非接觸式讀卡器天線的製作方法

2023-05-05 08:33:26 1

專利名稱：非接觸式讀卡器天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線裝置，尤其涉及一種非接觸式讀卡器天線。
背景技術：
目前，常用的13. 56MHz高頻非接觸式讀卡器天線是由天線線圈和匹配電路組成。 它用於13. 56MHz高頻信號的發射和接收。常見的此類天線中，匹配電路一般由電容和電阻組成，天線線圈是由繞成具有一定面積的數圈導體組成。匹配電路大都相同，天線線圈的實現方式目前有用印刷電路板(PCB)、柔性電路板(FPC)、線繞線圈和導電油墨印刷等。這些方式中，印刷電路板由於只能製作平板外形受產品外形限制大；柔性電路板製作成本高； 線繞線圈由於固定方式、導電油墨由於印刷厚度和材料成分很難控制分布參數等缺陷。在高頻非接觸式讀卡器產品設計中這些方式可能會造成產品外形受限，成本高或者天線性能一致性差等困擾。因此有必要對現有非接觸式讀卡器天線進行改進。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種非接觸式讀卡器天線，受產品外形限制小，綜合成本低，分布參數穩定。本實用新型為解決上述技術問題而採用的技術方案是提供一種非接觸式讀卡器天線，包括線圈天線和印刷電路板上的匹配電路，其中，所述線圈天線包括外圈銅箔和內圈銅箔，所述外圈銅箔和內圈銅箔直接刻蝕在塑料外殼內側，所述外圈銅箔和內圈銅箔的四個端頭與匹配電路通過彈性連接器連接。上述的非接觸式讀卡器天線，其中，所述外圈銅箔和內圈銅箔平行設置，所述外圈銅箔大小為80 X 75mm;所述內圈銅箔大小為75 X 70mm。上述的非接觸式讀卡器天線，其中，所述非接觸式讀卡器天線工作頻率為 13.56MHz。本實用新型對比現有技術有如下的有益效果本實用新型提供的非接觸式讀卡器天線，通過在塑料外殼內側形成線圈天線的外圈銅箔和內圈銅箔，從而使得非接觸式讀卡器天線受產品外形限制小，綜合成本低，分布參數穩定。

圖1為本實用新型非接觸式讀卡器天線結構示意圖；圖2為本實用新型塑料外殼和匹配電路連接示意圖。圖中1塑料外殼2外圈銅箔3內圈銅箔4外圈銅箔第一端頭 5內圈銅箔第一端頭 6內圈銅箔第二端頭7外圈銅箔第二端頭 8匹配電路具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。圖1為本實用新型非接觸式讀卡器天線結構示意圖；圖2為本實用新型塑料外殼和匹配電路連接示意圖。請參見圖1和圖2，本實用新型提供的非接觸式讀卡器天線包括線圈天線和印刷電路板上的匹配電路8，其中，所述線圈天線包括外圈銅箔2和內圈銅箔3，所述外圈銅箔2 和內圈銅箔3通過雷射刻蝕形成在塑料外殼1內側，所述外圈銅箔2和內圈銅箔3的四個端頭與匹配電路8通過彈性連接器連接。如圖1所示，本實用新型提供的一種使用雷射直接成型技術(LDS)製作的 13. 56MHz高頻非接觸式讀卡器天線塑料外殼，天線線圈的外圈銅箔2是在塑料外殼1的內表面使用LDS製作，尺寸為80mmX75mm，內圈銅箔3，尺寸為75mmX70mm。本實用新型塑料外殼材料為PC+ABS，內部帶有活性材料，通過注塑成產品上蓋組件後，用雷射激活出天線線圈的形狀，然後在被雷射活化部位沉積上導電金屬，形成導電的金屬銅箔。這樣形成的天線線圈，取代以往單獨使用印刷電路板、柔性電路板、線繞線圈和導電油墨印刷線圈，並將天線線圈和塑料外殼集成為一個組件。LDS天線線圈具有不受外殼彎曲度影響，比柔性電路板實現方式綜合成本低，天線線圈的材料、尺寸和厚度參數穩定等優點。如圖2所示，本實用新型塑料外殼1上的線圈天線和產品內部的匹配電路8相連接。匹配電路8上焊接有四個彈性觸點A、B、C、D，安裝時由於結構產生的壓力，彈性觸點A 和外圈銅箔第一端頭4連接，彈性觸點B和內圈銅箔第一端頭5連接，彈性觸點C和內圈銅箔第二端頭6連接，彈性觸點D和外圈銅箔第二端頭7連接，連接後電氣上外圈銅箔2和內圈銅箔3的四個端頭和彈性觸點相通。匹配電路8中將彈性觸點B和D連接，這樣從A到 C的電氣連接就形成了兩圈天線線圈的銅箔導體，同時具有一定的面積，取代了傳統天線線圈的兩圈具有一定面積的導體。雷射直接成型技術(LDS)是一種使用特殊塑料注塑，用雷射活化、粗糙表面線路， 然後在被雷射活化部位沉積上導電金屬，形成互連器件。該技術可以在三維的塑料件上製造導電圖形。本實用新型的工作過程為13.56MHz的高頻信號接入天線組件時，匹配電路8包含的電容和電阻元件完成信號阻抗匹配，避免信號的反射，通過彈性觸點的電氣連接和塑料外殼1上的天線線圈形成諧振，使信號電壓最大化，天線線圈是一個電感性的輻射線圈， 接收裝置上具有類似的線圈，高頻信號通過變壓器耦合方式將能量和信號傳遞到附近的接收裝置上去，完成能量和信號的傳遞。天線用於非接觸式卡讀卡器上時，就可以完成非接觸式卡片的讀寫卡操作了。綜上所述，本實用新型的非接觸式讀卡器天線在塑料外殼1上使用雷射直接成型技術(LDS)表面形成兩圈導電銅箔，成為天線線圈，線圈端頭與產品內部電路板上的彈性觸點通過結構安裝時產生的壓力接觸在一起，匹配元件焊接在電路板上。具體優點如下1) 可以在三維塑料件上製作天線線圈，相比印刷電路板實現方式，產品受外形限制小；2)將天線線圈成本和外殼成本合在一起，比柔性電路板實現方式綜合成本低；3)天線線圈的材料、尺寸和厚度參數穩定，分布參數比線繞線圈和導電油墨印刷方式穩定。[0023] 雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護範圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求1.一種非接觸式讀卡器天線，包括線圈天線和印刷電路板上的匹配電路(8)，其特徵在於，所述線圈天線包括外圈銅箔(2)和內圈銅箔(3)，所述外圈銅箔(2)和內圈銅箔(3)直接刻蝕在塑料外殼(1)內側，所述外圈銅箔(2)和內圈銅箔(3)的四個端頭與匹配電路(8) 通過彈性連接器連接。
2.如權利要求1所述的非接觸式讀卡器天線，其特徵在於，所述外圈銅箔(2)和內圈銅箔(3)平行設置，所述外圈銅箔(2)大小為80 X 75mm;所述內圈銅箔(3)大小為75 X 70mm。
3.如權利要求1或2所述的非接觸式讀卡器天線，其特徵在於，所述非接觸式讀卡器天線工作頻率為13. 56MHz ο
專利摘要本實用新型公開了一種非接觸式讀卡器天線，包括線圈天線和印刷電路板上的匹配電路，其中，所述線圈天線包括外圈銅箔和內圈銅箔，所述外圈銅箔和內圈銅箔直接刻蝕在塑料外殼內側，所述外圈銅箔和內圈銅箔的四個端頭與匹配電路通過彈性連接器連接。本實用新型提供的非接觸式讀卡器天線，通過在塑料外殼內側形成線圈天線的外圈銅箔和內圈銅箔，從而使得非接觸式讀卡器天線受產品外形限制小，綜合成本低，分布參數穩定。
文檔編號H01Q1/22GK202142645SQ201120255220
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月19日 優先權日2011年7月19日
發明者姜曉西, 張健, 曹裕, 沈樹康, 肖晗 申請人:上海杉德金卡信息系統科技有限公司