CN116979999A - 配备有螺旋天线的应答器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应答器(1)，其包括用于管理数据的发送和接收的电子系统(3)，以及螺旋天线(2)，该螺旋天线(2)包括形成多个线圈(11)的缠绕条，电子系统(3)通过布置在该条上的两个连接点(6)连接到螺旋天线(2)，其特征在于，包括在两个连接点(6)之间的线圈(11)形成第一组线圈(4)，螺旋天线(2)包括延伸到连接点(6)之外的第二组线圈(5)。本发明还涉及一种电子装置，特别是包括此应答器(1)的时计。

Description

配备有螺旋天线的应答器

技术领域

本发明涉及信息传输和电信的领域，并且特别地涉及包括发射和/或接收天线的应答器。

背景技术

应答器是被配置为发送和/或接收数据的电子装置。存在无源RFID(射频识别)应答器，其通常旨在对产品进行编码和记录。

其他无源应答器例如用于终端和银行卡中，例如用于非接触式支付。这些应答器通常是NFC(近场通信)类型，并实现在短距离进行数据传递。

通信在两个终端之间建立，每个终端包括用于管理和记录数据的电子系统，以及用于发送和接收来自另一个终端的数据的天线。

天线对于确定终端之间的发射/接收操作距离具有重大意义，但是其尺寸必须非常小以限制终端的尺寸。为此，存在螺旋部分形状的天线，这使得可以在最小的空间中具有足够的天线长度。线圈的数量确定了天线的电感。电子系统的连接点布置在螺旋部分的两端处，即在螺旋部分的外端处和内端处，以具有足够的电感并达到最大通信距离。

当这不足够时，为了增加通信距离，第二天线与第一天线平行布置。第二天线作为谐振电路操作，使得该组两个天线的标称频率相对于单独的螺旋部分的标称频率不会改变。由于第二天线，获得了通信距离的增加。

然而，改进是有限的，并且不总是足以用于所寻求的应用。

发明内容

本发明的目的是弥补上述缺点，并且旨在提供一种应答器，包括用于管理数据的发送和接收的电子系统，以及螺旋天线，该螺旋天线包括形成多个线圈的缠绕条，该电子系统通过布置在该条上的两个连接点连接到螺旋天线。

应答器的显著特点在于，在两个连接点之间包括的线圈形成第一组线圈，螺旋天线包括延伸到连接点之外的第二组线圈。

第二组线圈延伸到电子系统的连接点之外，使得可以提高螺旋天线的通信距离10％至20％。因此，应答器可以符合具体的操作标准，同时保留小的尺寸。

由于本发明，具体的电子装置，例如手表类型的时计，可以用于NFC类型的数据传递用途。特别地，该手表可以配备有可作为银行支付卡在短距离使用的支付系统。

根据本发明的具体实施例，第一组线圈包括螺旋天线的外线圈，并且第二组线圈包括螺旋天线的内线圈。

根据本发明的具体实施例，第一组线圈和第二组线圈被链接，使得螺旋天线是连续的。

根据本发明的具体实施例，第一组线圈和第二组线圈分开，使得螺旋天线是不连续的，在第一组线圈和第二组线圈的边界处布置了间隙。

根据本发明的具体实施例，第一组线圈和第二组线圈在同一平面内延伸。

根据本发明的具体实施例，第二组是无连接的。

根据本发明的具体实施例，应答器包括谐振电路，该谐振电路包括第二组线圈。

根据本发明的具体实施例，谐振电路包括通过两个连接点连接到第二组线圈的电容器，使得第三组内线圈布置在电容器的两个连接点之间。

根据本发明的具体实施例，第二组内线圈包括延伸越过第三组内线圈的第四组内线圈。

根据本发明的具体实施例，第四组内线圈是无连接的。

根据本发明的具体实施例，第三组内线圈和第四组内线圈被链接，使得第二组线圈是连续的。

根据本发明的具体实施例，应答器为NFC类型，特别是用作支付方法。

本发明还涉及包括此应答器的电子装置。

根据本发明的具体实施例，该电子装置是时计，诸如手表。

根据本发明的具体实施例，螺旋天线形成时计的表盘。

附图说明

本发明的目的、优点和特征在阅读了若干实施例后将变得明显，所述实施例只是为了说明的目的而提供的，并且不旨在限制参考附图给出的本发明的范围，在附图中：

-图1示出了根据本发明的应答器的第一实施例的俯视图的示意图，

-图2示出了根据本发明的应答器的第二实施例的俯视图的示意图，以及

-图3示出了包括根据本发明的应答器的手表的俯视图的示意图。

具体实施方式

在图1和图2中，表示了应答器1、10的两个实施例，所述应答器1、10包括用于管理数据的发送和接收的电子系统3，以及螺旋天线2、12。通信协议例如是NFC(近场通信)类型。该技术特别用于支付方法，例如用于支付卡，其可以使用所谓的“非接触式”终端进行远程支付。

螺旋天线2、12包括形成多个线圈11的缠绕条。

电子系统例如是配备有被配置为管理NFC类型通信的芯片的集成电路。电子系统3通过布置在该条上的两个连接点6、7连接到螺旋天线2。在两个连接点6、7之间包括的线圈11形成第一组线圈4、14。

根据本发明，螺旋天线2、12包括延伸到连接点6、7之外的第二组线圈5、15。

第二组线圈5、15包括螺旋天线2、12的最同心的相邻线圈中的几个，并且所述线圈的曲率半径最低。在图1中，第二组线圈5、15包括来自螺旋天线2、12的最同心连接点的所有内线圈。因此，第二组线圈5、15在此包括至少二十五个线圈。显然，它可以包括更少或更多个线圈，例如大约十个、二十个、三十个线圈或更多个。

优选地，在这些实施例中，第一组线圈4、14包括螺旋天线2的外线圈11，并且第二组线圈5、15包括螺旋天线2、12的内线圈11。

第一组线圈4、14和第二组线圈5、15基本上在同一平面内延伸。因此，螺旋天线2、12基本上在同一平面内延伸，以便使螺旋天线2、12的厚度最小化。螺旋天线2、12的所有线圈11都缠绕在同一平面内。

第一组线圈4、14包括螺旋天线2、12的最偏心的相邻线圈中的几个，并且所述线圈的曲率半径最高。在图1和图2中，第一组线圈4、14包括两个线圈。显然，第一组线圈4、14可以包括更多个线圈，例如三个、四个、五个或更多个，或者单个线圈或线圈的一部分。

两个连接点6、7优选地布置在第一组外线圈4、14的两端处。换句话说，两个连接点6、7分别布置在第一组线圈4、14的最偏心点处和最同心点处。

一对导线25将两个连接点6、7连接到电子系统3。导线25例如被焊接或粘接到连接点6、7以及到集成电路。

在图1中表示的第一实施例中，第一组线圈4和第二组线圈5被链接，使得螺旋天线2是连续的。因此，这给出了由两组线圈形成的连续的螺旋天线2。

此外，第二组线圈5是无连接的。换句话说，第二组线圈5上没有连接，无论是与电子系统3还是与另一个部件。

第二组线圈5使得可以改进该应答器1和另一个应答器或终端之间的远程数据传输范围。事实上，第二组线圈5使其可以比单独的第一组线圈4储存更多的能量。因此，该额外能量使得可以增加传输距离。

图2的第二实施例示出了螺旋天线12，其中第一组线圈14和第二组线圈15被分开，使得螺旋天线2是不连续的。换句话说，螺旋天线12包括由布置在第一组线圈14和第二组线圈15的边界处的间隙8分开的两个分开的部分。因此，两组线圈14、15彼此不直接连接。

间隙8优选地设置在两个连接点6、7的最同心的连接点6之后。因此，两个连接点6、7因此不与第二组线圈15连接。

在该实施例中，应答器10包括谐振电路20。谐振电路20包括第二组线圈15。

此外，谐振电路20包括连接到第二组线圈15的电容器9。电容器9连接到两个连接点18、19。连接点18设置在第二组线圈15的最偏心的内线圈11的端部处。另一个连接点19设置在更同心的内线圈11上，使得在电容器9的两个连接点18、19之间包括了几个内线圈11。电容器9被布置越过第一组线圈14和第二组线圈15之间的间隙8。

因此，第三组内线圈21布置在电容器9的两个连接点18、19之间。

第二组线圈15的线圈11中只有一部分属于第三组内线圈21，因为电容器9的最同心的连接点19，没有布置在螺旋天线12的中心处。

因此，第二组内线圈15包括延伸越过第三组内线圈21的第四组内线圈23。第四组内线圈23同心地延伸越过电容器8的连接点，并且对应于第二组内线圈15的减去第三组内线圈21的内线圈组。

第三组内线圈21和第四组内线圈23被链接，使得第二组线圈15是连续的。

第四组内线圈23是无连接的。换句话说，第四组线圈5上没有连接，无论是与电子系统3还是另一个部件。

由于谐振电路20，应答器的该实施例使得可以进一步增加数据传输范围30％至40％。

此应答器可用于电子产品中。例如，被配置为像银行卡一样进行支付的时计。NFC类型的应答器实现例如短距离的支付，被称为“非接触式”。

在图3中，表示了包括根据本发明的应答器的手表30。手表30包括表壳31，其容纳钟表机芯，优选电子机芯，以及用于指示时间的指针32。应答器也被转置于表壳31中。在该实施例中，应答器的螺旋天线22被用作手表30的表盘。螺旋天线22布置在手表30的镜面33下面。指针32在螺旋天线22上面移动，螺旋天线22被用户通过镜面33看到。电子系统3、接触点以及在第二实施例的情况下的电容器，布置在螺旋天线22下面以被隐藏。

可选地，螺旋天线22的顶表面包括图案，用于装饰目的或例如指示小时指标。

不言而喻，本发明不限于参考附图描述的应答器和电子实施例，并且在不离开本发明的范围的情况下，可以考虑替代方案。

Claims (15)

1.一种应答器(1、10)，其包括用于管理数据的发送和接收的电子系统(3)，以及螺旋天线(2、12、22)，所述螺旋天线(2、12、22)包括形成多个线圈(11)的缠绕条，所述电子系统(3)通过布置在所述条上的两个连接点(6、7)连接到所述螺旋天线(2)，其特征在于，包括在所述两个连接点(6、7)之间的所述线圈(11)形成第一组线圈(4，14)，所述螺旋天线(2、12、22)包括延伸到所述连接点(6、7)之外的第二组线圈(5、15)。

2.根据权利要求1所述的应答器，其特征在于，所述第一组线圈(4)包括所述螺旋天线(2)的所述外线圈(11)，并且所述第二组线圈(5)包括所述螺旋天线(2)的所述内线圈(11)。

3.根据权利要求1或2所述的应答器，其特征在于，所述第一组线圈(4)和所述第二组线圈(5)被链接，使得所述螺旋天线(2)是连续的。

4.根据权利要求1或2所述的应答器，其特征在于，所述第一组线圈(14)和所述第二组线圈(15)是分开的，使得所述螺旋天线(2)是不连续的，间隙(8)布置在所述第一组线圈(14)和所述第二组线圈(15)的边界处。

5.根据前述权利要求中任一项所述的应答器，其特征在于，所述第一组线圈(14)和所述第二组线圈(15)在同一平面中延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的应答器，其特征在于，所述第二组(5)是无连接的。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的应答器，其特征在于，所述应答器包括谐振电路(20)，所述谐振电路(20)包括所述第二组线圈(15)。

8.根据权利要求7所述的应答器，其特征在于，所述谐振电路(20)包括电容器(9)，其通过两个连接点(18、19)连接到所述第二组线圈(15)，使得第三组内线圈(21)布置在所述电容器(9)的所述两个连接点(18、19)之间。

9.根据权利要求7或8所述的应答器，其特征在于，所述第二组内线圈(15)包括延伸越过所述第三组内线圈(21)的第四组内线圈(23)。

10.根据权利要求9所述的应答器，其特征在于，所述第四组内线圈(23)是无连接的。

11.根据权利要求9或10所述的应答器，其特征在于，所述第三组内线圈(21)和所述第四组内线圈被链接，使得所述第二组线圈(15)是连续的。

12.根据前述权利要求中任一项所述的应答器，其特征在于，所述应答器是NFC类型的，特别是用作支付方法。

13.一种电子装置，其包括根据前述权利要求中任一项所述的应答器(1、10)。

14.根据权利要求13所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置是时计，诸如手表。

15.根据权利要求14所述的电子装置，其特征在于，所述螺旋天线(22)形成所述时计的表盘。