CN113131207A - 近场通讯天线装置及移动设备 - Google Patents

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CN113131207A CN202110320621.8A CN202110320621A CN113131207A CN 113131207 A CN113131207 A CN 113131207A CN 202110320621 A CN202110320621 A CN 202110320621A CN 113131207 A CN113131207 A CN 113131207A
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郭东朋
王美发
陈杰
张欢
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Abstract

本发明实施例提供了一种近场通讯天线装置及移动设备，所述装置包括：磁性材料层；线圈导体，其包括第一导体部和第二导体部，所述第一导体部和所述第二导体部分别位于所述磁性材料层的相对两侧，且所述第一导体部与所述第二导体部在所述磁性材料层上的投影部分重叠；绝缘层，其形成于所述线圈导体远离所述磁性材料层的一面；柔性基板，其夹设固定于所述磁性材料层与所述线圈导体之间，用于支撑所述线圈导体。本发明的近场通讯天线装置提高了读写距离，在保证良好的通讯效果的同时节约了制造成本。

Description

近场通讯天线装置及移动设备
技术领域
本发明涉及无线通讯技术领域，特别是涉及一种近场通讯天线装置及移动设备。
背景技术
近年来，随着RFID系统和NFC系统的不断推广使用，现有的RFID或NFC天线多装配于移动设备外壳内侧，并且外壳多为塑料或橡胶等透波材料。随着装配有金属外壳移动电子设备的出现，大幅提高了移动电子设备的使用寿命及设备外壳的耐磨性，为用户提供了更好的体验。但是，金属外壳作为一种良导体，对电磁波有屏蔽作用，会导致近场天线读写距离大幅下降。为提升近场天线的读写距离，现有方案是通过增加天线的面积来加强天线产生的辐射场，从而保证通讯效果。
然而，采用现有的近场天线结构的技术方案，势必会大幅度的增加天线和磁性材料的制造成本，另外，近场天线的面积增大，会过度的占用移动设备的空间，不利于其它通讯天线的安装，并且近场天线所产生的磁场容易对移动设备内的其他通讯天线造成干扰。
因此，实有必要提出一种新的近场通讯天线装置及移动设备来解决上述问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种近场通讯天线装置及移动设备。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种近场通讯天线装置，所述装置包括：
磁性材料层；
线圈导体，其包括第一导体部和第二导体部，所述第一导体部和所述第二导体部分别位于所述磁性材料层的相对两侧，且所述第一导体部与所述第二导体部在所述磁性材料层上的投影部分重叠；
绝缘层，其形成于所述线圈导体远离所述磁性材料层的一面；
柔性基板，其夹设固定于所述磁性材料层与所述线圈导体之间，用于支撑所述线圈导体。
优选的，所述磁性材料层为呈矩形的平板结构，所述第一导体部与所述第二导体部在所述磁性材料上的投影的重叠区域靠近所述磁性材料层的短轴边。
优选的，所述线圈导体由呈矩形的线圈开口部和环绕所述线圈开口部设置的线圈，所述线圈由5匝间隔设置的导线组成。
优选的，相邻所述导线之间的间距为0.2mm，且所述导线的宽度为0.5mm。
优选的，所述的磁性材料层的长为40mm、宽为12mm。
优选的，所述线圈导体与外部电路接触点由其末端自然形成或跳线形式向外引出形成。
本发明实施例还提供了一种近场通讯天线装置的制造工艺，所述制造工艺包括如下步骤：
步骤1，提供磁性材料层、线圈导体、绝缘层以及柔性基板；
步骤2，在所述线圈导体的相对两侧面分别贴设所述绝缘层和所述柔性基板以形成线圈组件；
步骤3，将所述线圈组件贴覆于所述磁性材料层的一侧面，并使所述线圈组件部分外露于所述磁性材料层；
步骤4，将所述线圈组件外漏于所述磁性材料层的部分沿所述磁性材料层的边缘对折，以使所述磁性材料层夹设在所述线圈组件中，形成所述近场通讯天线装置。
本发明实施例还提供了一种移动设备，其包括壳体和安装于所述壳体外侧面的如上述的近场通讯天线装置。
本发明实施例包括以下优点：所述第一导体部和所述第二导体部分别位于所述磁性材料层的相对两侧，且所述第一导体部与所述第二导体部在所述磁性材料层上的投影部分重叠，使得所述第一导体部和所述第二导体部所产生的辐射场相互正交，且两者产生的磁场的不会相互影响，扩大近场通讯天线装置的辐射角度及辐射效果，进而提高了近场通讯天线装置的读写距离。另外，所述近场通讯天线装置装配于移动设备的壳体外侧面，在空间上与其他通讯天线不在一个平面，从根本上解决近场通讯天线装置与其他通讯天线的干扰问题。
附图说明
图1是本发明近场通讯天线装置的结构示意图；
图2为沿图1中X-X’线的剖视图；
图3是本发明近场通讯天线装置的形成图；
图4是本发明近场通讯天线装置的磁场分布图；
图5是本发明移动设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请同时参照图1-4，本发明提供了一种近场通讯天线装置100，其包括磁性材料层1、线圈导体2、绝缘层3以及柔性基板4。
具体的，所述线圈导体2包括第一导体部21和第二导体部22，所述第一导体部21和所述第二导体部22分别位于所述磁性材料层1的相对两侧，且所述第一导体部21与所述第二导体部22在所述磁性材料层1上的投影部分重叠。所述绝缘层3形成于所述线圈导体2远离所述磁性材料层1的一面。所述柔性基板4夹设固定于所述磁性材料层1与所述线圈导体2之间，用于支撑所述线圈导体2。
上述结构中，所述第一导体部21和所述第二导体部22分别位于所述磁性材料层1的相对两侧，且所述第一导体部21与所述第二导体部22在所述磁性材料层1上的投影部分重叠，使得所述第一导体部21和所述第二导体部22所产生的辐射场相互正交(参图4)，且两者产生的磁场MF的不会相互影响，扩大了近场通讯天线装置的辐射角度及辐射效果，进而提高了近场通讯天线装置100的读写距离，在本实施例中，所述近场通讯天线装置100的读写距离可达到25mm。
在本实施例中，所述线圈导体2与外部电路接触点由其末端自然形成或跳线形式向外引出形成。
进一步的，所述磁性材料层1为呈矩形的平板结构，所述第一导体部21与所述第二导体部22在所述磁性材料层1上的投影的重叠区域靠近所述磁性材料层1的短轴边。
需要说明的是，所述近场通讯天线装置100的形成过程为(参图3)：步骤1，提供磁性材料层1、线圈导体2、绝缘层3以及柔性基板4；步骤2，在所述线圈导体2相对两侧面分别贴设所述绝缘层3和所述柔性基板4形成线圈组件；步骤3，将所述线圈组件的柔性基板的一侧贴覆于所述磁性材料层1的一侧面，且使所述线圈组件部分外露于所述磁性材料层1；步骤4，将所述线圈组件外漏于所述磁性材料层的部分沿所述磁性材料层1的长轴边对折(其对折线为如图1中Z-Z’线)，并使将所述线圈组件外漏于所述磁性材料层1的部分贴覆于所述磁性材料层的另外一侧面，以将所述磁性材料层1夹在所述线圈组件中，从而形成所述近场通讯天线装置100。需要解释的是，上述线圈导体2未外漏于所述磁性材料层1的部分为所述第一导体部21，上述线圈导体2外漏于所述磁性材料层2的部分为所述第二导体部22。
本实施例中，所述线圈导体2是由呈矩形的线圈开口部20和环绕所述线圈开口部20设置的线圈，所述线圈由5匝间隔设置的导线6组成，相邻所述导线之间的间距为0.2mm，且所述导线的宽度为0.5mm。所述线圈导体2的面积为40mm×10mm。所述的磁性材料层的长为40mm、宽为12mm，且所述磁性材料层1的磁导率实部的磁导率为150@13.56MHz、磁导率虚部的磁导率为2@13.56MHz。由此可以看出所述所述线圈导体2和所述磁性材料层1面积小，即用料少，在保证了通讯效果的同时节省了所述近场通讯天线装置100的制造成本。
请参阅图5所示，本发明实施例还提供了一移动设备1000，其包括壳体200和安装于所述壳体200外侧面的近场通讯天线装置100。该结构的设置，使得所述近场通讯天线装置100在空间上与其他通讯天线不在一个平面，从根本上解决近场通讯天线装置100与其他通讯天线的干扰问题。
与相关技术相比，本发明中的近场通讯天线装置中的所述第一导体部和所述第二导体部分别位于所述磁性材料层的相对两侧，且所述第一导体部与所述第二导体部在所述磁性材料上的投影部分重叠，使得所述第一导体部和所述第二导体部所产生的辐射场相互正交，且两者产生的磁场的不会相互影响，扩大近场通讯天线装置的辐射角度及辐射效果，进而提高了近场通讯天线装置的读写距离。另外，所述近场通讯天线装置装配于移动设备的壳体外侧面，在空间上与其他通讯天线不在一个平面，从根本上解决近场通讯天线装置与其他通讯天线的干扰问题。
以上对本发明所提供的一种近场通讯天线装置及移动设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种近场通讯天线装置，其特征在于，所述装置包括：
磁性材料层；
线圈导体，其包括第一导体部和第二导体部，所述第一导体部和所述第二导体部分别位于所述磁性材料层的相对两侧，且所述第一导体部与所述第二导体部在所述磁性材料层上的投影部分重叠；
绝缘层，其形成于所述线圈导体远离所述磁性材料层的一面；
柔性基板，其夹设固定于所述磁性材料层与所述线圈导体之间，用于支撑所述线圈导体。
2.根据权利要求1所述的近场通讯天线装置，其特征在于，所述磁性材料层为呈矩形的平板结构，所述第一导体部与所述第二导体部在所述磁性材料层上的投影的重叠区域靠近所述磁性材料层的短轴边。
3.根据权利要求1所述的近场通讯天线装置，其特征在于，所述线圈导体由呈矩形的线圈开口部和环绕所述线圈开口部设置的线圈组成，所述线圈由5匝间隔设置的导线组成。
4.根据权利要求3所述的近场通讯天线装置，其特征在于，相邻所述导线之间的间距为0.2mm，且所述导线的宽度为0.5mm。
5.根据权利要求2所述的近场通讯天线装置，其特征在于，所述的磁性材料层的长为40mm、宽为12mm。
6.根据权利要求3所述的近场通讯天线装置，其特征在于，所述线圈导体与外部电路接触点由其末端自然形成或跳线形式向外引出形成。
7.一种近场通讯天线装置的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括如下步骤：
步骤1，提供磁性材料层、线圈导体、绝缘层以及柔性基板；
步骤2，在所述线圈导体的相对两侧面分别贴设所述绝缘层和所述柔性基板以形成线圈组件；
步骤3，将所述线圈组件贴覆于所述磁性材料层的一侧面，并使所述线圈组件部分外露于所述磁性材料层；
步骤4，将所述线圈组件外漏于所述磁性材料层的部分沿所述磁性材料层的边缘对折，以使所述磁性材料层夹设在所述线圈组件中，形成所述近场通讯天线装置。
8.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备包括壳体和安装于所述壳体外侧面的如权利要求1-6任意一项所述的近场通讯天线装置。
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