CN104681991B - 三轴线天线 - Google Patents

Abstract

一种三轴线天线，包括：线轴(30)，其用于收纳芯部(20)，由树脂制成，具有顶部凸缘(31)和底部凸缘(32)，它们两者沿着芯部的厚度方向在卷绕柱的两端包括四个凸缘片(31a、31b、31c、31d、32a、32b、32c、32d)；第一线圈和第二线圈(41，42)，其卷绕在凸缘片之间的空间中(34ab、34bc、34cd、34ad)而在芯部的上表面和下表面彼此交叉；以及第三线圈(43)，其卷绕在芯部的侧面并在顶部凸缘和底部凸缘之间。

Description

三轴线天线

技术领域

本发明涉及小型的三轴线天线，其用于无钥匙进入系统或安全系统等的接收系统中。

背景技术

近年来，全方位的并且可安装在小型化接收系统中的三轴线天线已经作为用于低频波段的天线而广泛地使用，低频波段用于车辆用的无钥匙进入系统或安全系统的接收机(称为fob)中。

图4是常规三轴线天线1的透视图。三轴线天线1包括X轴线线圈4x、Y轴线线圈4y和Z轴线线圈4z，线圈正交地卷绕在铁氧体芯部2周围，该铁氧体芯部2构造为具有扇形耳状部的扁平的八边形体。

芯部2设置在植入多个金属端子的树脂基座3上，并且X轴线线圈4x、Y轴线线圈4y和Z轴线线圈4z的终端卷绕在金属端子5的卷绕部5a周围并焊接成为电连接。

发明内容

通过本发明要解决的问题

由于对于接收机的小型化和变薄的普遍需求，三轴线天线需要变得更小和更薄。

然而，常规三轴线天线已经不得不容忍更小的芯部提供不足的电感的问题，以及复杂成形的芯部需要更高加工成本并因此提高天线线圈成本的问题。

为了补偿不足的电感，明显的解决方案是增加线圈的绕组数。为了在可用空间内装配这样的绕组，一个选择是使用更薄的芯部，另一个是使用更细的导线。然而，由于铁氧体使芯部易碎，因而芯部越薄，它就越易碎。因此，制造过程变困难且加工成本增加。此外，使用细导线来增加绕组数导致直流电阻和导线之间电容的增加。因此，Q值和自共振频率下降导致较低的天线线圈特性。因此，三轴线天线的小型化已遇到实质的障碍。

用于解决问题的方法

依照本发明的三轴线天线，其特征在于：

一种三轴线天线，包括：

线轴，其用于收纳芯部，所述线轴由树脂制成并具有顶部凸缘和底部凸缘，它们两者沿芯部的厚度方向在卷绕柱的两端包括四个凸缘片；

第一线圈和第二线圈，其卷绕在凸缘片之间的空间中而在芯部的上表面和下表面彼此交叉；以及

第三线圈，其卷绕在芯部的侧表面处且在顶部凸缘和底部凸缘之间。

发明的效果

依照本发明的三轴线天线，即使实行小型化和节省空间化，也可以提供以低成本制造且具有稳定特性的三轴线天线。

附图说明

图1是依照本发明的三轴线天线的从上看的透视图；

图2是依照本发明的三轴线天线的分解透视图；

图3是依照本发明的三轴线天线的线轴的透视图；以及

图4是常规的三轴线天线的透视图。

参考标号：

1，10 三轴线天线

2，20 芯部

21 X凹部

22 Y凹部

3 基座

30 线轴

31 顶部凸缘

32 底部凸缘

31a、31b、31c、31d、32a、32b、32c、32d 凸缘片

33x、33y、33z 中间凸缘

34ab、34bc、34cd、34ad 空间

38 凹槽

39 通孔

4x、41 X轴线线圈

4y、42 Y轴线线圈

4z、43 Z轴线线圈

5，50 金属端子

5a、51 卷绕部

tx、ty 芯部的厚度(线圈的截面高度)。

具体实施方式

依照本发明的三轴线天线将参考图1至3在下面描述。

图1是依照本发明的三轴线天线的从上看的透视图。图2是它的分解透视图。

如图1所示，三轴线天线10包括铁氧体芯部20、树脂线轴30、以及上面分别设有绝缘被覆线的X轴线线圈41、Y轴线线圈42和Z轴线线圈43。

如图2所示，芯部20是扁平的和平行六面体形状的，并且在它的顶表面和底表面上对应的位置处具有彼此正交交叉的X凹部21和Y凹部22。X凹部21周围的芯部20的厚度是tx，而Y凹部22的厚度是ty，其中tx<ty。

在线轴30上设有沿着厚度方向贯通芯部20的通孔39、在Z卷绕轴线的上端具有四个凸缘片31a至31d的顶部凸缘31、以及具有四个凸缘片32a至32d的底部凸缘32。

指定在凸缘片31a、32a和凸缘片31d、32d之间的空间为空间34ad，在凸缘片31b、32b和凸缘片31c、32c之间的空间为空间34bc，在凸缘片31a、32a和凸缘片31b、32b之间的空间为空间34ab，以及在凸缘片31c、32c和凸缘片31d、32d之间的空间为空间34cd，在空间34ad、34bc处的Z卷绕轴线的高度与芯部20的X凹部21的厚度tx相等，而在空间34ab、34cd处的Z卷绕轴线的高度与芯部20的Y凹部的高度ty相等。

线轴30在通孔39中收纳芯部20，使得凹槽21的厚度tx、凹槽22的厚度ty与Z卷绕轴线的高度相匹配。X轴线线圈41和Y轴线线圈42在上表面和下表面彼此正交地卷绕在芯部20周围，其中X轴线线圈41绕着空间34ad、34bc卷绕且凹部21作为X卷绕轴线，以及Y轴线线圈42绕着空间34ab、34cd卷绕且凹部22作为Y卷绕轴线。此外，Z轴线线圈43绕着Z卷绕轴线卷绕在顶部凸缘31和底部凸缘32之间的空间中，以编织在X卷绕轴线和Y卷绕轴线中的每一个周围并与其正交。

图3是线轴30的透视图以显示其详细结构。如图3所示，绕着X卷绕轴线、Y卷绕轴线和Z卷绕轴线，在分开的凸缘31、32之间存在中间凸缘33x、33y、33z。

即，X轴线线圈、Y轴线线圈和Z轴线线圈如以下描述那样分开和卷绕：

X轴线线圈41被中间凸缘33x分成线圈41a和线圈41b；

Y轴线线圈42被中间凸缘33y分成线圈42a和线圈42b；以及

Z轴线线圈43被中间凸缘33z分成线圈43a和线圈43b。

相应的线圈以分开的方式卷绕，因而导线之间的电容降低。线圈可通过设置多个中间凸缘而分成三个或更多。

由于X轴线线圈41的截面高度tx和Y轴线线圈42的截面高度ty互不相同，因而避免了由于X轴线线圈41和Y轴线线圈42的彼此接触所导致的三轴线天线特性的衰退。

具有卷绕部51的多个金属端子50被植入底部凸缘32中。X轴线线圈41、Y轴线线圈42和Z轴线线圈43的终端卷绕在相应的卷绕部51周围并焊接成为电连接。

绕着X卷绕轴线和Y卷绕轴线，设置用于引导X轴线线圈41和Y轴线线圈42的相应终端的凹槽38以防止它们的导线在卷绕时由于应力而断开。

三轴线天线10用树脂模制以暴露金属端子50的一部分，并且已暴露的部分适应性地弯曲以安装在印刷电路板(未显示)上。

没有常规三轴线天线的耳状部，三轴线天线10的简化结构意味着主要加工成本较低。由于线轴由坚韧的树脂制成，因而可以容易地减少线轴的厚度以便保证用于卷绕的空间。

结果，将提供低制造成本以及小型化和节省空间轮廓的三轴线天线。三个线圈41、42和43以分开的方式分别卷绕，使得线圈的导线之间的电容可减少以提供一致特性的三轴线天线。

虽然常规天线可通过在芯部上设置突起而修改为将线圈分成多于两个，但这将由于复杂外形而导致易碎结构且导致高加工成本。

由于树脂线轴上的凸缘是坚固的，本发明优于常规的天线。虽然在上述实施例中芯部显示为平行六面体，扁平的圆柱形也是可用的。而且，磁性粉末和树脂材料的混合物可作为用于线轴的树脂使用。

Claims (6)

1.一种三轴线天线，包括：

线轴(30)，其用于收纳芯部(20)，所述线轴由树脂制成并具有顶部凸缘(31)和与所述顶部凸缘(31)位置相对应的底部凸缘(32)，它们两者沿所述芯部的厚度方向在卷绕柱的两端分别包括四个凸缘片(31a、31b、31c、31d、32a、32b、32c、32d)；

第一线圈和第二线圈(41，42)，其卷绕在所述凸缘片之间的空间(34ab、34bc、34cd、34ad)中而在所述芯部的上表面和下表面彼此交叉；以及

第三线圈(43)，其卷绕在所述芯部的周边处且在所述顶部凸缘和所述底部凸缘之间。

2.根据权利要求1所述的三轴线天线，其特征在于，进一步包括：

第一中间凸缘(33)，其在所述空间中形成；以及

第二中间凸缘(34)，其在所述顶部凸缘和所述底部凸缘之间形成；

所述凸缘使得所述第一线圈和所述第二线圈以及所述第三线圈均分开地卷绕。

3.根据权利要求2所述的三轴线天线，其特征在于，

所述第一线圈的卷绕柱的截面高度(tx)和所述第二线圈的卷绕柱的截面高度(ty)互不相同。

4.根据权利要求3所述的三轴线天线，其特征在于，

具有卷绕部的金属端子(50)被植入到所述底部凸缘中。

5.根据权利要求4所述的三轴线天线，其特征在于，

用于传送所述线圈的终端的凹槽(38)设置在所述空间中。

6.根据权利要求1所述的三轴线天线，其特征在于，

所述线轴(30)由磁性材料和树脂的混合物制成。