一種nfc天線及移動終端的制作方法
【專利摘要】為了解決現(xiàn)有NFC天線體積大、通訊距離有限、讀取角度單一的問題，本實用新型提供了一種NFC天線及移動終端。該NFC天線包括支撐體、磁片和天線線圈；支撐體包括相對設(shè)置的第一支撐板和第二支撐板，所述第一支撐板和第二支撐板之間設(shè)有用于容納磁片的容納空間；磁片設(shè)置在所述容納空間內(nèi)；天線線圈繞設(shè)在所述第一支撐板和第二支撐板的外表面，所述磁片穿設(shè)在天線線圈內(nèi)。本實用新型的NFC天線采用立體繞線的方式，在體積較小的情況下即可實現(xiàn)較大的通訊距離，且讀取角度沒有限制。
【專利說明】一種NFC天線及移動終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于近場通訊領(lǐng)域，具體涉及一種近場通訊天線。
【背景技術(shù)】
[0002]NFC是Near Field Communication的縮寫，即近場通訊技術(shù),是一種非接觸式識別和互聯(lián)技術(shù)，可以在移動設(shè)備之間進行近距離無線通訊。目前NFC通訊功能已應(yīng)用在手機支付領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。NFC天線一般由線圈與具有抗干擾能力的磁性材料組成，由于手機體積小，內(nèi)部的主板和電池等大面積金屬器件會對NFC天線的性能造成干擾，因此NFC天線的形狀以及在手機中的位置設(shè)計尤為重要。如圖I和圖2所示，現(xiàn)有的NFC天線10—般采用平面線圈式結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電金屬線圈11、絕緣支撐體12以及位于絕緣支撐體下方的磁片13，磁片13可以屏蔽手機內(nèi)的其他金屬器件對NFC天線性能的影響。導(dǎo)電金屬線圈11表面還可以設(shè)置保護層14。這種平面式NFC天線為達到良好的通訊效果，一般天線線圈面積較大。如圖3所示，天線磁力線15分布在導(dǎo)電金屬線圈平面一側(cè)的空間內(nèi)，通訊區(qū)域16也限定在這一空間內(nèi)。如圖4和圖5所示，現(xiàn)有NFC天線一般設(shè)置在手機30的中上部，通訊區(qū)域16位于天線10下方的空間內(nèi)，與另一 NFC讀取設(shè)備只能零角度讀取，即只能通過NFC天線一面與NFC讀取設(shè)備保持平行并在靠近NFC讀取設(shè)備的位置才能實現(xiàn)通訊。要保持在手機與NFC讀取設(shè)備十分接近的位置，通訊距離有限；且必須保持兩者平行，零角度讀取，讀取角度單一。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了至少解決現(xiàn)有NFC天線體積大、通訊距離有限、讀取角度單一中的一個技術(shù)問題，本實用新型提供了 一種近場通訊天線。
[0004]本實用新型的NFC天線包括支撐體、磁片和天線線圈；支撐體包括相對設(shè)置的第一支撐板和第二支撐板，所述第一支撐板和第二支撐板之間設(shè)有用于容納磁片的容納空間；磁片設(shè)置在所述容納空間內(nèi)；天線線圈繞設(shè)在所述第一支撐板和第二支撐板的外表面，所述磁片穿設(shè)在天線線圈內(nèi)。
[0005]優(yōu)選情況下，所述支撐體還包括連接板，所述連接板連接第一支撐板和第二支撐板的至少一端。
[0006]優(yōu)選情況下，所述第一支撐板、第二支撐板和連接板為一體結(jié)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選情況下，所述第一支撐板和第二支撐板為形狀大小相同的長方形平板。
[0008]優(yōu)選情況下，所述第一支撐板和第二支撐板平行對稱設(shè)置，所述天線線圈沿所述第一支撐板和第二支撐板的長邊繞設(shè)。
[0009]優(yōu)選情況下，所述磁片包括第一磁片和第二磁片，第一磁片設(shè)置在所述第一支撐板和第二支撐板之間的容納空間內(nèi)，所述第二磁片設(shè)置在天線線圈的一表面上。
[0010]優(yōu)選情況下，所述第一磁片和第二磁片為一體結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選情況下,所述第一支撐板和第二支撐板的厚度為O. 05-3_。[0012]優(yōu)選情況下,所述磁片的厚度為O. 05_3mm。
[0013]本實用新型的另一目的是提供一種移動終端，所述移動終端包括上述的NFC天線。
[0014]優(yōu)選情況下，所述NFC天線設(shè)置在移動終端的頂部或底部位置。
[0015]本實用新型的NFC天線，采用立體繞線方式，天線線圈繞設(shè)在中間具有容納空間的支撐體上，磁片設(shè)置在容納空間內(nèi)同時穿設(shè)在天線線圈內(nèi)。磁片穿設(shè)在天線線圈內(nèi)部有效的提高了線圈的磁通量，增強了 NFC天線的通訊性能，增大了天線的讀取范圍，相對現(xiàn)有平面繞線式NFC天線，由于磁片以及支撐體的厚度較薄，在減小天線體積的同時改善了通訊效果。本實用新型的NFC天線為立體式天線，具有0-90度的讀取角度，可以與NFC讀取設(shè)備之間保持一定角度讀取，解決了現(xiàn)有NFC天線必須零角度平行讀取的問題。且制作工藝簡單，成本低廉，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖I為現(xiàn)有NFC天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖I中A-A面的剖視圖；
[0018]圖3為現(xiàn)有NFC天線的磁力線分布示意圖；
[0019]圖4為現(xiàn)有NFC天線安裝在手機內(nèi)的裝配位置示意圖；
[0020]圖5為現(xiàn)有NFC天線手機的通訊區(qū)域示意圖；
[0021]圖6為本實用新型NFC天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為圖6中B-B面的剖視圖；
[0023]圖8為本實用新型NFC天線的制作方法示意圖；
[0024]圖9為圖8中C-C面的剖視圖；
[0025]圖10為本實用新型NFC天線磁力線分布示意圖；
[0026]圖11為本實用新型NFC天線在手機內(nèi)的裝配位置示意圖；
[0027]圖12為本實用新型NFC天線手機的通訊區(qū)域示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型作進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0029]如圖6所示，本實用新型的NFC天線20包括天線線圈21和支撐體22，天線線圈21繞設(shè)在支撐體22上。所述支撐體由高介電常數(shù)的絕緣高分子材料制成，優(yōu)選介電常數(shù)大于3。所述天線線圈21為銅導(dǎo)線，銅導(dǎo)線的直徑為O. 1-0. 5mm。如圖7所示，所述支撐體22包括第一支撐板22a和第二支撐板22b，所述第一支撐板22a和第二支撐板22b為大小相等的長方形平板狀結(jié)構(gòu)，且第一支撐板22a和第二支撐板22b平行對稱設(shè)置，第一支撐體22a和第二支撐體22b之間設(shè)有容納空間。NFC天線還包括磁片23，所述磁片23設(shè)置在第一支撐板22a和第二支撐板22b之間形成的容納空間內(nèi)，優(yōu)選第一支撐板22a和第二支撐板22b夾持所述磁片23，使所述磁片固定牢固。線圈21纏繞在第一支撐板22a和第二支撐板22b的外表面，所述第一支撐板或第二支撐板的外表面為與形成容納空間的一面相對的表面。所述線圈21具有饋電端21a和21b，優(yōu)選饋電端21a和21b位于同一端，這樣容易布置線路板上的天線信號饋點及其它相關(guān)器件。優(yōu)選所述天線線圈21沿第一、第二支撐板的長邊繞設(shè)，發(fā)明人經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，沿長邊繞設(shè)制得的NFC天線具有更加優(yōu)異的天線性能。
[0030]所述磁片23可以采用本領(lǐng)域常用的軟磁性材料制成，如鐵氧體材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以自由選擇，優(yōu)選為NiZn鐵氧體材料。所述第一支撐板和第二支撐板之間還可以具有連接板（圖中未示出），連接板連接第一、第二支撐板的至少一端，優(yōu)選整個支撐體為一體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更牢固。本實用新型的支撐體可以為內(nèi)部具有容納空間且一端開口的長方體結(jié)構(gòu)，即連接板連接所述第一、第二支撐板的三端，磁片可從一端開口處插入到容納空間內(nèi)，導(dǎo)線繞設(shè)在支撐體的外表面上，同時使磁片穿過導(dǎo)線繞設(shè)形成的線圈。連接板可采用與第一、第二支撐板相同的材料一體注塑成型，所述注塑成型的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。第一支撐板22a和第二支撐板22b可以為除長方形平板之外的其他形狀，如也可以為表面具有弧度或形狀不為長方形的板狀結(jié)構(gòu)，只要能使天線線圈纏繞其上，并在中間夾持磁片23即可。應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型在滿足天線通訊性能的前提下為了最大程度的減小天線體積，采用薄片狀磁片，所述磁片也可以不為片狀，為了更好的固定磁片，所述第一、第二支撐板的形狀需要與磁片形狀相適配。
[0031]本實用新型的磁片23可以包括第一磁片和第二磁片，所述第一磁片設(shè)置在第一、第二支撐板之間，同時從軸線方向穿設(shè)在線圈21內(nèi)，起到增大天線線圈磁通量的作用。所述第二磁片貼在天線線圈21的一表面上，具體為當(dāng)天線20裝配在手機上時天線線圈21朝向手機內(nèi)部金屬元器件的一表面，可以屏蔽手機內(nèi)金屬器件對天線性能的影響。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用本實用新型的天線結(jié)構(gòu)，所述第一磁片和第二磁片可以為一體結(jié)構(gòu)。如圖8、圖9所示，即采用一張面積較大的磁片，優(yōu)選為第一或第二支撐板面積的兩倍，所述磁片23的一部分插入第一支撐板22a和第二支撐板22b之間，另一部分沿折線23a折疊180度后覆蓋在天線線圈21的一表面上，由于現(xiàn)有NFC磁片具有較好的柔韌性，可以滿足彎折的要求，這樣用一張磁片即可同時實現(xiàn)了增大磁通和屏蔽金屬器件影響的目的，提高了 NFC天線性能，且制備工藝大大簡化，降低了制造成本。
[0032]為了實現(xiàn)NFC天線的小型化，所述第一支撐板和第二支撐板的厚度為
O.05mm-3mm,所述磁片的厚度為O. 05mm-3mm,所述銅導(dǎo)線的直徑為O. 1-0. 5mm。第一、第二支撐板的面積大小本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際應(yīng)用情況自行設(shè)定，本實用新型不做具體限定。
[0033]本實用新型的另一種實施方式，所述天線線圈可以用現(xiàn)有激光照射并化學(xué)鍍的方式形成在支撐體22表面。具體工藝方法為，在支撐體22的高分子材料中參雜化學(xué)鍍活性粒子，并注塑成型，化學(xué)鍍活性粒子均勻分布在支撐體22中，此時支撐體22需要為環(huán)形或其他形狀的封閉式結(jié)構(gòu)，即連接板至少連接所述第一、第二支撐板的相對兩端。所述化學(xué)鍍活性粒子及支撐體22的高分子材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，可商夠得到，本實用新型不做具體限定。采用激光照射支撐體22表面的選定區(qū)域，加工出30-100微米的凹槽，所述選定區(qū)域為天線線路形成區(qū)域，經(jīng)過激光照射后的支撐體表面高分子材料氣化，裸露出化學(xué)鍍活性粒子。然后采用化學(xué)鍍的方法，將經(jīng)過激光照射后的支撐體22放置在化學(xué)鍍液中，如化學(xué)鍍銅液，就會在裸露出的化學(xué)鍍活性粒子上形成金屬銅層，沒有經(jīng)過激光活化的部分不會形成金屬銅層，優(yōu)選控制所形成化學(xué)鍍銅層的厚度為10-40微米。由此便形成了環(huán)繞在支撐體上的天線線圈，為了防止銅層氧化并提高導(dǎo)電性，還可繼續(xù)在銅層表面鍍鎳或鍍金2-6微米，所述鍍鎳和鍍金的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。
[0034]本實用新型的NFC天線，所述天線線圈21的表面還可以增設(shè)保護層，所述保護層由高分子絕緣材料制成，起到保護天線線圈的作用。優(yōu)選整個天線外側(cè)包裹保護層，使天線結(jié)構(gòu)更牢固。
[0035]本實用新型NFC天線采用立體式繞線，與現(xiàn)有平面繞線的NFC天線具有不同的磁力線分布空間，如圖10所示，本實用新型的NFC天線20磁力線25分布在天線線圈平面一側(cè)和天線20厚度方向所在的平面空間內(nèi)，所形成的通訊區(qū)域26為天線線圈兩端0-90度的空間。如圖11和12所示，本實用新型的NFC天線設(shè)置在手機等移動終端30的頂端，天線線圈21表面貼有磁片的一側(cè)朝向手機內(nèi)部，磁片可以有效屏蔽手機內(nèi)金屬器件的影響。天線通訊區(qū)域26為手機30頂端0-90度的空間，因此，本實用新型的NFC天線不但改善了通訊效果、增大了通訊距離、縮小了天線體積而且在與其他NFC讀取設(shè)備進行讀取識別操作時，可以保持任意角度讀取，無需像現(xiàn)有NFC移動終端一樣，只能在距離NFC讀取設(shè)備很近的區(qū)域內(nèi)與NFC讀取設(shè)備保持平行才能實現(xiàn)讀取和識別。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的特征和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種NFC天線，其特征在于，包括支撐體、磁片和天線線圈；支撐體包括相對設(shè)置的第一支撐板和第二支撐板，所述第一支撐板和第二支撐板之間設(shè)有用于容納磁片的容納空間；磁片設(shè)置在所述容納空間內(nèi)；天線線圈繞設(shè)在所述第一支撐板和第二支撐板的外表面，所述磁片穿設(shè)在天線線圈內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的NFC天線，其特征在于，所述支撐體還包括連接板，所述連接板連接第一支撐板和第二支撐板的至少一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的NFC天線，其特征在于，所述第一支撐板、第二支撐板和連接板為一體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的NFC天線，其特征在于，所述第一支撐板和第二支撐板為形狀大小相同的長方形平板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的NFC天線，其特征在于，所述第一支撐板和第二支撐板平行對稱設(shè)置，所述天線線圈沿所述第一支撐板和第二支撐板的長邊繞設(shè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的NFC天線，其特征在于，所述磁片包括第一磁片和第二磁片，第一磁片設(shè)置在所述第一支撐板和第二支撐板之間的容納空間內(nèi)，所述第二磁片設(shè)置在天線線圈的一表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的NFC天線，其特征在于，所述第一磁片和第二磁片為一體結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的NFC天線，其特征在于，所述第一支撐板和第二支撐板的厚度為 O. 05_3mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的NFC天線，其特征在于，所述磁片的厚度為O.05-3mm。
10.一種移動終端，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9中任意一項所述的NFC天線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的移動終端，其特征在于，所述NFC天線設(shè)置在移動終端的頂部或底部位置。
【文檔編號】H01Q7/06GK203574107SQ201320619066
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】陳亞娟, 周建剛, 陳大軍 申請人:惠州比亞迪實業(yè)有限公司