CN219717263U - 一种nfc天线及使用该天线的nfc卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种NFC天线及使用该天线的NFC卡，应用于无线通信技术，NFC天线包括基材，基材表面上设有两个绕制方向相反的NFC天线线圈，两个NFC天线线圈通过两个平行导线反向并联，铁氧体的顶面与基材贴合，NFC卡的卡片内设置有NFC芯片和天线匹配电路、NFC天线，NFC芯片和天线匹配电路通过缓冲结构覆盖包裹，本实用新型通过设置两个绕制方向相反的NFC天线线圈，并通过两个平行导线反向并联，把基材置在铁氧体上，增强了磁场感应强度，增加了磁感应范围，且占用空间小，把NFC天线置于卡片上，通过缓冲结构覆盖包裹NFC芯片和天线匹配电路，能够有效保护NFC芯片和天线匹配电路，避免芯片和天线匹配电路受到损坏或外部侵蚀，提高了NFC卡使用寿命。

Description

一种NFC天线及使用该天线的NFC卡

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，特别是涉及了一种NFC天线及使用该天线的NFC卡。

背景技术

NFC(近场通信)技术是一种非常先进的近距离通信技术，它可以取代传统的磁卡技术，在短距离内让设备之间的通信变得更加轻松便捷。NFC技术是一种无线电频率(RFID)技术，它可以使用半双工技术在短距离内实现双向数据传输。当NFC设备靠近时，它会建立一个电磁场，允许设备之间传输数据，以实现功能。NFC技术的优势在于它可以在短距离内实现双向数据传输，并且它可以通过标准的RFID技术进行无线连接，因此它可以很容易实现功能，而且不需要认证或安全登录。NFC技术还支持简单的数据交换，可以用于支付、存储和共享数据等任务。NFC技术常应用于门禁卡、手机等载体上，尤其是作为门禁卡使用时，小巧、便于携带，应用较为广泛，目前的NFC卡中用到的NFC天线都是采用单线圈的结构，磁场感应强度和感应范围都很小，为了增加磁场感应强度和感应范围，一般都是增加线圈匝数，如中国的专利申请号202020821837.3公开了一种NFC天线，其公开了NFC天线的线圈呈空间螺旋状设置，线圈的高度与所述线圈最大直径的比例大于4:1，采用空间纵向立体设置的方式增加NFC天线的厚度和线圈圈数，虽然提高了NFC天线的电感量和NFC的识别距离，但是对于45mm*20mm或40mm*25mm等其他空间受限的卡片，增加线圈匝数容易受限，制备较为困难；而且在NFC卡在使用过程中，NFC卡内部的芯片容易受到碰撞或者摔打，造成芯片损坏，导致NFC卡无法使用。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种NFC天线及使用该天线的NFC卡，NFC天线安装在NFC卡上，通过设置两个绕制方向相反的NFC天线线圈，并通过两个平行导线反向并联，在平行双导线的中点各引出一个用于连接天线匹配电路的馈电端，并把基材置在铁氧体上，两个NFC天线线圈产生的磁场互相叠加，增强了磁场感应强度，并通过铁氧体进一步的提高了磁场感应强度，从而增加了磁感应范围，且占用空间小，可以设置在较小平面的卡片上，结构简单，便于制作，把NFC天线置于卡片上，卡片上设有与NFC天线线圈电连接的NFC芯片和天线匹配电路，并通过缓冲结构覆盖包裹NFC芯片和天线匹配电路，在遇到碰撞或者摔打时能够有效保护NFC芯片和天线匹配电路，避免芯片和天线匹配电路受到损坏或外部侵蚀，提高了NFC卡的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下所述的技术方案：

一种NFC天线，其应用于无线通信技术。

所述NFC天线具体包括基材，所述基材表面上设有两个绕制方向相反的NFC天线线圈，两个所述NFC天线线圈通过两个平行导线反向并联，并在所述平行双导线的中点各引出一个用于连接天线匹配电路的馈电端，铁氧体，所述铁氧体的顶面与基材贴合。

作为本实用新型提供的所述NFC天线的一种优选实施方式，两个所述NFC天线线圈相同且对称设置。

作为本实用新型提供的所述NFC天线的一种优选实施方式，两个所述NFC天线线圈之间的距离为5-7mm。

作为本实用新型提供的所述NFC天线的一种优选实施方式，所述铁氧体的底面设有胶层，所述胶层上覆盖有离型层。

作为本实用新型提供的所述NFC天线的一种优选实施方式，所述铁氧体上设有两个通孔，所述通孔内壁电镀有银浆层或铜层。

本实用新型还提供了一种NFC卡，其包括卡片和如上所述的NFC天线，所述卡片内设置有NFC芯片和天线匹配电路，所述NFC芯片与天线匹配电路电性连接，所述天线匹配电路与NFC天线的馈电端电连接，所述NFC芯片和天线匹配电路通过缓冲结构覆盖包裹，所述卡片的表面通过胶水层粘接有面板。

作为本实用新型提供的所述NFC卡的一种优选实施方式，所述卡片上设有置入槽一，所述置入槽一的尺寸与铁氧体的尺寸一致，所述铁氧体嵌入到置入槽一内。

作为本实用新型提供的所述NFC卡的一种优选实施方式，所述天线匹配电路通过插针与NFC天线的馈电端电性连接，所述插针穿过铁氧体的通孔。

作为本实用新型提供的所述NFC卡的一种优选实施方式，所述置入槽一的底部设有置入槽二，所述NFC芯片和天线匹配电路设在置入槽二内且缓冲结构填充在置入槽二内。

作为本实用新型提供的所述NFC卡的一种优选实施方式，所述缓冲结构采用聚乙烯泡沫塑料。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：

1、本实用新型提供的NFC天线，其用于安装在NFC卡上，通过设置两个绕制方向相反的NFC天线线圈，并通过两个平行导线反向并联，在平行双导线的中点各引出一个用于连接天线匹配电路的馈电端，并把基材置在铁氧体上，两个NFC天线线圈产生的磁场互相叠加，增强了磁场感应强度，并通过铁氧体进一步的提高了磁场感应强度，从而增加了磁感应范围，且占用空间小，可以设置在较小平面的卡片上，结构简单，便于制作。

2、本实用新型提供的NFC卡，把NFC天线置于卡片上，卡片上设有与NFC天线线圈电连接的NFC芯片和天线匹配电路，并通过缓冲结构覆盖包裹NFC芯片和天线匹配电路，在遇到碰撞或者摔打时能够有效保护NFC芯片和天线匹配电路，避免芯片和天线匹配电路受到损坏或外部侵蚀，提高了NFC卡的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的NFC天线的整体结构立体示意图；

图2为本实用新型提供的NFC天线的NFC天线线圈结构示意图；

图3为本实用新型提供的NFC卡的整体结构分解示意图。

图中标记说明如下：

1、基材；2、NFC天线线圈；3、平行导线；4、馈电端；5、铁氧体；6、胶层；7、离型层；8、卡片；801、置入槽一；802、置入槽二；9、NFC芯片；10、天线匹配电路；11、胶水层；12、面板；13、缓冲结构；14、插针。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

如背景技术所述的，对于45mm*20mm或40mm*25mm等其他空间受限的卡片，增加线圈匝数容易受限，制备较为困难；而且在NFC卡在使用过程中，NFC卡内部的芯片容易受到碰撞或者摔打，造成芯片损坏，导致NFC卡无法使用。

为了解决此技术问题，本实用新型提供了一种NFC天线，其应用于无线通信技术。

具体地，请参考图1-2，所述NFC天线具体包括基材1，所述基材1表面上设有两个绕制方向相反的NFC天线线圈2，两个所述NFC天线线圈2通过两个平行导线3反向并联，并在所述平行双导线的中点各引出一个用于连接天线匹配电路10的馈电端4，铁氧体5，所述铁氧体5的顶面与基材1贴合。

本实用新型提供的一种NFC天线，其用于安装在NFC卡上，通过设置两个绕制方向相反的NFC天线线圈2，并通过两个平行导线3反向并联，在平行导线3的中点各引出一个用于连接天线匹配电路10的馈电端4，并把基材1置在铁氧体5上，两个NFC天线线圈2产生的磁场互相叠加，增强了磁场感应强度，并通过铁氧体5进一步的提高了磁场感应强度，从而增加了磁感应范围，且占用空间小，可以设置在较小平面的卡片8上，结构简单，便于制作。

为了解决此技术问题，本实用新型提供了一种NFC卡，其应用于无线通信技术。

具体地，请参考图3，所述NFC卡，其包括卡片8和如上所述的NFC天线，所述卡片8内设置有NFC芯片9和天线匹配电路10，所述NFC芯片9与天线匹配电路10电性连接，所述天线匹配电路10与NFC天线的馈电端4电连接，所述NFC芯片9和天线匹配电路10通过缓冲结构13覆盖包裹，所述卡片8的表面通过胶水层11粘接有面板12。

本实用新型提供的NFC卡，把NFC天线置于卡片8上，卡片8上设有与NFC天线线圈2电连接的NFC芯片9和天线匹配电路10，并通过缓冲结构13覆盖包裹NFC芯片9和天线匹配电路10，在遇到碰撞或者摔打时能够有效保护NFC芯片9和天线匹配电路10，避免芯片和天线匹配电路10受到损坏或外部侵蚀，提高了NFC卡的使用寿命。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1

请参考图1-2，提供了一种NFC天线，该NFC天线具体包括基材1，基材1采用PET的片材结构，在基材1表面上设有两个绕制方向相反的NFC天线线圈2，NFC天线线圈2采用金属丝绕制，该NFC天线线圈2为平面结构，NFC天线线圈2采用矩形结构或圆形结构，优选的，采用矩形结构，且NFC天线线圈2由按照预设图案印制在基材1上的金属丝组成的，两个所述NFC天线线圈2通过两个平行导线3反向并联，并在所述平行双导线的中点各引出一个用于连接天线匹配电路10的馈电端4，基材1贴合在铁氧体5的上表面，具体的基材1采用胶粘的方式与铁氧体5粘接贴合。

在本实施例中，两个NFC天线线圈2相同且对称设置，部分重叠和完全重叠会使磁感应距离降低，因此把两个NFC天线线圈2之间的距离设置为5-7mm，优选的，两个NFC天线线圈2之间的距离为6mm，使得两个NFC天线线圈2处于完全不重叠状态，提高了磁感应距离，能够很好的解决原空间中心位置感应效果差的问题，且两个NFC天线线圈2距离设置为6mm，能够保证线圈中心感应效果处于最佳状态。

通过试验对本实施例中NFC天线与传统的单线圈NFC天线进行对比，如下表1：

表1

试验验证：

实验证明双线圈反向并联置于铁氧体5上方的NFC天线增加了小型磁卡的刷卡有效距离。

本实用新型提供的NFC天线，通过设置两个绕制方向相反的NFC天线线圈2，并通过两个平行导线3反向并联，在平行导线3的中点各引出一个用于连接天线匹配电路10的馈电端4，并把基材1置在铁氧体5上，两个NFC天线线圈2产生的磁场互相叠加，增使得NFC天线在无需不断增加线圈匝数的情况下，增强了磁感应强度，也增加了磁感应范围，并通过铁氧体5进一步的提高了磁场感应强度，从而增加了磁感应范围，且占用空间小，可以设置在45mm*20mm或40mm*25mm等平面较小尺寸的卡片8上，结构简单，便于制作。

实施例2

对实施例1提供的NFC天线进一步优化，具体地，如图1所示，铁氧体5的底面设有胶层6，胶层6上覆盖有离型层7，胶层6采用双面粘，离型层7为轻离型膜，并且在铁氧体5上设有两个通孔501，通孔501内壁电镀有银浆层或铜层，优选为铜层，铜层价格低廉，方便取材使用，降低了NFC天线的成本。

通过上述结构设计，在铁氧体5上设置胶层6和离型层7，在组装时，直接撕掉离型层7，便于把铁氧体5粘附在卡片8上，同时在铁氧体5上设置通孔501，便于天线匹配电路10上的插针14穿过铁氧体5与NFC天线线圈2的馈电端4电性连接。

实施例3

请参考图3，提供了一种NFC卡，其包括卡片8和实施例2中的NFC天线，卡片8的尺寸为45mm*20mm或40mm*25mm，在卡片8内设置有NFC芯片9和天线匹配电路10，NFC芯片9和天线匹配电路10设于卡片8的内部，并且在卡片8的表面通过胶水层11粘接有面板12，从而对NFC芯片9和天线匹配电路10进行密封，NFC芯片9和天线匹配电路10通过缓冲结构13覆盖包裹，并且NFC芯片9与天线匹配电路10电性连接，天线匹配电路10通过插针14与NFC天线的馈电端4电性连接，插针14穿过铁氧体5的通孔501。

通过上述结构设计，把NFC天线置于卡片8上，卡片8上设有与NFC天线线圈2电连接的NFC芯片9和天线匹配电路10，并通过缓冲结构13覆盖包裹NFC芯片9和天线匹配电路10，在遇到碰撞或者摔打时能够有效保护NFC芯片9和天线匹配电路10，避免芯片和天线匹配电路10受到损坏或外部侵蚀，提高了NFC卡的使用寿命。

实施例4

对实施例3提供的NFC卡进一步优化，具体地，如图3所示，在卡片8上设有置入槽一801，铁氧体5嵌入到置入槽一801内，置入槽一801的尺寸与铁氧体5的尺寸一致，使得铁氧体5能够刚好嵌入到置入槽一801内，并且在铁氧体5与置入槽一801接触的环形缝隙中填充胶水进行密封，置入槽一801的底部设有置入槽二802，NFC芯片9和天线匹配电路10设在置入槽二802内且缓冲结构13填充在置入槽二802内，卡片8采用塑料材质压塑一体成形，相匹配的面板12也为塑料材质，并且在面板12和卡片8的外表面均设有图案层，提高美观性以及信息识别性。

缓冲结构13采用聚乙烯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有以下优异特性：密度小，柔韧性好，复原率高，抗冲击性能强，具有独立的气泡结构，表面吸水能力低，抗渗透性好，耐酸、碱、盐、油等有机溶剂的腐蚀，耐老化，有效保护了芯片和天线匹配电路10，提高了NFC卡的使用寿命。

本实用新型提供的NFC卡的工作原理：在卡片8内设置有NFC天线和与NFC天线电性连接的NFC芯片9和天线匹配电路10，NFC天线通过设置两个绕制方向相反的NFC天线线圈2，并通过两个平行导线3反向并联，在平行导线3的中点各引出一个用于连接天线匹配电路10的馈电端4，并把基材1置在铁氧体5上，两个NFC天线线圈2产生的磁场互相叠加，增强了磁场感应强度，并通过铁氧体5进一步的提高了磁场感应强度，从而增加了磁感应范围，且占用空间小，可以设置在较小平面的卡片8上，结构简单，便于制作，并通过缓冲结构13覆盖包裹NFC芯片9和天线匹配电路10，在遇到碰撞或者摔打时能够有效保护NFC芯片9和天线匹配电路10，避免芯片和天线匹配电路10受到损坏或外部侵蚀，提高了NFC卡的使用寿命。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种NFC天线，其特征在于，所述NFC天线具体包括基材，所述基材表面上设有两个绕制方向相反的NFC天线线圈，两个所述NFC天线线圈通过两个平行导线反向并联，并在所述平行导线的中点各引出一个用于连接天线匹配电路的馈电端，铁氧体，所述铁氧体的顶面与基材贴合。

2.根据权利要求1所述一种NFC天线，其特征在于，两个所述NFC天线线圈相同且对称设置。

3.根据权利要求2所述一种NFC天线，其特征在于，两个所述NFC天线线圈之间的距离为5-7mm。

4.根据权利要求1所述一种NFC天线，其特征在于，所述铁氧体的底面设有胶层，所述胶层上覆盖有离型层。

5.根据权利要求1所述一种NFC天线，其特征在于，所述铁氧体上设有两个通孔。

6.一种NFC卡，其特征在于，其包括卡片和如权利要求1-5任意一项所述的NFC天线，所述卡片内设置有NFC芯片和天线匹配电路，所述NFC芯片与天线匹配电路电性连接，所述天线匹配电路与NFC天线的馈电端电连接，所述NFC芯片和天线匹配电路通过缓冲结构覆盖包裹，所述卡片的表面通过胶水层粘接有面板。

7.根据权利要求6所述一种NFC卡，其特征在于，所述卡片上设有置入槽一，所述置入槽一的尺寸与铁氧体的尺寸一致，所述铁氧体嵌入到置入槽一内。

8.根据权利要求7所述一种NFC卡，其特征在于，所述置入槽一的底部设有置入槽二，所述NFC芯片和天线匹配电路设在置入槽二内且缓冲结构填充在置入槽二内。

9.根据权利要求8所述一种NFC卡，其特征在于，所述天线匹配电路通过插针与NFC天线的馈电端电性连接。

10.根据权利要求6所述一种NFC卡，其特征在于，所述缓冲结构采用聚乙烯泡沫塑料。