重叠；第H金 属片，所述第H金属片设在所述第二表面上且与设在所述第一表面上的第二触点相连，所 述第H金属片在所述基板上的投影和所述第一金属片在所述基板上的投影至少一部分重 叠；第四金属片，所述第四金属片设在所述第一表面上且与设在所述第一表面上的第H触 点相连，所述第四金属片在所述基板上的投影和所述第二金属片在所述基板上的投影至少 一部分重叠且所述第四金属片与所述第二金属片相连。
[0005] 根据本发明实施例的近场通讯天线集成有电感和电容，具有便于修改匹配电路且 修改成本低、修改周期短等优点。
[0006] 另外，根据本发明上述实施例的近场通讯天线还可W具有如下附加的技术特征：
[0007] 根据本发明的一个实施例，所述基板具有连接耳，所述第一触点、所述第二触点和 所述第H触点设在所述连接耳上。
[0008] 根据本发明的一个实施例，所述第一金属片沿所述基板的周向螺旋盘设在所述第 一表面上。
[0009] 根据本发明的一个实施例，所述第二金属片沿所述基板的周向螺旋盘设在所述第 二表面上。
[0010] 根据本发明的一个实施例，所述第H金属片邻近所述第二表面的一边沿设置且沿 所述第二表面的所述一边沿延伸，所述第H金属片位于所述第二金属片的外侧。
[0011] 根据本发明的一个实施例，所述第一金属片包括外圈、位于所述外圈内侧的内圈 和位于所述外圈和所述内圈之间的中圈。
[0012] 根据本发明的一个实施例，所述第二金属片在所述基板上的投影与所述第一金属 片的内圈和中圈在所述基板上的投影部分重叠。
[0013] 根据本发明的一个实施例，所述第H金属片在所述基板上的投影与所述第一金属 片的外圈和中圈在所述基板上的投影部分重叠。
[0014] 根据本发明的一个实施例，所述第一金属片的内端和所述第二金属片的内端分别 设有第一过孔，所述第一金属片和所述第二金属片通过所述第一过孔相连；所述第二金属 片的外端和所述第四金属片上分别设有第二过孔，所述第二金属片和所述第四金属片通过 所述第二过孔相连；所述第H金属片的端部设有第H过孔，所述第H金属片通过所述第H 过孔与所述第二触点相连。
[0015] 根据本发明的一个实施例，所述第一金属片和所述第二金属片中的一个的宽度大 于另一个的宽度；所述第一金属片和所述第H金属片中的一个的宽度大于另一个的宽度； 所述第四金属片和所述第二金属片中的一个的宽度大于另一个的宽度。
【附图说明】
[0016] 图1是根据本发明实施例的近场通讯天线的基板的第一表面的结构示意图。
[0017] 图2是根据本发明实施例的近场通讯天线的基板的第二表面的结构示意图。
[0018] 图3是根据本发明实施例的近场通讯天线的透视图。
[0019] 图4是根据本发明实施例的近场通讯天线的工作原理图。
[0020] 附图标记；近场通讯天线1、基板100、第一表面110、第二表面120、连接耳130、第 一金属片200、第一触点210、外圈220、内圈230、中圈240、第二金属片300、第一过孔310、 第二过孔320、第H金属片400、第二触点410、第H过孔420、第四金属片500、第H触点 510 ；
[0021] 第一平板电容CU第二平板电容C2、调节电阻化。
【具体实施方式】
[0022] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0023] 下面参考附图描述根据本发明实施例的近场通讯天线1。
[0024] 如图1-图4所示，根据本发明实施例的近场通讯天线1包括基板100、第一金属片 200、第二金属片300、第H金属片400和第四金属片500。
[00巧]基板100具有在基板100的厚度方向上相对的第一表面110和第二表面120。第 一金属片200设在第一表面110上，且第一金属片200与设在第一表面110上的第一触点 210相连。
[0026] 第二金属片300和第H金属片400设在第二表面120上且分隔开。第二金属片 300与第一金属片200相连，第二金属片300在基板100上的投影和第一金属片200在基板 100上的投影至少一部分重叠。第H金属片400与设在第一表面110上的第二触点410相 连，第H金属片400在基板100上的投影和第一金属片200在基板100上的投影至少一部 分重叠。
[0027] 第四金属片500设在第一表面110上且与第一金属片200分隔开。第四金属片 500与设在第一表面110上的第H触点510相连，第四金属片500在基板100上的投影和第 二金属片300在基板100上的投影至少一部分重叠且第四金属片500与第二金属片300相 连。其中，第H触点510作为测试点。
[0028] 下面参考图4描述根据本发明实施例的近场通讯天线1的工作原理。
[0029] 如图4所示，第一平板电容Cl并联在电路中，第二平板电容C2串联在电路中，调 节电阻化用于调整天线的Q值。
[0030] 根据谐振频率与电感、电容的关系式：
(1 >
[003引其中L是天线的电感，C是输入电容，f是谐振频率（如13. 56MHz)。根据近场通 讯的功能特点，需要同时满足读写器模式的工作频率（13. 56MHz)及作为卡模式14. 5MHz~ 16. OMHz ( W NXP PN544为例），于是获得LC应该满足的一组数值。一般的电感L取值范围 0. 3地~3地，电容C的取值范围化F~30pF。
[0033] 为了获得所需要的电容，根据平板电容的计算公式：
[0034] C = e 巧/d ; 似
[0035] 其中C是电容，e是绝缘电介常数，S是正对面积，d为极板间的距离，正对导电物 质（线路）的厚度乘上构成电容的金属片的周长即得到所需的正对面积S，通过修改导线周 长及膜层的厚度可改变电容量。配合改变极板间的距离d，可改变所需要的电容值。
[0036] 电容的并联特性；C = C1+C化…Cn (3)
[0037] 电容的串联特性：
（4)
[003引依式似、做可知，当正对面积S、极板间距达d到一定值时即可满足近场通讯天 线并联电容匹配的要求。
[003引为了将第一平板电容Cl所需要的电容集成到天线中，需要将原来接Pl 1、P12二点 接到P2UP22,从P21或者P22上引出一极板与Pll或P12上的线路重叠形成微电容，或从 P2UP22上同时引出极板与线路部分构成微电容来完成阻抗匹配。
[0040] 为了获得最佳禪合电感，根据电感的经验计算公式：
(受:）
[0042] 其中k为系数，UO为真空磁导率：4 31 *10 7, U S为电感线圈内部磁芯的相对磁导 率，空必电感线圈时U S = 1，妒其为电感线圈面数的平方，S为电感线圈的截面积，I为电 感线圈的长度，通过设计电感线圈的面数及电感线圈截面积，即可获得所需要的电感量。
[0043] 电感线圈的Q值，根据其计算公式：
巧）
[0045] 其中f为频率，L是电感线圈的电感值，R为所需要匹配的阻抗，通过W上各公式的 理论计算，修改相应的电感线圈面数、电感线圈截面积、电感线圈长度及电容的串、并联等 形式，即可得到满足要求的天线匹配电路，W获得最佳禪合。
[0046] 本领域的技术人员可W理解地是，根据本发明实施例的近场通讯天线1的第一金 属片200、第二金属片300、第H金属片400和第四金属片500即为电感线圈。
[0047] 根据本发明实施例的近场通讯天线1，通过在基板100的第一表面110上设置第一 金属片200和第四金属片500,且在基板100的第二表面120上设置第二金属片300和第H 金属片400,第一金属片200和第二金属片300在基板100上的投影重叠的部分可W构成 第一平板电容Cl,而第一金属片200和第H金属片400在基板100上的投影重叠的部分可 W构成第二平板电容C2。通过调整第一金属片200、第二金属片300和第H金属片400的 结构，W调节第一平板电容Cl和第二平板电容C2的容量，从而达到近场通讯天线1所需要 的调谐匹配功能。由此可W将匹配电路部分集成到近场通讯天线1上，使近场通讯天线1 同时集成串、并联电容，由于天线1的结构相较主板更加简单，由此可W便于匹配电路的修 改，降低匹配电路的修改成本和修改周期。因此，根据本发明实施例的近场通讯天线1具有 便于修改匹配电路且修改成本低、修改周期短等优点。
[0048] 下面参考附图描述根据本发明具体实施例的近场通讯天线1。
[0049] 在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，根据本发明实施例的近场通讯 天线1包括基板100、第一金属片200、第二金属片300、第H金属片400和第四金属片500。
[0050]