KR20230161923A - Antenna module - Google Patents

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KR20230161923A
KR20230161923A KR1020230160395A KR20230160395A KR20230161923A KR 20230161923 A KR20230161923 A KR 20230161923A KR 1020230160395 A KR1020230160395 A KR 1020230160395A KR 20230160395 A KR20230160395 A KR 20230160395A KR 20230161923 A KR20230161923 A KR 20230161923A
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magnetic
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KR1020230160395A
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한보현
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주식회사 아모센스
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Abstract

굴곡이 형성된 코어에 코일을 권선하여 주변 금속에 의한 효율 저하를 방지하도록 한 안테나 모듈을 제시한다. 제시된 안테나 모듈은 멀티 충전 시스템에 설치되는 안테나 모듈로 코어 및 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함하고, 코어는 2개의 굴곡이 형성된 'ㄷ' 형상이다. An antenna module is presented in which a coil is wound around a curved core to prevent efficiency degradation due to surrounding metal. The presented antenna module is an antenna module installed in a multi-charging system and includes a core and a coil wound along the outer periphery of the core, and the core has a 'ㄷ' shape with two curves.

Description

안테나 모듈{ANTENNA MODULE}Antenna module{ANTENNA MODULE}

본 발명은 안테나 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 전력 전송을 수행하는 안테나 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna module, and more particularly, to an antenna module that performs wireless power transmission.

무선 충전 기기가 대중화되면서 다수의 소형 전자 기기를 동시에 충전할 수 있는 멀티 충전 시스템이 개발되고 있다. 멀티 충전 시스템은 소형 전자 기기가 삽입되는 다수의 슬롯을 포함한다. 멀티 충전 시스템은 각 슬롯에 대응하는 위치에 배치되어 소형 전자기기와의 무선 전력 전송을 위한 무선 전력 전송용 안테나가 배치된다. As wireless charging devices become more popular, multi-charging systems that can charge multiple small electronic devices simultaneously are being developed. The multi-charging system includes multiple slots into which small electronic devices are inserted. The multi-charging system is placed in a position corresponding to each slot, and an antenna for wireless power transmission is placed for wireless power transmission with small electronic devices.

하지만, 멀티 충전 시스템과 소형 전자기기는 한정된 공간에 무선 전력 전송용 안테나를 실장해야하기 때문에 안테나 모듈의 사이즈가 작아져서 무선 충전 효율이 저하되는 문제점이 있다.However, since multi-charging systems and small electronic devices require an antenna for wireless power transmission to be mounted in a limited space, the size of the antenna module is reduced, which reduces wireless charging efficiency.

이에, 멀티 충전 시스템과 소형 전자 기기 사이의 무선 충전 효율을 높이기 위한 다양한 기술이 연구되고 있다.Accordingly, various technologies are being researched to increase wireless charging efficiency between multi-charging systems and small electronic devices.

한국등록특허 제10-1850553호(명칭: 휴대 단말기용 다중 충전 장치)Korean Patent No. 10-1850553 (Name: Multiple charging device for mobile terminal)

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 제안된 것으로, 굴곡이 형성된 코어에 코일을 권선하여 주변 금속에 의한 효율 저하를 방지하도록 한 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was proposed in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide an antenna module in which a coil is wound around a curved core to prevent efficiency degradation due to surrounding metal.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 멀티 충전 시스템에 설치되는 안테나 모듈로, 코어 및 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함하고, 코어는 2개의 굴곡이 형성된 'ㄷ' 형상이다. In order to achieve the above object, the antenna module according to an embodiment of the present invention is an antenna module installed in a multi-charging system, and includes a core and a coil wound along the outer periphery of the core, and the core is formed with two bends. 'It is a shape.

코어는 수평부, 수평부의 일단에서 일측 방향으로 굴곡된 제1 수직부 및 수평부의 타단에서 일측 방향으로 굴곡된 제2 수직부를 포함한다. 이때, 제1 수직부 및 제2 수직부는 수평부와 직각을 이루고, 코일은 수평부의 외주를 따라 권선될 수 있다.The core includes a horizontal portion, a first vertical portion bent in one direction at one end of the horizontal portion, and a second vertical portion bent in one direction at the other end of the horizontal portion. At this time, the first vertical portion and the second vertical portion form a right angle to the horizontal portion, and the coil may be wound along the outer circumference of the horizontal portion.

본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 코어의 일단에 배치된 제1 자성 시트 및 코어의 타단에 배치된 제2 자성 시트를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 자성 시트는 코어의 제1 수직부의 단부에 배치되고, 제2 자성 시트는 코어의 제2 수직부의 단부에 배치되고, 제1 자성 시트 및 제2 자성 시트는 판상의 자성 폴리머일 수 있다.The antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a first magnetic sheet disposed at one end of the core and a second magnetic sheet disposed at the other end of the core. At this time, the first magnetic sheet is disposed at the end of the first vertical portion of the core, and the second magnetic sheet is disposed at the end of the second vertical portion of the core, and the first magnetic sheet and the second magnetic sheet may be plate-shaped magnetic polymers. there is.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 코어, 제1 코어의 일측 단부에 치우쳐져 배치되고, 일단이 제1 코어에 삽입된 제2 코어, 제1 코어의 타측 단부에 치우쳐져 배치되고, 일단이 제1 코어에 삽입된 제3 코어 및 제1 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함한다. 이때, 제2 코어 및 제3 코어는 제1 코어와 직각을 이룰 수 있다.In order to achieve the above object, an antenna module according to another embodiment of the present invention is arranged to be biased toward a first core, one end of the first core, and one end of the second core inserted into the first core. It is disposed to be biased toward the other end and includes a third core with one end inserted into the first core and a coil wound along the outer periphery of the first core. At this time, the second core and the third core may form a right angle to the first core.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제2 코어의 타단에 배치된 제1 자성 시트 및 제3 코어의 타단에 배치된 제2 자성 시트를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 자성 시트 및 제2 자성 시트는 판상의 자성 폴리머일 수 있다.An antenna module according to another embodiment of the present invention may further include a first magnetic sheet disposed at the other end of the second core and a second magnetic sheet disposed at the other end of the third core. At this time, the first magnetic sheet and the second magnetic sheet may be plate-shaped magnetic polymers.

본 발명에 의하면, 안테나 모듈은 굴곡이 형성된 코어에 코일을 권선함으로써, 주변에 금속이 위치한 경우에도 무선 전력 전송 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the antenna module has the effect of preventing wireless power transmission efficiency from being reduced even when metal is located nearby by winding a coil around a curved core.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.1 and 2 are diagrams for explaining an antenna module according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are diagrams for explaining an antenna module according to a first embodiment of the present invention.
7 to 10 are diagrams for explaining an antenna module according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, in order to explain in detail enough to enable those skilled in the art of the present invention to easily implement the technical idea of the present invention, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. . First, when adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈(100, 200)은 멀티 충전 시스템(1)과 소형 전자 기기(20) 사이의 무선 전력 전송을 위해 솔레노이드 코일(Solenoid Coil) 방식의 안테나(이하, 솔레노이드 안테나)를 포함한다. 안테나 모듈(100, 200)은 멀티 충전 시스템(1)에 설치되어 소형 전자 기기(20)에 설치된 솔레노이드 안테나(22)로 무선으로 전력을 전송한다. 여기서, 도 2를 참조하면, 소형 전자 기기(20)는 노트북, 핸드폰, 로봇 청소기 등을 포함하며, 자기 유도 방식의 무선 전력 전송을 통해 무선 충전을 수행한다.Referring to Figures 1 and 2, the antenna modules 100 and 200 according to an embodiment of the present invention use a solenoid coil for wireless power transmission between the multi-charging system 1 and the small electronic device 20. Includes an antenna (hereinafter referred to as a solenoid antenna). The antenna modules 100 and 200 are installed in the multi-charging system 1 and wirelessly transmit power to the solenoid antenna 22 installed in the small electronic device 20. Here, referring to FIG. 2, small electronic devices 20 include laptops, cell phones, robot vacuum cleaners, etc., and perform wireless charging through magnetic induction wireless power transmission.

솔레노이드 안테나는 원통형 코어에 코일을 균일하게 감은 구조를 갖는다. 솔레노이드 안테나는 스파이럴 코일 방식의 안테나(이하, 스파이럴 안테나)에 비해 소형으로 제작할 수 있어 멀티 충전 시스템에 적용이 가능하다.A solenoid antenna has a structure in which a coil is wound evenly around a cylindrical core. Solenoid antennas can be manufactured smaller than spiral coil antennas (hereinafter referred to as spiral antennas), so they can be applied to multi-charging systems.

솔레노이드 안테나는 스파이럴 안테나에 비해 전송 거리가 긴 장점이 있으나, 주변에 금속이 존재하는 경우 무선 전력 전송 효율(즉, 충전 효율)이 급격히 저하되는 문제점이 있다. Solenoid antennas have the advantage of having a longer transmission distance compared to spiral antennas, but there is a problem in that wireless power transmission efficiency (i.e. charging efficiency) rapidly decreases when metal is present nearby.

소형 전자기기의 무선 충전을 위해서는 솔레노이드 안테나의 크기(사이즈)가 중요하지만, 멀티 충전 시스템에서는 한정된 공간에 다수의 솔레노이드 안테나를 실장되기 때문에 크기에 제약이 따른다.The size of the solenoid antenna is important for wireless charging of small electronic devices, but in a multi-charging system, size is limited because multiple solenoid antennas are mounted in a limited space.

도 3를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 안테나 모듈(100)은 코어(120) 및 코어(120)에 권선된 코일(140)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the antenna module 100 according to the first embodiment of the present invention includes a core 120 and a coil 140 wound around the core 120.

코어(120)는 페라이트 등의 자성 재질로 형성된다. 코어(120)는 2개의 굴곡을 갖는다. 코어(120)는 자성 재질의 원통형으로 형성되고, 양단이 굴곡되어 "ㄷ" 형상으로 형성된다.The core 120 is made of a magnetic material such as ferrite. Core 120 has two bends. The core 120 is formed in a cylindrical shape made of a magnetic material, and both ends are bent to form a “ㄷ” shape.

도 4를 참조하며, 코어(120)는 수평부(122), 수평부(122)의 일단에서 일측 방향을 굴곡된 제1 수직부(124) 및 수평부(122)의 타단에서 일측 방향으로 굴곡된 제2 수직부(126)를 포함한다. 이때, 제1 굴곡부 및 제2 굴곡부는 수평부(122)와 수직을 이루고, 동일한 방향으로 굴곡된 것을 일례로 한다. 이때, 제1 수직부(124) 및 제2 수직부(126)는 수평부(122)와 대략 90°정도로 굴곡된 것을 일례로 한다.Referring to FIG. 4, the core 120 includes a horizontal portion 122, a first vertical portion 124 bent in one direction at one end of the horizontal portion 122, and a first vertical portion 124 bent in one direction at the other end of the horizontal portion 122. It includes a second vertical portion 126. At this time, for example, the first bent portion and the second bent portion are perpendicular to the horizontal portion 122 and are bent in the same direction. At this time, for example, the first vertical portion 124 and the second vertical portion 126 are bent at approximately 90° with the horizontal portion 122.

코일(140)을 코어(120)의 외주를 따라 권선된다. 코일(140)은 코어(120)의 수평 영역의 외주를 따라 권선된다. 이때, 코일(140)은 요구되는 무선 전력 전송 특성에 따라 두께, 권선 횟수, 코일(140)간 간격 등이 다르게 형성될 수 있다.The coil 140 is wound along the outer circumference of the core 120. The coil 140 is wound along the outer periphery of the horizontal area of the core 120. At this time, the coil 140 may be formed to have different thickness, number of turns, spacing between the coils 140, etc. depending on the required wireless power transmission characteristics.

도 5 및 도 6을 참조하면, 안테나 모듈(100)은 코어(120)의 양단에 배치된 제1 자성 시트(160) 및 제2 자성 시트(180)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the antenna module 100 may further include a first magnetic sheet 160 and a second magnetic sheet 180 disposed at both ends of the core 120 .

제1 자성 시트(160)는 자성 폴리머 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 자성 시트(160)는 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되어, 코어(120)의 일측 단부에 배치된다. 이때, 제1 자성 시트(160)는 코어(120)의 제1 수직부(124)의 단부에 배치된다.The first magnetic sheet 160 is made of a magnetic material such as magnetic polymer. The first magnetic sheet 160 is formed in a plate shape with a predetermined thickness and is placed at one end of the core 120. At this time, the first magnetic sheet 160 is disposed at the end of the first vertical portion 124 of the core 120.

제2 자성 시트(180)는 자성 폴리머 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 자성 시트(160)는 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되어, 코어(120)의 타측 단부에 배치된다. 이때, 제2 자성 시트(180)는 코어(120)의 제2 수직부(126)의 단부에 배치된다.The second magnetic sheet 180 is made of a magnetic material such as magnetic polymer. The first magnetic sheet 160 is formed in a plate shape with a predetermined thickness and is placed at the other end of the core 120. At this time, the second magnetic sheet 180 is disposed at the end of the second vertical portion 126 of the core 120.

이때, 제1 자성 시트(160) 및 제2 자성 시트(180)의 두께는 안테나 모듈(100)에서 요구되는 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다. 제1 자성 시트(160) 및 제2 자성 시트(180)는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 특성에 따라 서로 다른 두께로 형성될 수 있다.At this time, the thickness of the first magnetic sheet 160 and the second magnetic sheet 180 may be set differently depending on the characteristics required for the antenna module 100. The first magnetic sheet 160 and the second magnetic sheet 180 may be formed with the same thickness or may be formed with different thicknesses depending on their characteristics.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 안테나 모듈(200)은 제1 코어(210), 제2 코어(220), 제3 코어(230) 및 코일(240)을 포함한다.7 and 8, the antenna module 200 according to the second embodiment of the present invention includes a first core 210, a second core 220, a third core 230, and a coil 240. Includes.

제1 코어(210)는 페라이트 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 코어(210)는 소정 높이(길이)를 갖는 원기둥 형상으로 형성된다.The first core 210 is made of a magnetic material such as ferrite. The first core 210 is formed in a cylindrical shape with a predetermined height (length).

제2 코어(220)는 페라이트 등의 자성 재질로 형성된다. 제2 코어(220)는 제1 코어(210)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제2 코어(220)는 소정 높이는 갖는 원기둥 형상으로 형성된다. 제2 코어(220)는 제1 코어(210)의 일측 단부에 치우쳐져 배치된다. 제2 코어(220)의 일단은 제1 코어(210)를 관통하여 삽입된다.The second core 220 is made of a magnetic material such as ferrite. The second core 220 may be formed of the same material as the first core 210. The second core 220 is formed in a cylindrical shape with a predetermined height. The second core 220 is disposed to be biased at one end of the first core 210. One end of the second core 220 is inserted through the first core 210.

제3 코어(230)는 페라이트 등의 자성 재질로 형성된다. 제3 코어(230)는 제1 코어(210) 및 제2 코어(220)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제3 코어(230)는 소정 높이는 갖는 원기둥 형상으로 형성된다. 제3 코어(230)는 제2 코어(220)와 동일한 높이로 형성될 수 있다.The third core 230 is made of a magnetic material such as ferrite. The third core 230 may be formed of the same material as the first core 210 and the second core 220. The third core 230 is formed in a cylindrical shape with a predetermined height. The third core 230 may be formed to have the same height as the second core 220.

제3 코어(230)는 제1 코어(210)의 타측 단부에 치우쳐져 배치된다. 제3 코어(230)의 일단은 제1 코어(210)를 관통하여 삽입된다. The third core 230 is disposed to be biased toward the other end of the first core 210. One end of the third core 230 is inserted through the first core 210.

이처럼, 제1 코어(210)의 일측 단부에 제2 코어(220)가 삽입되고, 제2 코어(220)의 타측 단부에 제3 코어(230)가 삽입됨에 따라, "ㄷ" 형상의 코어를 구성한다.In this way, as the second core 220 is inserted into one end of the first core 210 and the third core 230 is inserted into the other end of the second core 220, a “ㄷ” shaped core is formed. Compose.

코일(240)을 제1 코어(210)의 외주를 따라 권선된다. 이때, 코일(240)은 요구되는 무선 전력 전송 특성에 따라 두께, 권선 횟수, 코일(240)간 간격 등이 다르게 형성될 수 있다.The coil 240 is wound along the outer circumference of the first core 210. At this time, the coil 240 may be formed with different thickness, number of turns, spacing between the coils 240, etc. depending on the required wireless power transmission characteristics.

도 9 및 도 10을 참조하면, 안테나 모듈(200)은 제1 자성 시트(250) 및 제2 자성 시트(260)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 9 and 10 , the antenna module 200 may further include a first magnetic sheet 250 and a second magnetic sheet 260 .

제1 자성 시트(250)는 자성 폴리머 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 자성 시트(250)는 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되어, 제2 코어(220)의 타측 단부에 배치된다. 이때, 제1 자성 시트(250)는 제2 코어(220)의 타단에 배치된다.The first magnetic sheet 250 is made of a magnetic material such as magnetic polymer. The first magnetic sheet 250 is formed in a plate shape with a predetermined thickness and is placed at the other end of the second core 220. At this time, the first magnetic sheet 250 is disposed at the other end of the second core 220.

제2 자성 시트(260)는 자성 폴리머 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 자성 시트(250)는 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되어, 제3 코어(230)의 타측 단부에 배치된다. 이때, 제2 자성 시트(260)는 제3 코어(230)의 타단에 배치된다.The second magnetic sheet 260 is made of a magnetic material such as magnetic polymer. The first magnetic sheet 250 is formed in a plate shape with a predetermined thickness and is placed at the other end of the third core 230. At this time, the second magnetic sheet 260 is disposed at the other end of the third core 230.

이때, 제1 자성 시트(250) 및 제2 자성 시트(260)의 두께는 안테나 모듈(200)에서 요구되는 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다. 제1 자성 시트(250) 및 제2 자성 시트(260)는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 특성에 따라 서로 다른 두께로 형성될 수 있다.At this time, the thickness of the first magnetic sheet 250 and the second magnetic sheet 260 may be set differently depending on the characteristics required for the antenna module 200. The first magnetic sheet 250 and the second magnetic sheet 260 may be formed with the same thickness or may be formed with different thicknesses depending on their characteristics.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above, various modifications are possible, and those skilled in the art can make various modifications and modifications without departing from the scope of the patent claims of the present invention. It is understood that it can be implemented.

100: 안테나 모듈 120: 코어
122: 수평부 124: 제1 수직부
126: 제2 수직부 140: 코일
160: 제1 자성 시트 180: 제2 자성 시트
200: 안테나 모듈 210: 제1 코어
220: 제2 코어 230: 제3 코어
240: 코일 250: 제1 자성 시트
260: 제2 자성 시트100: antenna module 120: core
122: horizontal part 124: first vertical part
126: second vertical part 140: coil
160: first magnetic sheet 180: second magnetic sheet
200: antenna module 210: first core
220: second core 230: third core
240: coil 250: first magnetic sheet
260: second magnetic sheet

Claims (4)

제1 코어;
상기 제1 코어의 일측 단부를 관통하여 상기 제1 코어에 삽입된 제2 코어;
상기 제1 코어의 타측 단부를 관통하여 상기 제1 코어에 삽입된 제3 코어; 및
상기 제1 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함하고,
상기 제1 코어, 상기 제2 코어 및 상기 제3 코어는 "ㄷ" 형상의 코어를 구성하는 안테나 모듈.first core;
a second core inserted into the first core through one end of the first core;
a third core inserted into the first core through the other end of the first core; and
It includes a coil wound along the outer periphery of the first core,
The first core, the second core, and the third core constitute an “ㄷ” shaped core. 제1항에 있어서,
상기 제2 코어 및 상기 제3 코어는 상기 제1 코어와 직각을 이루며 상기 제1 코어를 관통하는 안테나 모듈.According to paragraph 1,
The second core and the third core form a right angle to the first core and penetrate the first core. 제1항에 있어서,
상기 제2 코어의 타단에 배치된 제1 자성 시트; 및
상기 제3 코어의 타단에 배치된 제2 자성 시트를 더 포함하는 안테나 모듈.According to paragraph 1,
a first magnetic sheet disposed at the other end of the second core; and
An antenna module further comprising a second magnetic sheet disposed at the other end of the third core. 제3항에 있어서,
상기 제1 자성 시트 및 상기 제2 자성 시트는 판상의 자성 폴리머인 안테나 모듈.According to paragraph 3,
The first magnetic sheet and the second magnetic sheet are plate-shaped magnetic polymer antenna modules.
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