一种对高频天线低干扰的NFC天线制造技术

本发明专利技术属于无线通信领域，具体为一种对高频天线低干扰的NFC天线。本发明专利技术通过在NFC线圈上加入感性结构，使得线圈感性阻抗大幅增加，使用时线圈感性结构一侧靠近高频天线一侧放置，起到降低高频天线间互偶作用，提高高频天线带宽，使高频天线工作频带更加稳定。本发明专利技术从NFC天线设计的宽频带考虑，在满足NFC天线设计基本要求的情况下，线圈的感性结构可展宽高频天线的工作带宽，并减小高频天线频带偏移，进而减小对高频天线的辐射和接收影响，以此来减小NFC天线对高频天线的干扰。

A NFC antenna with low interference to high frequency antenna

The invention belongs to the field of wireless communication, in particular to a NFC antenna with low interference to a high frequency antenna. By adding the perceptual structure in the NFC coil, the coil impedance increased when using high frequency antenna structure near the coil inductive side placed to reduce the mutual coupling between antenna of high frequency, high frequency bandwidth, the high frequency antenna working frequency more stable. The invention with considering the broadband NFC antenna design, to meet the basic requirements of NFC antenna design, perceptual coil structure of high frequency antenna can be broadened bandwidth, and reduce the high frequency band offset, thereby reducing the radiation of high frequency antenna and receiving effect, in order to reduce the interference of high frequency antenna NFC antenna.

【技术实现步骤摘要】
一种对高频天线低干扰的NFC天线
本专利技术属于无线通信领域，涉及通过加入感性结构来达到减小对其他高频天线干扰的NFC天线，具体为一种对高频天线低干扰的NFC天线。
技术介绍
NFC通信是通过频谱中无线频率部分电磁感应耦合方式来传递的，一般工作在13.56MHz，传输距离根据它的工作模式决定，应用在移动终端、电子消费类产品以及其他安装了NFC天线的物件。近年来，随着NFC系统在国内各个城市已经大量地推广和使用，特别是用在手机移动支付交易中，NFC天线已经是不可缺少的重要部分，正是由于NFC天线的安全、高速，人们可以放心地使用，它也给人们的生活带来了很大的便利。但是，随着手机器件的小型化，手机中其他各种高频天线和NFC天线间的距离愈来愈小，NFC天线和高频天线之间的互偶效应会随着两者距离的减小而更加明显，导致高频天线的谐振频率发生偏移向低频移动，而阻抗在频率上的变化又会使功率匹配系数发生变化，从而对高频天线产生干扰。虽然手机器件的小型化是发展趋势，但也造成天线间的互偶效应更加明显。从NFC天线设计的宽频带考虑，在满足NFC天线设计基本要求的情况下，进一步使NFC天线对其他高频天线工作频点及带宽影响最小，从而减小NFC天线对高频天线的干扰作用。目前的文献和专利只是对天线之间的互偶效应做了研究，但是改善这种效应所带来的结果的具体设计还没有相应的说明。
技术实现思路
针对NFC天线在与其他高频天线相互靠近的情况下，使高频天线的互偶效应加强，隔离度减弱并影响工作频带及带宽，针对这些问题，本专利技术提供了一种对高频天线低干扰的NFC天线。这种NFC天线在靠近高频天线时，可展宽高频天线的工作带宽，并减小高频天线频带偏移，进而减小对高频天线的辐射和接收影响。一种对高频天线低干扰的NFC天线，由线圈导体、磁性材料层和中间导体层依次层叠构成。所述线圈导体包括柔性基板、线圈和绝缘层。柔性基板：用于支撑线圈的基板材料，线圈依附于柔性基板上。绝缘层：完全覆盖在线圈表面，避免线圈与外部连接导通。线圈：卷绕中心部作为线圈开口部的环状或螺旋状的导体线圈组成，其一侧设置为感性结构。所述感性结构为弯折图形或贴片电感，使得线圈感性阻抗大幅增加，使用时线圈感性结构一侧靠近高频天线一侧放置，起到降低高频天线间互偶作用，提高高频天线带宽，使高频天线工作频带更加稳定。所述磁性材料层：设置于线圈导体与中间导体层之间，俯视磁性材料层时，其完全覆盖线圈导体。所述中间导体层：是电子设备内部的导体层结构，由电子设备内部电路板上铺铜导体、电子元件、金属模块以及电池所组成的。进一步的，上述对高频天线低干扰的NFC天线，装配于电子设备外壳的内部，由外到内依次是电子设备外壳、线圈导体、磁性材料层和中间导体层。本专利技术通过在NFC线圈上加入感性结构，使得NFC天线线圈一边具有一个高阻抗，并将其靠近高频天线放置，高感抗结构对高频起阻遏作用，使高频天线谐振频率较小偏移的同时展宽天线的频带，从而减小了NFC天线对高频天线的干扰。综上所述，本专利技术在满足NFC天线和高频天线设计要求的情况下，使高频天线的频带得到展宽，以此来减小NFC天线对高频天线的干扰。附图说明图1是实施例的NFC线圈示意图；图2是实施例的NFC线圈与高频偶极子天线模型俯视图；图3是实施例的NFC线圈与高频偶极子天线模型侧视图；图4是实施例的NFC天线装置剖面图；图5是实施例的弯折线示意图；图6是实施例的高频偶极子天线频带展宽效果图；附图标记：B-实施例弯折线的一组边，L-偶极子天线的长度，L1-线圈最外层B边的直线长度，1-线圈，2-绝缘层，3-柔性基板，4-磁性材料层，5-中间导体层，6-磁性材料层覆盖线圈导体的区域，7-偶极子天线，M-弯折节间距，N-弯折节线长。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术做进一步的详细说明。图1是本实施例的NFC线圈示意图，通过设计弯折图形，对NFC天线加入感性结构，增加的感性阻抗至少比原来未加弯折部分的阻抗大100欧姆，这种感性结构隔离并减弱高频天线间互偶作用，并且加入寄生，提高高频天线带宽，使高频天线工作频带更加稳定。图2和图3是在使用时，NFC天线弯折一边(感性结构)上方加载一个高频偶极子天线。偶极子天线和NFC天线既可以接收与辐射外来电磁波，又可以接收与辐射它们之间相互的辐射的电磁波，高频偶极子天线与NFC天线间的相互靠近所产生的互偶效应，使得天线间的隔离度减弱并影响天线的工作频带及带宽，进而产生干扰。图4是实施例设计的NFC天线整个的装置侧视图，在NFC线圈导体下方铺设一层磁性材料，俯视磁性材料层时，其完全覆盖线圈导体。对于电子设备(如：手机)来说，中间导体层是设置在手机的内部，NFC天线在手机外壳与中间导体层之间。图5是弯折线的结构示意图，0.2mm≤M≤2mm，1.2mm≤N≤3mm，弯折节的数量取到所处B的极大值。通过仿真，这种结构可以在1GHz时产生一个大于100欧姆的高感抗，在更高频时形成更大的阻抗，从而对高频产生一定的阻遏作用。图6是在NFC线圈弯折一边上方0.4mm处加载一个高频偶极子天线时，偶极子天线的频带展宽的程度。如图1所示，设计面积为40mm×40mm的矩形线圈，匝数为4匝，线圈B边为靠近高频天线一侧的NFC天线的感性结构边，形成高频高阻抗形式，NFC天线中未靠近高频天线的边，采用常规的直线条设计。如图2和图3所示，设计一个高频偶极子天线，其总长度为L，L>L1。偶极子天线整体与NFC线圈所在平面平行并靠近线圈弯折的一边，线圈导体下方铺设一层0.1mm厚的磁性材料层，并对其模型进行仿真，结果如图6所示，在偶极子天线与NFC线圈平面间距离为0.4mm，增益为-10dB的条件下，可以将高频偶极子天线的频率展宽。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对高频天线低干扰的NFC天线，由线圈导体、磁性材料层和中间导体层依次层叠构成，其特征在于：所述线圈导体包括柔性基板、线圈和绝缘层；柔性基板：用于支撑线圈的基板材料，线圈依附于柔性基板上；绝缘层：完全覆盖在线圈表面，避免线圈与外部连接导通；线圈：卷绕中心部作为线圈开口部的环状或螺旋状的导体线圈组成，其一侧设置为感性结构；所述磁性材料层：设置于线圈导体与中间导体层之间，俯视磁性材料层时，其完全覆盖线圈导体；所述中间导体层：是电子设备内部的导体层结构，由电子设备内部电路板上铺铜导体、电子元件、金属模块以及电池所组成的。

【技术特征摘要】
1.一种对高频天线低干扰的NFC天线，由线圈导体、磁性材料层和中间导体层依次层叠构成，其特征在于：所述线圈导体包括柔性基板、线圈和绝缘层；柔性基板：用于支撑线圈的基板材料，线圈依附于柔性基板上；绝缘层：完全覆盖在线圈表面，避免线圈与外部连接导通；线圈：卷绕中心部作为线圈开口部的环状或螺旋状的导体线圈组成，其一侧设置为感性结构；所述磁性材料层：设置于线圈导体与中间导体层之间，俯视磁性材料层时，其完全覆盖线圈导体；所述中间导体层：是电子设备内部的导体层结构，由电子设备内部电路板上铺铜导体、电子元件、金属模块以及电池所组成的。2.如权利要求1所述对高频天线低干扰的NFC天线，其特征在于：所述感性结构为弯折图形或贴...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁迪飞，陈慧，李维佳，庞超，董从根，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51