TWM448806U - 天線 - Google Patents

Description

天線

本創作是關於一種天線。

環形天線被使用在進行近距離無線通信的RFID(Radio Frequency Identification)的收發訊。例如專利文獻1揭示一種RFID天線，藉由將複數個個別電線連接於外殼所設的連接部，使多重環路形成於串聯連接的複數個個別電線。

在如此RFID天線，為了減低達到RFID以外的無線通訊的雜訊，或為了減低與RFID以外的無線通訊系統的結合，所以思考搭載訊號濾波器。

例如在專利文獻2揭示一種結構，在介電質共振裝置具備的撓性薄膜(flexible film)，設有濾波器部，該濾波器部由構成電容的彼此面對的導體圖案以及平面狀的線圈圖案所組成。

【先前技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】特開2009-60519號公報

【專利文獻2】特開平10-242706號公報

但是，在此介電質共振裝置，由於配置了做為電容專用的圖案，所以在撓性薄膜上濾波器部佔有的面積大。又，因為需要用來與龐大的共振器連接的L字狀的連接部，除了成為介電質共振裝置基座的硬質基板之外，還需要撓性薄膜。因此，部件數目會變多。

本創作的目的在於解決上述問題，提供一種天線，具有部件數目少，面積被縮小的濾波器部。

達成上述目的的本創作天線，其特徵在於：具備：環形天線元件部，由環狀延伸的導體所組成；以及中繼基板，中繼上述環形天線元件部與收發訊機器之間的訊號，連接上述環形天線元件部的端，上述中繼基板，具備：絕緣板；外部連接墊，被設於上述絕緣板之表面，與上述收發訊機器之導體連接；元件連接墊，被設於上述絕緣板的表背面中的任一面，連接於上述環形天線元件部的端；電容圖案，設於上述絕緣板的背面中，隔著此絕緣板面對上述外部連接墊的區域，並與上述元件連接墊電性連接，在與上述外部連接墊之間形成電容；以及電感元件。

在本創作的天線，在中繼環形天線元件部與收發訊機器之間的訊號的中繼基板，直接形成電容。又，外部連接墊兼作形成電容的一對電極中的一者。因此，天線的部件數目少，基板的面積被縮小。

在此，在上述本創作的天線，上述電感元件，較佳為在上述絕緣板的表面以及背面，分別連接於上述外部連接墊以及上述電容圖案，在該表面以及該背面中隔著絕緣板彼此面對的區域分別延伸成渦卷狀，分別延伸成渦卷狀的各自之前端貫穿絕緣板來彼此連接。

電感元件，利用隔著絕緣板彼此面對的區域雙方來配置，所以可以配置在小區域。因此，基板的面積進一步被縮小。

如以上說明，根據本創作，實現一種天線，具有部件數目少，面積被縮小的濾波器部。

參照以下圖式來說明本創作的實施形態。

第一圖是本創作的一實施形態的RFID天線的外觀圖。

第一圖所示的RFID天線A，是用來進行在RFID的無線通訊的裝置。RFID天線A，被連接於圖未顯示的收發訊機器來運作。

RFID天線A具備環形天線元件部1以及中繼基板2。環形天線元件部1是由環狀延伸的複數個電線11a~11d所組成。更詳細來說，環形天線元件部1係被覆四條個別天線11a~11d且捆紮成一束的多心纜線C。多心纜線C具有的四條電線11a~11d各自之兩端，被連接於中繼基板2。藉由使用具有四條電線11a~11d的多心纜線C，將纜線C切斷為特定長度除去兩端被覆，可以便宜地做成具有彼此同樣長度，彼此相同的區域複數回纏繞的天線元件。

在中繼基板2，有四條電線11a~11d各自的兩端分別連接。又，在中繼基板2設有兩個外部連接墊21、22。在外部連接墊21、22，有圖未顯示的收發訊機器連接。

第二圖是表示第一圖所示的中繼基板的外觀圖。在第二圖的(A)部分是表示在第一圖所示中繼基板2的表面，在(B)部分是表示從(A)部分相反側來看的背面。

在第二圖所示的中繼基板2，具有絕緣板20以及被設於絕緣板20的表背面的導體圖案。絕緣板20是由絕緣材料(介電質)組成的板。但是，在絕緣板20也可以採用由絕緣材料所組成的薄膜。又，導體圖案是由金屬材料所組成。

在第二圖的(A)部分所示的絕緣板20的表面，除了之前說明的外部連接墊21、22以外，還設有六個元件連接墊23a~23h以及兩個表面電感圖案26a、27a。又，在第二圖的(B)部分所示的絕緣板20的背面，設有兩個電容圖案24、25以及兩個背面電感圖案26b、27b。

在外部連接墊21、22，連接圖未顯示的收發訊機器，在收發訊機器與RFID天線A之間交換電力與訊號。在外部連接墊21、22，有圖未顯示的收發訊機器的端子接觸。但是，在外部連接墊21、22，除了端子的接觸以外，也可以是例如從收發訊機器延伸的導線被軟焊接接觸。外部連接墊21、22具有寬度，該寬度用來連接至少收發訊機器的接點或導線。

在元件連接墊23a~23h，構成環形天線元件部1(參照第一圖)的電線11a~11d的兩端被軟焊接連接。元件連接墊23a~23h中的數個，經由導體圖案彼此連接成四條電線11a~11d被串聯連接。因此，只藉由將四條電線11a~11d的兩端軟焊接連接於元件連接墊23a~23h，可以做成四圈的環形天線。在八個元件連接墊23a~23h中配置於兩端的兩個元件連接墊23a、23h，是做為由四圈的環路所組成的環型天線元件部1(參照第一圖的端子)來運作。

電容圖案24、25分別被設於隔著絕緣板20面對外 部連接墊21、22的區域。又，電容圖案24、25經由導體圖案以及穿孔24h、25h分別連接於上述的兩個元件連接墊23a、23h。

電容圖案24、25中，一方的電容圖案24，在與外部連接墊21之間夾著絕緣板20，在與外部連接墊21之間形成有電容元件。又，他方的電容圖案25，在與外部連接墊22之間夾著絕緣板20，在與外部連接墊22之間形成有電容元件。電容圖案24、25隔著絕緣板20與外部連接墊21、22重疊的面積，考慮絕緣板20的厚度以及介電常數，來設定成獲得需要容量。

在本實施形態，外部連接墊21、22被兼作電容元件的電極。因此，電容元件佔有絕緣板20的合計面積會縮小。

又，在中繼基板2，形成有兩個電感元件。在此，著眼於第二圖的(A)部分所示的兩個表面電感圖案26a、27a中的一者的表面電感圖案26a與第二圖的(B)部分所示的兩個背面電感圖案26b、27b中的一者的背面電感圖案26b。這些表面電感圖案26a與背面電感圖案26b，在隔著絕緣板20彼此面對的區域分別延伸成渦卷狀，分別延伸成渦卷狀的各自的前端藉由貫穿絕緣板20h的穿孔26來彼此連接。表面電感圖案26a的渦卷與背面電感圖案26b的渦卷，跨越雙方流動的電流被形成在同樣方向旋轉的方向。表面電感圖案26a以及背面電感圖案26b的組合，相當於本創作所謂電感元件的一例。

表面電感圖案26a以及背面電感圖案26b分別延伸成渦卷狀，分別具有電感值(inductance)。在本實施形態，更由於表面電感圖案26a以及背面電感圖案26b在 隔著絕緣板20彼此面對的區域分別延伸成渦卷狀，所以表面電感圖案26a與背面電感圖案26b之間的相互電感值(mutual inductance)會增大。因此，例如相較於兩個電感圖案並列於同一面的狀況，或以一個渦卷形狀形成的狀況，用來得到所需的電感值的合計配置面積會縮小。這種狀況，關於他者的表面電感圖案27a以及背面電感圖案27b也一樣。這些他方的表面電感圖案27a以及背面電感圖案27b的組合，也相當於本創作所謂電感元件的一例。

如此，電容元件以及電感元件被形成在中繼基板2。藉由被形成的電容元件以及電感元件形成濾波器電路。

第三圖是表示第一圖以及第二圖所示的RFID天線的等價電路的電路圖。在電路圖中的各元件，表示對應第一圖以及第二圖所示元件的符號。

在外部連接墊21與環形天線元件部1之間，並聯連接有由外部連接墊21以及電容圖案24所組成的電容元件(21、24)，與由表面電感圖案26a以及背面電感圖案26b所組成的電感元件(26a、26b)。又，在他方的外部連接墊22與環形天線元件部1之間，並聯連接有由外部連接墊22以及電容圖案25所組成的電容元件(25、22)，與由表面電感圖案27a以及背面電感圖案27b所組成的電感元件(27a、27b)。

藉由這些電容元件(21、24)、(25、22)、電感元件(26a、26b)、(27a、27b)以及環形天線元件部1的電感值，構成帶阻濾波器(band elimination filter)。藉由此濾波器，使RFID的通訊帶域的訊號從RFID天線A放射，對於搭載RFID天線A的電子機器的其他無線 通訊機能的雜訊影響會被減低，可以減低與其他無線通訊系統的結合。

又，在上述實施形態，做為本創作所謂的天線例，以RFID天線A表示。但是，本創作不受限於RFID天線，也可以是其他用途或帶域的通訊用天線。

又，在上述實施形態的電容元件及電感元件構成帶阻濾波器。但是，本創作不受限於此，也可以是高通濾波器或低通濾波器，或者是帶通濾波器。

又，在上述實施形態的中繼基板2，形成有兩個電容元件及兩個電感元件。但是，本創作不受限於此，也可以形成一個或三個以上的元件。又，元件連接墊也可以被設於絕緣板的背面。又，在環形天線元件部1的纏繞回數，即電線的條數也可以是4以外的數。

又，在上述實施形態，元件連接墊23a~23h，與外部連接墊21、22一樣，表示被配置在絕緣板20的表面的例。但是，本創作的元件連接墊也可以是例如被配置在絕緣板的背面。

又，在上述實施形態，做為本創作所謂的環形天線元件部的導體例，以電線表示。但是，本創作的導體並不受限於電線，也可以是例如被形成在中繼基板上的環路圖形(loop pattern)。

1‧‧‧環形天線元件部

2‧‧‧中繼基板

11a~11d‧‧‧電線

20‧‧‧絕緣板

21、22‧‧‧外部連接墊

23a~23h‧‧‧元件連接墊

24、25‧‧‧電容圖案

24h、25h‧‧‧穿孔

26a、27a‧‧‧表面電感圖案

26b、27b‧‧‧背面電感圖案

A‧‧‧RFID天線

C‧‧‧多心纜線

第一圖：本創作的一實施形態的RFID天線的外觀圖。

第二圖：表示第一圖所示的中繼基板的外觀圖。第二圖的(A)部分是表面，(B)部分是背面。

第三圖：表示第一圖以及第二圖所示的RFID天線的等價電路的電路圖。

2‧‧‧中繼基板

11a~11d‧‧‧電線

20‧‧‧絕緣板

21、22‧‧‧外部連接墊

23a~23h‧‧‧元件連接墊

24、25‧‧‧電容圖案

24h、25h‧‧‧穿孔

26a、27a‧‧‧表面電感圖案

26b、27b‧‧‧背面電感圖案

Claims (2)

1. 一種天線，其特徵在於：具備：環形天線元件部，由環狀延伸的導體所組成；以及中繼基板，中繼前述環形天線元件部與收發訊機器之間的訊號，連接前述環形天線元件部的端，前述中繼基板，具備：絕緣板；外部連接墊，被設於前述絕緣板之表面，與前述收發訊機器之導體連接；元件連接墊，被設於前述絕緣板的表背面中的任一面，連接於前述環形天線元件部的端；電容圖案，設於前述絕緣板的背面中，隔著該絕緣板面對前述外部連接墊的區域，並與前述元件連接墊電性連接，在與前述外部連接墊之間形成電容；以及電感元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述的天線，其中前述電感元件，在前述絕緣板的表面以及背面，分別連接於前述外部連接墊以及前述電容圖案，在該表面以及該背面中隔著絕緣板彼此面對的區域分別延伸成渦卷狀，分別延伸成渦卷狀的各自之前端貫穿該絕緣板來彼此連接。