CN102422483B - 为终端提供完全或部分射频功能性的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种向终端提供全部或部分射频功能性的设备，所述设备包括连接器(4)，用于连接终端和用于延伸天线的装置(5，6，8，9 11，13)，其能够折叠和/或展开和/或连接射频天线(2，2a)。所述装置特征在于所述延伸装置包括能够变形以匹配所述终端的内部和/或外部部分的形状的天线。

Description

为终端提供完全或部分射频功能性的设备

本发明涉及用于插入通信终端的NFC通信设备。

更具体地，本发明涉及使得可以不以射频接头而向终端提供功能性和/或不需要对终端(也即，移动电话)进行任何改造就可向终端提供NFC功能性的设备。

向SD型闪存卡提供NFC功能性已被提出以使移动电话装备其不具有的这类功能性。

这类设备不能获得令人满意的NFC操作，特别是就范围和/或通信可靠性和/或与其上构建目标基础结构的ISO/IEC 14443标准的兼容性而言，特别是在运输或银行业领域中，其中基础结构包括支付终端。

本发明的目的在于克服该缺陷。

本发明的原理包括给这样的射频设备提供具有折叠的和/或可伸长的和/或可拆装的天线。这样的天线应当被集成到小的物体中。其可手动和/或自动地展开，特别是通过使用拉环和/或弹性或弹簧复原装置。

本发明的目的因而是用于向终端提供完全或部分射频功能性的设备，该设备包括用于连接终端的连接器以及用于延伸天线的装置。

该设备的与众不同之处在于所述延伸装置包括具有可弯曲的天线，其使得其能够匹配所述终端内部和/或外部部分的形状以适配组成所述终端的子部件的几何或结构或各种结合线。

根据一特性，所述伸出装置包括在弹性丝周围设置的电线圈或用于实现与可拆卸天线的连接的连接器。

适配器卡可放置于终端中，且所述天线可被延伸，特别是伸出，而无需改造所述终端。

根据一个特性，所述天线包括可弯曲且绝缘的平面并且优选为薄衬底或支持体10，特别是由塑料或纸制成的，约80μm到0.5mm厚。

在本发明的一个实施例中，结合了NFC(射频)技术的便携设备被提供以弹性天线。

根据另一个实施例，所述天线为是伸缩的且可使用放置于弹性丝周围的线圈制成。

本发明提供简单的解决方案通过连接附加卡来让不具有集成的无接触技术的移动电话类的便携设备能够获得无接触的功能性。而且，该无接触功能符合上述ISO/IEC标准。

根据一个特性，所述设备具有全部或部分大智能卡的格式，特别是电连接。由此足以让所述终端包括智能卡连接器以被提供以符合ISO标准的射频功能性。

根据另一个实施例，所述设备包括用于连接可拆装天线的连接器。

根据一个特性，所述设备包括延伸标准格式的智能卡以容纳所述延伸装置的部分。

当阅读如下的说明并参考其所附附图，其它特点和优点将更加清楚地显现，其中：

图1示出根据本发明的设备的第一实施例；

图2示出天线的实施例；

图3示出在终端中使用的设备；

图4示出第一实施例的设备，其具有可缩回的天线；

图5示出根据本发明的设备的第二实施例；

图6示出根据本发明的设备的第三实施例。

在图1中，根据本发明的设备1包括射频天线2，并且用于向终端提供完全或部分射频功能性。更具体来说，该功能性具有NFC(近场通信)类型。

该设备可包括内存和/或处理器。该设备包括用于与终端6的物理接口连接的装置，其不具备射频功能。这样的终端另一方面包括用于接收该设备的接口或端口。在示例中，终端接口能够接收SD类型(Sandisk公司)的闪存卡。

具有各种形状因素和/或应用各种通信协议的其它大记忆存储设备或卡也可被本发明涵盖和/或替换示例设备，特别是MMC(“多媒体卡”)或具有CF(“紧凑闪存”)类型或甚至USB存储设备。

示例设备包括与SD卡适配的样式和连接以被插入到能够接收SD卡的终端6中的适配凹部中。

根据一个实施例的设备包括进行NFC射频通信所需的全部或部分功能性。该设备包括能够将射频信号转换为终端可以使用的信号的装置。

如果需要的话，该设备仅完成终端中已被提供的一部分功能性。特别是，该设备至少包括可伸出或伸缩天线的部分，其否则可被展开并直接连接到设备上的连接片。如果需要的话，该天线可连接不受通用标准影响的设备上的片。

根据本发明的一个特性，该设备包括天线延伸装置，这样的延伸装置可以展开和/或伸展该天线。也就是说，卡包括一个能够被伸展或展开的天线。作为替代方案，卡可包括装置13用于连接到外部天线(图6)。

在示例中，天线被放置于一个部分9，其位于卡3的背面，其与用于连接终端的连接片4相对。

天线2形成图中的圈，其可以通过设置于卡背部边缘3a上的的端口(未示出)从卡内伸展。

该天线可包括用于抓持天线的拉环6或把手(天线较刚性的部分)，其在天线被收回卡内时保持在卡外。该拉环可保持可接触，特别是在开口在卡的最大主要表面之一上的凹部7中。

该卡还可包括用于收回天线的装置。根据一个实施例，该卡可包括连接到卡内一个或多个线圈8的微型可缩回的曲柄(未示出)。该延伸装置可手动致动。传导轨道或元件可连接被连接到线的该线圈的传导轴，以将线圈连接到所有或部分的卡或终端的附加射频装置。

作为曲柄的替代，根据另一个更加自动化的实施例，延伸装置包括弹性复原装置或可缩回装置。其可包括适用于该目的并耦合到线圈的已知类型的复原弹簧或扭曲弹簧。

根据另一个实施例，该天线被设计可伸缩或伸出。

该天线延伸装置可包括或建立与弹性丝5E相关联的电线圈。如图2所示，天线丝5可包括在例如放置于线圈中心的线或弹性绳5E周围缠绕的导线制成的螺线管。在示例中，天线包括铜线，具有小于80μm的截面并围绕螺线管中的以箭头5E标记的可伸展的弹性线丝缠绕。

铜线的线圈形成结合的螺旋形的螺线管5(图2)。当线丝被拉长时，铜螺线管伸展同时绕圈不再结合。当线丝被完全伸展时，天线到达其最终的电磁特性。该丝可被放置于在卡的背面上开口的卡的凹部中。天线被释放时，螺线管5被容纳在该凹部中。

在使用中，天线可被固定在支撑物上以对其稳定，特别是使用粘合剂。

作为替代方式，如果如此要求的话，可使用(如果需要的话)固定颗粒来在终端上或终端周围固定天线。天线的弹性可足以将其保持在来自卡的终端的周围。天线的一个或多个绕圈可被提供在终端外壳周围。终端周围放置的天线的弹性还使得可以在卡被插入到在外壳外部开口的槽中时将卡固定在终端中。

在图3中，卡被插入终端6中。其优选从终端外壳中突出。

在一替代方案中，卡位于由2片外罩组成的终端外壳中。在这些情况下，线必须足够细以在两片外罩相连处从外壳中伸出而不成为外罩接合的障碍。

可替代地，在与另一外罩组装之前，使用粘结颗粒将天线固定在可拆装的一个外罩中。

在图4中，卡可仅包括一个线圈8，当天线被缩回时，柄状物或拉环6回复到卡背面的凹部7中。由此SD型的内存卡的外部样式不受影响。

在图5中，设备的另一个实施例被示出。事实上，这是SD型大存储卡，其背部，与连接4相对，包括外壳的延伸9。这样的延伸9增加卡的长度和/或宽度和/或厚度而不影响其插入终端。

这样的延伸包括用于缩回或回卷天线的装置8，在该例中更具体地是两个线圈8。延伸9可具有使其可以包括特别是已经替代线圈8的螺线管5的尺寸。这样的延伸可包括其它通信接口或卡连接器，特别是用于WIFI，WLAN局域网连接的，以作为NFC通信的补充或替代。

在图6中根据另一实施例的本发明的设备3a包括用于连接射频天线2a的连接器13或另一通信接口，其为可拆卸的。

天线2a包括连接器12以连接到卡。其包括优选是可弯曲且绝缘的平面以及优选是薄的衬底或支持体10，特别是由塑料或纸制造。

本实施例使得可以增加卡的通信能力同时如果不使用NFC功能则提供对天线的拆卸。

卡还可包括具有减小的尺寸的内部天线但还提供增加了NFC性能的可能性，同时提供到另一个可拆卸天线的连接。优选地，天线的连接自动断开减小的尺寸的天线。

天线可使用胶带或其它方式固定在终端上，特别是外壳内部或外壳外部。

天线可使用应用电子标签技术的有线技术(使用电线或蚀刻或通过丝网印刷获得)制造。

天线可包括可弯曲部分11，其用于连接线圈和天线连接器12以帮助与卡的连接，并且如果需要的话，实现对天线向终端盒外部的重导向。该部分可具有扁线层的形状，特别是由塑料制得的，几个毫米宽(3-10mm)并且极薄(例如80μm到0.5mm的数量级)，以通过电话外壳的两片外罩的接头或接口。由于其薄和可弯曲的特性，天线可通过匹配或遵从其形状而匹配表面变化。如果需要，支持体小于80μm或基本上与天线一样厚。

天线和/或衬底匹配或完全适配外壳的表面。例如，拉环可在室温23℃时以小于2.5mm曲率半径折叠而没有损坏(折断天线和/或衬底)的危险。衬底可由PET，PP，PE，纸制成，而天线可由铝或铜或导电油墨制成。

该设备可由此通过用于通信终端的内存卡或内存卡连接器成为射频适配器。

根据本发明的其它方面，当天线为线时，后者可由用户根据所需射频信号发送/接收性能围绕终端外壳缠绕一或多圈。

天线最好在终端较大的外围包围终端，由此可以在内部以至少一圈提供较大的射频耦合表面。例如，如果移动电话具有包括外围边缘的外壳，该外围边缘具有小于外壳的宽度和长度的厚度，天线可沿着其边缘缠绕该外壳。必要时，外壳的边缘被提供使得可以固定缠绕天线的纵向的内部或外部肋条。外罩被以某种方式用作线圈支持物。

作为替代方案，外罩包括用于内在地或外在地将天线固定在外罩外围的凹口或装置，以缠绕一或多圈。外罩还可由包围终端的透明外罩组成。

根据另一个方案，电池在其边缘被提供以纵向肋条或其他装置以固定天线，例如旁路手指(by-passing fingers)或凹口，特别是放置于四角或通过电池的厚度所导向的边缘以实现围绕所述手指的缠绕。该边缘可包括用于引导和/或保持线在位置的一个或多个凹口。

根据另一个替代方案，线围绕电池容器缠绕，该电池容器包括平行于电池的边的壁，线被直接缠绕在位于容器外的壁的侧面和壁之间以及一个或多个外罩内部。

如果需要，电池触点被再导向到外部由此形成的天线的线圈。固定装置或肋条可被放置于电池上以使得线不会延伸到电触点上且不会变成电池连接到终端的障碍。例如，绕圈可以在基本上平行于电池主平面的平面上延伸或形成螺旋形，其轴垂直于电池的主平面，其避开触点，特别是在触点之上或之下。

另一方面，在卡上具有连接器使得可以选择天线，其形状被适配于终端的形状，特别是根据终端中卡的位置。事实上，如果卡在终端中转动90度，从一个终端到另一个，不极度扭曲天线或连接拉环可能的话在终端中天线的优化放置可能将是不再可能的，即使后者是可弯曲的。

由于其可弯曲或弹性的特点，天线具有能够包围终端的外表面或外部部分的优点。根据一个替代方案，由于其薄和可弯曲的特点，天线可被设置于终端的内部和/或外部并且适配于各种现有的终端形状。

连接拉环的可弯曲和薄的特点使得其可以完全自由地在卡输出处重导向天线，并且特别是穿过外壳和适配器卡插槽的盖板或遮板。天线由此较少地暴露在外部，为了美观的原因，还可较少的暴露在可能的机械卡住钩挂。天线或至少拉环的薄和可弯曲的特点使得其可以，如果需要的话，通过穿过形成终端外壳的外罩的接合处或接口重导向外壳内的天线。拉环可基本上和线一样厚，例如80μm的或更小的数量级。最好拉环可以简单地由连接线制成，至少在外罩或遮板和外壳之间的通道上。

更加精确地来说，当设备(或卡)被放置在具有外壳的终端中，该外壳包括具有用于连接或组装到外壳的表面的可移除的封面或遮板或盖子时，特征在于天线包括延伸穿过所述连接表面的电连接部分从而使得不需要对终端进行任何改造天线就可以从其容置凹部穿过连接表面延伸到另一个空间。组装操作运用或某些外罩的弹性被利用以使天线连接线部分从那里穿过。

虽然图6提供了可拆卸连接器，天线可连接到具有或不具有可拆卸连接器的卡。所述卡可为任意卡，特别是用户标识卡或M2M模块。

Claims (2)

1.一种用于向终端提供射频功能性的设备，所述设备采用卡的格式，所述设备包括连接器（4）和天线延伸装置(5, 6, 8, 9 11, 13)，所述连接器用于连接终端，所述天线延伸装置(5, 6, 8, 9 11, 13)具有配置在所述卡的格式的外部的可弯曲的天线，

其特征在于，所述可弯曲的天线采用终端或终端的子部分的内部和/或外部的形状，从而适配终端的几何形状或外形。

2.根据权利要求1所述的用于向终端提供射频功能性的设备，其特征在于所述设备包括用于实现连接到可拆卸天线（2a）的连接器；或者所述天线延伸装置包括围绕弹性丝设置的电线圈。

3.根据权利要求1所述的用于向终端提供射频功能性的设备，其特征在于所述天线包括可弯曲的且绝缘的平面。

4.根据权利要求3所述的用于向终端提供射频功能性的设备，其特征在于所述可弯曲的且绝缘的平面是薄衬底或支持体（10）。

5.根据权利要求3所述的用于向终端提供射频功能性的设备，其特征在于所述可弯曲的且绝缘的平面是由塑料或纸制成的，80μm到0.5mm厚。

6. 根据权利要求1所述的用于向终端提供射频功能性的设备，其特征在于其具有大智能卡的格式。

7. 根据权利要求1所述的用于向终端提供射频功能性的设备，其特征在于其包括延伸智能卡的标准格式以容纳所述天线延伸装置的部分。

8. 根据权利要求1所述的用于向终端提供射频功能性的设备，所述设备被放置于提供有电池的终端中，其特征在于所述天线围绕所述电池的边缘而缠绕。

9. 根据权利要求8所述的用于向终端提供射频功能性的设备，其特征在于所述电池包括用于在其边缘上固定或引导所述天线的装置。

10. 根据权利要求1所述的用于向终端提供射频功能性的设备，所述设备被放置于提供有电池并且包括外壳的终端中，所述外壳具有可移除的封面或遮板，所述封面或遮板具有与外壳连接或组装的表面，天线包括延伸穿过该与外壳连接或组装的表面的电连接部分。