CN112042052A

CN112042052A - 天线模块

Info

Publication number: CN112042052A
Application number: CN201980028476.7A
Authority: CN
Inventors: 卢振元
Original assignee: Amotech Co Ltd
Current assignee: Amotech Co Ltd
Priority date: 2018-05-04
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2039-04-30
Also published as: CN112042052B; WO2019212220A1; KR20190127558A; US20210098862A1; US11450947B2; KR102121795B1

Abstract

提供了一种天线模块，该天线模块通过使用便携式终端的金属装饰或装饰面板作为近场通信的辐射图形的辅助辐射体来增加识别区域。所提供的天线模块包括：金属装饰，该金属装饰布置在便携式终端的后表面；以及与辐射图形连接的金属装饰，其中，金属装饰的两端通过缝隙隔开，一端被配置为与辐射图形的一端直接连接，以用作辐射图形的辅助辐射体。

Description

天线模块

技术领域

本公开涉及一种天线模块，更具体地，涉及一种安装在便携式终端上以执行近场通信的天线模块。

背景技术

随着技术的发展，便携式终端例如便携式电话、掌上电脑(PDA)、个人多媒体播放器(PMP)、导航终端和笔记本电脑等，除了提供例如通话、视频/音乐播放、导航等基本功能以外，还提供了数字媒体广播(DMB)、无线互联网和设备之间的近距离通信功能。因此，便携式终端具有用于无线通信(例如无线互联网或蓝牙)的多个天线。

另外，近些年来，例如终端之间的信息交换、支付、票务预订和使用近距离通信(即NFC)搜索到便携式终端的应用功能成为一种趋势。为此，便携式终端安装有天线模块(即NFC天线模块)，所述天线模块用于近距离通信方法中使用的便携式终端。此时，所用的NFC天线模块作为RFIDs的一种，通过非接触式近距离无线通信模块(使用的频段约为13.56MHz)，在终端之间以约为10cm的近距离传输数据。NFC被广泛的应用于在超市或杂货店中产品信息的传输或旅客旅行信息的传输、交通、访问控制锁定装置和支付等。

近些年来，例如平板电脑和智能手机等便携式终端的市场正在迅速增长。例如使用近距离通信(即NFC)进行终端之间的信息交换、支付、票务预订和搜索等功能更趋向于被应用在便携式终端。因此，对于在近距离通信方法中使用的NFC天线模块的需求越来越多。

该NFC天线模块被成形为扁平形状，并安装在电池组、后盖(Back cover)(或内罩(rear cover))或类似物上。举个例子，NFC天线模块由层叠在便携式终端的电池上的屏蔽片(例如为铁氧体片的金属板)和层叠在该屏蔽片上的辐射图形构成，并安装在便携式终端的电池组内部。

然而，安装有通用NFC天线模块的便携式终端仅能够在布置有辐射图形的区域中进行通信，从而造成暗区。由于安装有通用NFC天线模块的便携式终端具有暗区(shadow)，因此存在的问题在于，在近距离通信时，安装有通用NFC天线模块的便携式终端必须在特定的位置靠近读取器或标签。

发明内容

技术问题

本公开旨在解决上述传统问题，并且本公开的目的是提供一种天线模块，该天线模块使用便携式终端的金属装饰作为近场通信辐射图形(radiation pattern)的辅助辐射体，从而增加天线模块的识别区域。

另外，本公开的另一个目的是提供一种天线模块，该天线模块通过叠置辐射图形来设置便携式终端的装饰面板，并且通过与辐射图形的耦合将该装饰面板用作辅助辐射体，从而增加天线模块的识别区域。

技术解决方案

为了实现这些目的，根据本公开的示例性实施例的天线模块包括：金属装饰，该金属装饰被布置在便携式终端的后表面上；以及辐射图形，该辐射图形连接到金属装饰上，其中，金属装饰的两端通过缝隙彼此间隔开，并且该金属装饰的一端直接连接到辐射图形的一端，并被配置成用作辐射图形的辅助辐射体。

金属装饰可以沿着装饰面板的外周布置，该装饰面板上布置有便携式终端的照相机和闪光灯中的至少一个，或者金属装饰可以沿着在便携式终端的装饰面板上形成的孔的外周布置。此时，金属装饰可以具有框架形状，在框架形状中形成有通孔，该通孔使便携式终端的装饰面板布置在框架形状中。

金属装饰的第一端可以连接到辐射图形的第一端，金属装饰的第二端可以连接到便携式终端的匹配电路和通信芯片组中的一个，以及辐射状图形的第二端可以连接到匹配电路和通信芯片组中的一个。

根据本公开的示例性实施例的天线模块可以进一步包括：导电构件，该导电构件用于将金属装饰直接连接至辐射图形。

为了实现这些目的，根据本公开的另一示例性实施例的天线模块包括：布置在便携式终端的后表面上的装饰面板，该装饰面板与辐射图形重叠，该装饰面板包括：多个通孔和用于连接两个相邻的通孔的缝隙，该缝隙与辐射图形重叠。

装饰面板可以包括：由金属材料制成的基板，穿透基板的第一通孔，穿透基板的第二通孔，该第二通孔与第一通孔间隔开，第一缝隙，该第一缝隙从第一通孔和第二通孔中的一个到基板的外周形成，和第二缝隙，该第二缝隙从第一通孔到第二通孔间形成。此时，辐射图形可以与第二缝隙重叠。

装饰面板进一步包括：第三缝隙，该第三缝隙从第一通孔和第二通孔中的另一个到基板的外周形成。此时，第一缝隙可以在基板的四个侧面中的一侧形成，第三缝隙连接到与相对于第一缝隙连接的一侧的另一侧。

装饰面板可以与缝隙中的辐射图形耦合，以用作辐射图形的辅助辐射体。

有利效果

根据本公开，天线模块可以将金属装饰连接到辐射图形，并且使用金属装饰作为辅助辐射体，从而使便携式终端在近场通信(NFC)频带中的暗区最小化以增加识别区域。

另外，天线模块可以通过重叠辐射图形来布置装饰面板，并且通过与辐射图形的耦合将装饰面板用作辅助辐射体，从而使便携式终端在近场通信(NFC)中的暗区最小化以增加识别区域。

附图说明

图1是用于说明根据本公开的第一示例性实施例的天线模块。

图2是用于说明根据本公开的第一示例性实施例的天线模块的配置。

图3至图7是用于说明图2中所示的金属装饰。

图8和图9是用于说明图2中所示的辐射图形。

图10和图11是用于比较和说明根据本公开的第一示例性实施例的天线模块和通用的天线模块。

图12是用于说明根据本公开的第二示例性实施例的天线模块。

图13是用于说明根据本公开第二示例性实施例的天线模块的配置。

图14至图20是用于说明图13中所示的装饰面板。

图21是用于说明图20中所示的辐射图形。

图22和图23是用于比较和说明根据本公开的第二示例性实施例的天线模块和通用的天线模块。

具体实施方式

在下文中，将通过参考附图描述本公开的优选地示例性实施例，以便具体地描述示例性实施例，从而使得本公开所属领域的技术人员可以容易地实现本公开的技术精神。首先，在给每个附图的构件添加附图标记时，应注意的是，相同的构件即使显示在不同的附图中，也尽可能使用相同的附图标记。另外，在描述本公开时，当确定相关的公知配置或功能的详细描述可能使本公开的主旨不清楚时，将省略相关的公知配置或功能的详细描述。

参照图1，根据本公开的第一示例性实施例的天线模块100，该天线模块使用便携式终端10的金属装饰120作为近场通信(NFC)频带中的辅助辐射体。金属装饰120被布置在装饰面板12上，装饰面板12位于便携式终端10的后表面上，并且布置成邻接便携式终端10的外周。天线模块100将金属装饰120与近场通信辐射图形140直接连接，以使金属装饰120用作辅助辐射体，从而在近场通信频带中增加了识别区域。

参照图2，根据本公开的第一示例性实施例的天线模块100，该天线模块被配置为包括金属装饰120和辐射图形140。在这里，尽管在图2中示出了的天线模块100不包括匹配电路20和NFC芯片组30，但是天线模块100也可以被配置为包括匹配电路20和NFC芯片组30。

金属装饰120布置在便携式终端10的后表面上。此时，金属装饰120布置在便携式终端10的后表面上并且暴露于外。金属装饰120被设置成向与便携式终端10的外周相邻的便携式终端10侧面倾斜。金属装饰120是沿着装饰面板12的外周布置的金属构件，装饰面板12布置在便携式终端10的后表面上。

参照图3，金属装饰120也可以是通孔14外周上的金属构件，该通孔在装饰面板12中形成。装饰面板12是盖状构件，该盖状构件用于覆盖其中布置有便携式终端10的照相机、闪光灯和指纹识别传感器中的一个或多个的区域。装饰面板12中形成有通孔14，该通孔用于将照相机，闪光灯，指纹识别传感器等暴露于外。此时，金属装饰120可以被配置为金属构件，该金属构件被布置在装饰面板12中形成的通孔14的外周上，该通孔用于将照相机，闪光灯，指纹识别传感器等暴露于外。

根据装饰面板12的形状，金属装饰120可以形成为各种形状，例如圆形、矩形和圆角矩形。金属装饰120中形成有用于使装饰面板12外露的通孔14。金属装饰120形成为框架形状，这是由于在装饰面板12的中央形成有用于露出装饰面板12的通孔14。

参考图4，金属装饰120中形成有缝隙122。缝隙122穿过金属装饰120的内周和外周形成。此时，缝隙122穿过金属装饰120的内周和外周，使得金属装饰120的两端彼此间隔开预定的间隔。因此，金属装饰120中形成有开口，因为金属装饰的两端通过缝隙122彼此间隔开。

金属装饰120还可形成多个缝隙122。然而，如果形成多个缝隙122，或者需要通过导电材料直接连接多片金属装饰120，金属装饰120会减小辐射区域，制造工艺可能很复杂，并且制造成本可能会增加。

参考图5，金属装饰120连接到辐射图形140以用作辅助辐射体140。

金属装饰120的第一端124连接到辐射图形140。金属装饰120的第一端124通过例如导电线或导电图形的导电构件160连接到辐射图形140。

金属装饰120的第二端126连接到匹配电路20或NFC芯片组30。金属装饰120的第二端126通过例如在柔性印刷电路板上形成的导电线或导电图形的导电构件160连接到匹配电路20或NFC芯片组30。此时，匹配电路20或NFC芯片组30可以被安装在便携式终端10的主板16上，或者可以被配置为独立的印刷电路板并被安装在便携式终端10上。

参照图6，为了容易地将金属装饰120连接到辐射图形140、匹配电路20、NFC芯片组30等，金属装饰120的第一端124和第二端126可以连接到连接器，而该连接器连接到导电构件160。

参照图7，金属装饰120外露，并布置在便携式终端10的后表面上，并且辐射图形140布置在便携式终端10的内部。因此，金属装饰120可以通过穿透便携式终端10的后盖15的连接图形(connection pattern)180连接到导电构件160。举个例子，连接器布置在后盖15的前表面(即，便携式终端10的正面方向的表面)上，并且金属装饰120通过连接图形180连接到连接器。连接器通过导电构件160连接到布置在主板16上的辐射图形140。

同时，连接图形180也可以与导电构件160整体地形成。也就是说，导电构件160的端部可以穿透后盖15以连接到金属装饰120。

参照图8和图9，辐射图形140形成围着缠绕轴线盘绕多圈的环形形状，并安装在便携式终端10上。辐射图形140可以是直接形成在主板16上的环形导电图形、形成在单独的印刷电路板上的环形导电图形、形成在后盖15的前表面(即，便携式终端10的正面方向的表面)上的环形导电图形和成型在后盖15内部的环形导电图形之一。

辐射图形140的第一端142连接到金属装饰120的第一端124。辐射图形140的第一端142通过例如导线或导电图形的导电构件160电连接到金属装饰120的第一端124。

辐射图形140的第二端144连接到匹配电路20或连接到安装在主板16上的NFC芯片组30。辐射图形140的第二端144通过例如导线或导电图形的导电构件160电连接到匹配电路20或NFC芯片组30。

为了容易地将辐射图形140连接到金属装饰120、匹配电路20、NFC芯片组30等，辐射图形140的第一端142和第二端144可以连接到连接器，而该连接器连接到导电构件160。

参照图10和图11，应用了通用天线模块100的便携式终端10具有暗区，在该暗区区域中不可能进行近场通信，在该区域中布置有金属装饰120。即，应用了通用天线模块100的便携式终端10仅在布置有辐射图形140的区域中形成有磁场，从而使得移动终端能够进行近场通信，布置有金属装饰120的区域没有形成磁场，从而造成暗区而导致在暗区中不可能进行近场通信。

另一方面，应用了根据本公开的第一示例性实施例的天线模块100的便携式终端10，可以在布置有辐射图形140的区域和布置有金属装饰120的区域中形成磁场，从而在布置有金属装饰120的区域中去除暗区。

此时，应用了根据本公开的第一示例性实施例的天线模块100的便携式终端10，在布置有金属装饰120的区域中与应用了通用天线模块100的便携式终端10在识别区域和识别距离上保持了相同的水平，但是具有位于布置有金属装饰120的区域中的增加的识别区域。

如上所述，根据本公开的第一示例性实施例的天线模块100可以将金属装饰120连接到辐射图形140，并且可以将金属装饰120用作辅助辐射体，从而使便携式终端10在近场通信(NFC)频带中的暗区最小化以增加识别区域。

参照图12和图13，根据本公开的第二示例性实施例的天线模块200，使用便携式终端10的装饰面板220作为近场通信(NFC)频带中的辅助辐射体。

装饰面板220是盖状构件，用于覆盖布置有便携式终端10的照相机，闪光灯和指纹识别传感器中的一个或多个的区域。装饰面板220中形成有多个通孔，该通孔用于将照相机，闪光灯，指纹识别传感器等暴露于外。装饰面板220形成有缝隙，该缝隙用于将通孔与外周连接，或用于将两个相邻的通孔连接。

辐射图形240与用于将两个通孔连接的缝隙重叠，并且装饰面板220通过缝隙与辐射图形240耦合以用作辅助辐射体。在此，耦合是指电磁耦合，而不是直接接触并将辐射图形240和装饰面板220耦合。

因此，根据本公开的第二示例性实施例的天线模块200将辐射图形240与装饰面板220耦合，以使装饰面板220用作辅助辐射体，从而增加了近场通信频带中的识别区域。

为此，根据本公开的第二示例性实施例的天线模块200被配置为包括装饰面板220和辐射图形240。在这里，尽管在图13中示出的天线模块200不包括匹配电路20和NFC芯片组30，但是天线模块200也可以被配置为包括匹配电路20和NFC芯片组30。

装饰面板220布置在便携式终端10的后表面上。装饰面板220布置在便携式终端10的后表面上并且暴露于外。此时，装饰面板220由金属材料制成，使得能够与辐射图形240耦合。

参照图14，装饰面板220被配置为包括基板221、第一通孔222、第二通孔223、第一缝隙224和第二缝隙225。在这里，尽管在图14中示出了的装饰面板220中形成有两个通孔，但本公开不限于此，并且可以在装饰面板中另外形成通孔。

基板221是由金属材料制成的平板状板。基板221由金属材料制成，使得可以与辐射图形240耦合。此时，基板221包括第一侧部S1、第二侧部S2、第三侧部S3和第四侧部S4。第一侧部S1和第二侧部S2彼此相对，以及第三侧部S3和第四侧部S4彼此相对。

第一通孔222形成为穿透基板221，第一通孔222被布置为与第二通孔223间隔开预定的间隔。举个例子，第一通孔222是用于使便携式终端10的照相机外露的孔。

第二通孔223形成为穿透基板221。第二通孔223被布置为与第一通孔222间隔开预定的间隔。举个例子，第二通孔223是用于使便携式终端10的闪光灯外露的孔。

第一缝隙224在第二通孔223和基板221的外周之间形成。第一缝隙224被形成为：从第二通孔223的外周开始通至基板221的外周。此时，基板221的第一侧部S1、第三侧部S3和第四侧部S4中的一个侧部通过第一缝隙224形成有开口。

举个例子，第一缝隙224形成为从第二通孔223的外周通至基板221的第一侧部S1，并且基板221在第一侧部S1上形成有开口。

举另一个例子，参照图15和图16，第一缝隙224可以形成在基板221的第二侧部S2和第四侧部S4中的一个侧部，并且基板221在第三侧部S3和第四侧部S4中的一个侧部形成有开口。

同时，参照图17至图19，也可以在第一通孔222和基板221的外周之间形成第一缝隙224。第一缝隙224形成为从第一通孔222的外周开始通至基板221的外周。此时，第一缝隙224形成为通至基板221的第二侧部S2、第三侧部S3和第四侧部S4中的一个侧部，并且基板221的第二侧部S2、第三侧部S3和第四侧部S4中的一个侧部通过第一缝隙224形成有开口。

第二缝隙225形成在第一通孔222和第二通孔223之间。即，第二缝隙225形成为从第一通孔222的外周开始通至第二通孔223的外周。此时，第二缝隙225形成为通至与第一通孔222相邻的外周。

参照图20，装饰面板220还可包括第三缝隙226，该第三缝隙形成为从第一通孔222和第二通孔223中的一个开始通至基板221的外周。即，当在第一通孔222中形成第一缝隙224时，第三缝隙226形成为从第二通孔223到基板221的外周。当在第二通孔223中形成第一缝隙224时，第三缝隙226形成为从第一通孔222到基板221的外周。此时，基板221通过第一缝隙224至第三缝隙226被分为第一板面和第二板面。

辐射图形240形成为围着缠绕轴线盘绕多圈的环形形状，并安装在便携式终端10上。辐射图形240可以是直接形成在主板16上的环形导电图形、形成在单独的印刷电路板上的环形导电图形、形成在后盖15的前表面(即，便携式终端10的正面方向的表面)上的环形导电图形和成型在后盖15内部的环形导电图形之一。

参照图21，辐射图形240与装饰面板220重叠。即，辐射图形240的一部分与装饰面板220的第二缝隙225重叠。辐射图形240的一部分布置在装饰面板220的第一通孔222和第二通孔223之间以与第二缝隙225重叠。

辐射图形240通过第二缝隙225与装饰面板220耦合。装饰面板220与辐射图形240耦合以用作辅助辐射体。在此，耦合是指电磁耦合，而不是直接接触并耦合辐射图形240和装饰面板220。

辐射图形240的两端连接到匹配电路20或连接到安装在主板16上的NFC芯片组30。辐射图形240的两端通过例如为导线或导电图案的导电构件电连接到匹配电路20或NFC芯片组30。

为了容易地将辐射图形240连接到匹配电路20、NFC芯片组30等，辐射图形240的两端可以连接到连接器，而该连接器连接到导电构件。

参照图22和图23，应用了通用天线模块200的便携式终端10具有暗区，在布置有装饰面板220的该暗区的区域中不可能进行近场通信。即，应用了通用天线模块200的便携式终端10仅在其中布置有辐射图案240的区域中形成有磁场，从而使得移动终端能够进行近场通信，布置有装饰面板220的区域没有形成磁场，从而造成暗区而导致在暗区中不可能进行近场通信。

另一方面，应用了根据本公开的第二示例性实施例的天线模块200的便携式终端10，可以在布置有辐射图形240的区域和布置有装饰面板220的区域中形成磁场，从而在布置有装饰面板220的区域中去除暗区。.

此时，应用了根据本公开的第二示例性实施例的天线模块200的便携式终端10，在布置有装饰面板220的区域中，与应用了通用天线模块200的便携式终端10相比在识别区域和识别距离上保持了相同的水平，但是具有在布置有装饰面板220的区域中的新增的识别区域。

如上所述，根据本公开的第二示例性实施例的天线模块200可以将装饰面板220布置成与辐射图形240重叠，并且通过与辐射图形240的耦合将装饰面板220用作辅助辐射体，从而使便携式终端10在近场通信(NFC)频带中的暗区最小化以增加识别区域。

尽管上文已经描述了本公开的优选地示例性实施例，但是应当理解的是，可以以各种形式修改本公开，并且本领域技术人员可以在不脱离本公开权利要求的范围的情况下实践各种修改示例和改变示例。

Claims

1.一种天线模块，所述天线模块包括：

金属装饰，所述金属装饰布置在便携式终端的后表面；和

辐射图形，所述辐射图形连接到所述金属装饰上，

其中，所述金属装饰的两端通过缝隙彼此间隔开，并且所述金属装饰的一端直接连接到所述辐射图形的一端，并且所述金属装饰被配置成用作所述辐射图形的辅助辐射体。

2.根据权利要求1所述的天线模块，

其中，所述金属装饰沿着装饰面板的外周布置，所述装饰面板上布置有便携式终端的照相机和闪光灯中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的天线模块，

其中，所述金属装饰沿着形成在所述便携式终端的装饰面板上的孔的外周布置。

4.根据权利要求1所述的天线模块，

其中，所述金属装饰具有框架形状，在所述框架形状中形成有通孔，所述便携式终端的装饰面板布置在所述通孔中。

5.根据权利要求1所述的天线模块，

其中，所述金属装饰的第一端连接到所述辐射图形的第一端，和

其中，所述金属装饰的第二端连接到所述便携式终端的匹配电路和通信芯片组中的一者。

6.根据权利要求1所述的天线模块，

其中，所述辐射图形的第二端连接到所述便携式终端的匹配电路和通信芯片组中的一者。

7.根据权利要求1所述的天线模块，进一步包括：导电构件，所述导电构件用于将所述金属装饰直接连接到所述辐射图形。

8.一种天线模块，所述天线模块包括：

装饰面板，所述装饰面板布置在便携式终端的后表面；和

辐射图形，所述辐射图形与所述装饰面板重叠，

其中，所述装饰面板包括：多个通孔和用于将两个相邻的通孔连接的缝隙，所述缝隙与所述辐射图形重叠。

9.根据权利要求8所述的天线模块，

其中，所述装饰面板包括：

基板，所述基板由金属材料制成；

第一通孔，所述第一通孔穿透所述基板；

第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔间隔开并穿透所述基板；

第一缝隙，所述第一缝隙形成为从所述第一通孔和所述第二通孔中的一个通至所述基板的外周；和

第二缝隙，所述第二缝隙形成为从所述第一通孔通至所述第二通孔。

10.根据权利要求9所述的天线模块，

其中，所述辐射图形与所述第二缝隙重叠。

11.根据权利要求9所述的天线模块，

其中，所述装饰面板进一步包括：第三缝隙，所述第三缝隙形成为从所述第一通孔和所述第二通孔中的另一个通至所述基板的外周。

12.根据权利要求11所述的天线模块，

其中，所述第一缝隙形成为通至所述基板的四个侧部中的一个侧部，和

其中，所述第三缝隙连接到和与所述第一缝隙相连的一个侧部相面对的另一个侧部。

13.根据权利要求8所述的天线模块，

其中，所述装饰面板与所述缝隙中的所述辐射图形耦合，以用作所述辐射图形的辅助辐射体。