CN202997050U - 一种含导磁膜的柔性电路板天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种含导磁膜的柔性电路板天线，包括柔性电路板天线，和覆盖在其一侧的导磁膜。柔性电路板天线与PCB板为两个相互独立的结构，并彼此电性连接。本实用新型可有效地解决非接触式识别和互联设备（以下简称读卡器）中无线射频信号功率不足所导致的通信距离短、信号不稳定等的问题。

Description

一种含导磁膜的柔性电路板天线

技术领域

本实用新型涉及一种天线，尤其涉及一种含导磁膜的柔性电路板(FPC)上的天线设计。 

背景技术

随着科技的进步，电子设备也都向着轻便化发展，集成度越来越高。而无线网的广泛应用也使天线总是配合着电子设备，尤其是识别和互联设备作为电路的一部分一起制造。目前，公知的非接触式识别和互联设备所采用的天线通常采用的布线形式有绕线式、差分式、对称绕线式，天线的布线通常是直接设计在印制电路板(如FR-4材料PCB)上的。对于普通接触式识别设备而言，安装地点相对固定，这样取电方便，且功耗不受限；另外，普通接触式识别设备的体积较大，内部布置的器件较为宽松，尽管天线和其他金属器件集成在同一电路板上，也可以通过控制彼此间距来减少内部金属器件对无线信号的功率吸收。 

这里提到的普通接触式识别设备包括公交一卡通、考勤读卡器、ETC电子不停车收费系统、固定安装的支付读卡器等。 

但对于包含非接触式识别和互联技术的手持读卡器，如果采用同样设计，其读卡效果（包含识别的距离、识别可靠性、识别稳定性）将大大下降。因为手持设备通常采用锂电池供电，不能提供较大功率；而且手持设备的体积较小，内部布置的器件较为紧密，若将天线也直接设计在印制电路板上，那么由天线发出的无线信号有绝大部分将被同样位于印制电路板上的金属部件吸收掉，从而导致有效无线信号功率低，能识别范围短，而且还不稳定。 

目前有一种改进天线的设计方式是在射频部分电路增加功率放大电路，但这种方式存在很明显的缺陷——因为射频部分电路的功率放大时，会带来功耗增加，设备极容易发热，对于手持设备来说没有太大实用价值，同时也存在一定的使用隐患。 

实用新型内容

为了克服上述种种弊端，本实用新型设计了一种与PCB板分离连接的柔性电路板天线，一侧覆有导磁膜，可有效地解决非接触式识别和互联设备（以下简称读卡器）中无线射频信号功率不足所导致的通信距离短、信号不稳定等的问题。 

所述柔性电路板天线包括柔性电路板和导磁膜，所述柔性电路板包括柔性基底（FPC）和天线，天线布设在柔性基底上，所述柔性基底一侧覆盖有导磁膜。 

所述柔性电路板厚度为0.1mm。 

所述柔性基底材质为聚酰亚胺树脂。 

在所述柔性基底上还有一层绝缘材料层，包覆天线，所述绝缘材料层材质为阻焊剂，阻焊剂是一种化学试剂，由多种化工原料调和而成。 

所述天线为矩形匝线圈。 

所述导磁膜为铁氧体片。 

所述导磁膜与柔性电路板粘接。 

所述导磁膜厚度为0.15mm-0.2mm。 

本实用新型设计的柔性电路板天线并不与电子设备所在的主芯片板集成设计，而是作为一个独立的电路板单独设计，在实际使用时，只需与集成电路板（PCB）通过相关的连接接口实现电性连接即可。这种分离结构有利于避免天线电路与电路板的空间交集。可以减少集成电路板上的金属器件吸收天线辐射能量的数量。同时，也能给集成电路板的布局布线提供较为宽松的面积，使布局趋向合理。 

柔性电路板一侧的导磁膜可以有效屏蔽集成电路板上各个器件工作时辐射出来的电磁干扰；同时，由于导磁膜的导磁作用，使得闭合磁力线路径变短，有效增强了识别卡一侧的磁通量，进而增加了卡的识别、通信距离。 

附图说明

图1为柔性电路板的结构示意图； 

图2A普通天线的信号分布示意图； 

图2B为增加导磁膜后的信号分布示意图； 

其中： 

1—柔性电路板；2—导磁膜；101—天线；102—柔性基底；3—非接触式卡；4—金属器件。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的说明，但并不以此为限。 

本实用新型的结构如图1所示，包括柔性电路板1和导磁膜2，其中柔性电路板1包括天线101和柔性基底102。导磁膜2位于柔性基底102面向集成电路板的一侧（背面）。这种结构设计，可以有效屏蔽集成电路板上各个器件工作时辐射出来的电磁干扰。当天线在收发无线信号时，通常被被金属器件4吸收一部分的磁能，从而使有效信号辐射距离很小，非 接触式卡7必须处在与天线很近的距离（1cm左右）才能感应到信号，如图2A所示；而当增加导磁膜后（在本实施例中，导磁膜为铁氧体片，铁氧体片本身具有良好的导磁功能），如图2B所示，天线辐射出来的大部分磁力线遇到铁氧体时，均沿着铁氧体片构成闭合回路，磁力线能量与电池等金属材料被导磁膜隔开，只有很少部分的磁力线能量越过铁氧体片，被集成电路板（PCB）上的金属器件4所吸收，从而提高了天线辐射出来的无线信号的有效率。除此之外，由于导磁膜的导磁作用，使得闭合磁力线路径变短，有效增强了识别卡一侧（柔性电路板上无导磁膜的一侧）的磁通量，进而增加了卡的识别、通信距离。 

实验证明采用这种一侧覆有导磁膜的柔性电路板天线的设计，非接触式卡3能在3.5cm范围内持续稳定地接收到无线信号。相比于未设有导磁膜的设计，感应距离明显增加。在本实施例中，导磁膜为铁氧体片，但选用锡箔等其他导磁材料也能在一定程度上实现上述效果，故本发明并不为此为限。 

柔性电路板的基底采用FPC，其厚度仅有0.2mm，加上粘贴它背面的铁氧体片0.15mm，这样，柔性电路板的整体厚度仅有0.35mm。轻薄小巧，并不会对电子设备整体的便携性带来影响。 

本实用新型虽以实施例揭露如上，然而其仅为范例参考而非用来限定本实用新型的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用来限定本实用新型的范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。 

Claims (9)

1.一种含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，包括柔性电路板和导磁膜，所述柔性电路板包括柔性基底和天线，天线布设在柔性基底上，所述导磁膜覆盖在柔性基底一侧。 

2.如权利要求1所述的含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，所述柔性电路板厚度为0.1mm。 

3.如权利要求1所述的含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，所述柔性基底材质为聚酰亚胺树脂。 

4.如权利要求1所述的含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，在所述柔性基底上还有一层绝缘材料层，包覆天线。 

5.如权利要求4所述的含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，所述绝缘材料层材质为阻焊剂。 

6.如权利要求1所述的含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，所述天线为矩形匝线圈。 

7.如权利要求1所述的含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，所述导磁膜为铁氧体片。 

8.如权利要求1所述的含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，所述导磁膜与柔性电路板粘接。 

9.如权利要求1所述的含导磁膜的柔性电路板天线，其特征在于，所述导磁膜厚度为0.15mm-0.2mm。 

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