CN107887704B

CN107887704B - 天线模块及包括该天线模块的设备

Info

Publication number: CN107887704B
Application number: CN201710085552.0A
Authority: CN
Inventors: 元载善; 金熙胜; 张宰赫; 李昌熙; 权基铉; 尹孝政; 张基源
Original assignee: Wits Corp
Current assignee: Wits Co Ltd
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2020-12-08
Anticipated expiration: 2037-02-17
Also published as: KR20180035053A; CN107887704A

Abstract

根据本发明的实施例，公开一种天线模块及包括该天线模块的设备。根据本发明的天线模块包括：磁性片；第一线圈，形成为包围所述磁性片的第一区域的螺线管形态；第二线圈，与所述第一线圈连接，且形成为包围所述磁性片的与所述第一区域相隔的第二区域的螺线管形态，以使电流的流动方向与通过所述第一线圈流动的电流的方向相同。

Description

天线模块及包括该天线模块的设备

技术领域

本发明涉及一种天线模块及包括该天线模块的设备。

背景技术

移动设备包括用于发送多样的种类的数据的天线模块。例如，为实现移动支付而发送卡信息等的天线模块搭载于移动设备。对于这种天线模块而言，为改善用户方便性而需要提高识别率，并减少数据不被传输的阴影区域，且需要增加数据传输距离。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)日本公开专利公报第2014-64267号

发明内容

根据本发明的一实施例，公开一种用于发送数据的天线模块。

根据本发明的一实施例，提供一种包含用于发送数据的天线模块的设备。

根据本发明的一实施例的天线模块包括：磁性片；第一线圈，形成为包围所述磁性片的第一区域的螺线管形态；第二线圈，与所述第一线圈连接，且形成为包围所述磁性片的与所述第一区域相隔的第二区域的螺线管形态，以使电流的流动方向与通过所述第一线圈流动的电流的方向相同。

根据本发明的一实施例的包括天线模块的设备包括：壳体；电池，收容于所述壳体；螺线管形态的第一线圈，布置于所述电池的一侧，利用磁场的变化而传输信息，；螺线管形态的第二线圈，与所述第一线圈相隔地布置，沿着与所述第一线圈相同的方向形成磁场；以及磁性片，布置于所述第一线圈和所述第二线圈之间。

因此，根据本发明的实施例的天线模块及包括该天线模块的设备能够提高识别率，并减少数据不被传输的阴影区域，且增加数据传输距离。

附图说明

图1至图4分别为示意性地示出根据本发明的实施例的天线模块的构成的图。

图5及图6分别为示意性地示出根据本发明的实施例的天线模块的层叠图的图。

图7至图12分别为示意性地示出包含根据本发明的实施例的天线模块的设备的构成的图。

符号说明

101、102、103、104、111、112、113、114、115、116：第一线圈

201、202、203、204、211、212、213、214：第二线圈

301、302、3031、3032、3033、3034、3041、3042、3043、311、312、313、314、324、315、316、326：磁性片

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施形态进行说明。然而，本发明的实施形态可以变形为多种其他的形态，而且本发明的范围并不局限于以下说明的实施形态。此外，提供本发明的实施形态的目的在于，对在本技术领域中具有基本知识的人更为完整地说明本发明。

图1是示意性地示出根据本发明的一实施例的天线模块的构成的图，根据本发明的一实施例的天线模块包含第一线圈101、第二线圈201以及磁性片301。

第一线圈101及第二线圈201可以是螺线管线圈(Solenoid coil)。具体而言，第一线圈101可以是实现为包围磁性片301的第一区域R1的形态的螺线管线圈，第二线圈可以是实现为包围磁性片301的第二区域R2的形态的螺线管线圈。

第一线圈101及第二线圈201可以是通过磁场变化而传输数据的线圈。例如，第一线圈101及第二线圈201可以是为了进行移动支付而通过磁场的变化来传输***信息等的线圈。在此情况下，第一线圈101及第二线圈201可以通过磁力安全传输(MST：MagneticSecure Transmission)方式来传输***信息等。

第一线圈101和第二线圈201可以以使通过第一线圈101的电流的方向和通过第二线圈201的电流的方向相同的方式形成。据此，由第一线圈101形成的磁场的方向和由第二线圈201形成的磁场的方向可以相同。此外，第一线圈101和第二线圈201可以借助连接导线CL而电连接。

磁性片301包括多个区域R1、R2、R3、R4、R5。

第一线圈101可以布置于第一区域R1，而且第二线圈201可以布置于第二区域R2。

在磁性片301的区域中，作为第一线圈101与第二线圈201之间的区域的第三区域R3、作为第一线圈101的一侧的区域的第四区域R4、作为第二线圈201的一侧的区域的第五区域R5分别可以使由第一线圈101和第二线圈201形成的磁场的区域被扩大。

更为具体地，对磁性片301的第三区域R3而言，可以以使从第二线圈201的中心部出来的磁力线通过第一线圈101的中心部的方式引导磁力线。因此，磁性片301的第三区域R3可以将由第一线圈101和第二线圈201形成的磁场的区域扩展到第一线圈101和第二线圈201之间的区域。如果第一线圈101和/或第二线圈201的厚度变薄，或者第一线圈101和第二线圈201之间的距离变远，则在第一线圈101和第二线圈201之间可能会发生识别率降低的现象。根据本发明的一实施例，借助布置于第一线圈101和第二线圈201之间的磁性片301，在第一线圈101和第二线圈201之间的区域内也能够具有足够的识别率。

此外，磁性片301的第四区域R4使第一线圈101所形成的磁场的区域扩展，并且磁性片301的第五区域R5使第二线圈201所形成的磁场的区域扩展。据此，可以使可识别区域变得更宽，而且使可识别距离也变长。

此外，多个区域R1、R2、R3、R4、R5均可以具有相同的特性。具体而言，在多个区域R1、R2、R3、R4、R5中，磁性片301在2kHz的频率下的透磁率均可以达到数千至数万。据此，在第一线圈101及第二线圈201通过磁力安全传输(MST：Magnetic Secure Transmission)方式传输数据的情况下，可以有效地扩展磁场所形成的区域。

虽然在图1中示出了第一线圈101与第二线圈201借助连接导线CL而连接的情况，然而连接导线CL可以被省去。即，第一线圈101与第二线圈201可以为彼此分离的形态。

此外，虽然图1中示出了磁性片301的第三区域R3、第四区域R4以及第五区域R5具有相同的宽度的情况，然而第三区域R3、第四区域R4、第五区域R5各自的宽度可以根据设计而多样地变更。例如，第三区域R3、第四区域R4以及第五区域R5中的至少一个其宽度可以大于或小于第一区域R1及第二区域R2。

此外，图示于图1的磁性片301的第四区域R4和/或第五区域R5可以被省去。

图2是示意性地示出根据本发明的一实施例的天线模块的构成的图，根据本发明的一实施例的天线模块包含第一线圈102、第二线圈202以及磁性片302。

对第一线圈102及第二线圈202而言，除了第一线圈102的宽度小于第二线圈202的宽度的特征以外，可以与图1中进行说明的第一线圈101及第二线圈201相同。

此外，磁性片302可以与图1中说明的磁性片301相同。即，磁性片302还可以包含沿着第一线圈102的一侧延伸的区域和沿着第二线圈202的一侧延伸的区域。此外，磁性片302的第三区域R3的宽度可以根据设计而多样地变更。

图3是示意性地示出根据本发明的一实施例的天线模块的构成的图，根据本发明的一实施例的天线模块包含第一线圈103、第二线圈203及多个磁性片3031、3032、3033、3034。

第一线圈103及第二线圈203可以与针对图1进行说明的第一线圈101及第二线圈201相同。

此外，对多个磁性片3031、3032、3033、3034而言，除了彼此分离的特征以外，可以与在图1中进行说明的磁性片301相同。即，图示于图3的实施例可以与将图1的实施例中的磁性片按各个区域分离的情形相同。磁性片3031、3032、3033、3034各自的宽度和/或长度可以根据设计而多样地变更。此外，磁性片3031、3032、3033、3034在彼此平行地布置的条件下，可以布置于彼此不同的高度。

根据情况，磁性片3034可以被省去，或者还可以在第二线圈203的一侧增加额外的磁性片。

此外，虽然图3示出了形成第一线圈103的部分、形成第二线圈203的部分和第三磁性片3033全部分离的形态，但是其中的一部分可以实现为一体型。例如，在一个磁性片中的一部分形成线圈，从而使未形成线圈的其余的部分执行磁性片3033或3034的功能。

图4是示意性地示出根据本发明的一实施例的天线模块的构成的图，根据本发明的一实施例的天线模块包含第一线圈104、第二线圈204及多个磁性片3041、3042、3043。

对第一线圈104及第二线圈204而言，除了第一线圈104的宽度小于第二线圈204的宽度的特征以外，可以与图1中进行说明的第一线圈101及第二线圈201相同。

此外，对多个磁性片3041、3042、3043而言，除了彼此分离的特征以外，可以与在图2中进行说明的磁性片302相同。即，图示于图4的实施例可以与将图2的实施例中的磁性片按各个区域来分离的情形相同。磁性片3041、3042、3043各自的宽度和/或长度可以根据设计而多样地变更。此外，磁性片3041、3042、3043在彼此平行地布置的条件下，可以布置于彼此不同的高度。

根据情况，也可以增加布置于第一线圈104的一侧的额外的磁性片和/或布置于第二线圈204的一侧的额外的磁性片。

图5是适应性地示出根据本发明的一实施例的天线模块的层叠图的图。

如图1及图2所示，根据本发明的一实施例的天线模块可以是两个线圈布置于一个磁性片的形态。

在磁性片305的第一区域R1的上表面和下表面及第二区域R2的上表面和下表面分别布置有粘接层4051、4052及4053、4054。

在粘接层4051、4052、4053、4054各自的一表面分别布置有基底层5051、5052、5053、5054。

在基底层5051、5052、5053、5054各自的一表面分别布置有导电体层1051、1052、1053、1054。在导电体层1051、1052、1053、1054可以形成有第一线圈及第二线圈。例如，图1中的第一线圈(图1的101)或图2中的第一线圈(图2的102)可以形成于导电体层1051、1052，而且图1的第二线圈(图1的201)或者图2中的第二线圈202可以形成于导电体层1053、1054。更为具体地，可以在各个导电体层1051、1052、1053、1054形成有多个导电体图案。在此情况下，形成于导电体层1051、1052的多个图案各自的两端电连接，从而可形成图1中的第一线圈(图1的101)或图2中的第一线圈(图2的102)，并且形成于导电体层1053、1054的多个图案各自的两端电连接，从而可形成图1中的第二线圈(图1的201)或图2中的第二线圈202。

在导电体层1051、1052、1053、1054各自的一表面分别布置有覆盖层6051、6052、6053、6054。

在磁性片305的第三区域R3、第四区域R4以及第五区域R5的上表面可以分别布置有保护薄膜7051、7052、7053，而且在下表面可以布置有粘接层4055、4056、4057。粘接层4055、4056、4057粘接于设备的一部分等，从而天线模块可以固定于设备。

即，根据本发明的一实施例的天线模块可以具有包含磁性片的多层印刷电路板的形态。

磁性片305可以与图1中说明的磁性片301相同。

此外，形成于导电体层1051、1052、1053、1054的第一线圈及第二线圈可以与参照图1而说明的第一线圈101及第二线圈201相同。

图6是示意性地示出根据本发明的一实施例的天线模块的层叠图的图。

如图3及图4等所示，根据本发明的一实施例的天线模块可以包含多个磁性片3061、3062、3063、3064。

在磁性片3061的上表面及下表面可分别布置有粘接层4061、4062，在粘接层4061、4062各自的一表面分别布置有基底层5061、5062，在基底层5061、5062各自的一表面分别布置有导电体层1061、1062，而且在导电体层1061、1062各自的一表面分别布置有覆盖层6061、6062。在导电体层1061、1062可以形成有第一线圈。例如，图3的第一线圈103或图4的第一线圈104可以形成于导电体层1061、1062。

在磁性片3062的上表面及下表面可以分别布置有粘接层4063、4064，在粘接层4063、4064各自的一表面分别布置有基底层5063、5064，在基底层5063、5064各自的一表面分别布置有导电体层1063、1064，而且在导电体层1063、1064各自的一表面分别布置有覆盖层6063、6064。在导电体层1063、1064可以形成有第二线圈。例如，图3的第二线圈203或图4的第二线圈204可以形成于导电体层1063、1064。

在磁性片3063、3064各自的上表面可以分别布置有保护薄膜7061、7062，并且在各自的下表面可以布置有粘接层4065、4066。

粘接层4065、4066粘接于设备的一部分，从而磁性片3063、3064各自可以固定于设备。此时，各磁性片3063、3064可以在与形成有线圈的各个磁性片3061、3062分别彼此平行的条件下自由地贴附于设备的内部。

图7为示意性地示出包含根据本发明的一实施例的天线模块的设备的构成的图，根据本发明的一实施例的设备1-1包含：形成有狭缝(slit)21、31、41、51的壳体11、主天线61、辅助天线71、相机模块81、电池91、第一线圈111、第二线圈211以及磁性片311。

第一线圈111布置于除了布置有电池91的区域以外的区域，且第二线圈211及磁性片311可以布置于布置有电池91的区域。在此情况下，第二线圈211及磁性片311还可以与电池91形成为一体型。

第一线圈111、第二线圈211及磁性片311与参照图1至图6而说明的内容相同。即，第一线圈111、第二线圈211及磁性片311构成天线模块，且可以如参照图1或图2而进行说明那样实现为一体型，还可以如参照图3或图4而进行说明那样实现为彼此分离的形态。在实现为彼此分离的形态的情况下，磁性片311在与第一线圈111和/或第二线圈211平行地布置的条件下，可以自由地布置于设备1-1的内部。

壳体11可以由金属材质形成。

主天线61可以布置于狭缝51的下侧，辅助天线71布置于狭缝31的上侧，且第一线圈111、第二线圈211及磁性片311可以布置于狭缝31和狭缝51之间。主天线61及辅助天线71可以是与外部的基站进行通信的天线。即，对根据本发明的一实施例的设备而言，壳体11由金属材质形成，并且为了进行无线通信等而在壳体11形成有狭缝(slit)，而且以狭缝为基准，在设备的中央部侧布置有用于数据传输的包含第一线圈111、第二线圈211以及磁性片311的天线模块，并且以狭缝为基准，在设备的边缘侧可以布置有用于通话等的主天线61或辅助天线71。由于具有上述的结构，即使设备的壳体由金属形成，也可以具有通话功能，不仅如此，还可以具有数据通信等的充分的性能。

图8为示意性地示出包含根据本发明的一实施例的天线模块的设备的构成的图，根据本发明的一实施例的设备1-2包含：形成有狭缝22、32、42、52的壳体12；主天线62；辅助天线72；相机模块82；电池92；第一线圈112；第二线圈212；磁性片312。

对图示于图8的本发明的一实施例而言，除了包含第一线圈112、第二线圈212及磁性片312的天线模块布置于布置有电池的区域以外的区域中的电池侧面空间的特征以外，与图7的设备相同。

图9为示意性地示出包含根据本发明的一实施例的天线模块的设备的构成的图，根据本发明的一实施例的设备1-3包含：形成有狭缝23、33、43、53的壳体13；主天线63；辅助天线73；相机模块83；电池93；第一线圈113；第二线圈213；磁性片313。

对如图9所示的本发明的一实施例而言，除了包含第一线圈113、第二线圈213、磁性片313的天线模块布置于布置有电池的区域以外的区域中的电池的侧面空间的特征以及第一线圈113、第二线圈213、磁性片313的宽度相同的特征以外，与图7的设备相同。

图10为示意性地示出包含根据本发明的一实施例的天线模块的设备的构成的图，根据本发明的一实施例的设备1-4包含：形成有狭缝24、34、44、54的壳体14；主天线64；辅助天线74；相机模块84；电池94；第一线圈114；第二线圈214；磁性片314、324。

如图10所示，第一线圈114及第二线圈214布置于布置有电池的区域以外的区域，而且磁性片314可以布置于布置有电池的区域。此外，在第一线圈114的一侧可以布置有额外的磁性片324。第一线圈114、第二线圈214、磁性片314、324可以实现为一体型，也可以实现为分离型。在实现为分离型的情况下，磁性片314、324可以在满足与第一线圈114及第二线圈214平行地布置的条件的范围内自由地布置。此外，磁性片314可以与电池94实现为一体型。

图11为示意性地示出包含根据本发明的一实施例的天线模块的设备的构成的图，根据本发明的一实施例的设备1-5包含：形成有狭缝25、35、45、55的壳体15；主天线65；辅助天线75；相机模块85；电池95；第一线圈115；磁性片315。

如图11所示，用于传输数据的第一线圈可以为一个，在此情况下，第一线圈115可以布置于布置有电池95的区域以外的区域，其可以以电池95为基准而布置于设备的上部。此外，磁性片315可以布置于布置有电池95的区域，在此情况下，可以与电池95实现为一体型。

图12为示意性地示出包含根据本发明的一实施例的天线模块的设备的构成的图，根据本发明的一实施例的设备1-6包含：形成有狭缝26、36、46、56的壳体16；主天线66；辅助天线76；相机模块86；电池96；第一线圈116；磁性片316、326。

如图12所示，用于传输数据的第一线圈可以为一个，在此情况下，第一线圈116可以布置于布置有电池96的区域以外的区域，其可以以电池96为基准而布置于设备的侧部。此外，磁性片316、326可以布置于第一线圈116的两侧。

在图7至图12中，以根据本发明的一实施例的设备为智能手机的情况作为一例而进行了说明，但是本发明的概念也可适用于其他移动设备。

此外，除了图示于图7至图12的实施例的方法以外，根据本发明的一实施例的天线模块可以布置于设备内部的多样的位置。例如，在天线模块具有第一线圈、第二线圈、磁性片彼此分离的形态的情况下，在满足与第一线圈或第二线圈平行地布置的条件的范围内，第一线圈、第二线圈及磁性片可以以多样的方式布置。

以上，已对本发明的实施例进行了详细的说明，但是本发明的权利范围并不局限于此，本技术领域中具有基本知识的技术人员将理解，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内可以实现多样的修订及变形。

Claims

1.一种天线模块，包括：

磁性片，其包括第一区域和第二区域；

第一线圈，形成为在所述磁性片的所述第一区域包围所述磁性片的上表面和下表面的螺线管形态；

第二线圈，与所述第一线圈连接，且形成为在所述磁性片的与所述第一区域相隔的所述第二区域包围所述磁性片的上表面和下表面的螺线管形态，以使电流的流动方向与通过所述第一线圈流动的电流的方向相同，

所述磁性片还包括所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域，以使从所述第二线圈的中心部出来的磁力线通过所述第一线圈的中心部，

所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域彼此物理分离。

2.如权利要求1所述的天线模块，其中，

所述第一线圈及所述第二线圈利用磁场的变化来传输信息。

3.如权利要求1所述的天线模块，其中，

所述磁性片还包括：第三区域，布置于所述第一区域和所述第二区域之间；以及

第四区域，从所述第一区域沿着布置有所述第三区域的方向的反方向延伸。

4.如权利要求3所述的天线模块，其中，

所述磁性片还包括：第五区域，从所述第二区域沿着布置有所述第三区域的方向的反方向延伸。

5.如权利要求1所述的天线模块，其中，

在所述第一区域及所述第二区域的两表面依次地布置有粘接层、基底层、导电体层以及覆盖层，

在所述第三区域的一表面布置有保护薄膜，另一表面布置有粘接层。

6.如权利要求5所述的天线模块，其中，

所述第一线圈及第二线圈分别包含形成于各个所述导电体层的多个导电体图案。

7.一种包括天线模块的设备，包括：

壳体；

电池，收容于所述壳体；

螺线管形态的第一线圈，布置于所述电池的一侧，利用磁场的变化而传输信息；

螺线管形态的第二线圈，与所述第一线圈相隔地布置，沿着与所述第一线圈相同的方向形成磁场；以及

磁性片，布置于所述第一线圈和所述第二线圈之间，且所述磁性片包括第一区域和第二区域，

所述第一线圈形成为在所述磁性片的第一区域包围所述磁性片的上表面和下表面的形态，

所述第二线圈形成为在所述磁性片的与所述第一区域相隔的第二区域包围所述磁性片的上表面和下表面的形态，

8.如权利要求7所述的包括天线模块的设备，其中，

所述第一线圈和所述第二线圈形成为，通过所述第一线圈的电流的方向和通过所述第二线圈的电流的方向一致。

9.如权利要求7所述的包括天线模块的设备，其中，

所述设备还包括：第一磁性片，布置于所述第一线圈的与布置有所述磁性片的方向对向的一侧。

10.如权利要求9所述的包括天线模块的设备，其中，

所述设备还包括：第二磁性片，布置于所述第二线圈的与布置有所述磁性片的方向对向的一侧。

11.如权利要求7所述的包括天线模块的设备，其中，

所述第一线圈、所述第二线圈以及所述磁性片被布置成所述第一线圈的轴、所述第二线圈的轴、所述磁性片彼此平行。

12.如权利要求7所述的包括天线模块的设备，其中，

所述壳体由金属材质形成，并在长度方向上的两侧分别形成有沿着宽度方向延伸的第一狭缝及第二狭缝，

所述第一线圈、所述磁性片以及所述第二线圈在所述第一狭缝和所述第二狭缝之间按序地被布置。

13.如权利要求12所述的包括天线模块的设备，其中，

所述设备还包括：

第一磁性片，布置于所述第一线圈和所述第一狭缝之间；

第二磁性片，布置于所述第二线圈和所述第二狭缝之间。

14.如权利要求7所述的包括天线模块的设备，其中，

所述第二线圈布置于所述电池的与所述一侧对向的另一侧，

所述磁性片布置于布置有所述电池的区域。