TWM518417U - 天線模組 - Google Patents

Description

天線模組

本新型是有關於一種電子裝置，特別是指一種用於近場通訊的天線模組。

近場通訊(Near Field Communication, NFC)技術是一種由無線射頻(RFID)技術所演變而來的短距離通訊技術，並廣泛應用於門禁管理、大眾運輸的儲值與扣款、廣告讀取等，而應用於此技術中的近場通訊天線(Near Field Communication Antenna, 以下稱NFC天線)，則是相當重要的技術元件之一。

參閱圖1，傳統的NFC天線模組1主要包含一第一傳導片11、一第二傳導片12，及一導通片13。該第一傳導片11由導體材料構成並包括一饋入埠111、一第一連接埠112，及一概呈連續渦捲狀的輻射圈113，該輻射圈113相反兩端分別連接該饋入埠111與該第一連接埠112的輻射圈113。該第二傳導片12由導體材料構成並與該第一傳導片11相間隔，包括一第二連接埠121、多數導通柱122、一輸出埠123，及一相反兩端分別連接該第二連接埠121與該輸出埠123的導通臂124，該部分導通柱122連接該第一連接埠112與該第二連接埠121。該導通片13由導體材料構成並與該第二傳導片12相間隔，該其餘部分導通柱122連接該導通片13與該輸出埠123。使用時，訊號自該饋入埠111饋入並通過該輻射圈113向外輻射出電磁場。

傳統的NFC天線模組1雖然可以饋入及/或輻射出訊號，然而，由於該天線模組1僅透過單一渦捲狀的輻射圈113來接收及/或輻射出訊號能量，故而存在有傳輸距離不足的困擾。

因此，本新型之目的，即在提供一種具有長傳輸距離的天線模組。

於是，本新型天線模組包含一第一傳導片、一第二傳導片、多數導體柱，及一導通片。

該第一傳導片由導體材料構成並包括一饋入埠、一第一連接埠，及一相反兩端分別連接該饋入埠與該第一連接埠的輻射圈。

該第二傳導片由導體材料構成並與該第一傳導片相間隔，包括一第二連接埠、一自該第二連接埠延伸的輔助輻射圈、多數導通柱、一輸出埠，及一相反兩端分別連接該第二連接埠與該輸出埠的導通臂。該等部分導通柱連接該第一連接埠與該第二連接埠，該輔助輻射圈位於該輻射圈沿該第一傳導片向該第二傳導片方向的投影區域內。

每一導體柱由導體材料構成且相反二端分別連接該輻射圈與該輔助輻射圈。

該導通片由導體材料構成並與該第二傳導片相間隔，該其餘部分導通柱連接該導通片與該輸出埠。

本新型之功效在於：透過該等導體柱電連接該輻射圈與該輔助輻射圈，該輻射圈與該輔助輻射圈所產生的電磁場會相互疊加，而提升天線模組整體的傳輸距離。

如圖2、3所示，本新型天線模組的一實施例，包含一第一傳導片2、一第二傳導片3、多數導體柱4、一導通片5，及一絕緣基體6，用於近場通訊技術中。

該第一傳導片2由導體材料構成並包括一饋入埠21、一第一連接埠22，及一輻射圈23，該輻射圈23概呈連續渦捲狀，且相反兩端分別連接該饋入埠21與該第一連接埠22，在本實施例中，該饋入埠21、該第一連接埠22分別呈矩形，且該輻射圈23是呈矩形連續渦捲態樣。

該第二傳導片3由導體材料構成並與該第一傳導片2相間隔，並包括一第二連接埠31、一自該第二連接埠31延伸的輔助輻射圈32、多數導通柱33、一輸出埠34、一相反兩端分別連接該第二連接埠31與該輸出埠34的導通臂35，及三分別具有一開口30的C形輔助輻射圈36。該部分導通柱33連接該第一連接埠22與該第二連接埠31，該輔助輻射圈32位於該輻射圈23沿該第一傳導片2向該第二傳導片3方向的投影區域內。該等C形輔助輻射圈36以該等開口30供該第二傳導片3的導通臂35通過地位於該輻射圈23沿該第一傳導片2向該第二傳導片3方向的投影區域內。該等導體柱4的其中部分分別貫穿該絕緣基體6，且以其相反兩端連接該輻射圈23與該等C形輔助輻射圈36。

每一導體柱4由導體材料構成且相反二端分別連接該輻射圈23與該輔助輻射圈32。值得一提的是，該等導體柱4先於該絕緣基體6形成複數貫孔(via holes)，再於該等貫孔與該絕緣基體6表面鍍製金屬而與該輻射圈23及該輔助輻射圈32連接，進而讓該輻射圈23與該輔助輻射圈32於該等導體柱4位置再彼此電連接。

該導通片5由導體材料構成並與該第二傳導片3相間隔，該其餘部分導通柱33連接該導通片5與該輸出埠34。

該絕緣基體6是夾置於該輻射圈23與該輔助輻射圈32之間，該等部分導通柱33與該等導體柱4是貫穿該絕緣基體6。

參閱圖3，當上述本新型天線模組的實施例作為發射器時，訊號源將訊號自該饋入埠21饋入，訊號經該等導體柱4、該輻射圈23與該輔助輻射圈32向外輻射電磁場；當作為接收器時，該等導體柱4、該輻射圈23與該輔助輻射圈32則同時受電磁場感應以產生電流。更詳細地說，當訊號饋入及/或接收訊號時，該輻射圈23與該輔助輻射圈32分別所產生的磁場M ₁與磁場M ₂會於該每一導體柱4連接處同向地相互疊加成較強的磁場M ₃，提升總磁場大小，故而，可以進一步提升訊號的傳輸距離。

參閱圖4，以上述該該實施例作為目標設備(listening device)，並配合標準EMVCo的鄰近集成電路卡(Proximity Integrated Circuit Card, PICC)作為參考發起設備(reference polling device)，量測該實施例與如圖1所示的傳統天線模組1進行比較可知，該實施例相較於該傳統天線模組1提升約10%的磁場能量，也就是說，在相同的磁場能量下，本新型天線模組的該實施例確實藉由該等導體柱4、該輻射圈23、該輔助輻射圈32與該等C形輔助輻射圈36的配合，而較該傳統天線模組1有較長的傳輸距離表現。

參閱圖5、圖6、圖7，須再補充的是，該等導體柱4的直徑與間距，以及該輻射圈23、該輔助輻射圈32，及該C形輔助輻射圈36的線寬等，均可再配合調整以增加訊號傳輸/接收的表現，其中，每兩相鄰導體柱4的最短間距小於10釐米、各導體柱4的內徑大於0.2釐米，及/或該輻射圈23、該輔助輻射圈32，及該C形輔助輻射圈36的線寬介於0.5釐米至2釐米時，該天線模組有較佳的磁場強度表現，而特別適用於近場通訊技術中。

綜上所述，本新型天線模組是透過該輻射圈23與該輔助輻射圈32藉由該每一導體柱4連接，進而讓連接處所產生的電磁場會相互疊加，從而有效提升天線模組整體的傳輸距離，因此，確實可達到本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧第一傳導片
34‧‧‧輸出埠
21‧‧‧饋入埠
35‧‧‧導通臂
22‧‧‧第一連接埠
36‧‧‧C形輔助輻射圈
23‧‧‧輻射圈
4‧‧‧導體柱
3‧‧‧第二傳導片
5‧‧‧導通片
30‧‧‧開口
6‧‧‧絕緣基體
31‧‧‧第二連接埠
32‧‧‧輔助輻射圈
33‧‧‧導通柱

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一立體圖，說明一種傳統的天線模組； 圖2是一分解圖，說明本新型天線模組的一實施例； 圖3是一組合圖，說明該實施例的一第二傳導片； 圖4是一電壓對距離的關係圖，說明該實施例相較於該傳統天線模組的磁場強度； 圖5是一電壓對距離的關係圖，說明該實施例在不同導體柱間距下的磁場強度； 圖6是一電壓對距離的關係圖，說明該實施例在不同導體柱直徑下的磁場強度；及 圖7是一電壓對距離的關係圖，說明該實施例在不同線寬下的磁場強度。

2‧‧‧第一傳導片

21‧‧‧饋入埠

22‧‧‧第一連接埠

23‧‧‧輻射圈

3‧‧‧第二傳導片

30‧‧‧開口

31‧‧‧第二連接埠

32‧‧‧輔助輻射圈

33‧‧‧導通柱

34‧‧‧輸出埠

35‧‧‧導通臂

36‧‧‧C形輔助輻射圈

4‧‧‧導體柱

5‧‧‧導通片

6‧‧‧絕緣基體

Claims (7)

1. 一種天線模組，包含： 一第一傳導片，由導體材料構成並包括一饋入埠、一第一連接埠，及一相反兩端分別連接該饋入埠與該第一連接埠的輻射圈； 一第二傳導片，由導體材料構成並與該第一傳導片相間隔，包括一第二連接埠、一自該第二連接埠延伸的輔助輻射圈、多數導通柱、一輸出埠，及一相反兩端分別連接該第二連接埠與該輸出埠的導通臂，該等部分導通柱連接該第一連接埠與該第二連接埠，該輔助輻射圈位於該輻射圈沿該第一傳導片向該第二傳導片方向的投影區域內； 多數導體柱，每一導體柱由導體材料構成且相反二端分別連接該輻射圈與該輔助輻射圈；及 一導通片，由導體材料構成並與該第二傳導片相間隔，該等其餘部分導通柱連接該導通片與該輸出埠。
2. 如請求項第1項所述的天線模組，還包含一夾置於該輻射圈與該輔助輻射圈之間的絕緣基體，該等部分導通柱與該等導體柱是貫穿該絕緣基體。
3. 如請求項第2項所述的天線模組，其中，該輻射圈呈連續渦捲狀。
4. 如請求項第3項所述的天線模組，其中，該第二傳導片還包括至少一具有一開口的C形輔助輻射圈，該C形輔助輻射圈以該開口供該第二傳導片的導通臂通過地位於該輻射圈沿該第一傳導片向該第二傳導片方向的投影區域內，且該等導體柱的其中部分分別貫穿該絕緣基體，且以其相反兩端連接該輻射圈與該C形輔助輻射圈。
5. 如請求項第4項所述的天線模組，其中，該輻射圈、該輔助輻射圈，及該C形輔助輻射圈的線寬是介於0.5釐米至2釐米。
6. 如請求項第5項所述的天線模組，其中，每兩相鄰導體柱的最短間距是小於10釐米。
7. 如請求項第6項所述的天線模組，其中，連接該輻射圈與該輔助輻射圈的多數導體柱的內徑是大於0.2釐米。