组合天线模块

文档序号:976533 发布日期:2020-11-03 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 组合天线模块 (Combined antenna module ) 是由 张吉在 金彻翰 于 2019-03-13 设计创作,主要内容包括:公开了一种组合天线模块,其中,将容纳凹槽形成在线圈图案中,并且将与设置在另一个表面上的线圈图案连接的连接图案设置在容纳凹槽中,以便使安装空间最小化并且提供大于或等于常规天线模块的天线性能的天线性能。所公开的组合天线模块包括用于近场通信的线圈图案和用于无线电力传输的线圈图案。用于无线电力传输的线圈图案具有通过改变设置在一个表面上的线圈图案的线宽而形成的容纳凹槽,并且用于连接设置在另一个表面上的线圈图案的连接图案被设置在容纳凹槽中,以便使安装空间最小化并且提供大于或等于常规天线模块的天线性能的天线性能。(Disclosed is a combined antenna module, wherein an accommodation groove is formed in a coil pattern, and a connection pattern connected with the coil pattern disposed on the other surface is disposed in the accommodation groove, so as to minimize a mounting space and provide an antenna performance greater than or equal to that of a conventional antenna module. The disclosed combination antenna module includes a coil pattern for near field communication and a coil pattern for wireless power transmission. The coil pattern for wireless power transmission has an accommodation groove formed by changing a line width of the coil pattern disposed on one surface, and a connection pattern for connecting the coil pattern disposed on the other surface is disposed in the accommodation groove, so as to minimize a mounting space and provide antenna performance greater than or equal to that of a conventional antenna module.)

组合天线模块

技术领域

本公开涉及一种组合天线模块,更具体地涉及一种被安装在便携式终端上以执行无线电力传输和短距离通信的组合天线模块。

背景技术

随着技术的发展,短距离通信功能和无线电力传输(或无线充电)功能正被应用于便携式终端。即,便携式终端使用短距离通信(例如,NFC)功能向其他电子设备发送数据和从其他电子设备接收数据,并且使用无线电力传输(或无线充电)功能对内置电池进行充电。

同时,由于便携式终端市场需要便携式终端的小型化和薄形化,因此便携式终端的尺寸和厚度减小,使得内部部件的安装空间减小。

根据市场需求,正在开发各种类型的天线模块,这些天线模块的天线性能等于或大于常规天线模块的天线性能,同时使安装空间最小化。

发明内容

技术问题

提出本公开以解决上述常规问题,并且本公开的目的在于提供一种组合天线模块,该组合天线模块在线圈图案中形成容纳凹槽,并且将与被设置在另一个表面上的线圈图案连接的连接图案设置在容纳凹槽中,从而使天线模块的安装空间最小化,并且提供等于或大于常规天线模块的天线性能的天线性能。

技术方案

根据本公开的示例性实施例的用于实现该目的的组合天线模块可以包括被设置在基底基板的一个表面上的用于短距离通信的线圈图案,以及被设置在基底基板的两个表面上的用于无线电力传输的线圈图案。

用于无线电力传输的线圈图案可以具有通过改变被设置在基底基板的一个表面上的线圈图案的线宽而形成的容纳凹槽。用于无线电力传输的线圈图案可以具有连接图案,该连接图案连接被设置在基底基板的后表面上的线圈图案,该连接图案被设置在容纳凹槽中。此时,可以通过通孔连接被设置在基底基板的后表面上的线圈图案和连接图案。可以配置多个通孔,从而确保线圈图案之间的连接稳定性。

有益效果

根据本公开,组合天线模块可以具有被设置在线圈图案的容纳凹槽中的连接图案,从而使天线模块的安装空间最小化,并且提供等于或大于常规天线模块的天线性能的天线性能。

另外,组合天线模块可以具有形成在用于短距离通信的线圈图案的内周区域中的端子,并且具有用于无线电力传输的线圈图案,该用于无线电力传输的线圈图案通过由用于短距离通信的线圈图案形成的贯通路径连接到端子,从而使由于线圈图案的断开而引起的电阻变化最小化。

另外,组合天线模块可以具有形成在用于短距离通信的线圈图案的内周区域中的端子,并且具有用于无线电力传输的线圈图案,该用于无线电力传输的线圈图案通过由用于短距离通信的线圈图案形成的贯通路径连接到端子,从而使线圈图案的电阻变化最小化,以使天线性能的效率变化最小化。

另外,组合天线模块可以具有形成在用于短距离通信的线圈图案的内周区域中的端子,并且具有用于无线电力传输的线圈图案,该用于无线电力传输的线圈图案通过由用于短距离通信的线圈图案形成的贯通路径连接到端子,从而使天线模块的安装空间最小化并且提供等于或大于常规天线模块的天线性能的天线性能。

另外,组合天线模块可以恒定地维持线圈图案之间的间隔,从而使天线模块的安装空间最小化以提高批量生产率,并且防止线圈图案之间发生短路。

另外,组合天线模块可以通过多个通孔连接形成在基底基板的一个表面和另一个表面上的图案,从而确保图案之间的连接稳定性并且改进天线模块的通信性能。

附图说明

图1和图2是用于说明应用根据本公开的示例性实施例的组合天线模块的示例的示意图。

图3和图4是用于说明根据本公开的示例性实施例的组合天线模块的示意图。

图5和图6是用于说明图3中所示的天线片的示意图。

图7是用于说明图5中所示的基底片的示意图。

图8是图5中所示的用于说明用于短距离通信的线圈图案的区域A的放大图。

图9是图5中所示的用于说明用于无线电力传输的线圈图案的区域B的放大图。

图10是图6中所示的用于说明用于无线电力传输的线圈图案的区域C的放大图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图对本公开最优选的示例性实施例进行描述,以便具体地描述该示例性实施例,使得本公开所属领域的技术人员可以容易地实现本公开的技术精神。首先,在给每个附图中的部件添加附图标记时,应当注意,即使相同的部件在不同的附图中示出,也尽可能由相同的附图标记表示。另外,在本公开的描述中,如果对已知构造或功能的详细描述将使本公开的主旨变得模糊,则将省略对已知构造或功能的详细描述。

参照图1,根据本公开的示例性实施例的组合天线模块被嵌入便携式终端10中以执行短距离通信。即,组合天线模块被嵌入便携式终端10中,以向被嵌入另一个便携式终端10中的天线模块发送数据和从被嵌入另一个便携式终端10中的天线模块接收数据。此时,作为示例,组合天线模块通过近场通信(Near Field Communication,NFC)方法无线地发送和接收数据。

参照图2,根据本公开的示例性实施例的组合天线模块被嵌入便携式终端10中以无线地发送和接收电力。即,组合天线模块被嵌入便携式终端10中,以从被嵌入充电装置20中的无线电力传输天线无线地接收电力。组合天线模块还可以向被嵌入另一个便携式终端10中的无线电力传输天线无线地发送电力。此时,作为示例,组合天线模块通过无线电力联盟(Wireless Power Consortium,WPC)方法无线地发送和接收电力。

参照图3和图4,根据本公开的示例性实施例的组合天线模块100被构造成包括天线片200、第一磁性构件300和第二磁性构件400。此时,也可以在天线片200与第一磁性构件300之间以及在天线片200与第二磁性构件400之间***粘合基板(未示出)。

参照图5和图6,天线片200被构造成包括基底基板210、端子构件220、用于短距离通信的线圈图案230以及用于无线电力传输的线圈图案240。在下文中,基底基板210的一个表面是基底基板210的上表面和下表面中的一个,并且基底基板210的另一个表面是基底基板210的上表面和下表面中的另一个。

基底基板210可以由诸如薄膜、片或薄膜基板的薄膜基板形成。基底基板210可以是柔性印刷电路板(FPCB;Flexible Printed Circuit Board)。作为示例,基底基板210是聚丙烯(PP;polypropylene)片。在此,基底基板210不限于此,只要该基底基板是薄膜基板和能够形成构成天线的线圈图案的基板,就可以进行各种使用。

参照图7,基底基板210可以形成有容纳孔212和突起214。

容纳孔212可以是便携式终端10的照相机、闪光灯等穿过的孔。即,如果将组合天线模块100安装在便携式终端10上,则便携式终端10的照相机、闪光灯等穿过基底基板210的容纳孔212并且被设置在便携式终端10的后表面上。

容纳孔212通过穿过基底基板210而形成。容纳孔212在其一侧处与基底基板210相邻地形成。

突起214具有被设置在其两个表面中的至少一个表面上的端子构件220。突起214可以形成为从容纳孔212延伸。突起214可以形成为在容纳孔212的内部方向(即,容纳孔212的中心点的方向)上延伸。

端子构件220可以包括多个端子222,该多个端子连接到用于短距离通信的线圈图案230和用于无线电力传输的线圈图案240。多个端子222被设置成以预定的间隔彼此间隔开。作为示例,端子构件220包括分别连接到用于短距离通信的线圈图案230的两端的第一端子222a和第二端子222b,以及分别连接到用于无线电力传输的线圈图案240的两端的第三端子222c和第四端子222d。

用于短距离通信的线圈图案230是用于近场通信(NFC)的图案并且被设置在基底基板210的一个表面上。可以通过在由基底基板210形成的平面(即,基底基板210的一个表面)上绘制螺旋形状来形成用于短距离通信的线圈图案230。用于短距离通信的线圈图案230沿着基底基板210的容纳孔212的外周设置。

用于短距离通信的线圈图案230的一部分可以设置在基底基板210的另一个表面上,以形成贯通路径,在该贯通路径中用于无线电力传输的线圈图案240横跨设置。在此,贯通路径不仅意味着贯穿所有的用于短距离通信的线圈图案230,还可以意味着仅贯穿用于短距离通信的线圈图案230中的一些。

用于短距离通信的线圈图案230可以包括多个第一线圈图案231和多个第一连接图案232。

多个第一线圈图案231被设置在基底基板210的一个表面上。多个第一线圈图案231可以沿着容纳孔212的外周设置。多个第一线圈图案231被设置在基底基板210的外周与容纳孔212的外周之间。多个第一线圈图案231被设置成以预定的间隔彼此间隔开。第一线圈图案231的两端被设置成面向彼此,并且被设置成以预定的间隔彼此间隔开。

多个第一线圈图案231可以形成第一贯通路径520。第一贯通路径520是其中用于无线电力传输的线圈图案240被设置成跨过用于短距离通信的线圈图案230的区域。作为示例,第一贯通路径520是多个第一线圈图案231的两端之间的分离区域。在此,第一贯通路径520不仅意味着贯穿所有的多个第一线圈图案231,还可以意味着仅贯穿多个第一线圈图案231中的一些。

多个第一连接图案232被设置在基底基板210的另一个表面上。第一连接图案232的一端与第一线圈图案231连接,并且第一连接图案232的另一端与另一个第一线圈图案231连接。

参照图8,第一连接图案232被设置成与第一贯通路径520的一部分和第一线圈图案231的一部分重叠。第一连接图案232通过第一通孔233与两个第一线圈图案231连接。第一连接图案232的一端通过第一通孔233与第一线圈图案231连接。第一连接图案232的另一端通过第一通孔233与另一个第一线圈图案231连接。

用于短距离通信的线圈图案230的两端与端子构件220的不同端子222连接。多个第一线圈图案231中的任何一个第一线圈图案与多个端子222中的任何一个端子连接,并且多个第一线圈图案231中的另一个第一线圈图案231与多个端子222中的另一个端子连接。

作为示例,多个第一线圈图案231中最靠近容纳孔212设置的第一线圈图案231穿过第一引出图案234以与端子构件220的第一端子222a连接,并且多个第一线圈图案231中最靠近基底基板210的外周设置的第一线圈图案231穿过第二引出图案235以连接到端子构件220的第二端子222b。

利用上述构造,用于短距离通信的线圈图案230形成具有螺旋形状的图案。用于短距离通信的线圈图案230的线宽可以形成为比用于无线电力传输的线圈图案240的线宽窄。通过狭窄地形成线宽,用于短距离通信的线圈图案230在相同的面积中具有增加的匝数,从而提高了效率。

此时,由于用于短距离通信的线圈图案230形成为具有窄的线宽,因此第一通孔233中可能出现开口。当第一通孔233中出现开口时,用于短距离通信的线圈图案230具有降低的连接稳定性,从而降低了短距离通信性能。

相应地,为了确保连接稳定性和改进通信性能,可以配置多个第一通孔233。作为示例,多个第一通孔233在第一连接图案232的纵向方向上设置成一行。

用于无线电力传输的线圈图案240是用于无线电力传输(WPC)的图案并且被设置在基底基板210的两个表面上。可以通过在基底基板210的一个表面上绘制螺旋形状、然后通过在该基底基板的另一个表面上绘制螺旋形状来形成用于无线电力传输的线圈图案240。

用于无线电力传输的线圈图案240可以被构造成包括第二线圈图案241、第三引出图案242、多个第三线圈图案243、多个第二连接图案244、第四引出图案245以及第五引出图案246。

第二线圈图案241被设置在基底基板210的一个表面上。第二线圈图案241被设置成与第一线圈图案231间隔开。第二线圈图案241可以通过在基底基板210的一个表面上绘制螺旋形状而形成。

第二线圈图案241的一端通过第三引出图案242连接到端子构件220。第二线圈图案241的另一端通过第二通孔247与多个第三线圈图案243中的任何一个连接。在此,多个第二通孔247可以被构造成确保第二线圈图案241与第三线圈图案243之间的连接稳定性。如果构造多个第二通孔247,则这些第二通孔在第二线圈图案241的纵向方向上设置成一行。

参照图9,第二线圈图案241可以形成有其中容纳多个第二连接图案244的多个容纳凹槽248。第二线圈图案241的一些区域的线宽可以比其他区域的线宽窄。与其他区域相比,具有较窄线宽的区域可以形成容纳凹槽248。相应地,第二线圈图案241形成为具有其中形成有容纳凹槽248的部分的线宽,该部分的线宽比其他部分的线宽窄。第二线圈图案241可以具有线宽,该线宽是通过将其中形成有容纳凹槽248的区域的线宽、第二连接图案244的线宽以及容纳凹槽248与第二连接图案244之间的分离间隔相加而获得的,该其中形成有容纳凹槽的区域的线宽小于或等于其他区域的线宽。

此时,由于第二线圈图案241形成为螺旋形状,因此多个容纳凹槽248被设置成与稍后将描述的由多个第三线圈图案243形成的第二贯通路径540部分重叠。第二连接图案244被设置在容纳凹槽248中的每个容纳凹槽中。作为示例,第二线圈图案241之间的分离间隔和第二线圈图案241与第二连接图案244之间的分离间隔是相同的。

第三引出图案242被设置在基底基板210的一个表面上。第三引出图案242被设置在第一贯通路径520上。第三引出图案242被设置成跨过用于短距离通信的线圈图案230。

第三引出图案242连接到第二线圈图案241和多个端子222之一。作为示例,第三引出图案242的一端与第二线圈图案241的一端连接,并且第三引出图案242的另一端连接到端子构件220的第三端子222c。

多个第三线圈图案243被设置在基底基板210的另一个表面上。多个第三线圈图案243以预定的间隔彼此间隔开。多个第三线圈图案243沿着基底基板210的中心区域的外周设置,并且在基底基板210的外周方向上依次设置。多个第三线圈图案243中最靠近中心区域设置的一个第三线圈图案通过第二通孔247连接到第二线圈图案241的另一端。

参照图10,多个第三线圈图案243可以在基底基板210的另一个表面上形成第二贯通路径540。第二贯通路径540是被设置成跨过多个第三线圈图案243的区域。第三线圈图案243的两端被设置成面向彼此,并且以预定的间隔彼此间隔开以形成分离区域。作为示例,第二贯通路径540是第三线圈图案243的两端之间的分离区域。在此,第二贯通路径540不仅意味着贯穿所有的多个第三线圈图案243,还可以意味着仅贯穿多个第三线圈图案243中的一些。

多个第二连接图案244被设置在基底基板210的一个表面上。第二连接图案244被设置在以螺旋形状设置的第二线圈图案241之间。第二连接图案244被容纳在形成于第二线圈图案241中的容纳凹槽248中。多个第二连接图案244被设置成与形成在基底基板210的另一个表面上的第二贯通路径540重叠。此时,第二连接图案244被设置成以预定的间隔与相邻的第二线圈图案241间隔开。

第二连接图案244通过第三通孔249与第二线圈图案241连接。第二连接图案244的两端通过第三通孔249与两个不同的第三线圈图案243连接。此时,多个第三通孔249可以被构造成确保第三线圈图案243与第二连接图案244之间的连接稳定性。如果构造多个第三通孔249,则第三通孔249在第二连接图案244的纵向方向上设置成一行。

相应地,第三线圈图案243和第二连接图案244环绕基底基板210的另一个表面和一个表面,以形成具有螺旋形状的线圈图案。

第四引出图案245被设置在基底基板210的另一个表面上。第四引出图案245被设置在第二贯通路径540上,并且被设置成跨过第三线圈图案243。第四引出图案245的一端与第三线圈图案243之一连接,并且第四引出图案245的另一端通过第四通孔与第五引出图案246连接。此时,第四引出图案245的一端与在多个第三线圈图案243中最靠近基底基板210的中心区域设置的第三线圈图案243连接。第四引出图案245与第三线圈图案243连接,该第三线圈图案通过第二通孔247与第二线圈图案241连接。

第五引出图案246被设置在基底基板210的一个表面上。第五引出图案246的一端通过第四通孔与第四引出图案245连接。第五引出图案246的另一端连接到端子构件220的端子222。作为示例,第五引出图案246的另一端连接到端子构件220的第四端子222d。

如果用于短距离通信和无线电力传输的线圈图案中发生断开,则这些线圈图案具有电阻变化。此时,与用于短距离通信的线圈图案230相比,根据电阻的变化,用于无线电力传输的线圈图案240具有较大的效率变化。

相应地,在天线片200中,由于电阻变化而具有相对较小的效率变化的用于短距离通信的线圈图案230被断开以形成第四贯通路径520,并且用于无线电力传输的线圈图案240被设置成穿过第一贯通路径520。

另外,尽管当线圈图案之间的间隔增加时批量生产率增加,但是组合天线模块100的体积增加。相反,当线圈图案之间的间隔变窄时,在线圈图案之间发生短路(短路),从而降低批量生产率。

相应地,天线片200形成为具有设定的间隔(例如,约100μm)作为线圈图案之间的间隔,从而提高了批量生产率。

第一磁性构件300可以是由磁性材料制成的板状基板或薄膜。第一磁性构件300与第二磁性构件400单独形成。第一磁性构件300由与第二磁性构件400不同的材料制成,以具有与第二磁性构件400不同的介电特性。作为示例,第一磁性构件300是由铁氧体材料制成的板状基板。

第一磁性构件300被设置在基底基板210的另一个表面上。第一磁性构件300被设置在基底基板210的另一个表面的一部分上,以与用于短距离通信的线圈图案230重叠。此时,第一磁性构件300的厚度可以形成为等于或薄于第二磁性构件400的厚度。即,第一磁性构件300的厚度可以是第二磁性构件400的厚度或更薄的厚度。作为示例,第一磁性构件300形成为具有约100μm至120μm的厚度。

第二磁性构件400可以是由磁性材料制成的板状基板或薄膜。第二磁性构件400与第一磁性构件300单独形成。第二磁性构件400由与第一磁性构件300的材料不同的材料制成,以具有与第一磁性构件300不同的介电特性。

第二磁性构件400可以是其上层叠有多个带状片的板状基板。如果带状片由单层形成,则可能无法实现与用于无线电力传输的线圈图案240相对应的介电特性。相应地,第二磁性构件400通过对多个带状片进行层叠而构成。第二磁性构件400可以通过将晶粒合金带和铁基非晶带的一个或多个带状片层叠为多层而形成。此时,第二磁性构件400还可以具有***在带状片之间的粘合片(未示出)。

第二磁性构件400被设置在基底基板210的另一个表面上。第二磁性构件400被设置在基底基板210的另一个表面的一部分上,以与用于无线电力传输的线圈图案240重叠。此时,第二磁性构件400的厚度可以等于或大于第一磁性构件300的厚度。即,第二磁性构件400的厚度可以是大于或等于第一磁性构件300的厚度的厚度。作为示例,第二磁性构件400形成为具有约120μm至130μm的厚度。

尽管上文已经描述了本公开的优选的示例性实施例,但是应当理解,本公开可以以各种形式进行修改,并且本领域技术人员可以实践各种经修改的示例和经改变的示例,而不脱离本公开的权利要求的范围。

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