磁脉冲发射天线的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种磁脉冲发射天线，应用于移动支付设备中，用于发射磁脉冲信号以与读卡器进行数据交互，所述磁脉冲发射天线包括磁芯和发射线圈，所述磁芯呈片状结构，所述发射线圈以紧密相邻且不相互层叠的方式卷绕在所述磁芯的线圈卷绕部上；其中，所述磁脉冲发射天线将移动支付设备生成的用于支付的支付报文通过磁脉冲信号的方式发送到读卡器，由读卡器的磁头识别出磁脉冲标记化的支付报文并进行支付。本发明通过对磁脉冲发射天线的磁芯形状和厚度做出限定，能够在一定距离内提高磁脉冲发射天线发射磁脉冲信号的强度，进而更好地被POS终端的磁头所捕获，提高支付体验。
【专利说明】
磁脉冲发射天线
技术领域
[0001 ]本发明属于移动支付领域，具体涉及一种磁脉冲发射天线。
【背景技术】
[0002] 公开号为CN204926176U，名称为《一种线下移动支付系统》的中国专利，公开了一 种线下移动支付系统，该系统包括:编码单元，用于以包含银行卡磁条信息的源数据为输 入，生成与所述源数据相匹配的脉冲信号;波形调制单元，用于以所述脉冲信号为输入，生 成与所述脉冲信号相匹配的调制信号；智能手机，用于接收和输出所述调制信号;磁脉冲发 射器，用于从所述智能手机接收所述调制信号，并将所述调制信号转换成磁脉冲信号，以及 输出所述磁脉冲信号；P0S终端，用于通过其磁头从所述磁脉冲发射器接收所述磁脉冲信 号，将所述磁脉冲信号转换成银行卡的磁条信息数据，并进行支付。上述专利的技术方案 中，其磁脉冲发射器包括由磁体和缠绕在磁体上的发射线圈组成的磁脉冲发射端（即磁脉 冲发射天线），磁脉冲发射天线可以将调制信号转换成磁脉冲信号并发送至P0S终端的磁 头。
[0003] 用于移动支付装置的磁脉冲发射天线通常呈长方体式片状结构，为了在P0S终端 的磁头处使用磁脉冲发射天线模拟银行卡刷卡支付时取得较好地模拟刷卡效果（即磁脉冲 发射天线较好地向P0S终端的磁头传递磁脉冲信号），在模拟刷卡支付时，磁脉冲发射天线 所在平面通常以平行于P0S终端的刷卡槽为较佳(对于具有竖槽刷卡槽的P0S终端来说）。如 图1所示，示出了具有竖槽刷卡槽3a的P0S终端2和内部设有磁脉冲发射天线的移动支付装 置(钥匙扣形态）1以及移动支付装置1贴近P0S终端2模拟银行卡刷卡支付的示意图。其中， 呈片状结构的磁脉冲发射天线在移动支付装置1内部沿纵向平行设置，在图1所示移动支付 装置1平行贴近P0S终端2的刷卡槽3a时，磁脉冲发射天线所在平面也平行于刷卡槽3a，此 时，P0S终端2的磁头将获得较佳的磁脉冲信号捕获效果。
[0004] 但是，如图2所示，若移动支付装置1相对P0S终端2的刷卡槽以其它角度来摆放移 动支付装置1时，以图3-图4所示的两种特殊角度为例，P0S终端2的磁头捕获磁脉冲信号的 效果相比图2所示的摆放角度为差。若再将移动支付装置1摆放在距离P0S终端的磁头较远 处一点，P0S终端2的磁头有可能会发生捕获磁脉冲信号失败的结果，故而，不利于增强用户 对该移动支付装置的使用满意度以及支付体验。
[0005] 同样地，对于具有横槽刷卡槽的P0S终端来说，也具有上述的针对具有竖槽刷卡槽 的P0S终端模拟刷卡支付时摆放移动支付装置的角度的问题。图5所示的移动支付装置模拟 刷卡示例为较佳的摆放实施例，示出了具有横槽刷卡槽3b的P0S终端2和内部设有磁脉冲发 射天线的移动支付装置(钥匙扣形态）1以及移动支付装置1贴近P0S终端2模拟银行卡刷卡 支付，图6和图7所示的两种移动支付装置模拟刷卡示例较差。另外，具有横槽刷卡槽的P0S 终端的磁头有时会位于刷卡槽的较深处，即使采用图5所示的摆放角度示例，有时也会因为 磁头所处位置较深使得磁脉冲发射天线距离磁头较远，造成磁头对磁脉冲发射天线输出的 磁脉冲信号捕获效果较差。
[0006] 另外，传统的磁脉冲发射天线的结构一般为:在磁芯外设置有骨架，而发射线圈则 是缠绕在骨架上，由于骨架的存在，因此导致磁脉冲发射天线体积有所增大，从而不利于将 磁脉冲发射天线嵌入至移动支付设备中。
[0007] 规则的呈长方体式片状结构的磁脉冲发射天线，虽然可以得到比较典型的磁场分 布，但考虑到上述的各种捕获磁脉冲信号效果较差的情况，需要对磁脉冲发射天线的形状 或结构做出有针对性的改进。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的技术问题是提供一种磁脉冲发射天线，本发明通过对磁脉冲发射 天线的磁芯形状和厚度做出限定，能够在一定距离内提高磁脉冲发射天线发射磁脉冲信号 的强度，进而更好地被P0S终端的磁头所捕获，提高支付体验。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
[0010] -种磁脉冲发射天线，应用于移动支付设备中，用于发射磁脉冲信号以与读卡器 进行数据交互，所述磁脉冲发射天线包括磁芯和发射线圈，所述磁芯呈片状结构，所述发射 线圈以紧密相邻且不相互层叠的方式卷绕在所述磁芯的线圈卷绕部上;其中，
[0011] 所述磁脉冲发射天线将移动支付设备生成的用于支付的支付报文通过磁脉冲信 号的方式发送到读卡器，由读卡器的磁头识别出磁脉冲标记化的支付报文并进行支付。
[0012] -优选实施例中，所述磁芯的线圈卷绕部为矩形片状结构。
[0013] -优选实施例中，所述磁芯进一步包括设置在线圈卷绕部两端的用于增强磁脉冲 信号强度的增磁部。
[0014] -优选实施例中，所述线圈卷绕部与增磁部一体设置。
[0015] -优选实施例中，所述增磁部与线圈卷绕部相连的增磁部侧边的尺寸大于或等于 与其相连的线圈卷绕部侧边的尺寸。
[0016] -优选实施例中，所述增磁部与线圈卷绕部相连的增磁部侧边的尺寸大于或等于 与其对边的尺寸。
[0017] -优选实施例中，沿所述增磁部与线圈卷绕部连接的侧边底部设置有垂直于线圈 卷绕部的矩形表面的扩磁部。
[0018] -优选实施例中，所述磁芯的厚度为0.05~0.7mm。
[0019] 一优选实施例中，所述磁脉冲发射天线将支付报文通过磁脉冲信号的方式发射至 读卡器的磁头的有效作用距离为0~7cm。
[0020] 一优选实施例中，所述磁芯的饱和磁感应强度为0.72~1.8T。
[0021] -优选实施例中，所述磁芯的有效导磁率大于6.25mH/m。
[0022] -优选实施例中，所述磁芯的矫顽力为0.16A/m~16A/m。
[0023] -优选实施例中，所述磁芯的材料包括镍基软磁合金材料，所述镍基软磁合金材 料含有36wt %~87wt %的镍。
[0024] 一优选实施例中，所述磁脉冲发射天线的有效工作温度为_35°C~88°C。
[0025] -优选实施例中，所述线圈卷绕部的一侧边与相邻侧边的长度比例为1.5~3。
[0026] -优选实施例中，所述发射线圈的材料为银、铜、铝或合金。
[0027] 采用本发明具有如下的有益效果：
[0028] 1、通过在磁芯中部的线圈卷绕部的两端设置不同尺寸和形状的增磁部，进而提高 磁脉冲发射天线的线圈卷绕部两端的磁场强度；
[0029] 2、通过将磁脉冲天线的厚度限定在一个较佳的范围，同样可以提高磁脉冲发射天 线发射的磁脉冲信号强度；
[0030] 3、磁脉冲天线采用无骨架设计，通过将发射线圈直接卷绕在裸露的金属磁芯上， 可以进一步提高磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度；
[0031 ] 4、仅对磁芯的形状和厚度做出改变，工艺简单，实现难度较低，控制了生产成本。
【附图说明】
[0032] 图1至图4为采用移动支付装置针对具有纵向刷卡槽的P0S机在不同方位下进行刷 卡的示意图；
[0033] 图5至图7为采用移动支付装置针对具有横向刷卡槽的P0S机在不同方位下进行刷 卡的示意图；
[0034]图8a为本发明一实施例中磁脉冲发射天线的立体图；
[0035]图8b为对应图8a中的线圈通静态稳恒电流时其长中轴线所在平面上的静态磁力 线分布图；
[0036]图9a和图9b为本发明一实施例中磁脉冲发射天线的截面图和立体图；
[0037]图9c为对应图9a、图9b中的线圈通静态稳恒电流时其长中轴线所在平面上的静态 磁力线分布图；
[0038]图10a和图10b为本发明一实施例中磁脉冲发射天线的截面图和立体图；
[0039] 图10c和图10d为本发明一实施例中磁脉冲发射天线的截面图和立体图；
[0040] 图11a和图lib为本发明一实施例中磁脉冲发射天线的截面图和立体图；
[0041 ]图11c和图lid为本发明一实施例中磁脉冲发射天线的截面图和立体图；
[0042]图lie为本发明对应图11c、图lid中的线圈通静态稳恒电流时其长中轴线所在平 面上的静态磁力线分布图；
[0043]图12a和图12b为本发明一实施例中磁脉冲发射天线在两个不同方位下的截面图； [0044]图12c为对应图12a所示的磁脉冲发射天线的立体图；
[0045] 图13a和图13b为本发明一实施例中磁脉冲发射天线的截面图和立体图；
[0046] 图13c为对应图13a所示的磁脉冲发射天线的立体图。
【具体实施方式】
[0047] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0048] 本发明提供了一种磁脉冲发射天线，可应用于移动支付设备中，用于发射磁脉冲 信号以与读卡器/智能卡读卡器(本发明中的具体实施例以P0S终端为例）的磁头进行数据 交互。在具体的应用实例中，承载有本发明所提供的磁脉冲发射天线的移动支付装置可以 将用于支付的支付报文以磁脉冲信号的形式在短距离内进行发送，由P0S终端的磁头捕获 到磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号后，生成POS报文并发送至POS运营商，POS运营商与收 单网络进行结算，并将电子支付结果反馈至P0S终端，藉由P0S终端打印支付凭条，完成线下 无卡的移动支付过程。具体的，本发明所提供的磁脉冲发射天线包括有磁芯和发射线圈，磁 芯呈片状结构，发射线圈以紧密相邻且不相互层叠的方式卷绕在磁芯的线圈卷绕部上。区 别于现有技术中线圈缠绕在磁芯外的骨架上，本发明采用无骨架的缠绕方式，在片状结构 的磁芯上直接缠绕发射线圈，能够使闭合的磁力线在刷卡空间区域分散更开放均匀，进而 有利于带来更好的支付体验。
[0049] 在本发明的一可选实施例中，磁芯的线圈卷绕部为矩形片状(或称条状)结构。具 体可参照图8a所示，磁芯呈矩形片状，金属线圈20以紧密相邻且不相互层叠的方式卷绕在 磁芯的线圈卷绕部10上。需要说明的是，为了图示方便和更加清楚，图中所示的线圈并未以 紧密相邻且不相互层叠的方式卷绕在磁芯的线圈卷绕部10上，但是这并不影响本发明的保 护范围。
[0050] 在本发明的一可选实施例中，磁芯进一步包括设置在线圈卷绕部两端的用于增强 磁脉冲信号强度的增磁部。在本发明的一可选实施例中，线圈卷绕部与增磁部一体设置。例 如可将线圈卷绕部与增磁部一次性压制成型或者切割成型，磁芯中部用于卷绕线圈的区域 定义为线圈卷绕部，而磁芯线圈卷绕部两端的区域定义为增磁部。此外在本发明中，线圈卷 绕部两端的增磁部可具有多种形状，在下文会进行进一步的描述。
[0051 ]在本发明的一可选实施例中，磁脉冲发射天线将用于支付的支付报文通过磁脉冲 信号的方式发射至读卡器的磁头的有效作用距离为〇~7cm。在此需要说明的是，此处所述 的有效作用距离为磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号能被P0S终端的磁头有效捕获的距 离，并不代表磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号的实际距离。在实际应用中，虽然磁脉冲发 射天线发射的磁脉冲信号距离比上述有效作用距离最大值还要大，但是由于距离过远导致 信号强度不够，进而可能无法被P0S终端的磁头有效捕获，因此为了保证用户的支付体验， 经测试磁脉冲发射天线发射磁脉冲信号至P0S终端的磁头的有效作用距离为0~7cm，完全 能够实现使用移动支付进行支付的需求。
[0052]在本发明的一可选实施例中，磁芯的饱和磁感应强度为0.72~1.8T。
[0053]在本发明的一可选实施例中，磁芯的有效导磁率为6.25mH/m。
[0054] 在本发明的一可选实施例中，磁芯的矫顽力为0.16A/m~16A/m。
[0055] 通过选用各种具有不同饱和磁感应强度、有效导磁率以及矫顽力的磁芯进行试验 后得出，通过采用具有上述性能的磁芯能够增强磁脉冲发射天线发射在一定距离内发射的 磁脉冲信号强度，进而提高用户支付体验。
[0056] 在本发明的一可选实施例中，磁芯的材料包括镍基软磁合金材料，且选用的镍基 软磁合金材料含有36wt %~87wt %的镍。需要说明的是，以上列举的磁芯材料仅仅是考虑 到磁脉冲发射天线的性能以及制造成本的因素而选用的材料，后续考虑到其他相关因素还 可以选用其他材料，在此不予赘述。
[0057]在本发明的一可选实施例中，磁脉冲发射天线的有效工作温度为-35°C_88°C。需 要说明的是，此处所述的磁脉冲发射天线的有效工作温度为能够保证磁脉冲发射天线正常 使用的温度，在此温度范围内能够适用于绝大多数的支付场景。
[0058]在本发明的一可选实施例中，增磁部与线圈卷绕部相连的增磁部侧边的尺寸大于 或等于与其相连的线圈卷绕部侧边的尺寸。
[0059] 实施例一
[0060] 参照图9a和图％，示出了本发明所提供的磁脉冲发射天线在一种情况的实施例， 磁芯大致形状可视为工字型，由中部的线圈卷绕部10以及位于线圈卷绕部两侧的增磁部11 组成，增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11侧边的尺寸大于与线圈卷绕部10侧边的尺 寸，金属线圈20以紧密相邻且不相互层叠的方式卷绕线圈卷绕部10上。需要说明的是，由于 线圈卷绕部10和增磁部11 一体化设置，因此在实物中并不存在图中所示的虚线，图中所示 虚线仅用于方便区分线圈卷绕部10和增磁部11，在此不予赘述。
[0061 ]另外，当增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11侧边的尺寸等于线圈卷绕部10 侧边的尺寸时，而由于增磁部11和线圈卷绕部10是一体化设置，因此增磁部11和线圈卷绕 部10组合在一起为一整体的矩形片状的磁芯，可参照图8a所示，在此不予赘述。
[0062]在本发明的一可选实施例中，增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11侧边的尺 寸大于或等于与其对边的尺寸。下面就本实施例中可能存在的几种情况进行进一步的描 述。
[0063] 实施例二
[0064]参照图10a和图10b所示，示出了本发明所提供的磁脉冲发射天线在一种情况的实 施例，磁芯由中部的线圈卷绕部10和设置在线圈卷绕部10两端的增磁部11组成，金属线圈 20以紧密相邻且不相互层叠的方式卷绕线圈卷绕部10上;其中，增磁部11与线圈卷绕部10 相连的增磁部11侧边L1的尺寸大于与其对边L2的尺寸，也即图示中L1的长度大于L2的长 度，因此磁芯可以视为由线圈卷绕部10以及设置在线圈卷绕部10两端的梯形增磁部11所共 同组成。在另一种可选的实施例中，使增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11侧边L1的 对边L2的尺寸进一步的缩小，使L2的长度无限接近于0,在此情况下假设在一种在极端情况 下的令L2的长度等于0(实际情况下并不等于0,但是由于数值过小，可以视L2的长度为0)， 那么磁脉冲发射线圈的示意图可以参照图l〇c和图l〇d所示，由线圈卷绕部10以及设置在线 圈卷绕部10两端呈三角形的增磁部11组成磁脉冲发射线圈的磁芯。
[0065] 实施例三
[0066] 在结合实施例一和实施例二的基础上，还可进一步对线圈卷绕部10两侧的增磁部 11形状进行拓展，请参照图11a和lib所示，增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11侧边 的尺寸大于线圈卷绕部10侧边的尺寸，且增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11侧边L1 的尺寸大于与其对边L2的尺寸，也就是说，在线圈卷绕部10的两端设置有梯形状的增磁部 11，相比较实施例二而言，本实施例的区别在于，增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11 侧边的尺寸大于线圈卷绕部10侧边的尺寸。另外，还可以对11a、lib所示的磁脉冲发射天线 形状进行进一步的延伸，在保证增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11侧边的尺寸大于 线圈卷绕部10侧边的尺寸的同时，令增磁部11与线圈卷绕部10相连的增磁部11侧边L1的对 边L2的尺寸进一步缩小，使L2的长度无限接近于0,形成了图示llc、lld的结构。
[0067] 在使用具有磁脉冲发射天线的移动支付装置进行模拟刷卡时，为了P0S终端的磁 头能够更好地捕获移动支付装置发送的磁脉冲信号，移动支付装置最好尽可能地贴近P0S 终端，经过多次试验数据表明，磁脉冲发射天线与P0S终端的磁头之间的距离在2cm之内为 最佳刷"卡"距离。为此，选用3种不同形状的磁芯，选取磁芯所在平面的中点作为原点0(即X = 〇)，将一平行于磁芯所在平面的霍尔传感器(高斯计的霍尔传感器，以下简称传感器)分 别置于不同高度下以及X轴两侧情况下所测得的磁场强度数据，需要说明的是，在进行任意 一组的磁场强度测试时，传感器的坐标仅仅在X轴方向和Z轴方向做出改变，而在Y轴的坐标 始终不变。其中，X轴方向与磁脉冲发射天线所在平面横向延伸的方向一致，传感器在X轴的 坐标为0,在进行测量时，传感器以0为坐标原点向X轴两侧移动进行测量;此外，Z表示为传 感器与磁芯之间的距离，即上文所述传感器的高度。考虑到实验的复杂性以及考虑到实际 模拟刷"卡"时磁脉冲发射天线与POS终端的磁头之间的距离一般小于2cm，故在此仅提供Z 介于0~12mm之间且X介于± 16mm之间的实验数据。
[0068]表格1为选用整体形状为矩形形状磁芯情况下（即图8a所示磁芯的形状)在不同高 度测得的磁场模值表，图8a所示的X = 0，Z = 0即为表格中的原点坐标;表格2为选用工字型 磁芯情况下在不同高度测得的磁场模值表（即图9a、9b所示磁芯的形状）；表格3为在线圈卷 绕部10两侧设置三角形的增磁部11(即llc、lld所示磁芯的形状)情况下传感器在不同高度 测得的磁场模值表，图示X行和Z列中数字的单位均为毫米，磁场强度单位为高斯。
[0069] 经过将3组测得的数据进行对比可以得出，无论采用图9b所示工字型磁芯的磁脉 冲发射天线，还是采用图lid所示线圈卷绕部10两端具有三角形增磁部11的磁芯的磁脉冲 发射天线作为测试对象，传感器测得的磁场强度大部分都要大于在图8a所示采用整体形状 为矩形的磁芯的磁脉冲发射天线作为测试对象时在相同坐标下的磁场强度。例如发现在传 感器坐标为X= ± 12或X= ± 16且Z = 0时，选取的3种磁芯形状的磁脉冲发射天线能够测得 最强的磁场强度，例如选取图8a所示的磁脉冲发射天线作为测试对象时，在传感器坐标为X = 16、Z = 0时，能够测得最大的磁场强度大小为15.42高斯(Gs);选取图9b所示的工字型磁 脉冲发射天线作为测试对象时，在传感器坐标为X=16、Z = 0时，能够测得最大的磁场强度 大小为21.37高斯;选取图1 Id所示的磁脉冲发射天线作为测试对象时，在传感器坐标为X = 12、Z = 0时，能够测得最大的磁场强度大小为18.49高斯。
[0070]此外，再列举几组坐标情况下三种形状的磁脉冲发射天线的磁场强度进行比对： 当选取坐标为x = -16、z= 12时，测得图8a所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大 小为1.78高斯，测得图9b所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为2.22高斯， 测得图1 Id所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为2.19高斯；
[0071 ]当选取坐标为X = -12、Z = 8时，测得图8a所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信 号强度大小为3.48高斯，测得图9b所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为 4.16高斯，测得图lid所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为4.0高斯；
[0072]选取坐标为X = 4、Z = 0时，测得图8a所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强 度大小为8.9高斯，测得图9b所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为9.34高 斯，测得图1 Id所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为9.77高斯；
[0073]选取坐标为X = 8、Z = 8时，测得图8a所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强 度大小为2.76高斯，测得图9b所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为3.6高 斯，测得图lid所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为4.10高斯；
[0074]选取坐标为X=16、Z = 8时，测得图8a所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强 度大小为2.57高斯，测得图9b所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为4.10高 斯，测得图lid所示的磁脉冲发射天线发射的磁脉冲信号强度大小为3.59高斯。通过以上数 据进行对比能够验证本发明的观点，即针对传统的矩形片状磁芯的磁脉冲发射天线做出形 状的改变能够提升其发射的磁脉冲信号强度，在此不予赘述。
[0080]表格 3
[0081 ]同时参照图8b、图9c、和图lie所示，其分别示出了具有三种不同形状的磁芯的磁 脉冲发射天线中的线圈通静态稳恒电流时其长中轴线所在平面上的静态磁力线分布图，由 此可见，随着磁芯形状的改变，磁脉冲发射天线的长中轴线所在平面上的静态磁力线分布 也会随着改变，从而带来磁脉冲信号强度的改变。其中，图8b、图9c、和图11 e中横向坐标表 示的为X轴的坐标，纵向坐标表示的为Y轴的坐标。
[0082] 在本发明的一可选实施例中，沿增磁部11与线圈卷绕部10连接的侧边底部设置有 垂直于线圈卷绕部10的矩形表面的扩磁部。下面就本实施例中可能存在的几种情况进行进 一步的描述。
[0083] 实施例四
[0084] 参照图12a至12c所示，增磁部11与线圈卷绕部10相连共同构成了整体形状为矩形 片状的磁芯，且在增磁部11与线圈卷绕部10连接的侧边底部设置有垂直于线圈卷绕部10的 矩形表面的扩磁部12,在本实施例中，可以视为在图8a所示磁芯的基础上，在线圈卷绕部10 两侧的增磁部11底部还设置有扩磁部12。另外，还可以在基于实施例一、实施例二和实施例 三的情况下，在增磁部11底部额外增设扩磁部12，例如图13a和图13b所示，是针对图10d做 出的改进。
[0085]在本发明的一可选实施例中，线圈卷绕部10的一侧边与相邻侧边的长度比例为 1.5 ~3〇
[0086]在本发明的一可选实施例中，磁芯的厚度为0.05-0.7mm。经过反复实验论证发现， 在现有的驱动电路驱动下选用厚度为〇.2mm的磁芯为最佳，无论是从发射的磁脉冲信号强 度、发射信号的有效作用距离或其他有利于提高磁脉冲发射天线性能的因素来说，都能够 很好地满足对磁脉冲发射天线性能最大化的需求。表格4-表格6列出了在采用长方形磁芯 三种不同厚度下磁场强度情况，其中，表格4为选用0.08mm的磁芯在不同方位下所测得的磁 场强度，表格5为选用0.2mm的磁芯在不同方位下所测得的磁场强度，表格6为选用0.45mm的 磁芯在不同方位下所测得的磁场强度。需要说明的是，表格4-表格6所采用的测试规则与前 文所述的表格1-表格3的测试规则相同，具体在此不予赘述。
[0087] 经过将3组测得的数据进行对比可以得出，采用0.2mm厚度的磁芯的磁脉冲发射天 线在各个方位测得的磁场强度要大于采用〇. 〇8mm厚度和采用0.45mm厚度的磁脉冲发射天 线测得的磁场强度。例如发现在传感器坐标为X=16且Z = 0时，选取的3种厚度的磁芯的磁 脉冲发射天线能够测得最强的磁场强度。其中，〇.〇8mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的 最强磁场强度大小为16.48高斯，0.2mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的最强磁场强度大 小为17.28高斯，0.45mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的最强磁场强度大小为14.75高 斯。
[0088]此外，再列举几组坐标情况下三种形状的磁脉冲发射天线的磁场强度进行比对： 当选取坐标为X = -16、Z= 12时，0.08mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为 1.73高斯，0.2mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为2.13高斯，0.45mm厚度 磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为2.01高斯；
[0089] 当选取坐标为X = -12、Z = 8时，0.08mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强 度大小为3.37高斯，0.2mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为4.03高斯， 0.45mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为3.41高斯；
[0090] 当选取坐标为X = -12、Z = 8时，0.08mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强 度大小为3.37高斯，0.2mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为4.03高斯， 0.45mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为3.41高斯；
[0091] 当选取坐标为X = -8、Z = 4时，0.08mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度 大小为5.50高斯，0.2mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为6.48高斯， 0.45mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为6.37高斯；
[0092]当选取坐标为X=12、Z = 8时，0.08mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度 大小为2.98高斯，0.2mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为3.96高斯， 0.45mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为3.44高斯；
[0093]当选取坐标为X = 16、Z = 12时，0.08mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强 度大小为1.75高斯，0.2mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为2.58高斯， 0.45mm厚度磁芯的磁脉冲发射天线测得的磁场强度大小为1.85高斯。
[0094] 根据以上数据可以表明，无论是采用0.08mm还是0.45mm厚度磁芯的磁脉冲发射天 线，在主要方位上测得的磁场强度均要小于采用0.2mm厚度磁脉冲发射天线所测得的磁场 强度，能够证明本发明的观点，即磁脉冲发射天线的磁芯厚度为〇.2mm，能够获得最佳的技 术效果。
[0100] 表格 6
[0101] 在本发明的一可选实施例中，发射线圈的材料为银、铜、铝或合金。
[0102] 应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描 述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利 要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。
【主权项】
1. 一种磁脉冲发射天线，应用于移动支付设备中，用于发射磁脉冲信号以与读卡器进 行数据交互，其特征在于，所述磁脉冲发射天线包括磁芯和发射线圈，所述磁芯呈片状结 构，所述发射线圈以紧密相邻且不相互层叠的方式卷绕在所述磁芯的线圈卷绕部上;其中， 所述磁脉冲发射天线将移动支付设备生成的用于支付的支付报文通过磁脉冲信号的 方式发送到读卡器，由读卡器的磁头识别出磁脉冲标记化的支付报文并进行支付。2. 按照权利要求1所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁芯的线圈卷绕部为矩形 片状结构。3. 按照权利要求2所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁芯进一步包括设置在线 圈卷绕部两端的用于增强磁脉冲信号强度的增磁部。4. 按照权利要求3所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述线圈卷绕部与增磁部一体 设置。5. 按照权利要求3或4所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述增磁部与线圈卷绕部 相连的增磁部侧边的尺寸大于或等于与其相连的线圈卷绕部侧边的尺寸。6. 按照权利要求5所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述增磁部与线圈卷绕部相连 的增磁部侧边的尺寸大于或等于与其对边的尺寸。7. 按照权利要求3或4所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，沿所述增磁部与线圈卷绕 部连接的侧边底部设置有垂直于线圈卷绕部的矩形表面的扩磁部。8. 按照权利要求1至4任一或6所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁芯的厚度为 O.05~O.7mm。9. 按照权利要求8所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁脉冲发射天线将支付报 文通过磁脉冲信号的方式发射至读卡器的磁头的有效作用距离为0~7cm。10. 按照权利要求8所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁芯的饱和磁感应强度 为0.72~1.8T。11. 按照权利要求8所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁芯的有效导磁率大于 6 · 25mH/m〇12. 按照权利要求8所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁芯的矫顽力为0.16A/m ~16A/m〇13. 按照权利要求8所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁芯的材料包括镍基软 磁合金材料，所述镍基软磁合金材料含有36wt %~87wt %的镍。14. 按照权利要求9所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述磁脉冲发射天线的有效 工作温度为_35°C~88°C。15. 按照权利要求1至4任一所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述线圈卷绕部的一 侦_与相邻侧边的长度比例为1.5~3。16. 按照权利要求1至4任一所述的磁脉冲发射天线，其特征在于，所述发射线圈的材料 为银、铜、错或合金。
【文档编号】H01Q1/22GK105958206SQ201610438422
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】徐雄伟, 张亦农, 杨铁党, 任庆亮
【申请人】上海易码信息科技有限公司