JP2016524861A - Ｎｆｃアンテナアセンブリおよびそれを備える移動通信装置 - Google Patents

Abstract

ＮＦＣアンテナアセンブリおよび移動通信装置が提供される。ＮＦＣアンテナアセンブリは、シェル（１００）と、接続装置と、アンテナ回路（２００）とを備え、接続装置は、雌のコネクタと、スナップ式の接続によって雌のコネクタにつながるように構成された雄のコネクタ（３００）とを備え、アンテナ回路（２００）は、シェル（１００）および雄のコネクタの上に形成され、雄のコネクタ（３００）を介して雌のコネクタに電気的につながるように構成された第１および第２の端部を画定する。【選択図】図２

Description

相互参照

本出願は、どちらも２０１３年５月２９日に中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０１３１０２０６０４３．０号および第２０１３２０３０１９３９．２号の優先権ならびにこれらの中国特許出願の利益を主張し、これらの全内容が参照によって本明細書に援用される。

本出願は、概して近距離無線通信（ＮＦＣ）の分野に関し、さらに詳しくは、ＮＦＣアンテナアセンブリおよびそれを備える移動通信装置に関する。

一般に、ＮＦＣアンテナは１０センチメートル未満の通信距離を有し、ＮＦＣアンテナは金属材料と干渉する可能性がある。したがって、ＮＦＣアンテナの位置と範囲は、きわめて制限される。

従来のＮＦＣアンテナは、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）を電子製品（すなわち、携帯電話機）のバックシェル（ｂａｃｋ ｓｈｅｌｌ）に取り付けることにより製造され、金で覆われたＦＰＣの給電点（ｆｅｅｄｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）が、ＰＣＢ（プリント回路板）のシュラプネル（ｓｈｒａｐｎｅｌ）またはプローブと電気的につながるように露出される。しかしながら、給電点とシュラプネルおよびプローブの一方との間の接触抵抗が、不安定になる可能性がある。さらに、使用期間の後に、シュラプネルまたはプローブが、バックシェルの頻繁な分解に起因して緩む可能性があり、給電点とシュラプネルおよびプローブの一方との接続が緩む可能性がある。加えて、ＮＦＣアンテナの収容に利用できる空間や、主回路基板における給電点の位置、金属材料および他の構成部品との干渉、ならびにユーザの操作の癖など、製品の全体の配置を制限しうる多数の制約がＮＦＣアンテナについて存在する。また、ＦＰＣの厚みが大きくなる可能性があり、小型化の動向を達成することが困難である。

本発明の実施形態は、先行技術に存在する問題のうちの少なくとも１つを少なくとも或る程度まで解決しようとし、あるいは消費者に有用な代案を提供しようとする。

本発明の実施形態は、シェルと、接続装置と、アンテナ回路とを備えており、前記接続装置は、雌のコネクタと、前記シェル上に配置され、スナップ式の接続によって前記雌のコネクタにつながるように構成された雄のコネクタとを備え、前記アンテナ回路は、前記シェルおよび前記雄のコネクタの上に形成され、前記雄のコネクタを介して前記雌のコネクタに電気的につながるように構成された第１および第２の端部を画定する、ＮＦＣアンテナアセンブリを提供する。

さらに、本発明の実施形態は、上述のいずれか１つによるＮＦＣアンテナアセンブリを備える移動通信装置を提供する。

このＮＦＣアンテナアセンブリにより、コネクタを介してアンテナ信号を出力でき、したがってＮＦＣアンテナと外部主回路基板の取り付け位置について制約が存在せず、よってＮＦＣアンテナおよび外部主回路基板を容易に配置することができる。加えて、雄のコネクタと雌のコネクタとの間のスナップ式の接続によって、雄のコネクタと雌のコネクタを確実に且つ安定的に係合させ、そこでの信号の伝送を効果的に保証することができる。

本発明の実施形態のさらなる態様および利点が、一部は以下の説明において提示され、一部は以下の説明から明らかになり、あるいは本発明の実施形態を実施することによって学習されるであろう。

本発明の実施形態によるＮＦＣアンテナアセンブリの概略図である。 図１における四角Ａの拡大概略図である。 本発明の実施形態によるＮＦＣアンテナアセンブリの雄のコネクタとアンテナ回路との間の接続の上面図である。 本発明の実施形態によるＮＦＣアンテナアセンブリの雄のコネクタとアンテナ回路との間の接続の断面図である。 本発明の実施形態によるＮＦＣアンテナアセンブリの雌のコネクタの概略図である。 本発明の実施形態によるＮＦＣアンテナアセンブリの雌のコネクタの断面図である。

本発明の実施形態を詳しく参照する。図面を参照して本明細書にて説明される実施形態は、説明のためのものであり、例示にすぎず、本発明を広く理解するために使用される。これらの実施形態を、本発明を限定するものとして解釈してはならない。同一または類似の構成要素、ならびに同一または類似の機能を有する構成要素は、説明の全体を通して同様の参照番号によって示される。

本明細書において、「第１の」や「第２の」などの用語は、ここでは説明の目的で使用され、相対的な重要性または有意性を指示または示唆しようとするものではない。

本明細書および以下の特許請求の範囲の目的において、数値範囲の定義は、特に指定されない限りは、両端の値を常に含む。

図１と図２に示されるように、本発明の実施形態によるＮＦＣアンテナアセンブリが提供される。ＮＦＣアンテナアセンブリは、シェル１００と、アンテナ回路２００と、接続装置とを含む。接続装置は、シェル１００上に形成された雄のコネクタ３００と、雌のコネクタ４００とを含み、雄のコネクタ３００は、スナップ式（ｓｎａｐ−ｆｉｔ）の接続を介して雌のコネクタ４００と電気的につながるように構成されている。アンテナ回路２００は雄のコネクタ３００およびシェル１００の上に形成され、アンテナ回路２００は、雄のコネクタ３００を介して雌のコネクタ４００と電気的に接続される。

具体的には、図１〜４に示される通り、雄のコネクタ３００は、ベース３０１と、第１の給電部３０２と、第２の給電部３０３とを備える。第１および第２の給電部３０２，３０３は、それぞれベース上に配置される。アンテナ回路２００は、第１の給電部３０２に接続された第１の端部２０１と、第２の給電部３０３に接続された第２の端部２０２とを有する。

図２および図３に示されるように、第１の給電部３０２は柱状に構成され、これに対応して第２の給電部３０３は円筒状に構成されて第１の給電部３０２の周囲に配置されており、換言すると第１の給電部３００が第２の給電部４００で囲まれている。

第１の給電部３０２は、柱状の本体３０２１と、その柱状の本体３０２１の表面に形成された第１の銅層３０２０とを含む。第２の給電部３０３は、円筒状の本体３０３１と、その円筒状の本体３０３１の外壁面の一部分に形成された第２の銅層３０３０とを含む。上述のように、アンテナ回路２００の第１の端部２０１が第１の給電部３０２と電気的に接続され、すなわちアンテナ回路２００の第１の端部２０１は第１の銅層３０２０と電気的に接続され、アンテナ回路２００の第２の端部２０２が第２の給電部３０３と電気的に接続され、すなわちアンテナ回路２００の第２の端部２０２は第２の銅層３０３０と電気的に接続されている。

本発明の実施形態において、柱状の本体３０２１および円筒状の本体３０３１は電気絶縁性であり、ベース３０１も絶縁材料で製作され得る。したがって、ベース３０１、柱状の本体３０２１および円筒状の本体３０３１は、射出成形により一体的に形成され得る。すなわち、ベース３０１、柱状の本体３０２１および円筒状の本体３０３１は、射出成形によりシェル１００上に一体的に形成され得る。あるいは、ベース３０１、柱状の本体３０２１および円筒状の本体３０３１を、射出成形によってシェル１００と一体的に形成してもよい。

いくつかの実施形態において、第１の銅層３０２０は、柱状の本体３０２１の表面へのレーザ照射、および柱状の本体３０２１の照射後の表面への無電解銅めっき（すなわち、化学銅めっき）によって、柱状の本体３０２１の表面に形成される。

第２の銅層３０３０は、円筒状の本体３０３１の外壁面の一部分へのレーザ照射、および円筒状の本体３０３１の外壁面の照射後の一部分への無電解銅めっきによって、円柱状の本体３０３１の外壁面の一部分に形成される。

アンテナ回路は、アンテナ回路２００が銅コーティング回路として構成されるように、シェル１００およびベース３０１へのレーザ照射ならびにシェル１００およびベース３０１の照射後の領域における無電解銅めっきによって、シェル１００およびベース３０１の上に形成される。

したがって、アンテナ回路２００の２つの端部および２つの給電部３００，４００を、両者の間の信号の伝送性能を保証すべく互いに充分に接触させることができるように、アンテナ回路２００は、高い精度を有することができ、アンテナ回路２００の第１の端部２０１と第１の銅層３０２０を一体的に形成することができ、アンテナ回路２００の第２の端部２０２と第２の銅層３０３０を一体的に形成することができる。

レーザ照射や無電解銅めっきの方法は当業者にとって既知であるため、それらの方法に関する詳細な説明は、ここでは省略する。

いくつかの実施形態において、柱状の本体３０２１の表面、円筒状の本体３０３１の外壁面、シェル１００、およびベース３０１の各々の照射の深さは、約２０ミクロン〜約１００ミクロンである。なお、無電解銅めっきの後、銅めっきなどの技術的に広く用いられている他の銅コーティング方法を、実際の必要に応じて実行することができる。

いくつかの実施形態において、第１の銅層３０２０、第２の銅層３０３０、およびアンテナ回路２００の各々は、約１０ミクロン〜約４０ミクロンの厚みを有する。なお、アンテナ回路２００の幅については制約がなく、実際の必要に応じてアンテナ回路２００が設計され得る。

図２〜４に示される通り、円筒状の本体３０３１は、第２の端部２０２を除くアンテナ回路２００の経路に対応するように円筒状の本体３０３１の外壁面に形成されて円筒状の本体３０３１の底から円筒状の本体３０３１の最上部まで延びる凹部３０３２を含む。

アンテナ回路２００の第１の端部２０１は、シェル１００からベース３０１へと延び、次いで凹部３０３２へと延びた後、円筒状の本体３０３１の内面に沿って柱状の本体３０２１へと延びて第１の銅層３０２０につながっている。アンテナ回路２００の第２の端部２０２は、シェル１００からベース３０１へと延び、次いで円筒状の本体３０３１の外面へと延びて第２の銅層３０３０につながっている。

図３に示される通り、凹部３０３２によって、第１の端部２０１と、アンテナ回路２００のうちの雄のコネクタ３００を通過する部分とが、円筒状の本体３０３１の外面よりも外に出ることがなく、すなわち第１の端部２０１とアンテナ回路２００の上記部分とが凹部３０３２内に位置し、したがって雌のコネクタ４００と雄のコネクタ３００とが互いに接続されたときに、第１の端部２０１とアンテナ回路２００の上記部分とが雌のコネクタ４００の外側導電層４０１１に接触しない。

なお、アンテナ回路２００はシェル１００の表面に形成され、アンテナ回路２００の配置を容易にするために、アンテナ回路２００の上記部分の曲がり部は、コネクタの雄のコネクタ３００に隣接して位置している。具体的には、図３に示されるように、アンテナ回路２００の上記部分は、第１の銅層３０２０および第２の銅層３０３０にそれぞれ電気的に接続される第１の端部２０１および第２の端部２０２を除き、コネクタの雄のコネクタ３００を通過するときに第１の銅層３０２０および第２の銅層３０３０に接触し得ない。したがって、アンテナ回路２００の上記部分は、円筒状の本体３０３１と接触するときに凹部３０３２に配置される。

特に、アンテナ回路２００の上記部分が円筒状の本体３０３１を通過するとき、アンテナ回路２００の上記部分は、第２の銅層３０３０および雌のコネクタ４００の外側導電層４０１１のどちらにも接触し得ない。アンテナ回路２００の上記部分が柱状の本体３０２１を通過するとき、アンテナ回路２００が第１の銅層３０２０に接触し得ないように保証されなければならない。

別の実施形態においては、ベース３０１またはシェル１００に穴（図示せず）を形成してもよい。例えば、アンテナ回路２００のうちのシェル１００の第１の表面に位置する部分が、第１の穴を通過して、シェル１００の第２の表面に沿って延び、その後に第２の穴を通過して、再びシェル１００の第１の表面に沿って延びる。このようにして、シェル１００の２つの表面に穴を介してアンテナ回路２００を配置することができる。

図５および図６に示されるように、雌のコネクタ４００は、雄のコネクタ３００とつながるように構成された接続部４０１と、接続部４０１に電気的に接続された同軸ワイヤ４０２とを備える。

いくつかの実施形態において、接続部４０１は、第１の給電部３０２と電気的につながるように構成された外側導電層４０１１、第２の給電部３０３と電気的につながるように構成された内側導電層４０１２、および外側導電層４０１１と内側導電層４０１２との間に配置された絶縁層４０１３を備える。

同軸ワイヤ４０２は、外側導電層４０１１と電気的に接続された外側同軸ワイヤ４０２１、内側導電層４０１２と電気的に接続された内側同軸ワイヤ４０２２、および外側同軸ワイヤ４０２１と内側同軸ワイヤ４０２２との間に配置された同軸絶縁層４０２３を備える。

図４に示されるように、外側導電層４０１１は内側導電層４０１２を囲む。内側導電層４０１２の形状は柱状の本体３０２１の形状と合い、外側導電層４０１１の形状は円筒状の本体３０３１の形状と合う。換言すると、雌のコネクタ４００は、例えば接続部４０１と接続装置との間のスナップ式の接続によって、雄のコネクタ３００と協働させられるように構成される。したがって、アンテナ回路２００の２つの端部２０１，２０２は、それぞれ内側同軸ワイヤ４０２２および外側同軸ワイヤ４０２１と電気的に接続される。なお、同軸ワイヤ４０２の長さと形状は実際の必要に応じて設計され、同軸ワイヤ４０２は、ＰＣＢ主回路基板まで延びてＰＣＢ主回路基板の雄のコネクタにつながってよく、したがってアンテナ信号を出力できる。

同軸ワイヤ４０２によって、アンテナ回路２００およびＰＣＢ主回路基板の取り付け位置をランダムに配置することができ、アンテナ回路２００とＰＣＢ主回路基板との相互影響がなく、携帯電話機の配置設計への制限をなくすことができる。

ＮＦＣアンテナアセンブリによって、コネクタを介してアンテナ信号を出力でき、したがってＮＦＣアンテナと外部主回路基板の取り付け位置について制約がなく、よってＮＦＣアンテナおよび外部主回路基板を容易に配置することができる。加えて、雄のコネクタと雌のコネクタとの間のスナップ式の接続によって、雄のコネクタおよび雌のコネクタを確実に且つ安定的に係合させ、これにより、そこでの信号の伝送を効果的に保証することができる。

さらに、アンテナ回路２００は約１０ミクロン〜約４０ミクロンの厚みを有し、照射の深さは約２０ミクロン〜約１００ミクロンであり、アンテナ回路２００のうちのシェル１００の表面よりも突出する部分は２０ミクロン未満である。したがって、アンテナ回路２００のうちのシェル１００の表面よりも突出する部分は、シェル１００の厚み全体と比べたときに無視できる。したがって、シェル１００および電波吸収層の厚みを、本発明の実施形態によるＮＦＣアンテナアセンブリの厚みと考えることができる。一方で、従来のＦＰＣアンテナアセンブリにおいては、ＦＰＣの厚みが約０．１ミリメートル〜約０．５ミリメートルである可能性があり、これがアンテナアセンブリの厚みを増加させる可能性がある。したがって、本発明の実施形態に係るＮＦＣアンテナアセンブリによって、アンテナアセンブリが占める空間を大きく減らすことができる。

解説用の実施形態を図示および説明したが、上記の実施形態が本発明を限定するものとして解釈することはできず、これらの実施形態において、本発明の技術的思想、原理、および技術的範囲から離れることなく変更、代替、および改変が可能であることを、当業者であれば理解できるであろう。

図２および図３に示されるように、第１の給電部３０２は柱状に構成され、これに対応して第２の給電部３０３は円筒状に構成されて第１の給電部３０２の周囲に配置されており、換言すると第１の給電部３０２が第２の給電部３０３で囲まれている。

Claims (14)

1. シェルと、
   雌のコネクタと、前記シェル上に配置され、スナップ式の接続によって前記雌のコネクタとつながるように構成された雄のコネクタとを備える接続装置と、
   前記シェルおよび前記雄のコネクタ上に形成され、前記雄のコネクタを介して前記雌のコネクタと電気的につながるように構成された第１および第２の端部を画定するアンテナ回路と、
   を備えるＮＦＣアンテナアセンブリ。
2. 前記雄のコネクタが、
   ベースと、
   前記ベース上に配置され、前記アンテナ回路の前記第１の端部に接続された第１の給電部と、
   前記ベース上に配置され、前記アンテナ回路の前記第２の端部に接続された第２の給電部と、
   を備える請求項１に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
3. 前記第１の給電部が柱状に構成されており、前記第２の給電部が前記第１の給電部を囲む円筒状に構成されている請求項２に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
4. 前記第１の給電部は、柱状の本体と、該柱状の本体の表面に形成された第１の銅層とを備え、
   前記第２の給電部は、円筒状の本体と、該円筒状の本体の外壁面の一部分に形成された第２の銅層とを備え、
   前記アンテナ回路は、銅コーティング回路として構成され、該アンテナ回路の前記第１の端部は、前記第１の銅層に電気的に接続され、該アンテナ回路の前記第２の端部は、前記第２の銅層に電気的に接続されている請求項３に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
5. 前記アンテナ回路の前記第１の端部が前記第１の銅層と一体的であり、前記アンテナ回路の前記第２の端部が前記第２の銅層と一体的である請求項４に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
6. 前記円筒状の本体は電気絶縁性であり、該円筒状の本体の前記外壁面に凹部が形成されていて該円筒状の本体の底から該円筒状の本体の最上部まで延びており、
   前記アンテナ回路の前記第１の端部は、前記ベース、前記凹部、および前記円筒状の本体の内壁面を通ることにより前記シェルから前記柱状の本体まで延びて前記第１の銅層につながっており、
   前記アンテナ回路の前記第２の端部は、前記ベースを通ることにより前記シェルから前記円筒状の本体の前記外壁面まで延びて前記第２の銅層につながっている請求項４または５に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
7. 前記ベース、前記円筒状の本体、および前記柱状の本体が射出成形により一体的に形成されている請求項４〜６のいずれか一項に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
8. 前記第１の銅層は、前記柱状の本体の表面へのレーザ照射、および該柱状の本体の照射後の表面への無電解銅めっきによって、該柱状の本体の表面に形成され、
   前記第２の銅層は、前記円筒状の本体の外壁面の一部分へのレーザ照射、および該円筒状の本体の外壁面の照射後の一部分への無電解銅めっきによって、該円柱状の本体の外壁面の一部分に形成され、
   前記アンテナ回路は、前記シェルおよび前記ベースへのレーザ照射ならびに該シェルおよび該ベースの照射後の領域における無電解銅めっきによって、前記シェルおよび前記ベースの上に形成される請求項４〜６のいずれか一項に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
9. 前記柱状の本体の表面、前記円筒状の本体の外壁面、前記シェル、および前記ベースの各々の照射の深さが約２０ミクロン〜約１００ミクロンである請求項８に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
10. 前記第１の銅層、前記第２の銅層、および前記アンテナ回路の各々が、約１０ミクロン〜約４０ミクロンの厚みを有する請求項４〜８のいずれか一項に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
11. 前記雌のコネクタが、
    前記雄のコネクタにつながるように構成された接続部と、
    前記接続部と電気的に接続された同軸ワイヤと、
    を備え、
    前記接続部が、
    前記第１の給電部と電気的につながるように構成された外側導電層と、
    前記第２の給電部と電気的につながるように構成された内側導電層と、
    前記外側導電層と前記内側導電層との間に配置された絶縁層と、
    を備え、
    前記同軸ワイヤが、
    前記外側導電層と電気的に接続された外側同軸ワイヤと、
    前記内側導電層と電気的に接続された内側同軸ワイヤと、
    前記外側同軸ワイヤと前記内側同軸ワイヤとの間に配置された同軸絶縁層と、
    を備えている請求項２に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
12. 前記外側導電層が前記内側導電層を囲んでいる請求項１１に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
13. 前記アンテナ回路を覆う電波吸収層をさらに備える請求項１〜１２のいずれか一項に記載のＮＦＣアンテナアセンブリ。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のＮＦＣアンテナアセンブリを備える移動通信装置。

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