CN104218298B - 一种nfc天线组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种NFC天线组件，包括壳体、天线线路和连接器，所述连接器包括配套的连接器公端和连接器母端；所述天线线路与连接器公端为一体结构，并集成于壳体上；所述连接器母端与连接器公端之间为卡扣连接，且天线与连接器母端之间通过连接器公端电连接。本发明提供的NFC天线组件，通过连接器将天线信号引出，使得NFC天线与外面主板的位置可自由排布，不存在安装位置局限；同时连接器的公端与母端之间是卡扣连接，能有效保证连接的可靠和稳定性，不会轻易松动，有效保证了信号的传输。

Description

一种NFC天线组件

技术领域

本发明属于近场通讯（NFC，near field communication）领域，具体涉及一种NFC天线组件。

背景技术

由于无线通讯技术的发展，电子产品越来越重视信号的接收/传送质量要求，且使用者对于电子产品要求轻、薄、短、小等特性，再加上高度整合的特性要求，以达到小型化、多功能的操作目的。而天线的效能成为影响无线通讯质量重要的一环，各种无线通讯系统的天线，依照不同的应用而有不同的特性需求，如为了便于携带及美观，移动电话内可设有移动通讯、定位、数字电视、无线局域网等单功能或多功能天线。目前业界致力于降低各种移动天线的尺寸，以节省装置成本并达到移动通讯装置的小型化。

目前拥有NFC功能的移动通讯设备越来越多，比如手机、笔记本。而在通讯过程中，设备内的金属部件会干扰NFC天线，使NFC天线发出的电磁波被金属吸收而产生涡流损耗，从而影响通讯距离。NFC天线是近场通讯，一般通讯距离在10cm以内，而且很容易受到金属材料的干扰。因此NFC天线的布置区域和位置十分有限。传统的NFC天线一般是采用FPC（柔性线路板）表面覆盖吸波材结构形成，将整个天线结构整体贴在电子产品（例如手机）的后壳部位，裸露出渡过金的馈电点，馈电点的位置设在恰好与PCB板上的弹片或探针相接触导通。

该传统的NFC天线结构中，FPC上镀金馈电点与主板之间采用弹片或探针相连的方式，其接触电阻很不稳定；而且在使用一段时间后，由于后壳经常拆卸，会导致弹片或探针松动，造成接触不良，甚至无法使用NFC功能。同时，该NFC天线结构中需要考虑后壳上天线可放置的空间、主板上馈电点的位置、 避开金属及其他元器件的干扰、用户操作习惯等等，限制因素很多，大大局限了产品的整体布局。同时FPC的厚度较大，难以实现小型化。

发明内容

本发明解决了现有技术中的NFC天线采用弹片或弹针容易接触不良且安装位置局限较大的技术问题。

本发明提供了一种NFC天线组件，所述NFC天线组件包括壳体、天线线路和连接器，所述连接器包括配套的连接器公端和连接器母端；

所述天线线路与连接器公端为一体结构，并集成于壳体上；所述连接器母端与连接器公端之间为卡扣连接，且天线与连接器母端之间通过连接器公端电连接。

本发明提供的NFC天线组件，通过连接器将天线信号引出，使得NFC天线与外面主板的位置可自由排布，不存在安装位置局限；同时连接器的公端与母端之间是卡扣连接，能有效保证连接的可靠和稳定性，不会轻易松动，有效保证了信号的传输。

附图说明

图1是本发明提供的NFC天线组件的壳体、天线线路与连接器公端的结构示意图。

图2是本发明提供的NFC天线组件中天线公端与天线线路的局部A放大示意图。

图3是本发明提供的NFC天线组件中天线公端与天线线路的连接关系的俯视示意图。

图4是本发明提供的NFC天线组件中天线公端与天线线路的连接关系的剖面示意图。

图5是本发明提供的NFC天线组件中天线母端的结构示意图。

图6是本发明提供的NFC天线组件中天线母端的剖面示意图。

图中，100——壳体，200——天线线路，300——连接器公端，400——连接器母端；

201——天线线路200的第一端，202——天线线路200的第二端；301——底座，302——第一馈电端，303——第二馈电端；401——连接端，402——同轴导线；

3020——第一覆铜层，3021——柱状基体，3030——第二覆铜层，3031——圆环基体，3032——圆环基体3031上的凹陷；4011——外导电层，4012——内导电层，4013——绝缘层；4021——同轴外导电线，4022——同轴内导电线，4023——同轴绝缘层。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

如图1所示，本发明提供了NFC天线组件，其包括壳体100、天线线路200和连接器，所述连接器包括配套的连接器公端300和连接器母端400。

如图1或图2所示，所述天线线路200与连接器公端300为一体结构，并集成于壳体100上。而连接器母端400与连接器公端300之间为卡扣连接，且天线线路200与连接器母端400之间通过连接器公端300电连接。

具体地，如图1-4，所述连接器公端300包括底座301，所述底座301上设有第一馈电端302和第二馈电端303，所述天线线路的两端分别与第一馈电端302、第二馈电端303电连接。具体地，如图2或图3所示，天线线路200的两端分别为第一端201和第二端202，其中第一端201与第一馈电端302电连接，而第二端202与第二馈电端303电连接。

如图2或图3所示，所述第一馈电端302为圆柱形，第二馈电端303为圆环形，且第二馈电端303分布于第一馈电端302的外围。其中，第一馈电端302包括柱状基体3021和位于柱状基体3021表面的覆铜层（即第一覆铜层3020），而第二馈电端303包括圆环基体3031和位于圆环基体3031外表面的覆铜层（即第二覆铜层3030）。如前所述，天线线路200的第一端201与第一馈电端302电连接，即与第一馈电端302上柱状基体3021表面的第一覆铜层3020电连接；而天线线路200的第二端202则与第二馈电端303电连接，即与第二馈电端303上圆环基体3031上外表面的第二覆铜层3030电连接。

本发明中，所述第一馈电端302的柱状基体3021以及第二馈电端303的圆环基体3031均为绝缘基体，包括底座301也可采用绝缘基材。因此，本发明中，底座301、柱状基体3021以及圆环基体3031可通过一次注塑成型得到，即在壳体100上一次注塑成型连接器公端300的底座301、第一馈电端302的柱状基体3021和第二馈电端303的圆环基体3031。更优选情况下，底座301、柱状基体3021以及圆环基体3031可连同壳体100整体一起注塑成型得到。

作为本发明的一种优选实施方式，所述天线线路200、柱状基体3021表面的第一覆铜层3020和圆环基体3031表面的第二覆铜层3030均可通过激光辐射后化学镀铜形成，即天线线路200为激光覆铜线路，但不局限于此。采用本发明的优选实施方式，可保证天线线路200的高精密度，同时使得天线线路200的第一端201与第一覆铜层3020形成一体结构，同时天线线路200的第二端202与第二覆铜层3030形成一体结构，使得天线线路200的两端与两个馈电点之间良好的接触导通，保证信号的传输。

其中，激光辐射后化学镀铜的具体方法为本领域技术人员所公知，此处不再赘述。优选情况下，所述激光辐射时的蚀刻厚度为0.02~0.1mm。即在所需覆铜部分通过激光加工出深度为0.02~0.1mm的凹槽，然后再进行化学镀铜处理。化学镀铜后还可根据需要进行电镀等其它常规覆铜步骤，本发明没有特殊限定。优选情况下，所述柱状基体3021表面的覆铜层（即第一覆铜层3020）、圆环基体3031外表面的覆铜层（即第二覆铜层3030）以及天线线路200的厚度各自独立地为10~40微米。而对于天线线路200的宽度分别，本发明则没有特殊限定，可根据实际需要进行天线图形布线设计。

如图2-4所示，圆环基体3031上与天线线路200的对应位置设有凹陷3032。天线线路200的第一端201从壳体100上延伸至底座301上，并从底座301上延伸至圆环基体3031的凹陷3032内，然后延伸至圆环基体3031内部的柱状基体3021上，最后与柱状基体3021上的第一覆铜层3020电连接。而天线线路200的第二端202从壳体100上延伸至底座301上，然后从底座301上直接延伸至圆环基体3031的外表面，并与圆环基体3031外表面的第二覆铜层3030电连接。通过该凹陷3031的设置，可有效保证穿过圆环基体3031的天线线路（包括天线线路200的第一端201和其它围绕连接器公端300走线的所有天线线路）低于圆环基体3031外表面的天线线路（即天线线路200的第二端202），从而在后续装配连接器母端400后，可有效防止连接器母端400的外导电层4011与凹陷3031内的天线线路接触。

需要指出地是，本发明中，天线线路200是分布于壳体100的整个表面的，在其围绕壳体100的四周环绕走线过程中，为便于其走线布局，发明人将天线线路的弯曲绕线部分设置在连接器公端300附近，具体如图3所示，除了天线线路200的第一端201、第二端202分别与第一覆铜层3020、第二覆铜层3030电连接之外，天线线路的其它绕线部分在穿过连接器公端300时，需防止其与第一覆铜层3020、第二覆铜层3030电连接。因此天线线路200的绕线部分在经过圆环基体3031时，其分布于圆环基体3031上的凹陷3032内，需保证其既不能与圆环基体3031上的第二覆铜层3030接触，也不能太过凸出、避免后续与连接器母端400的外导电层4011接触。而天线线路200的绕线部分在经过柱状基体3021上，需绕开柱状基体3021进行布线，防止其与第一覆铜层3020电连接。

作为本发明的另一种实施方式，也可通过在连接器公端300的底座301或者壳体100上打孔（附图中未示出），然后天线线路200在绕线时穿过该孔，在壳体100的背面走线，然后再绕回来的方式，实现天线线路200的绕线过程，即采用在壳体100的双面走线，中间过孔连接。

如图5和图6所示，所述连接器母端400包括用于与连接器公端300连接的连接端401、以及与连接端401电连接的同轴导线402。

其中，连接端401包括用于与第一馈电端302电连接的外导电层4011和用于与第二馈电端303电连接的内导电层4012，外导电层4011与内导电层4012之间设有绝缘层4013。而同轴导线402则包括与外导电层4011电连接的同轴外导电线4021、与内导电层4012电连接的同轴内导电线4022、以及位于同轴外导电线4021与同轴内导电线4022之间的同轴绝缘层4023。

如图4所示，外导电层4011分布于内导电层4012的外围，其具体形状与连接器公端300上的柱状基体3021和圆环基体3031的形状分别匹配。即连接器公端300与连接器母端400之间则通过连接端401与柱状基体3021、圆环基体3031之间的按扣式卡接方式，实现二者的导通，从而可将天线线路200的两端分别通过同轴外导电线4021、同轴内导电线4022导出，而同轴导线402的整体长度和形状可根据实际需要进行相应选择，其另一端即可延伸至PCB主板上，并与PCB主板上的公端相连，从而实现天线信号的输出。

通过同轴导线402的设置，使得天线线路200与PCB主板的位置可任意排布，不互相牵制，手机的整体布局也不再受到限制。

综上所述，本发明提供的NFC天线组件，通过连接器将天线信号引出，使得NFC天线与外面PCB主板的位置可自由排布，不存在安装位置局限；同时连接器的公端与母端之间是卡扣连接，能有效保证连接的可靠和稳定性，不会轻易松动，有效保证了信号的传输。

另外，如前所述，天线线路200通过激光辐射后化学镀铜形成，而激光辐射时蚀刻的深度为0.02~0.1mm，而覆铜形成天线线路200的厚度仅为10~40微米，因此天线线路比壳体100表面高出20微米以内，对于壳体100本身的厚度，天线线路200的厚度几乎可以忽略不计，使得本发明提供的NFC天线组件的整体厚度仅为壳体100与吸波材的总厚度。而传统的FPC结构天线组件中，FPC本身的厚度为0.1~0.5mm，已大大增加天线的厚度尺寸。因此，本发明提供的NFC天线组件，相对于传统的FPC结构天线，其还大大减小了整个天线的使用空间。

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。

Claims (7)

1.一种NFC天线组件，其特征在于，所述NFC天线组件包括壳体、天线线路和连接器，所述连接器包括配套的连接器公端和连接器母端；所述天线线路与连接器公端为一体结构，并集成于壳体上；所述连接器母端与连接器公端之间为卡扣连接，且天线线路与连接器母端之间通过连接器公端电连接；

其中，所述连接器公端包括底座，所述底座上设有第一馈电端和第二馈电端，所述第一馈电端为圆柱形，所述第二馈电端为圆环形，且第二馈电端分布于第一馈电端的外围；所述第一馈电端包括柱状基体和位于柱状基体表面的覆铜层，所述第二馈电端包括圆环基体和位于圆环基体外表面的覆铜层，所述天线线路为激光覆铜线路，所述天线线路的两端分别为第一端和第二端，其中第一端与柱状基体表面的覆铜层电连接，第二端与圆环基体外表面的覆铜层电连接；

所述圆环基体为绝缘基体，且圆环基体上与天线线路的对应位置设有凹陷；所述天线线路的第一端从壳体上延伸至底座上，并从底座上延伸至圆环基体的凹陷内，然后延伸至圆环基体内部的柱状基体上，最后与柱状基体上的覆铜层电连接；所述天线线路的第二端从壳体上延伸至底座上，然后从底座上直接延伸至圆环基体的外表面，并与圆环基体外表面的覆铜层电连接。

2.根据权利要求1所述的NFC天线组件，其特征在于，所述底座与圆环基体、柱状基体通过一体注塑成型得到。

3.根据权利要求1所述的NFC天线组件，其特征在于，所述柱状基体表面的覆铜层、圆环基体外表面的覆铜层以及天线线路均通过激光辐射后化学镀铜形成。

4.根据权利要求3所述的NFC天线组件，其特征在于，所述激光辐射时的蚀刻厚度为0.02～0.1mm。

5.根据权利要求1所述的NFC天线组件，其特征在于，所述柱状基体表面的覆铜层、圆环基体外表面的覆铜层以及天线线路的厚度各自独立地为10～40微米。

6.根据权利要求1所述的NFC天线组件，其特征在于，所述连接器母端包括用于与连接器公端连接的连接端、以及与连接端电连接的同轴导线；

所述连接端包括用于与第一馈电端、第二馈电端分别电连接的外导电层和内导电层，所述外导电层与内导电层之间设有绝缘层；

所述同轴导线包括与外导电层电连接的同轴外导电线、与内导电层电连接的同轴内导电线、以及位于同轴外导电线与同轴内导电线之间的同轴绝缘层。

7.根据权利要求6所述的NFC天线组件，其特征在于，所述外导电层分布于内导电层的外围。