专利名称：一种磁芯天线、sim卡及移动通信终端的制作方法
一种磁芯天线、SIM卡及移动通信终端技术领域
本发明属于射频通信领域，尤其涉及一种磁芯天线、SIM卡及移动通信终端。
背景技术：
NFC(Near Field Communication,近距离无线通讯)是一种非接触式自动识别技术，目前NFC逐渐成为移动非接触应用的主流技术；NFC标签天线采用绕线式天线，根据需求不同绕线的圈数也不同，其面积总体来说相对较大；NFC标签天线和NFC读卡器天线的结构相同。如图IA所示，在读卡器和NFC标签工作时，垂直于天线平面方向3的电磁信号最强，方向4的电磁信号最弱；为了保证NFC标签与读卡器之间的数据交换比较好，必须将读卡器天线在工作时其最强电磁信号区域与NFC标签天线工作时电磁信号最强区域正交或大致正交，即NFC标签平面I与读卡器天线平面2平行放置或大致平行放置，且NFC标签平面I要放置在读卡器天线平面2的正上面或正下面，才能顺利的完成数据交换。
当NFC标签平面I与读卡器天线平面2之间非平行，而是呈一定角度a时，如图 IB所示，特别是角度较大时，NFC标签与读卡器之间的数据交换效果较差，甚至不能进行数据交换；另外，如图IC所示，当NFC标签平面I在读卡器天线平面2的前边、后边、左边或右边时，NFC标签与读卡器之间不能进行交换数据。
综上所述，NFC标签必须与读卡器天线平行或者大致平行，且处在其正上方或正下方才能有效地完成数据交换，即NFC标签水平放置，垂直于读卡器天线电磁最强信号方向时数据交换最顺利。这种NFC标签在使用时对NFC标签天线有明显的方向性要求，这限制了 NFC标签使用的灵活性，从而使支付装置多方位使用受到限制，导致支付装置数据交换不灵活，并且现有的NFC标签天线所占的面积交大，不利于NFC标签小型化需要。发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种磁芯天线，旨在解决现有的NFC标签天线必须与读卡器天线平行或者大致平行，且处在其正上方或正下方才能完成数据交换；使得NFC 标签天线有明显的方向性要求，导致其使用受限制、不灵活的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种磁芯天线，包括主磁芯；设置于所述主磁芯上的第一天线线圈；以及与所述主磁芯的一端的端部连接的辅助磁芯单元；所述辅助磁芯单元包括n个依次连接的辅助磁芯，所述n为大于等于I的自然数；所述主磁芯与所述辅助磁芯单元构成的整体呈弯曲状。
更进一步地，所述辅助磁芯单元与所述主磁芯成夹角连接或弧形连接。
本发明实施例的目的还在于提供一种磁芯天线，包括主磁芯；设置于所述主磁芯上的第一天线线圈；以及分别与所述主磁芯的两端的端部连接的两个辅助磁芯单元；每个辅助磁芯单元包括n个依次连接的辅助磁芯，所述n为大于等于I的自然数；所述主磁芯与所述两个辅助磁芯单元中的任意一个辅助磁芯单元构成的整体呈弯曲状。
更进一步地，一个辅助磁芯单元与所述主磁芯的一端的端部成夹角连接或弧形连接；另一个辅助磁芯单元与所述主磁芯的另一端的端部成夹角连接或弧形连接。
更进一步地，所述主磁芯或所述辅助磁芯为直线型、弧型、弯折型、Y型或X型。
更进一步地，所述辅助磁芯上设置有第二天线线圈；所述第二天线线圈与所述第一天线线圈串联连接或并联连接。
更进一步地，所述磁芯天线工作在13. 56MHZ频率上。
本发明实施例的目的还在于提供一种装置，该装置包括上述的磁芯天线。
本发明实施例的目的还在于提供一种SM卡该SM卡包括上述的磁芯天线。
本发明实施例的目的还在于提供一种移动通信终端，该移动通信终端包括上述的 SM卡。
本发明实施例提供的磁芯天线采用主磁芯以及与主磁芯的端部连接的一个或多个辅助磁芯，其整体结构呈弯曲状；使得该磁芯天线接收信号的方向不受限制，使用灵活方便；且该磁芯天线占用面积小，便于小型化。
图I是现有技术提供的NFC标签天线与读卡器天线的位置关系示意图IA中，NFC标签天线位于读卡器天线的正上方；
图IB中，NFC标签天线与读卡器天线成a角放置；
图IC中，NFC标签放置在读卡器的前边、后边、左边或右边；
图2是本发明第一实施例提供的磁芯天线的结构示意图3是本发明第一实施例提供的磁芯天线中主磁芯与辅助磁芯单元之间连接的示意图；其中，图3A表示主磁芯与辅助磁芯单元之间成夹角P连接；图38表示主磁芯与辅助磁芯单元之间成弧形连接；
图4是本发明第一实施例提供的主磁芯和辅助磁芯的结构示意图；其中，图(a)中磁芯为直线型；图(b)中磁芯为弯折型；图(C)中磁芯为Y型；图(d)中磁芯为X型；图(e) 中磁芯为直线型与X型的组合；图(f)中磁芯为弧形；图(g)中磁芯为弧形与直线型的组合；图(h)中磁芯为弧形与弯折型的组合；图(i)中磁芯为弧形与X型的组合；图(k)中磁芯为弧形与弧形的组合；
图5是本发明第二实施例提供的磁芯天线的结构示意图6是本发明实施例提供的SIM卡与读卡器的位置关系示意图7是本发明实施例提供的手机中SIM卡与读卡器的位置关系示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图2示出了本发明第一实施例提供的磁芯天线的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下
磁芯天线包括主磁芯5、第一天线线圈51和辅助磁芯单元6 ;其中第一天线线圈 51设置于主磁芯5上；辅助磁芯单兀6与主磁芯5的一端的端部连接；辅助磁芯单兀6包括n个依次连接的辅助磁芯，n为大于等于I的自然数；辅助磁芯单元6与主磁芯5构成的整体呈弯曲状。该磁芯天线中主磁芯5与辅助磁芯单元6必须有一定的弯曲，其整体结构呈弯曲状，该辅助磁芯单元6在磁芯天线中的作用是加强磁通量。另外，采用上述结构可以使得NFC标签中天线所处的面积变小，从而减小了 NFC标签的总面积。需要说明的是在本发明实施例中，主磁芯与辅助磁芯单元都是一个相对的概念，主磁芯与辅助磁芯单元可以互换。
在本发明第一实施例中，辅助磁芯单元6与主磁芯5之间可以成夹角连接，主磁芯 5与辅助磁芯单元6之间的夹角P可以为直角、锐角或钝角；如图3A所示，夹角P的范围 0 < ^ <180°或180° < ^ < 360° ;辅助磁芯单元6与主磁芯5之间还可以成弧形连接，如图3B所示。
在本发明实施例中，主磁芯5可以为直线型、弧型、弯折型、Y型或X型；为了适应不同的终端结构，辅助磁芯单元6可以为直线型磁芯、弧型磁芯、弯折型磁芯、Y型磁芯或X 型磁芯中的一种或者任意种的组合。当磁芯为直线型时，可以选用圆柱体磁芯或长方体磁芯；当磁芯为弧型时，可以选用椭圆体磁芯。图4示出了本发明实施例提供的主磁芯和辅助磁芯的结构；具体地图(a)中磁芯为直线型；图(b)中磁芯为弯折型；图(c)中磁芯为Y 型；图(d)中磁芯为X型；图(e)中磁芯为直线型与X型的组合；图(f)中磁芯为弧形；图 (g)中磁芯为弧形与直线型的组合；图(h)中磁芯为弧形与弯折型的组合；图(i)中磁芯为弧形与X型的组合；图(k)中磁芯为弧形与弧形的组合。
在本发明实施例中，为了适应磁芯天线在其使用装置中安装位置不同，有利于电磁信号传输，从而达到更好的效果，在辅助磁芯单元6上可以设置有第二天线线圈61，具体地，辅助磁芯单元6上可以全部设置有天线线圈，也可以部分设置有天线线圈。作为本发明的一个实施例，根据具体的应用场合需要，第二天线线圈61与第一天线线圈51可以串联连接，也可以并联连接。
在本发明实施例中，辅助磁芯单元6上也可以不设置天线线圈；当辅助磁芯单元 6上没有天线线圈时，该辅助磁芯单元6只作为传导电磁信号的介质，电磁信号在辅助磁芯单兀6的传输效果比在空气中要好很多，辅助磁芯单兀6起到引导电磁信号传输的重要作用，使得传输速度快、密度大，损耗低。
图5是本发明第二实施例提供的磁芯天线的结构示意图；为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下
磁芯天线包括主磁芯5、第一天线线圈51和辅助磁芯单元6 ;其中第一天线线圈 51设置于主磁芯5上；辅助磁芯单元6和7分别与主磁芯5的两端的端部连接；辅助磁芯单元6和7均包括n个依次连接的辅助磁芯，n为大于等于I的自然数；主磁芯5与辅助磁芯单元6构成的整体呈弯曲状；主磁芯5与辅助磁芯单元7构成的整体也呈弯曲状。
在本发明第二实施例中，辅助磁芯单元6与主磁芯5的一端的端部之间可以成夹角连接，也可以弧形连接；辅助磁芯单元7与主磁芯5的另一端的端部之间可以成夹角连接，也可以成弧形连接。
本发明第二实施例与第一实施例的唯一区别是在第一实施例的基础上，主磁芯5 的另一端的端部连接另一个辅助磁芯单元7 ;辅助磁芯单元7的结构可以跟辅助磁芯单元6 的结构相同；为了节省篇幅，在此不再赘述与第一实施例相同的结构。
本发明实施例提供的磁芯天线可以应用于存储卡、SIM卡、个人身份识别卡、智能卡或U盘中，采用本发明实施例提供的磁芯天线可使得包括该磁芯天线的装置小型化，同时还使得该磁芯天线在工作时方向具有灵活性。为了更进一步的说明，如图6所示，现以磁芯天线工作在13. 56MHZ频率，并将该磁芯天线安装在SIM卡中为例，详述如下
穿过主磁芯5的轴线沿着辅助磁芯单元6路径方向52上的电磁信号较强，主磁芯 5的轴线向外的方向53上的电磁信号较弱；当读卡器8设置在SIM卡7的左方且读卡器8 的天线与SM卡7或SM卡7中的磁芯天线平面呈一定角度时，读卡器8与SM卡7之间可以有效的进行数据交换；从而解决了现有技术中读卡器须要与SIM卡平行或大致平行才能进行数据交换的问题。
本发明实施例提供的SIM卡可以应用于任何移动通信终端中，为了更进一步的说明，如图7所示，移动通信终端以手机9为例，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下
根据SM卡在手机中的具体安放位置的需要磁芯天线在SM卡中的设置方式可灵活变换，将本发明实施例提供的磁芯天线安装在SIM卡中，无论SIM卡安装在手机中A、B、C 或D中任意一个位置，磁芯天线的左右两侧均有较强的信号。当装有磁芯天线的SIM卡安装在A或B所示的位置时，当辅助磁芯周围无阻碍电磁信号传输介质的情况下，辅助磁芯直接用来引导电磁信号传递，电磁信号通过主磁芯和辅助磁芯与读卡器发出电磁信号数据交换；当装有磁芯天线的SM卡安装在C或D所示的位置时，其中C3和D3表示主磁芯，Cl、 C2、Dl和D2表示辅助磁芯，辅助磁芯Cl、辅助磁芯C2、辅助磁芯D1、和辅助磁芯D2均可以引导电磁信号传递；读卡器会根据使用时的具体环境适应性的选择合适的电磁信号的传输路径，当辅助磁芯Cl或辅助磁芯Dl旁边无阻碍电磁信号传输介质的情况下，会优先选择从辅助磁芯C I和主磁芯C3、辅助磁芯Dl和主磁芯D3传输电磁信号；当辅助磁芯Cl或辅助磁芯Dl旁边有阻碍电磁信号传输介质的情况下,会选择从辅助磁芯C2和主磁芯C3、辅助磁芯D2和主磁芯D3或从主磁芯C3、主磁芯D3及空气中传输电磁信号。将包含上述磁芯天线的SIM卡安装在手机9中，使得该手机9刷卡方向灵活，并不限制在某一特定方向，且效果较好，当手机9与读卡器呈一定角度，且手机9在读卡器的侧面、前面、后面、左面或右面时均可以正常刷卡，从而增加刷卡的灵活性。
本发明实施例提供的磁芯天线采用主磁芯以及与主磁芯的端部连接的一个或多个辅助磁芯，其整体结构呈弯曲状；使得该磁芯天线接收信号的方向不受限制，使用灵活方便；且该磁芯天线占用面积小，便于小型化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种磁芯天线，其特征在于，包括主磁芯；设置于所述主磁芯上的第一天线线圈；以及与所述主磁芯的一端的端部连接的辅助磁芯单元；所述辅助磁芯单元包括n个依次连接的辅助磁芯，所述n为大于等于I的自然数； 所述主磁芯与所述辅助磁芯单元构成的整体呈弯曲状。
2.如权利要求I所述的磁芯天线，其特征在于，所述辅助磁芯单元与所述主磁芯成夹角连接或弧形连接。
3.一种磁芯天线，其特征在于，包括主磁芯；设置于所述主磁芯上的第一天线线圈；以及分别与所述主磁芯的两端的端部连接的两个辅助磁芯单元；每个辅助磁芯单元包括n个依次连接的辅助磁芯，所述n为大于等于I的自然数； 所述主磁芯与所述两个辅助磁芯单元中的任意一个辅助磁芯单元构成的整体呈弯曲状。
4.如权利要求3所述的磁芯天线，其特征在于，一个辅助磁芯单元与所述主磁芯的一端的端部成夹角连接或弧形连接；另一个辅助磁芯单元与所述主磁芯的另一端的端部成夹角连接或弧形连接。
5.如权利要求2或4所述的磁芯天线，其特征在于，所述主磁芯或所述辅助磁芯为直线型、弧型、弯折型、Y型或X型。
6.如权利要求I或3所述的磁芯天线，其特征在于，所述辅助磁芯上设置有第二天线线圈；所述第二天线线圈与所述第一天线线圈串联连接或并联连接。
7.如权利要求I或3所述的磁芯天线，其特征在于，所述磁芯天线工作在13.56MHZ频率上。
8.一种装置，其特征在于，所述装置包括权利要求I或3所述的磁芯天线。
9.一种SM卡，其特征在于，所述SM卡包括权利要求I或3所述的磁芯天线。
10.一种移动通信终端，其特征在于，所述移动通信终端包括权利要求9所述的SM卡。
全文摘要
本发明适用于射频通信领域，提供了一种磁芯天线、SIM卡及移动通信终端；该磁芯天线包括主磁芯；设置于主磁芯上的第一天线线圈以及与主磁芯的一端的端部连接的辅助磁芯单元；辅助磁芯单元包括n个依次连接的辅助磁芯，n为大于等于1的自然数；主磁芯与所述辅助磁芯单元构成的整体呈弯曲状。本发明提供的磁芯天线采用主磁芯以及与主磁芯的端部连接的一个或多个辅助磁芯，其整体结构呈弯曲状；使得该磁芯天线接收信号的方向不受限制，使用灵活方便；且该磁芯天线占用面积小，便于小型化。
文档编号H01Q1/36GK102544730SQ20111044405
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者程振 申请人:深圳市江波龙电子有限公司