CN203481369U - 天线结构 - Google Patents

Abstract

一种天线结构，包括：一软性电路板，一导体线圈，以及一电感器。该导体线圈整体均设置于该软性电路板的同一表面上。该电感器串联耦接至该导体线圈。本实用新型提供的天线结构能够用于近场通信，尺寸小，成本低。

Description

天线结构

技术领域

本实用新型涉及一种天线结构，特别涉及一种用于近场通信(Near FieldCommunication，NFC)的天线结构。

背景技术

随着移动通信技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式电脑、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的便携式电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通信的功能。有些涵盖长距离的无线通信范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通信，而有些则涵盖短距离的无线通信范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth以及WiMAX(WorldwideInteroperability for Microwave Access)系统使用2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通信。

以具有近场通信(Near Field Communication，NFC)功能的移动装置为例，其天线结构通常须占据多层软性电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)的多个表面。如此设计方式不仅成本较高，且其天线结构的尺寸普遍较大，不适合应用于追求薄形化的现今各种移动装置当中。

发明内容

为了解决先前技术的问题，本实用新型提供一种低成本小尺寸的近场通信(Near Field Communication，NFC)天线结构。

在较佳实施例中，此种天线结构包括：一软性电路板(Flexible PrintedCircuit Board，FPCB)；一导体线圈，整体均设置于该软性电路板的同一表面上；以及一第一电感器，串联耦接至该导体线圈。

在一些实施例中，该导体线圈包括互相耦接的多个环圈。

在一些实施例中，所述多个环圈大致为不同尺寸的多个矩形。

在一些实施例中，所述多个环圈的数量至少为2。

在一些实施例中，该第一电感器设置于该导体线圈中，并邻近于该导体线圈的一第一端。

在一些实施例中，该天线结构还包括：一第二电感器，串联耦接至该导体线圈。

在一些实施例中，该第二电感器设置于该导体线圈中，并邻近于该导体线圈的一第二端。

在一些实施例中，该天线结构还包括：一印刷电路板，与该软性电路板分离，其中该第一电感器设置于该印刷电路板的一表面上。

在一些实施例中，该天线结构还包括：一第一导体弹片，设置于该软性电路板和该印刷电路板之间，其中该第一电感器系经由该第一导体弹片耦接至该导体线圈的一第一端。

在一些实施例中，该天线结构还包括：一第二电感器，设置于该印刷电路板的该表面上；以及一第二导体弹片，设置于该软性电路板和该印刷电路板之间，其中该第二电感器系经由该第二导体弹片耦接至该导体线圈的一第二端。

本实用新型提供的天线结构能够用于近场通信，尺寸小，成本低。

附图说明

图1是显示根据本实用新型一实施例所述的天线结构的俯视图；

图2是显示根据本实用新型一实施例所述的天线结构的俯视图；

图3是显示根据本实用新型一实施例所述的天线结构的侧视图；以及

图4是显示根据本实用新型一实施例所述的天线结构的侧视图。

其中，附图标记说明如下：

100、200、300、400～天线结构；

110～软性电路板；

120～导体线圈；

121～导体线圈的第一端；

122～导体线圈的第二端；

123～导体线圈的环圈；

131～第一电感器；

132～第二电感器；

310～印刷电路板；

321～第一导体弹片；

322～第二导体弹片；

351、352～端点；

E1～软性电路板的表面；

E2～印刷电路板的表面。

具体实施方式

为让本实用新型的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本实用新型的具体实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图1图1是显示根据本实用新型一实施例所述的天线结构100的俯视图。天线结构100可以设置于一移动装置中，例如：一智能手机(Smart Phone)、一平板计算机(Tablet Computer)，或是一笔记型计算机(Notebook Computer)。天线结构100还可耦接至该移动装置的一通信模块(未显示)，以提供近场通信(Near Field Communication，NFC)功能。如图1所示，天线结构100包括：一软性电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)110、一导体线圈120，以及至少一第一电感器131。软性电路板110具有可变的形状。导体线圈120可为设置于软性电路板110上的一弯折金属布线。例如：该弯折金属布线由铜、银、铝、铁，或其合金所制成。第一电感器131可为一绕线电感器或是一晶片电感器。

导体线圈120包括互相耦接的多个环圈123。在图1的实施例中，所述多个环圈123大致为不同尺寸的多个矩形。在另一些实施例中，所述多个环圈123亦可大致为不同尺寸的多个圆形或椭圆形。所述多个环圈123的数量较佳应至少为2。例如，所述多个环圈123的数量可为3、4、5、6，或更多。导体线圈120具有相对的一第一端121和一第二端122，其中第一端121和第二端122可以分别耦接至一信号源(未显示)的一正极和一负极，以激发天线结构100，使其操作于一近场通信频带。

在较佳实施例中，导体线圈120整体均设置于软性电路板110的同一表面E1上，而第一电感器131串联耦接至导体线圈120。第一电感器131用于提供一等效共振长度，以缩小导体线圈120的整体尺寸。例如，第一电感器131的一电感值可以约介于1nH至10nH之间。第一电感器131的位置在本实用新型中并不特别作限制。举例来说，第一电感器131可以设置于导体线圈120中，或是设置于导体线圈120之外。在图1的实施例中，第一电感器131设置于导体线圈120中，并邻近于导体线圈120的第一端121。在其他实施例中，第一电感器131亦可邻近于导体线圈120的第二端122。

在本实用新型中，由于导体线圈120仅占据软性电路板110的单一表面E1，故天线结构100仅须通过单层软性电路板即可实施。相较于传统设计，其天线结构须占据多层软性电路板的多个表面，并须经由至少一穿透贯孔(Via Hole)耦接所述多个表面上的多条金属布线，本实用新型的天线结构100的制作方式明显较为简单，并可有效地降低整体制造成本。另外，本实用新型还通过耦接至少一第一电感器131至导体线圈120以微缩天线结构100的整体尺寸，因此本实用新型非常适合应用于各种小型化的移动装置。

图2是显示根据本实用新型一实施例所述的天线结构200的俯视图。图2和图1相似。在图2的实施例中，天线结构200还包括一第二电感器132。第二电感器132串联耦接至导体线圈120。相似地，第二电感器132可设置于导体线圈120中，或是设置于导体线圈120之外。第二电感器132可为一绕线电感器或是一晶片电感器。第二电感器132和第一电感器131可具有相同或不同的电感值。例如，第二电感器132的一电感值可以约介于1nH至10nH之间，或约介于1nH至20nH之间。在图2的实施例中，第一电感器131和第二电感器132皆设置于导体线圈120中，并分别邻近于导体线圈120的第一端121和第二端122。在加入第二电感器132后，天线结构200的整体尺寸可以更进一步地缩小。图2的天线结构200的其余特征及操作原理皆与图1的天线结构100相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

图3是显示根据本实用新型一实施例所述的天线结构300的侧视图。图3和图1相似。在图3的实施例中，天线结构300还包括一印刷电路板(PrintedCircuit Board，PCB)310。印刷电路板310可为一移动装置的一系统电路板，而该移动装置的多个电子零件(例如：一处理器、一扬声器、一收发模块，以及一电池模块等等)设置于该系统电路板上(未显示)。印刷电路板310与软性电路板110分离，并大致平行于软性电路板110。在图3的实施例中，第一电感器131设置于印刷电路板310的一表面E2上，并串联耦接至软性电路板110上的导体线圈120。导体线圈120的详细结构可如图1的实施例所述，故在此不再重复说明。第一电感器131的一端点351可以耦接至一信号源(未显示)的一正极或一负极，以激发天线结构300。另外，天线结构300还可包括一第一导体弹片(Conductive Spring)321。第一导体弹片321设置于软性电路板110和印刷电路板310之间，并大致垂直于软性电路板110和印刷电路板310。在其他实施例中，第一导体弹片321亦可由一第一顶针(Pogo Pin)所取代。在图3的实施例中，第一电感器131经由第一导体弹片321耦接至导体线圈120的第一端121。在另一些实施例中，第一电感器131亦可经由第一导体弹片321耦接至导体线圈120的第二端122。必须注意的是，即使将第一电感器131设置于导体线圈120之外，其亦具有缩小导体线圈120的整体尺寸的功用。图3的天线结构300的其余特征及操作原理皆与图1的天线结构100相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

图4是显示根据本实用新型一实施例所述的天线结构400的侧视图。图4和图3相似。在图4的实施例中，天线结构400还包括一第二电感器132和一第二导体弹片322。第一电感器131和第二电感器132皆设置于印刷电路板310的表面E2上，并皆串联耦接至软性电路板110上的导体线圈120。第一电感器131的一端点351和第二电感器132的一端点352可以分别耦接至一信号源(未显示)的一正极和一负极。相似地，第二导体弹片322设置于软性电路板110和印刷电路板310之间，并大致垂直于软性电路板110和印刷电路板310。在其他实施例中，第二导体弹片322亦可由一第二顶针所取代。在图4的实施例中，第一电感器131经由第一导体弹片321耦接至导体线圈120的第一端121，而第二电感器132经由第二导体弹片322耦接至导体线圈120的第二端122。在加入第二电感器132后，天线结构400的整体尺寸可以更进一步地缩小。图4的天线结构400的其余特征及操作原理皆与图3的天线结构300相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件参数、以及元件形状皆非为本实用新型的限制条件。天线设计者可以根据不同需要调整这些设定值。另外，本实用新型的天线结构并不仅限于图1-4所图示的状态。本实用新型可以仅包括图1-4的任何一个或多个实施例的任何一项或多项特征。换言之，并非所有图示的特征均须同时实施于本实用新型的天线结构中。

在本说明书以及权利要求中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。

本实用新型虽以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型的范围，任何本领域技术人员，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，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种天线结构，其特征在于，包括：

一软性电路板；

一导体线圈，整体均设置于该软性电路板的同一表面上；以及

一第一电感器，串联耦接至该导体线圈。

2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，该导体线圈包括互相耦接的多个环圈。

3.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述多个环圈为不同尺寸的多个矩形。

4.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述多个环圈的数量至少为2。

5.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，该第一电感器设置于该导体线圈中，并邻近于该导体线圈的一第一端。

6.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于，还包括：

一第二电感器，串联耦接至该导体线圈。

7.如权利要求6所述的天线结构，其特征在于，该第二电感器设置于该导体线圈中，并邻近于该导体线圈的一第二端。

8.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，还包括：

一印刷电路板，与该软性电路板分离，其中该第一电感器设置于该印刷电路板的一表面上。

9.如权利要求8所述的天线结构，其特征在于，还包括：

一第一导体弹片，设置于该软性电路板和该印刷电路板之间，其中该第一电感器经由该第一导体弹片耦接至该导体线圈的一第一端。

10.如权利要求9所述的天线结构，其特征在于，还包括：

一第二电感器，设置于该印刷电路板的该表面上；以及

一第二导体弹片，设置于该软性电路板和该印刷电路板之间，其中该第二电感器经由该第二导体弹片耦接至该导体线圈的一第二端。

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