CN107528127B - 无线通信天线和包括无线通信天线的可穿戴设备 - Google Patents

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CN107528127B CN201611205079.7A CN201611205079A CN107528127B CN 107528127 B CN107528127 B CN 107528127B CN 201611205079 A CN201611205079 A CN 201611205079A CN 107528127 B CN107528127 B CN 107528127B
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Abstract

本发明提供一种无线通信天线和包括无线通信天线的可穿戴设备，所述无线通信天线包括：磁性主体，包括布置成多个列的多个棒状的单元带，其中，所述单元带具有形状各向异性并具有沿无线通信天线的侧部的辐射方向；螺线管线圈，包括围绕所述磁性主体设置的导电图案。

Description

无线通信天线和包括无线通信天线的可穿戴设备
本申请要求于2016年6月21日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0077538号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种包括磁性主体的无线通信天线。
背景技术
无线通信通常被应用于各种应用。具体地，与某些事物的电子审批相关的呈线圈形式的无线通信天线可被应用于各种设备。
在移动设备中，近来已经采用了附着于移动设备的盖的具有螺旋线圈形式的无线通信天线。此外，随着可穿戴无线设备已经得到广泛使用，对适用于可穿戴设备以及移动设备的无线通信天线的需求增加。
为了用户方便，可穿戴设备中采用的无线通信天线应当提供可靠的数据传输并满足辐射方向和辐射范围的要求。此外，由于小型化的需求，安装在可穿戴设备中的无线通信天线应当具有相对小的尺寸，并应当能够被批量生产。
为了提供以上所讨论的特征，将考虑用作无线通信天线的芯的磁性主体的材料和结构。
发明内容
提供本发明内容以介绍选择的发明构思，以下在具体实施方式中以简化形式进一步描述该发明构思。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，一种无线通信天线包括：磁性主体，包括布置成多个列的多个棒状的单元带，其中，所述单元带具有形状各向异性并具有沿无线通信天线的侧部的辐射方向；螺线管线圈，包括围绕所述磁性主体设置的导电图案。
所述单元带的长度方向可与螺线管线圈的轴线方向平行。
所述多个单元可进一步被布置成堆叠的磁性层。
所述单元带可被布置为使得所述堆叠的磁性层中的一个磁性层的多个单元带中的单元带之间的边界不与所述堆叠的磁性层中的与所述一个磁性层相邻的磁性层的多个单元带中的单元带之间的边界重叠。
所述磁性主体还可包括将所述多个列分开的墙。
所述墙可包括包围所述多个列中的每个列的顶表面和底表面中的一个以及所述多个列中的每个列的侧表面的连续膜。
所述墙可包括具有磁性质的材料。
所述多个单元带可包括纳米晶合金、非晶合金和坡莫合金中的一种。
所述多个单元带中的每个单元带可具有10μm至200μm的厚度。
所述多个单元带中的每个单元带可具有40mm或更小的宽度。
所述磁性主体可包括沿所述螺线管线圈的轴线方向向外凸出的形状。
所述无线通信天线还包括围绕所述磁性主体设置的树脂层。
在另一总的方面，一种无线通信天线包括：磁性主体，包括布置成多个列的多个金属带；第一基板，设置在磁性主体的顶表面上，并包括第一导电图案；第二基板，设置在磁性主体的底表面上，并包括第二导电图案；导电过孔，将第一导电图案连接到第二导电图案。
所述多个金属带可进一步被布置成堆叠的磁性层。
所述多个金属带可被布置为使得所述堆叠的磁性层中的一个磁性层的多个金属带中的金属带之间的边界不与所述堆叠的磁性层中的与所述一个磁性层相邻的磁性层的多个金属带中的金属带之间的边界重叠。
所述磁性主体还可包括将所述多个列分开的墙。
所述墙可包括包围所述多个列中的每个列的顶表面和底表面中的一个以及侧表面的连续膜。
所述墙可包括具有磁性质的材料。
所述多个金属带可包括纳米晶合金、非晶合金和坡莫合金中的一种。
所述多个金属带可具有6︰1至9︰1的长宽比。
在另一总的方面，一种可穿戴设备包括：主体；无线通信天线，安装到所述主体，其中，所述无线通信天线包括：磁性主体，包括布置成多个列的多个棒状、形状各向异性的带，所述磁性主体具有沿可穿戴设备的侧部的辐射方向；螺线管线圈，包括围绕所述磁性主体设置的导电图案。
所述无线通信天线还可包括基板。所述磁性主体可设置在所述基板之间。所述导电图案可设置在所述基板上。
所述基板可包括设置在所述磁性主体的第一表面上的第一基板以及设置在所述磁性主体的第二表面上的第二基板。所述导电图案可包括设置在所述第一基板上的第一导电图案以及设置在所述第二基板上的第二导电图案。
所述可穿戴设备还可包括将第一导电图案连接到第二导电图案的导电过孔。
在另一总的方面，一种无线通信天线包括：磁性主体，包括布置成多个层的多个金属带；第一基板，设置在所述磁性主体的第一表面上；第二基板，设置在所述磁性主体的第二表面上；第一导电图案，设置在所述第一基板上；第二导电图案，设置在所述第二基板上；导电过孔，在围绕所述磁性主体的区域中设置在所述第一基板和所述第二基板中，并将所述第一导电图案连接到所述第二导电图案。
所述磁性主体还可包括将所述多个金属带分开的墙。
所述墙可包括磁性材料。
所述无线通信天线还可包括围绕磁性主体设置在第一基板和第二基板之间的空的空间中的树脂层。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将会显而易见。
附图说明
图1是示出可穿戴设备执行无线通信的示例的透视图。
图2示出了根据示例的与磁卡相邻的磁头两端的电压。
图3示出了磁卡读取器的磁头磁耦合到无线通信天线的示例。
图4是根据示例的可穿戴设备的分解透视图。
图5是图4的可穿戴设备的后表面的内部的透视图。
图6A是根据示例的无线通信天线的前视图。
图6B是图6A的无线通信天线的后视图。
图6C是沿着图6A的线I-I’截取的剖视图。
图7A是示出根据示例的图6A的无线通信天线中包括的磁性主体的前视图。
图7B是图7A中示出的磁性主体的剖视图。
图8A是示出根据另一示例的无线通信天线中包括的磁性主体的前视图。
图8B是图8A中示出的磁性主体的剖视图。
图9是示出根据另一示例的无线通信天线中包括的磁性主体的透视图。
图10和图11示出了根据其它示例的各种无线通信天线。
图12是示出金属带中的形状各向异性常数和长宽比的关系的曲线图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的参考标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明以及方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式，以帮助读者获得在此所描述的方法、设备和/或***的全面理解。然而，在理解了本申请的公开内容后，在此描述的方法、设备和/或***的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此所描述的操作顺序仅仅是示例，除了必须以特定顺序发生的操作外，并不局限于在此阐述的示例，而是可在理解了本申请的公开内容后做出将是显而易见的改变。此外，为了增加清楚性和简洁性，可省略本领域中公知的特征的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅示出了在理解了本申请的公开内容后将显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或***的多种可能的方式中的一些。
在整个说明书中，当诸如，层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其它元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，不存在介于它们之间的其它元件或层。
如在此所使用的，术语“和/或”包括任何两项或更多项相关所列项的任何一种和全部组合。
虽然在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”等的术语描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所指的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
为了方便描述，在此可使用诸如“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等的空间相对术语，以描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。除了在附图中所描绘的方位之外，这样的空间相对术语还意图包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”另一个元件“之上”或“上方”的元件随后将被定位为“在”另一元件“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”可根据装置的空间方位而包含“在……之上”和“在……之下”的两种方位。所述装置还可以以另外的方式定位(例如，旋转90度或处于其它方位)，并可对在此使用的空间相对术语做出相应的解释。
在此使用的术语仅用来描述各种示例，而不被用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式也意图包含复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组。
由于制造技术和/或公差，可发生附图中示出的形状的变化。因此，在此描述的示例不局限于附图中示出的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状的改变。
在此描述的示例的特征可以以在理解了本申请的公开内容后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解了本申请的公开内容后将显而易见的其它构造也是可能的。
图1是示出可穿戴设备30执行无线通信的示例的透视图。参照图1，可穿戴设备30为可被佩戴在人体上(诸如手臂上或头上)或可通过带130被固定到特定结构的电子设备。在下文中，可穿戴设备30被描述为具有手表的形式，但本公开不限于这样的示例。
无线通信天线20被应用于可穿戴设备30。无线通信天线20在可穿戴设备30的控制下形成磁场。无线通信天线20被用作发送线圈，并磁性地结合到包括接收线圈的无线信号接收器10，从而无线地发送数据。
在图1示出的示例中，无线信号接收器10为磁卡读取器。然而，除了磁卡读取器10之外，还可使用各种其它无线信号接收器。
无线通信天线20也可形成大范围的磁场，即使磁卡读取器10的接收线圈的位置或角度改变，无线通信天线20也可磁性地结合到磁卡读取器10。
例如，无线通信天线20通过改变磁场的方向来发送诸如将要被发送到磁卡读取器10的磁卡215(见图2)的***数据的数据。换句话说，磁卡读取器10使用由无线通信天线20形成的磁场的方向变化引起的接收线圈两端的电压变化来产生***数据。例如，图2中示出的磁卡215为***、借记卡或会员卡。
在下文中，将参照图2和图3更详细地描述无线通信天线20和磁卡读取器10之间的磁耦合以及磁卡读取器的操作。
图2示出了与磁卡215相邻的磁头210两端的电压的示例。参照图2，磁卡读取器10(图1)包括磁头210和模拟数字转换器(未示出)。磁头210通过与磁通量对向(subtending)来产生电压。也就是说，磁头210包括接收线圈211，并检测由磁场产生的接收线圈211两端的电压Vhead。
当接收线圈211经历磁场的变化时，通过磁通量在接收线圈211两端产生电压Vhead。接收线圈211两端产生的电压Vhead被提供到模拟数字转换器，模拟数字转换器从接收线圈211两端的电压生成解码信号Vdecode。解码信号Vdecode为数字电压信号，从解码信号Vdecode生成卡信息数据。
磁卡215包括磁化的磁条220。当磁头210在磁条220上移动时，通过磁通量在磁头210的接收线圈211两端产生电压Vhead。接收线圈211两端的电压Vhead具有取决于磁条220的极性的峰值电压。例如，在相同的极性彼此相邻(诸如S与S相邻或N与N相邻)的情况下，接收线圈211两端的电压Vhead具有峰值电压。
此外，模拟数字转换器从接收线圈211两端的电压Vhead生成解码信号Vdecode。例如，当检测到峰值电压时，模拟数字转换器生成边沿(edge)以产生解码信号Vdecode。
根据解码信号Vdecode对数字数据进行解码。例如，根据解码信号Vdecode的周期的长度来对“1”或“0”进行解码。从图2中示出的示例可看出，解码信号Vdecode的第一周期和第二周期中的每个的长度等于解码信号Vdecode的第三周期的两个长度。因此，解码信号Vdecode的第一周期和第二周期可被解码为“1”，解码信号Vdecode的第三周期至第五周期可被解码为“0”。这种解码方法是示例性的，且对于本领域的技术人员将显而易见的是，可以应用各种解码技术。
图2示出了磁卡读取器10从磁化的磁条220执行解码的示例。磁头210能够从由无线通信天线20和磁化的磁条220产生的磁场在接收线圈211两端产生电压。也就是说，磁卡读取器的磁头210磁耦合到无线通信天线20的发送线圈以接收例如***数据的数据。
图3示出了磁卡读取器10的磁头210磁耦合到无线通信天线310的示例。参照图3，无线通信天线310被提供来自于例如可穿戴设备中包括的驱动信号发生器330的驱动信号，以形成磁场。磁头210磁耦合到由发送线圈311形成的磁场，以接收数据。
此外，无线通信天线310包括滤波电路320，滤波电路320用来从驱动信号中去除噪声或将驱动信号转换形成适于驱动无线通信天线310的形式。
图4是根据另一示例的可穿戴设备400的分解透视图。参照图4，可穿戴设备400包括壳体410、显示器420、电池430、无线通信天线440和主板450。此外，作为示例，可穿戴设备400包括通过其可将可穿戴设备佩戴在用户身上的带460，壳体410包括显示器壳体411、电池壳体412和主体413。
显示器420可在显示器壳体411内设置在壳体410的前表面上，并将电子信号可视化以将视觉数据提供给用户。此外，作为示例，显示器420包括被构造为从诸如手指或触控笔的接触对象接收触摸输入的触摸屏面板。
电池430提供电力以驱动可穿戴设备。电池430安装在电池壳体412中，并可通过无线或有线电力充电方法进行充电。
安装在主板450上的驱动信号发生器330(见图3)将驱动信号提供到无线通信天线440以形成磁场。也就是说，作为发送线圈的无线通信天线440辐射磁脉冲。
此外，发送线圈磁性地结合到包括接收线圈211的无线信号接收器210，从而无线地发送数据。所述数据可为磁条数据。
虽然图4示出了主板450和电池430之间的无线通信天线440安装到主体413的示例，但无线通信天线440的安装位置可以改变。
将参照图6A至图10更详细地描述无线通信天线440。
带460可由两部分形成，且其每个部分将连接到主体。此外，在带460形成为单个的整体件的情况下，带460可围绕主体413。
图5是可穿戴设备400的后表面的内部的透视图。
参照图4和图5，可穿戴设备400包括无线电力接收线圈470。作为示例，无线电力接收线圈设置在主体413的后表面和主板450之间。
此外，无线电力接收线圈470包括与无线地接收电力的主体413的后表面背对设置的屏蔽片。屏蔽片可由设置在无线电力接收线圈470的一个表面上的磁性片形成，或可由应用到电力接收线圈470的铁氧体或导电粉末形成。
包括这种屏蔽片以有效地形成无线电力的磁路，并显著地降低磁场对电池430的影响。然而，屏蔽片可减小由无线通信天线440形成的磁场的辐射范围。因此，在可穿戴设备400采用这样的屏蔽片的情况下，无线通信天线440可包括螺线管线圈，螺线管线圈可在无线通信天线440的侧部和可穿戴设备400的侧部上具有辐射方向，并且与螺旋形线圈的辐射特性相比可具有有利的辐射特性。
图6A是根据示例的无线通信天线600的前视图，图6B是无线通信天线600的后视图，图6C是沿着图6A的线I-I’截取的剖视图。
参照图6A和图6B，无线通信天线600包括第一基板601，第二基板602和磁性主体603。
参照图6A，第一基板601设置在磁性主体603的第一表面上，第一基板601包括第一布线部610和第二布线部620，第一布线部610和第二布线部620之间设置有空间660。在另一示例中，第一布线部610和第二布线部620形成为一个布线部，而在它们之间不设置空间660。
参照图6B，第二基板602设置在磁性主体603的第二表面上，第二基板602包括第三布线部630和第四布线部640，第三布线部630和第四布线部640之间设置有空间660。在另一示例中，第三布线部630和第四布线部640形成为一个布线部，而在它们之间不设置空间660。
第一基板601和第二基板602为薄膜基板，例如，由诸如柔性印刷电路板(FPCB)的柔性基板构成。然而，第一基板601和第二基板602不限于这样的示例。
此外，无线通信天线600包括在磁性主体603周围的区域中将第一基板601和第二基板602彼此连接的导电过孔650。
如图6A和图6B所示，第一布线部至第四布线部610、620、630、640包括导电图案。导电图案可各自构成螺线管线圈的一匝的一部分。例如，第一布线部610的一个导电图案通过导电过孔650连接到第三布线部630的一个导电图案，并可通过第一布线部610的一个导电图案和第三布线部630的一个导电图案之间的连接完成螺线管线圈的一匝。同样地，第一布线部610和第三布线部630通过导电过孔650彼此连接，以形成螺线管线圈的第一线圈部。
此外，第二布线部620和第四布线部640以与上面参照第一布线部610和第三布线部630描述的方式相同的方式通过导电过孔650彼此连接，以形成螺线管线圈的第二线圈部。
此外，第一线圈部和第二线圈部彼此分开从而在第一线圈部和第二线圈部之间设置有未形成有导电图案的区域。也就是说，空间660设置在第一线圈部和第二线圈部之间。此外，第一线圈部和第二线圈部通过将第一布线部610和第二布线部620彼此连接的连接构件615而彼此串联连接。
由于由第一线圈部和第二线圈部形成的薄膜线圈不是由现有技术中使用的布线类型构造而成的线圈，而是使用形成在薄膜基板上的线圈图案，因此薄膜线圈可形成为非常薄。也就是说，薄膜线圈可在垂直于第一基板601和第二基板602的安装表面的方向上具有小的厚度。
此外，由于第一线圈部和第二线圈部形成了沿同一方向缠绕的两个螺线管线圈部，因此强化了通过磁性主体603的磁通量。
磁性主体603可通过堆叠薄板的磁性层而形成。磁性主体603形成第一线圈部和第二线圈部的芯，可防止涡电流并强化由第一线圈部和第二线圈部形成的磁场。将参照图7A至图9更详细地描述磁性主体603的材料和结构。
无线通信天线包括接触端子670和滤波电路680。接触端子670是用于将主板450(图4)电连接到由第一线圈部和第二线圈部形成的螺线管线圈的结构。无线通信天线600通过接触端子670接收驱动信号。滤波电路680可从驱动信号中去除噪声或可将驱动信号转换形成适于驱动无线通信天线600的形式。
参照图6C，无线通信天线600包括：第一基板601，包括以导电图案形成的第二布线部620；第二基板602，包括以导电图案形成的第四布线部640，并且无线通信天线600包括设置在第一基板601和第二基板602之间的磁性主体603。也就是说，第二布线部620设置在磁性主体603的顶表面上，第四布线部640设置在磁性主体603的底表面上。同样地，虽然图6C中未示出，但第一布线部610设置在磁性主体603的顶表面上，第三布线部630设置在磁性主体603的底表面上。
也就是说，假设磁性主体603为单个基板，则无线通信天线具有形成在磁性主体603的基板的顶表面和底表面上的导电图案，并包括将形成在顶表面上的导电图案和形成在底表面上的导电图案彼此连接的导电过孔。
第一基板601和第二基板602通过粘结片604粘附到磁性主体603。粘结片604可由粘结胶带形成，也可通过将粘结剂或具有粘结性能的树脂涂覆到第一基板601和第二基板602或磁性主体603的表面来形成。
导电过孔650将第二布线部620和第四布线部640彼此连接，以从而形成具有围绕磁性主体603的螺线管形状的第二线圈部。同样地，虽然未在图6C中示出，但导电过孔650将第一布线部610和第三布线部630彼此连接，从而形成具有围绕磁性主体603的螺线管形状的第一线圈部。第一线圈部和第二线圈部结合形成螺线管线圈。
如图6C中所示，第一基板601上的一个导电图案和第二基板602上的一个导电图案通过两个导电过孔650彼此连接，从而防止了导电图案之间的短路。
此外，无线通信天线600包括树脂层690。树脂层690可由具有绝缘性能和粘结性能的热固性树脂形成。树脂层690围绕磁性主体603设置在第一基板601和第二基板602之间的空的空间中。由于树脂层690在围绕磁性主体603的空的空间中支撑第一基板601和第二基板602，因此，树脂层690可以防止可在工艺中发生的诸如短路或产生气泡的缺陷。此外，导电过孔650穿过树脂层690。
图7A是示出无线通信天线600(图6A)中包括的磁性主体603的前视图。图7B是磁性主体603的剖视图。参照图7A，磁性主体603包括具有棒(bar)状并被布置成列711至715的单元带705。
由于单元带705具有棒状，因此它们具有形状各向异性，从而它们容易在与长度方向L平行的方向上被磁化。例如，在不具有择优取向的多晶样品呈球形的情况下，所述样品在同一范围内在所有方向上被磁化。然而，在不具有择优取向的多晶样品不呈球形的情况下，与样品的短轴方向相比，所述样品容易在样品的长轴方向上被磁化。这种特性是由于沿着短轴方向形成了强退磁场而导致的。也就是说，单元带705的形状是磁性各向异性的因素，而且单元带705在长度方向L上具有强化磁场的形状各向异性。
此外，参照图7B，列711至715中的单元带705被布置在单个平面上，以形成磁性层718。例如，通过堆叠第一磁性层718和磁性层721、731、741和751而形成磁性主体。
单元带705中的每个带的厚度T可在10μm至200μm的范围内，单元带705中的每个带的宽度W可为40mm或更小。
此外，单元带705可具有6︰1至9︰1的长宽比(L︰W)。将参照图12更详细地描述单元带705的长宽比。
虽然图7B示出了五个磁性层718、721、731、741和751堆叠的情况，但堆叠的磁性层的数量可变化。此外，单元带的长度方向L设置为平行于螺线管线圈的轴线方向1(图6A)。
无线通信天线600使用具有单元带705的布置的磁性主体603强化由螺线管线圈形成的磁场。此外，将具有作为芯的磁性主体603的薄膜螺线管线圈安装在可穿戴设备中，从而沿无线通信天线600的侧部和诸如可穿戴设备400(图4)的可穿戴设备的侧部具有辐射方向。
单元带705可通过压制(press)磁性粉末材料或压制并随后烧结磁性粉末材料来形成。单元带705可为具有非晶结构或纳米晶结构的薄板的金属带。可选地，单元带705可由作为高磁导率材料的坡莫合金形成。
可使用铁(Fe)基磁性合金或钴(Co)基磁性合金作为具有非晶结构的合金。例如，可将Fe-Si-B合金用作Fe基磁性合金。当包含Fe的金属的含量高时，饱和磁通密度增加。然而，当Fe元素的含量过高时，难以形成非晶结构。因此，Fe的含量可为70原子比％至90原子比％，且，当Si和B的总和为10原子比％至30原子比％时，合金可具有最佳的非晶形成能力。为了防止腐蚀，可将20原子比％的范围内的诸如Cr、Co等的耐腐蚀元素添加到上述基本组成，且如果需要，可包括少量的其它金属元素以提供其它特性。
可将Fe基纳米晶粒磁性合金用作具有纳米晶结构的金属带。可使用Fe-Si-B-Cu-Nb合金作为Fe基纳米晶粒合金。
用于磁性层718、721、731、741和751的层间粘结的粘结层701设置在磁性层718、721、731、741和751之间。粘结层701可通过涂覆粘结片、粘结剂或具有粘结性能的树脂而形成。
可选地，粘结层701可化学地结合到形成磁性层718、721、731、741和751的材料。作为示例，粘结层701可由包括有机硅烷的材料形成。此外，粘结层701填充在形成磁性层的单元带705之间。
单元带705具有相对高的磁导率，且粘结层具有相对低的磁导率。这种情况下，穿过磁性主体603的磁场在单元带705中的每个带中沿长度方向L被加强。
图8A是示出无线通信天线中包括的磁性主体603a的平面图。图8B是磁性主体603a的剖视图。
参照图8A和图8B，与参照图7A和图7B描述的磁性主体中的单元带705相同，磁性主体603a包括布置成列811至815的单元带705。单元带705堆叠在层818、821、831、841和851中。
单元带705中的每个带的厚度T可在10μm至200μm的范围内，单元带705中的除了最外面的单元带705之外的每个带的宽度W可为40mm或更小。
单元带705被布置为使得磁性层818、821、831、841和851中的一个磁性层的单元带705之间的边界不与磁性层818、821、831、841和851中的与所述一个磁性层相邻的磁性层的单元带之间的边界重叠。也就是说，形成在相对于磁性层818、821、831、841和851结合的表面的顶表面和底表面上的单元带705之间的边界可被布置为彼此交错。换句话说，磁性层中的列811至815以及其中的单元带705与相邻的磁性层中的列811至815以及其中的单元带705是偏移的。由于磁性主体603a具有所述结构，因此可提高磁导率，并可减少涡电流的损耗。
由于能够通过参照图7A至图7B描述的磁性主体603理解磁性主体603a的材料和结构，因此将省略磁性主体603a的进一步描述。
图9是示出根据另一示例的无线通信天线中包括的磁性主体603b的透视图。参照图9，磁性主体603b包括其中单元带705布置成列911至列913的堆叠的磁性层918、921和931。
此外，磁性主体603b包括将列911至列913分开的结构墙905。如图9中所示，结构墙905可由包围列911至列913中的每个的侧表面、顶表面或底表面的一个连续的薄膜形成。
结构墙905可由与单元带705的材料相同的材料形成，或可由不同的磁性或非磁性材料形成。可选地，结构墙905可为由树脂材料和在树脂中包括磁性粉末的材料形成的薄膜。此外，结构墙905可具有绝缘性能。
同时，结构墙905可通过结构墙905的一个表面或两个表面上的粘结性能粘附到单元带705，以用来支撑单元带705。为此，结构墙905可为其上涂覆有粘结剂的薄膜，或可为粘结胶带。
由于采用了结构墙905的磁性主体可省去磁性层918、921和931之间的粘结层701(图7A和图7B)，因此，可实现厚度小的无线通信天线。可选地，可在给定的厚度内堆叠更多个磁性层。
此外，通过采用结构墙905，可以提高穿过单元带705的磁通的方向性，并可改善无线通信天线的各向异性的辐射特性。
由于能够通过参照图7A和图7B描述的磁性主体603理解磁性主体603b的材料和结构，因此，将省略磁性主体603b的进一步描述。
图10和图11是示出根据另外的示例的无线通信天线1000和1100的示图。虽然图10和图11是示出无线通信天线1000和1100的前表面的前视图，但是以下的描述可同样地应用于无线通信天线1000和1100的后表面。此外，参照图10和图11描述的无线通信天线1000和1100包括图6A至图9的无线通信天线600的示例。因此，将省略与上述无线通信天线的描述重复的描述。
参照图10，无线通信天线1000的第一基板1001具有使得无线通信天线1000能够被容易地安装在可穿戴设备中的形状。例如，第一基板1001呈圆形、椭圆形或多边形，并可具有至少凹陷或突出的部分。此外，用于将螺线管线圈和主板450(图4)彼此电连接的接触端子1070设置在从第一基板1001突出的引线部1071的一端。螺线管线圈包括第一线圈部和第二线圈部，第一线圈部和第二线圈部分别包括设置在第一基板1001上的第一布线部1010和第二布线部1020。
用作螺线管线圈的芯的磁性主体1003包括从螺线管线圈的两个端部延伸的突出部E。磁性主体1003可延伸到第一基板1001的边缘。在示例中，突出部E延伸到第一基板1001的边缘。
在磁性主体1003的外侧，沿着与第一基板1001的边缘相邻的区域形成有导电过孔1050。
磁性主体1003的形状可根据基板1001的形状或第一布线部1010和第二布线部1020的导电图案的长度和布置而进行各种改变。也就是说，磁性主体1003可呈圆形、椭圆形或多边形，并可具有至少凹陷或突出的部分。可通过改变磁性主体1003的形状调节由螺线管线圈辐射的磁场的辐射方向和辐射范围。
参照图11，无线通信天线1100包括具有第一线圈部和第二线圈部的螺线管线圈，第一线圈部和第二线圈部分别包括设置在第一基板1101上的第一布线部1110和第二布线部1120。无线通信天线1100还包括用作螺线管线圈的芯的磁性主体1103。第一布线部1110和第二布线部1120根据第一基板1101的形状而包括具有各种长度的导电图案。
例如，如图11中所示，导电图案形成为其中布置有长度增大和长度减小的图案的形状，以形成圆的弦。
此外，磁性主体1103可延伸到第一基板1101的边缘。在磁性主体1103的外侧，沿着与第一基板1101的边缘相邻的区域形成有导电过孔1150。
此外，第一布线部1110和第二布线部1120(第一线圈部和第二线圈部)可具有不同数量的导电图案，并且第一布线部1110和第二布线部1120之间的空间1160的布局可改变。例如，如图11中所示，在空间1160的位置朝向第二布线部1120偏置的情况下，第二布线部1120中包括的导电图案的数量可小于第一布线部1110中包括的导电图案的数量。此外，在空间1160的位置朝向第二布线部1120偏置的情况下，第二布线部1120中包括的导电图案的宽度或布置间距可小于第一布线部1110中包括的导电图案的宽度或布置间距。
图12是示出金属带中的形状各向异性常数和长宽比之间的关系的曲线图。曲线图示出了金属带的磁饱和为1422(emu/cm3)的Co基磁性合金的实验结果。在图12中，长宽比指的是金属带的长度L与金属带的宽度W的比(L/W)。
参照图12，可看出，当长宽比(L︰W)为6:1或更大时，形状各向异性常数Ks达到55(105ergs/cm3)。此外，当长宽比(L︰W)为9:1时，形状各向异性常数Ks达到饱和值。因此，为了具有合适的形状各向异性常数Ks，单元带的长宽比可以为6︰1至9︰1。
如上所述，无线通信天线包括小型化和纤薄化的螺线管线圈，并具有改善的辐射特性。
虽然本公开包括特定的示例，但是在理解了本申请的公开内容后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的范围和精神的情况下，可在这些示例中做出形式和细节上的各种改变。在此所描述的示例仅仅将被视为描述性的含义，并非出于限制的目的。在每个示例中的方面或特征的描述将被理解为可适用于其它示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或以不同的方式组合所描述的***、架构、装置或者电路中的组件，和/或用其它组件或者它们的等同物进行替换或者补充描述的***、构造、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物所限定，并且权利要求及其等同物范围内的所有改变将解释为被包含在本公开中。

Claims (13)

1.一种无线通信天线，包括：
磁性主体，包括布置成多个列的多个棒状的单元带并被布置成堆叠的磁性层，其中，所述单元带沿着所述单元带的长度方向具有形状各向异性；
螺线管线圈，包括围绕所述磁性主体设置的导电图案，并且所述螺线管线圈在所述无线通信天线的侧部具有辐射方向，
所述磁性主体包括：
第一磁性层，其包括第一单元带；以及
第二磁性层，其包括第二单元带，
其中，所述第二磁性层与所述第一磁性层相邻，
其中，所述第一磁性层的所述第一单元带之间的区域不与所述第二磁性层的所述第二单元带之间的区域重叠，
粘结层设置在所述第一磁性层与所述第二磁性层之间，
所述粘结层还设置在各个所述第一单元带之间，
所述粘结层还设置在各个所述第二单元带之间，
所述单元带的长度方向与螺线管线圈的轴线方向平行。
2.根据权利要求1所述的无线通信天线，其中，多个所述单元带包括纳米晶合金、非晶合金和坡莫合金中的一种。
3.根据权利要求1所述的无线通信天线，其中，多个所述单元带中的每个单元带的厚度为10μm至200μm。
4.根据权利要求1所述的无线通信天线，其中，多个所述单元带中的每个单元带的宽度为40mm或更小。
5.根据权利要求1所述的无线通信天线，其中，所述磁性主体包括沿所述螺线管线圈的轴线方向向外凸出的形状。
6.根据权利要求1所述的无线通信天线，所述无线通信天线还包括围绕所述磁性主体设置的树脂层。
7.一种无线通信天线，包括：
磁性主体，包括布置成多个列的多个金属带并被布置成堆叠的磁性层；
第一基板，设置在磁性主体的顶表面上，第一导电图案设置于所述第一基板中的远离所述磁性主体的一侧；
第二基板，设置在磁性主体的底表面上，第二导电图案设置于所述第二基板中的远离所述磁性主体的一侧；
导电过孔，将第一导电图案连接到第二导电图案，
所述磁性主体包括：
第一磁性层，其包括第一金属带；以及
第二磁性层，其包括第二金属带，
其中，所述第二磁性层与所述第一磁性层相邻，
其中，所述第一磁性层的所述第一金属带之间的区域不与所述第二磁性层的所述第二金属带之间的区域重叠，
粘结层设置在所述第一磁性层与所述第二磁性层之间，
所述粘结层还设置在各个所述第一金属带之间，
所述粘结层还设置在各个所述第二金属带之间。
8.根据权利要求7所述的无线通信天线，其中，所述多个金属带包括纳米晶合金、非晶合金和坡莫合金中的一种。
9.根据权利要求7所述的无线通信天线，其中，所述多个金属带具有6：1至9：1的长宽比。
10.根据权利要求7所述的无线通信天线，所述无线通信天线还包括围绕磁性主体设置在第一基板和第二基板之间的空间中的树脂层。
11.一种可穿戴设备，包括：
主体；
无线通信天线，安装到所述主体，其中，所述无线通信天线包括：
磁性主体，包括布置成多个列的多个棒状的带并被布置成堆叠的磁性层，其中，多个所述带沿着带的长度方向具有形状各向异性；
螺线管线圈，包括围绕所述磁性主体设置的导电图案，并且所述螺线管线圈在所述无线通信天线的侧部具有辐射方向，
所述磁性主体包括：
第一磁性层，其包括第一带；以及
第二磁性层，其包括第二带，
其中，所述第二磁性层与所述第一磁性层相邻，
其中，所述第一磁性层的所述第一带之间的区域不与所述第二磁性层的所述第二带之间的区域重叠，
粘结层设置在所述第一磁性层与所述第二磁性层之间，
所述粘结层还设置在各个所述第一带之间，
所述粘结层还设置在各个所述第二带之间。
12.根据权利要求11所述的可穿戴设备，其中：
所述无线通信天线还包括基板；
所述基板包括设置在所述磁性主体的第一表面上的第一基板以及设置在所述磁性主体的第二表面上的第二基板；
所述导电图案包括设置在所述第一基板中的远离所述磁性主体的一侧的第一导电图案以及设置在所述第二基板中的远离所述磁性主体的一侧的第二导电图案。
13.根据权利要求12所述的可穿戴设备，所述可穿戴设备还包括将所述第一导电图案连接到所述第二导电图案的导电过孔。
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