CN107181049B - 天线模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线模块，所述的天线模块包含基板、接收线圈、传送线圈与桥接部；接收线圈位于基板的第一表面；传送线圈位于基板的第一表面并电性连接接收线圈，且间隔接收线圈有预设距离；桥接部电性连接传送线圈的相邻的多个圈数的导线；接收线圈用来接收第一无线信号；传送线圈用来提供第二无线信号；被电性连接的导线经由桥接部彼此电性连接。本发明在使传送线圈保有大面积的情况下，还能够增强传送线圈所能输出信号的强度，另一方面，通过调整桥接部的形状、范围或大小或是同时调整传送线圈各圈导线的形状，用户可以根据实际的情况获得感应面积与信号强度之间的平衡。

Description

天线模块

技术领域

本发明涉及一种天线模块，特别涉及是一种平面的天线模块。

背景技术

由于各类通信技术逐渐成熟，各种电子产品开始被设计有相应的通信功能，例如第2代至第4代的通信技术(2nd generation、3rd、generation 4th generation，2G，3G，4G)、无线保真(wireless fidelity，WIFI)、蓝牙(bluetooth，BT)、近场通信(near fieldcommunication，NFC)及无线充电都是目前常见的通信技术。而由于电子产品的结构设计上追求轻薄短小以便于使用者使用，在希望容纳多种通信功能的情况下，目前在市面上常常在电子装置中使用平面天线，以降低天线所占的空间，或使天线能够配合电子装置的内部构造。

传统的平面线圈天线收发信号时，会借助增加线圈的面积来增加线圈读取范围。但当面积增加时，平面线圈天线的发射端信号会被削弱，影响到通信的质量。关于读取范围与信号强度之间如何折衷的问题，传统的做法都是通过改变线圈形状、大小或是改变线圈的匝数，获得读取范围与信号强度之间的平衡。但要同时达到大读取范围及较强的输出信号有所难度，上述做法彼此直接甚至是互斥的。

发明内容

本发明在于提供一种天线模块，以克服上述难以获得读取范围与信号强度之间的平衡的问题。

本发明记载了一种天线模块，所述的天线模块包含基板、接收线圈、传送线圈与桥接部。接收线圈位于基板的第一表面。传送线圈位于基板的第一表面并电性连接接收线圈，且间隔接收线圈有预设距离。桥接部电性连接传送线圈的相邻的多个圈数的导线。接收线圈用来接收第一无线信号。传送线圈用来提供第二无线信号。被电性连接的导线经由桥接部彼此电性连接。

换句话说，本发明提供一种天线模块，包括：一基板；一接收线圈，位于该基板的一第一表面，用来接收一第一无线信号；一传送线圈，位于该基板的该第一表面，电性连接该接收线圈，并间隔该接收线圈有一预设距离，该传送线圈用来提供一第二无线信号；以及一桥接部，电性连接该传送线圈的相邻的多个圈数的导线，所述被电性连接的导线经由该桥接部彼此电性连接。

该桥接部包括一导电层与一附着层，该导电层经由该附着层设置于该传送线圈上。

该桥接部位于该传送线圈的导线间隙。

该桥接部与该传送线圈由同一层金属定义而成。

该桥接部的形状为环形。

该传送线圈具有一等效中心，该桥接部环绕该等效中心，且该桥接部覆盖该传送线圈的多个圈数的导线。

该桥接部的形状为多边形。

该传送线圈的每一圈导线的形状为一多边形，该桥接部电性连接该传送线圈的多个圈数的导线的至少一边。

该桥接部具有一最大宽度，该传送线圈具有一等效直径，该最大宽度大于等于该等效直径的十分之一，该最大宽度关联于该桥接部电性连接的导线圈数。

该传送线圈具有N圈导线，该桥接部电性连接N圈导线中的第i圈导线至第j圈导线，其中N、i与j为正整数，i与j小于N，且j大于i。

综上所述，本发明提供了一种天线模块，所述的天线模块具有传送线圈与接收线圈，分别用来收发相应的无线信号。此外，天线模块还具有桥接部，以使传送线圈中部分圈数的导线彼此电性连接。借此，在保有大面积的情况下，也能够增强传送线圈所能输出信号的强度。另一方面，通过调整桥接部的形状、范围或大小，则让使用者能根据实际的情况获得感应面积与信号强度之间的平衡。

以上的关于本发明内容的说明及以下的具体实施方式的说明用来示范与解释本发明的精神与原理，并且可以对本发明的保护范围做进一步的解释。

附图说明

图1为本发明实施例一天线模块的结构示意图；

图2为本发明实施例二天线模块的结构示意图；

图3为本发明实施例三天线模块的结构示意图；

图4为本发明实施例四天线模块的结构示意图；

图5为本发明实施例五天线模块的结构示意图；

图6为本发明实施例六天线模块的结构示意图；

图7为本发明实施例七天线模块的结构示意图；

图8为本发明实施例八天线模块的结构示意图；

图9为本发明实施例九天线模块的结构示意图。

【附图标记说明】

1～9 天线模块

12～92 基板

14～94 接收线圈

15～95 连接部

16～96 传送线圈

18～98 桥接部

482 导体部

484 附着部

96-1～96-21 第1圈～第21圈

Ceq 等效中心

Deq 等效直径

P1 第一表面

Z1～Z8 区域

Wmax 最大宽度

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技术人员了解本发明的技术内容并予以实施，且根据本说明书所记载的内容及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例为进一步详细说明本发明的观点，并非用来限制本发明的保护范围。

请参照图1，图1为本发明实施例一天线模块的结构示意图。如图1所示，天线模块1具有基板12、接收线圈14、传送线圈16与桥接部18。接收线圈14与传送线圈16位于基板12的第一表面P1。传送线圈16间隔接收线圈14有一预设距离。在图1所对应的实施例中，天线模块1还具有连接部15，连接部15电性连接于接收线圈14与传送线圈16之间，以使接收线圈14电性连接传送线圈16。如图1所示，接收线圈14与传送线圈16分别具有多圈的导线，桥接部18电性连接传送线圈16的相邻的多个圈数的导线。从另一个角度来说，传送线圈16例如具有一内侧边与一外侧边，桥接部18位于传送线圈16之上且位于所述的内侧边与外侧边之间，桥接部18电性连接内侧边与外侧边之间的至少二条导线。具体的，天线模块1可以是对印刷电路板(printed circuit board，PCB)进行蚀刻制程而形成的，但并不以此为限。

接收线圈14用来接收第一无线信号，而传送线圈16用来提供第二无线信号。第一无线信号与第二无线信号可以是相同或者是不同的无线信号，接收线圈14的等效面积、绕线方向与传送线圈16可以是相同或是不相同，在此并不加以限制。在一实施例中，天线模块1用来进行近场通信，传送线圈16用来提供中心频率在13.65兆赫兹(mega hertz，MHz)附近的无线信号，而接收线圈14用来接收中心频率在13.65兆赫兹(mega hertz，MHz)附近的无线信号。在图1所示的实施例中，接收线圈14的每一圈的形状与传送线圈16的每一圈的形状大致上绕为八边形。请再参照图2，图2为本发明实施例二天线模块的结构示意图。在图2所示的实施例中，接收线圈24的每一圈的形状与传送线圈26的每一圈的形状大致上绕为矩形。事实上，上述仅为举例示范，接收线圈24的每一圈导线的形状与传送线圈26的每一圈导线的形状可以是任意的多边形或者是环形，而不以附图为限制。

另一方面，在图1所示的实施例中，桥接部18的形状例如为矩形，而桥接部18的材质例如为铜、银、金或其他的导体材质，在此并不加以限制。桥接部可以是在传送线圈上方外加一导体材质，也可以与传送线圈同一层金属定义而成。更详细地来说，如上所述，传送线圈16的每一圈的形状为八边形，因此传送线圈16可大致上被区分为八个区域，也就是区域Z1～Z8。区域Z1～Z8的其中之一对应于八边形的其中一边。在此实施例中，桥接部18主要位于区域Z2之上。

如上所述，天线模块1也可以例如为由印刷电路板蚀刻而成，在此类实施例中，桥接部18与传送线圈16例如由印刷电路板的同一层导电层蚀刻而成，因此桥接部18与传送线圈16位于同一构层或是可以说是位于同一平面上。在此类的实施例中，桥接部18具有多个子桥接部，各子桥接部分别位于传送线圈16的多圈导线之间的间隙，并分别电性连接相邻的不同圈导线。

请参照图3，图3为本发明实施例三天线模块的结构示意图。与图1所示的实施例不同的是，天线模块3的桥接部38主要位于区域Z1、Z2、Z3。具体的，桥接部38可对应于区域Z1、Z2、Z3的邻接角度而具有对应的弯折角度，或者桥接部38也可具有弧角以对应区域Z1、Z2、Z3的邻接角度而设置。或者基于实际情况的考虑，桥接部38也可再延伸而位于传送线圈36的区域Z4～Z8之上。

另外，桥接部还可具有多层的结构。请参照图4，图4为本发明实施例四天线模块的结构示意图。如图4所示，桥接部48具有导电层482与附着层484，导电层482借助附着层484设置于传送线圈46上。其中导电层482的材质例如为金、银或铜等导体材质，而附着层484则例如为金属、焊锡或者是导电胶材。上述仅为举例示范，实际上并不以此为限。

桥接部除了如前述的矩形之外还可被设计为其他多种不同的形状，请接着参照图5、图6以进行说明，图5为本发明实施例五天线模块的结构示意图，图6为本发明实施例六天线模块的结构示意图。在图5所示的实施例中，桥接部58主要呈十字形。在图6所示的实施例中，桥接部68主要呈T字形。在图5与图6实施例中，天线模块5、6也都具有与图1所示的天线模块1相仿的功能。另外，桥接部也可以是任意的多边形，且多边形的夹角也可以是成弧角状，而不仅以附图为限。

请参照图7以说明桥接部的另一种实施例，图7为本发明实施例七天线模块的结构示意图。在图7所示的实施例中，桥接部78的形状为环形。桥接部78的位置则如前述，在此不再赘述。请再一并参照图8，图8为本发明实施例八天线模块的结构示意图。在此实施例中，桥接部88的形状同样为环形，与图7所示的实施例不同的是，传送线圈86具有一等效中心Ceq，等效中心Ceq的定义可以由本领域技术人员自由定义，在此并不加以限制。桥接部88位于传送线圈86上，且桥接部88环绕此等效中心Ceq。换句话说，桥接部88会覆盖传送线圈86的部分圈数的导线，且电性连接所覆盖的导线。

请再参照图9，图9为本发明实施例九天线模块的结构示意图。天线模块9的结构相仿于天线结构1，相关细节在此不再赘述，在此以图9来解释天线模块的细部结构。传送线圈96的每一圈导线的形状大致上绕成一正八边形。在此实施例中，传送线圈96具有21圈导线，但此圈数为方便说明，传送线圈的导线圈数并不以此为限制。所述的各圈导线被定义为第1圈96-1、第2圈96-2、第3圈96-3至第21圈96-21。传送线圈96还定义有一等效直径Deq，等效直径Deq被定义为第一圈96-1上两个相对顶点之间的距离。桥接部98则定义有一最大宽度Wmax，在图9所示的实施例中，最大宽度Wmax的延伸方向垂直于多条导线，而在其他的实施例中，最大宽度Wmax的延伸方向可以垂直于多圈导线的等效圆周的切线方向。因此，最大宽度Wmax关联于桥接部98所能电性连接的导线圈数。当最大宽度Wmax越大时，桥接部98电性连接传送线圈96中越多圈的导线。最大宽度Wmax的定义方式由本领域技术人员根据实际设计所需定义，上述仅为举例示范，但实际上并不以此为限。

在一实施例中，桥接部96电性连接第i圈至第j圈的导线。其中，i与j为正整数，i与j小于21，且i小于j。换句话说，桥接部96电性连接于第2圈至第20圈中的部分导线。此外，最大宽度Wmax大于等效直径Deq的十分之一。

在实验中，接收线圈94接收来自一电子装置的第一无线信号，传送线圈96依据第一无线信号产生第二无线信号，并提供第二无线信号给一适用于近场通信的标签(tag)，所述的标签设置有发光二极管(light emitting diode，LED)，发光二极管电性连接于标签中的回路。当天线模块8具有上述的结构时，天线模块9所提供的第二无线信号会使卷标上的发光二极管的亮度明显提升。换句话说，当天线模块8具有上述的结构时，天线模块9所提供的第二无线信号可以增强卷标上的感应电流。借此得以证明，当天线模块9具有上述的结构时，的确是可借助天线模块提供较强的第二无线信号。

综上所述，本发明提供了一种天线模块，所述的天线模块具有传送线圈与接收线圈，传送线圈用来提供相应的无线信号，接收线圈用来接收相应的无线信号。此外，天线模块还具有桥接部，桥接部电性连接传送线圈，以使传送线圈中部分圈数的导线彼此电性连接。借此，在使传送线圈保有大面积的情况下，也能够增强传送线圈所能输出信号的强度。另一方面，通过调整桥接部的形状、范围或大小或是同时调整传送线圈各圈导线的形状，用户可以根据实际的情况获得感应面积与信号强度之间的平衡。

Claims (8)

1.一种天线模块，其特征在于，包括：

一基板；

一接收线圈，位于该基板的一第一表面，用来接收一第一无线信号，该接收线圈由一根导线围绕而成；

一传送线圈，位于该基板的该第一表面，电性连接该接收线圈，并间隔该接收线圈有一预设距离，该传送线圈用来提供一第二无线信号，该传送线圈由一根导线围绕而成；以及

一桥接部，电性连接该传送线圈的相邻的多个圈数的导线，所述被电性连接的导线经由该桥接部彼此电性连接，

其中，该桥接部包括一导电层与一附着层，该导电层经由该附着层设置于该传送线圈上，或者，

其中，该桥接部位于该传送线圈的导线间隙。

2.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，当该桥接部位于该传送线圈的导线间隙时，该桥接部与该传送线圈由同一层金属定义而成。

3.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该桥接部的形状为环形。

4.如权利要求3所述的天线模块，其特征在于，当该导电层经由该附着层设置于该传送线圈上时，该传送线圈具有一等效中心，该桥接部环绕该等效中心，且该桥接部覆盖该传送线圈的多个圈数的导线。

5.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该桥接部的形状为多边形。

6.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该传送线圈的每一圈导线的形状为一多边形，该桥接部电性连接该传送线圈的多个圈数的导线的至少一边。

7.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该桥接部具有一最大宽度，该传送线圈具有一等效直径，该最大宽度大于等于该等效直径的十分之一，该最大宽度关联于该桥接部电性连接的导线圈数。

8.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，该传送线圈具有N圈导线，该桥接部电性连接N圈导线中的第i圈导线至第j圈导线，其中N、i与j为正整数，i与j小于N，且j大于i。

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