用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線的製作方法

2023-06-25 06:05:21 2

專利名稱：用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信設備中的天線領域，特別是涉及一種用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線。
背景技術：
近幾年，手機已經不再是單純的通信工具，手機已經發展成為便攜的娛樂工具和可信賴的支付工具，在消費、購物、交通等領域通過手機能夠方便、快捷地完成支付。基於人們對手機的新需求，行動支付應運而生，並逐漸成為移動運營商、手機製造商、SIM (Subscriber Identity Module,客戶識別模塊)卡製造商研究的熱點問題。行動支付，也稱為手機支付，就是允許用戶使用其移動終端(通常是手機)對所消費的商品或服務進行帳務支付的一種服務方式。整個行動支付價值鏈包括移動運營商、支 付服務商、應用提供商、設備提供商、系統集成商、商家和終端用戶。目前行動支付業務大多採用13. 56MHz標準,採用NFC(Near Field Communication,近場通信)方案。NFC是由NXP公司和索尼公司提出的超短距離無線通信技術，它使得兩臺兼容NFC的設備之間可以直觀、便捷、安全地通信。NFC的主要應用是移動小額支付，還可以應用於門禁、公交等領域。由於支持NFC功能的手機市場佔有率極小，對推廣手機支付造成了一定阻礙，目前行動支付大多採用將13. 56MHz的射頻晶片封入SM卡或TF (Trans FLash,小型快閃記憶體卡)卡中，並外接柔性天線以避開電池、SIM卡座或TF卡座等金屬材質物體對信號阻礙的方案。但由於手機內部結構多種多樣，廠商不得不採用多種結構形式的手機支付天線外接於SIM卡或TF卡，使得產品種類繁多，難以統一。另外，由於天線連接於SM卡或TF卡，且覆蓋於手機電池上，安裝過程繁瑣，用戶拆卸電池會頻繁彎曲天線，導致天線損壞，對手機用戶造成了極大不便，體驗感大大降低，使得該方案推廣嚴重受阻。如果將天線置放於SIM卡或TF卡內部，由於手機內部電池的存在，電磁波信號將無法在SIM卡或TF卡內天線和讀寫終端天線間正常傳輸。

實用新型內容本實用新型的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，使電磁波信號能在讀寫終端天線與SIM卡或TF卡內天線之間正常傳輸，調諧耦合天線與射頻SIM卡或TF卡分離，安裝使用十分便捷，且無需反覆彎折，避免了人為損壞，改善了用戶體驗，調諧耦合天線的體積較小，且參數一致，降低了生產成本。本實用新型提供的用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，它包括由柔線板上頂層和底層兩塊覆銅所構成的等效電容，它還包括兩個吸波層、以及分別與等效電容並聯連接且被等效電容調諧的繞線方式相同的第一線圈和第二線圈，所述第一線圈和第二線圈上各粘附有一個吸波層。在上述技術方案中，所述兩個吸波層分別貼附在手機射頻晶片內金屬障礙物兩個相對的外表面上。[0008]在上述技術方案中，所述金屬障礙物為電池。在上述技術方案中，所述第一線圈和第二線圈的線圈排列方向相反。在上述技術方案中，所述吸波層採用樹脂材料或者鐵氧體材料製成。在上述技術方案中，所述第一線圈和第二線圈通過線圈連接線並聯連接在等效電容的兩端。與現有技術相比，本實用新型的優點如下(I)本實用新型應用在手機支付系統中，使電磁波信號能在讀寫終端天線與SIM卡或TF卡內天線之間正常傳輸。(2)調諧耦合天線與射頻SM卡或TF卡分離，安裝使用十分便捷，且無需反覆彎折，避免了人為損壞，改善了用戶體驗。
(3)調諧耦合天線的體積較小，且參數一致，降低了生產成本。(4)由於調諧耦合天線與射頻SIM卡或TF卡分離，客戶可根據自身手機卡槽位置選擇是否安裝耦合天線，使用更加人性化，用戶體驗感更好。

圖I為本實用新型實施例中調諧耦合天線的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例中調諧耦合天線的等效電路圖。圖3為本實用新型實施例中調諧耦合天線的應用原理圖。I-第一線圈，2-第二線圈，3-等效電容，4-線圈連接線，5-吸波層，6-金屬障礙物，7-卡內天線,8-讀寫終端天線。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細描述參見圖I和圖2所示，本實用新型實施例提供的用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，它包括由柔線板上頂層和底層兩塊覆銅所構成的等效電容3、以及分別與等效電容3並聯連接且被等效電容3調諧至13. 56MHz的繞線方式相同的第一線圈I和第二線圈2。參見圖3所示，第一線圈I和第二線圈2通過線圈連接線4並聯連接在等效電容3的兩端，此時第一線圈I和第二線圈2的線圈排列方向相反。第一線圈I和第二線圈2上各粘附有一個吸波層5，吸波層5採用樹脂材料或者鐵氧體材料製成。兩個吸波層5分別貼附在手機射頻晶片內金屬障礙物6兩個相對的外表面上。金屬障礙物6可以為電池或者其他金屬材質物體。調諧耦合天線覆蓋於手機電池兩面或其他金屬材質物體上，通過線圈連接線4能將一端吸收的電磁波信號傳至另一端，以避開金屬材質物體對電磁波的阻礙，達到電磁場耦合橋接的目的。吸波層5採用了特殊材料，粘貼於調諧耦合天線與電池或其他金屬材質物體之間，避免電磁波傳輸過程中在金屬材質物體上產生抵消磁通的渦流。實際工作中，讀寫終端天線8上產生電流I1及磁場B1，在信號受調製的情況下，B1為一個變化的磁場。根據楞次定律，調諧耦合天線上第一線圈I會產生阻礙磁場B1變化的電流I2，變化的電流I2產生磁場B2,電流I2通過線圈連接線4會流向耦合天線另一側的第二線圈2，形成電流13，由於耦合天線兩側線圈排列方向相反，因此會產生與B2方向相反的磁場B3。手機卡內天線7感應到的磁場B3與讀寫終端天線8產生的磁場信號一致，強度遠遠大於穿透過來的B1，達到了電磁場耦合傳輸的目的。由於耦合天線受到線圈內等效電容3的調諧，提高了接收效率。實測發現，金屬材質會對天線線圈的感值造成影響，從而提高了諧振頻率。因此實際中用等效電容3調諧時，應適當降低諧振頻率以修正金屬材質影響造成的誤差。吸波層5採用了樹脂或鐵氧體材質的吸波材料，粘貼於調諧耦合天線第一線圈I、第二線圈2與電池之間，參見圖3所示。由於電池存在一定金屬材質，當線圈接收產生磁場的同時，電池表層金屬會產生逆向渦流，從而產生反向磁場抵消有用的信號磁場，此過程會削弱信號的傳輸質量。有鑑於此，在調諧耦合天線線圈與電池之間增加一層吸波材料，吸波材料有良好的磁透率，能夠改變磁力線的傳輸路徑，使電池感應不到磁場而無法產生反向磁場。實際應用中，應將兩個吸波層5分別貼合在調諧耦合天線第一線圈I及第二線圈2上，並粘附於電池兩側使用，參見圖3所示。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求1.一種用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，它包括由柔線板上頂層和底層兩塊覆銅所構成的等效電容(3)，其特徵在於它還包括兩個吸波層(5)、以及分別與等效電容(3)並聯連接且被等效電容(3)調諧的繞線方式相同的第一線圈(I)和第二線圈(2)，所述第一線圈(I)和第二線圈(2)上各粘附有一個吸波層(5)。
2.如權利要求I所述的用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，其特徵在於所述兩個吸波層(5)分別貼附在手機射頻晶片內金屬障礙物(6)兩個相對的外表面上。
3.如權利要求2所述的用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，其特徵在於所述金屬障礙物(6)為電池。
4.如權利要求3所述的用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，其特徵在於所述第一線圈(I)和第二線圈(2)的線圈排列方向相反。
5.如權利要求I至4中任一項所述的用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，其特徵在於所述吸波層(5)採用樹脂材料或者鐵氧體材料製成。
6.如權利要求I至4中任一項所述的用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，其特徵在於所述第一線圈(I)和第二線圈(2)通過線圈連接線(4)並聯連接在等效電容(3)的兩端。
7.如權利要求5所述的用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，其特徵在於所述第一線圈⑴和第二線圈⑵通過線圈連接線⑷並聯連接在等效電容⑶的兩端。
專利摘要本實用新型公開了一種用於手機射頻晶片支付的調諧耦合天線，涉及移動通信設備中的天線領域，它包括由柔線板上頂層和底層兩塊覆銅所構成的等效電容、兩個吸波層、以及分別與等效電容並聯連接且被等效電容調諧的繞線方式相同的第一線圈和第二線圈，所述第一線圈和第二線圈上各粘附有一個吸波層，兩個吸波層分別貼附在手機射頻晶片內金屬障礙物兩個相對的外表面上。本實用新型使電磁波信號能在讀寫終端天線與SIM卡或TF卡內天線之間正常傳輸，調諧耦合天線與射頻SIM卡或TF卡分離，安裝使用十分便捷，且無需反覆彎折，避免了人為損壞，改善了用戶體驗，調諧耦合天線的體積較小，且參數一致，降低了生產成本。
文檔編號H01Q1/22GK202487758SQ201220053479
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月20日 優先權日2012年2月20日
發明者付積存, 吳俊軍, 楊斐霏, 王同洋, 黃書偉 申請人:武漢天喻信息產業股份有限公司