專利名稱：天線線圈、具有天線線圈的諧振天線以及具有諧振天線的卡型無線電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線線圈、具有天線線圈的諧振天線以及具有諧振天線的卡型無線設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，電子鑰匙系統(tǒng)(也稱為智能進(jìn)入系統(tǒng)等)廣泛流行。在這種電子鑰匙系統(tǒng)中，通過在這個(gè)系統(tǒng)和由用戶攜帶的無線電子鑰匙(也稱為便攜式設(shè)備)之間的無線通信執(zhí)行ID驗(yàn)證。另外，可以通過來自這個(gè)便攜式設(shè)備的命令執(zhí)行對(duì)機(jī)動(dòng)車的門鎖鎖定/解鎖、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等等的控制。在上述的無線電子鑰匙中，對(duì)將這個(gè)無線電子鑰匙構(gòu)造為薄的卡型無線設(shè)備的需求被提出，以便通過將這個(gè)無線電子鑰匙與具有引人注目的流行性的IC卡等存放到錢包等中作為背景(厚度為3mm或更多以及5mm或更少)來改進(jìn)攜帶方便性。
上述電子鑰匙系統(tǒng)采用通信系統(tǒng)，其中如果用戶在恒定距離范圍內(nèi)靠近機(jī)動(dòng)車，即使當(dāng)用戶對(duì)無線電子鑰匙不執(zhí)行特定按鍵操作等，所述通信系統(tǒng)也能夠執(zhí)行諸如門鎖鎖定/解鎖和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之類的一種控制操作。具體地，在一個(gè)方向上從機(jī)動(dòng)車側(cè)發(fā)出的請(qǐng)求無線電波被接收。ID驗(yàn)證信息、關(guān)于上述鎖定/解鎖或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的控制命令信息等被疊加在發(fā)送的無線電波上并且被發(fā)送到機(jī)動(dòng)車側(cè)。在這種情況中，當(dāng)用戶位于遠(yuǎn)處時(shí)，無線電子鑰匙和機(jī)動(dòng)車對(duì)通信不起反應(yīng)。另一方面，當(dāng)用戶靠近時(shí)，存在許多情況，在所述情況中使用低頻帶(50kHz或更多以及500kHz或更少)的近距離型直接通信被采用以便通過迂回?zé)o線電波來檢測(cè)無線電波，即使當(dāng)用戶在用戶身體的任何部分持有無線電子鑰匙。
低頻帶的無線電波具有很長的波長。因此，在用于這個(gè)無線電波的天線中，通過組合天線線圈和在期望的頻帶中與這個(gè)天線線圈諧振耦合的電容器提供的所謂LF(低頻)天線通常被采用。當(dāng)LF天線被裝配到卡型無線設(shè)備中時(shí)，也有必要減少這個(gè)天線線圈的厚度以符合卡型盒體的厚度(例如，1mm或更多和3mm或更少)。
卡型無線設(shè)備由機(jī)動(dòng)車的用戶使用，所述用戶在他的口袋等等中攜帶所述卡型無線設(shè)備。盡管卡型無線設(shè)備是精密的電子設(shè)備，但是所述設(shè)備的機(jī)械使用環(huán)境很嚴(yán)格。因此，當(dāng)所述設(shè)備件收到機(jī)械碰撞或振動(dòng)時(shí)，天線線路可能會(huì)斷裂，或者天線的襯底端的連接部分(通常，焊接部分)可能會(huì)斷裂或者導(dǎo)致傳導(dǎo)誤差。當(dāng)機(jī)動(dòng)車的卡型無線鑰匙中的天線被毀壞時(shí)，無線鑰匙的通信功能喪失，并且諸如門鎖定釋放和/或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)功能之類的基本功能可能被損壞。另外，在卡型無線鑰匙中，由電池給鑰匙中的發(fā)送/接收電路通電。鑰匙包括用于產(chǎn)生無線電波的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，其中當(dāng)電池用完時(shí)，使用從機(jī)動(dòng)車輸出的請(qǐng)求無線電波產(chǎn)生所述無線電波。然而，在天線相互地被用于發(fā)送/接收電路和用于發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的情況中，當(dāng)天線斷裂時(shí)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器可能不可用。
發(fā)明目的鑒于上面描述的問題，本公開內(nèi)容的目的是提供一種天線線圈、一種具有所述天線線圈的諧振天線以及一種具有所述諧振天線的卡型無線設(shè)備。
根據(jù)本公開內(nèi)容的第一方面，一種天線線圈，包括具有環(huán)形的空芯型扁平線圈體；以及具有與線圈體的所述環(huán)形相對(duì)應(yīng)的環(huán)形的線圈外殼。線圈外殼包括用于容納線圈體的線圈容納空間。線圈容納空間被布置在線圈外殼的環(huán)形的圓周方向中。線圈體包括多個(gè)單元線圈，每個(gè)單元線圈具有相同的繞線方向和相同的圈數(shù)。所述單元線圈彼此并聯(lián)連接。
在上述的天線線圈中，即使其中一個(gè)單元線圈斷裂，單元線圈的另一個(gè)仍起備用線圈的作用以便保持足夠的天線功能。另外，因?yàn)槎鄠€(gè)單元線圈被整體地容納在線圈外殼中，所以天線線圈的尺寸被最小化。另外，天線線圈容易安裝在襯底上。而且，相比于常規(guī)的天線，減少了線圈體的組合直流電阻。因此，改善了天線線圈的Q值。
根據(jù)本公開內(nèi)容的第二方面，一種諧振天線，包括本發(fā)明的上述第一方面的天線線圈；以及與天線線圈并聯(lián)連接的諧振電容器。在天線線圈中的單元線圈提供單元線圈的布線之間的電容。諧振電容器具有電容。單元線圈的電容大于諧振電容器的電容。
天線線圈的電感和諧振電容器的電容被確定以便諧振點(diǎn)被設(shè)置在預(yù)定頻率范圍中。然而，如果其中一個(gè)單元線圈斷裂，則斷裂的單元線圈通過單元線圈的布線之間的電容與未斷裂的單元線圈相耦合，使得在單元線圈的布線之間的電容和斷裂單元線圈之間提供有寄生串聯(lián)諧振電路。當(dāng)寄生串聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)被布置得靠近指定的天線諧振點(diǎn)時(shí)，可以減少天線的靈敏度。即使在這種情況中，在上述諧振天線中，寄生串聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)被設(shè)置為足夠更低的頻率側(cè)；并且因此，防止減少諧振天線的天線靈敏度。
根據(jù)本公開內(nèi)容的第三方面，一種卡型無線設(shè)備，包括具有諧振天線和發(fā)送/接收電路的通信模塊襯底；以及卡型外殼，用于按以下方式容納通信模塊襯底，即卡型外殼的厚度方向與通信模塊襯底的厚度方向一致。諧振天線包括在本發(fā)明的第一方面定義的天線線圈以及與所述天線線圈并聯(lián)連接的諧振電容器。發(fā)送/接收電路與諧振天線相連接。天線線圈中的線圈體具有與通信模塊襯底的法線一致的軸。線圈體通過焊接被接合到通信模塊襯底。
上述的無線設(shè)備很薄。因此，優(yōu)選地將卡型無線設(shè)備放入錢包等等。另外，即使當(dāng)錢包中的硬幣與卡型無線設(shè)備的主要表面重疊時(shí)，天線線圈也具有足夠的面積以便硬幣不會(huì)完全地中斷天線線圈。因此，卡型無線設(shè)備具有高的靈敏度。


從下面參考附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。在附圖中圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的天線線圈的分解透視圖，而圖1B是示出圖1A中天線線圈的一部分的局部放大圖；圖2A是示出圖1A中的天線線圈的正視圖；圖2B是示出圖1A中的天線線圈的底視圖；圖2C是示出圖1A中的天線線圈的后視圖；圖2D是示出圖1A中的天線線圈的側(cè)視圖；圖3A是示出了沿圖2A中的線IIIA-IIIA所取的天線線圈的橫截面視圖，而圖3B是示出了沿圖2A中的線IIIB-IIIB所取的天線線圈的橫截面視圖；圖4是示出具有卡型無線設(shè)備的無線鑰匙系統(tǒng)的示意圖；圖5是示出卡型無線設(shè)備的局部剖視圖；圖6A是說明具有兩個(gè)單元線圈的天線線圈的透視圖，而圖6B是示出圖6A中的天線線圈的橫截面視圖；圖7是示出具有天線線圈的諧振天線的電路圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的天線線圈的分解透視圖；圖9A是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的天線線圈的分解透視圖，以及圖9B是示出圖9A中的天線線圈的橫截面視圖；圖10A是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的天線線圈的分解透視圖，而圖10B是示出了圖10A中的天線線圈的橫截面視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的天線線圈的分解透視圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的修改的天線線圈的橫截面視圖；圖13是說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于制造通信模塊的方法的示意圖；圖14A是說明在回流工藝中的線圈外殼翹曲的示意圖，而圖14B是示出了線圈外殼焊接失效的示意圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方式的天線線圈的分解透視圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施方式的天線線圈的分解透視圖；圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施方式的天線線圈的分解透視圖；圖18是說明具有彼此堆疊的兩個(gè)單元線圈的天線線圈的透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A和圖2B示出了作為本發(fā)明一個(gè)例子的天線線圈1的分解透視圖。圖2A-圖2D是天線線圈1的四個(gè)面視圖(俯視圖、正視圖、側(cè)視圖和底視圖)。天線線圈1具有平面形狀的空心型的線圈主體10和線圈外殼20。相應(yīng)線圈主體10以環(huán)形模式形成線圈外殼20，并且在圓周方向形成用于存儲(chǔ)這個(gè)線圈主體10的線圈存儲(chǔ)部分24。如圖7中所示出的，線圈主體10包括并聯(lián)連接的多個(gè)單元線圈10a、10b。每個(gè)單元線圈10a，10b具有相同的繞線方向以及相同的圈數(shù)。盡管線圈主體10包括兩個(gè)單元線圈10a、10b，但是主體10可以具有三個(gè)或更多單元線圈。
線圈主體10在其軸向上的厚度被設(shè)置為小于圓的半徑，所述圓的面積與在投影到與該軸垂直的投影表面時(shí)由自身外部形狀線所包圍的面積(平面外部形狀面積)相同?！耙云矫嫘螤钚纬删€圈主體10”也就是“線圈主體10在其軸向上的厚度被設(shè)置以便小于圓的半徑，所述圓的面積與到與該軸垂直的投影表面的投影時(shí)由自身外部形狀線包圍的面積(平面外部形狀面積)相同”。用于把線圈主體10焊接和安裝到襯底上的線圈側(cè)面端部分21被設(shè)置在線圈外殼20中。
如圖4中所示，上面的天線線圈1連同與這個(gè)天線線圈1連接的信號(hào)發(fā)送-接收電路14以線圈主體10的軸與襯底17的法線方向一致的位置關(guān)系被焊接并安裝到襯底17。因此，通信襯底模塊3M被構(gòu)造。在這個(gè)通信襯底模塊3M中，天線線圈1構(gòu)成LF天線，即諧振天線13以及與這個(gè)天線線圈1并聯(lián)諧振耦合的電容器12。如圖5所示出的，這個(gè)電容器12和信號(hào)發(fā)送-接收電路(IC)14被安裝到在天線線圈1的空氣隙內(nèi)的襯底區(qū)域。另外，發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路15與上面的諧振天線13連接，所述發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路15與信號(hào)發(fā)送-接收電路14并聯(lián)。如圖4中所示出的，發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路(IC)15被安裝在天線線圈1之外的襯底區(qū)域。
使天線線圈1的線圈軸與襯底表面的法線方向一致以便增加在這個(gè)方向上關(guān)于無線電波的發(fā)送和接收的方向性。在襯底表面內(nèi)其軸與兩個(gè)獨(dú)立方向一致的分離線圈7、8也可以被安裝到襯底7(這些線圈7，8在圖4中通過省略連接線而畫出，但這些線圈7，8的每一個(gè)與天線線圈1并聯(lián)連接)。
如圖5中所示出的，上面的通信襯底模塊3M被存儲(chǔ)到其形狀與襯底17的厚度方向一致的卡形盒體18，以便卡型無線設(shè)備3被構(gòu)造。如圖4中所示出的，卡型無線設(shè)備3是用于機(jī)動(dòng)車的無線鑰匙，用于通過無線電波通信將通信信號(hào)發(fā)送到所述機(jī)動(dòng)車。所述通信信號(hào)包括ID驗(yàn)證信號(hào)以及用于控制門鎖定/解鎖功能和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)功能的控制信號(hào)。諧振天線13被相互地用于發(fā)送-接收電路14和發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路15。發(fā)送-接收電路14被電池激勵(lì)以便執(zhí)行無線電波通信。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路15被從機(jī)動(dòng)車輸出的請(qǐng)求電磁波激勵(lì)以便發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)通信信號(hào)的電磁波，用于輸出到機(jī)動(dòng)車。用于機(jī)動(dòng)車的這個(gè)無線鑰匙是具有很小厚度的卡型鑰匙；并且，因此優(yōu)選地把它放入錢包等等。
如圖4中所示出的，作為信號(hào)發(fā)送-接收電路14的驅(qū)動(dòng)電源的干電池16也被存儲(chǔ)到盒體18。另外，用于緊急情況的機(jī)械型鑰匙137也被存儲(chǔ)到盒體18，并且可以從盒體18的側(cè)面上形成的插槽138(如圖5中所示出的)中移去。
如圖4中所示出的，機(jī)動(dòng)車105的體系統(tǒng)ECU 107通過與這個(gè)體系統(tǒng)ECU 107連接的信號(hào)發(fā)送-接收電路115從天線116周期性地發(fā)出請(qǐng)求無線電波，用于 檢測(cè)攜帶卡型無線設(shè)備3的用戶的接近。當(dāng)用戶在恒定距離內(nèi)接近機(jī)動(dòng)車105時(shí)，內(nèi)置在卡型無線設(shè)備3中的諧振天線13接收這個(gè)請(qǐng)求無線電波。信號(hào)發(fā)送-接收電路14接收這個(gè)請(qǐng)求無線電波并且發(fā)出ID碼，用于通過規(guī)定頻帶的無線電波進(jìn)行驗(yàn)證。機(jī)動(dòng)車一側(cè)的體系統(tǒng)ECU 107通過天線116和信號(hào)發(fā)送-接收電路115接收這個(gè)ID無線電波以驗(yàn)證被發(fā)送的ID是否是正確的ID。當(dāng)所述驗(yàn)證被接收時(shí)，則體系統(tǒng)ECU 107輸出用于釋放門鎖的解鎖許可信號(hào)以及啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的許可信號(hào)。
另一方面，當(dāng)卡型無線設(shè)備3的干電池16被消耗并且信號(hào)發(fā)送-接收電路不操作時(shí)，由諧振天線13接收的請(qǐng)求無線電波被發(fā)送到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路15。在發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路15中，由請(qǐng)求無線電波在天線線圈10中激勵(lì)的電動(dòng)勢(shì)被設(shè)置為電功率，并且發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路15從諧振天線13發(fā)出ID碼無線電波。在機(jī)動(dòng)車105中，這個(gè)ID碼無線電波被天線113和發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路119接收，并且驗(yàn)證之后的處理可以被類似地執(zhí)行。也就是，卡型無線設(shè)備3的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路在電池用完時(shí)起備用電路的作用。
當(dāng)上面的卡型無線設(shè)備3連同錢包等等被攜帶時(shí)，擔(dān)心比較大面積的導(dǎo)體(例如硬幣等)覆蓋天線線圈1，并且天線的靈敏度和Q(頻率選擇的度數(shù))被降低。然而，即使當(dāng)假定硬幣與卡型無線設(shè)備3的主要面積重疊的情況下，如上所述如果天線線圈1作為恒定面積或更大面積的平面空心型線圈被安裝到襯底(如圖4所示)，則有可能減少天線線圈1完全覆蓋硬幣等等的可能性。反過來，可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度的卡型無線設(shè)備3。
卡型無線設(shè)備3的平面外部形狀可以被設(shè)置短邊為40mm或更多和60mm或更少(例如，50mm)，長邊為75mm或更多和95mm或更少(例如，85mm)，厚度為2mm或更多和5mm或更少(例如，4mm)(例如，這個(gè)平面外部形狀具有大約與信用卡的尺寸相同的尺寸)。在被裝配的天線線圈中，平面外部形狀區(qū)域的面積可以被設(shè)置為8cm2或更多和15cm2或更少(例如，12cm2)。在投影到與軸垂直的投影表面時(shí)線圈主體10的寬度可以被設(shè)置為1mm或更多和4mm或更少(例如，3mm)。另外，線圈外殼20在其軸方向上的厚度可以被設(shè)置為1mm或更多和3mm或更少(例如，1.6mm)。如后面所描述的，在這個(gè)實(shí)施方式模式中，天線線圈1被構(gòu)造以便具有矩形形狀的平面模式，并且短邊為25mm或更多和35mm或更少(例如，30mm)，長邊為35mm或更多和45mm或更少(例如，40mm)。
線圈主體10包括兩個(gè)單元線圈10a、10b，每個(gè)單元線圈具有相同的繞線方向以及相同的圈數(shù)，并且它們彼此并聯(lián)連接。即使單元線圈10a、10b之一(例如單元線圈10a)斷裂、例如線斷裂和/或者端子之間連接失敗，剩余的單元線圈、即單元線圈10b起備用線圈的作用。因此，天線13可以正常地操作。另外，由于單元線圈10a、10b彼此并聯(lián)連接，所以主體10中布線的總橫截面積是具有一個(gè)線圈的常規(guī)天線的橫截面積的2倍。因此，相比于常規(guī)天線，主體10的組合直流電阻被減少。因此，改進(jìn)了Q值(即，頻率選擇的度數(shù))。另外，在具有天線線圈1的無線鑰匙3中，發(fā)送-接收電路14利用電池而運(yùn)行。另外，即使電池電力用完，發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路15使用從機(jī)動(dòng)車輸出的請(qǐng)求電磁波作為電源來產(chǎn)生電磁波。另外，即使天線線圈1中的單元線圈10a、10b中的一個(gè)斷裂，天線線圈還可以起天線的作用。因此，改進(jìn)了天線線圈1的可靠性和故障安全功能。
如圖7中所示出的，在諧振天線13中，在單元線圈10a、10b的布線之間的電容大于用于諧振的電容器12(即，諧振電容器)的電容。具體地，如圖6A和圖6B中所示出的，單元線圈10a、10b的多布線分別被絕緣簿膜覆蓋。單元線圈10a、10b中的布線被捆扎在一起，并且捆扎的布線沿具有環(huán)形形狀(即，螺旋形狀)的預(yù)定纏繞路徑被纏繞在一起。例如，每個(gè)單元線圈10a、10b包括具有鐵心布線K1、K2的繞組W1、W2。每個(gè)鐵心布線K1，K2的直徑范圍在50μm和70μm之間。鐵心布線K1、K2是樹脂涂敷布線，其樹脂涂敷的厚度I1，I2的范圍在2μm和5μm之間。每個(gè)單元線圈10a、10b的圈數(shù)的范圍在200圈和300圈之間。線圈主體10的固有電感的范圍在4mH和6mH之間。單元線圈10a，10b之間的電容的范圍在2000pF和6000pF之間。當(dāng)諧振電容器12的電容被設(shè)置在300pF和400pF之間的范圍中時(shí)，諧振天線13的天線諧振點(diǎn)被控制在100kHz和150kHz之間的范圍中。
在此，如果單元線圈之一具有某種故障，則通過具有某種故障(例如，線的斷裂)的單元線圈之一和單元線圈10a、10b之間的電容來提供寄生串聯(lián)諧振電路。寄生串聯(lián)諧振電路具有一個(gè)諧振點(diǎn)，所述諧振點(diǎn)低于由線圈主體10和諧振電容器12提供的并聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)。并聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)是天線諧振點(diǎn)。因此，相比于并聯(lián)諧振電路，寄生串聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)在較低的頻率側(cè)移動(dòng)。因此，防止了天線靈敏度的減少。另外，因?yàn)橥ㄟ^相互纏繞具有上述尺寸的單元線圈10a、10b形成線圈主體10，所以單元線圈10a、10b之間的電容等于或大于5倍的諧振電容器12的電容。具體地，單元線圈10a、10b之間的電容的范圍在6倍的諧振電容器12的電容和30倍的諧振電容器12的電容之間。因此，寄生串聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)足夠低于并聯(lián)諧振電路的天線諧振點(diǎn)。因此，即使單元線圈10a、10b之一斷裂，偏差(即，天線諧振點(diǎn)的移動(dòng))也很小。
如在圖18中所示出的，單元線圈10a、10b可以被單獨(dú)地纏繞，并且之后，纏繞的單元線圈10a、10b被容納在線圈外殼中以便單元線圈10a、10b彼此堆疊。在這種情況中，單元線圈10a、10b之間的電容Ck小于圖6A和圖6B所示出的單元線圈10a、10b的電容。當(dāng)單元線圈10a，10b之間的電容ck小于5倍的諧振電容器12的電容時(shí)，天線諧振點(diǎn)在單元線圈10a，10b之一斷裂的情況下可以移動(dòng)大約10％。
例如，在圖6A和圖6B中，在每個(gè)單元線圈10a、10b中，繞組W1、W2的鐵心布線K1、K2的直徑為60μm，聚氨酯涂層的厚度I1、I2為3μm，并且圈數(shù)為250圈。在這種情況中，線圈主體10的固有電感是5mH，并且單元線圈10a、10b之間的電容是4000pF。當(dāng)諧振電容器12的電容是350pF時(shí)，諧振天線13的天線諧振點(diǎn)是134kHz。在線圈主體10由圖6A和圖6B所示出的單元線圈10a、10b組成的情況中，當(dāng)單元線圈10a、10b之一斷裂時(shí)，天線諧振點(diǎn)基本上不改變，盡管Q值被減少30％。另一方面，在線圈主體10由圖18所示出的單元線圈10a、10b組成的情況中，當(dāng)單元線圈10a、10b之一斷裂時(shí)天線諧振點(diǎn)被改變10％。
如圖13中所示出的，線圈側(cè)面端子部分21被設(shè)置為端子焊盤(terminal pad)21，用于執(zhí)行在襯底上的表面安裝，作為線圈外殼20的底面?zhèn)鹊陌惭b目的地。通過印刷等等形成的焊錫粘貼圖案作為上述焊接材料135被設(shè)置在端子焊盤21和襯底側(cè)焊盤134之間。如在圖2A-圖2D中所示出的，線圈主體10和線圈外殼20的外部形狀線是矩形，并且端子焊盤21被設(shè)置在線圈外殼20的長側(cè)方向端部分。
端子焊盤21也可以被設(shè)置在線圈外殼20的底面上。然而，在這種情況中，線圈主體10的每個(gè)單元線圈10a、10b的一對(duì)引線部分11a、11b必須與對(duì)應(yīng)窄寬度的線圈存儲(chǔ)部分24的底面的上述端子焊盤21上的位置連接，并且到外殼的線圈主體10的裝配工作變得十分復(fù)雜。因此，如在圖3A和圖3B中所示出的，在這個(gè)實(shí)施方式模式中，在軸向上將連接銷26掩埋其中的銷掩埋部分23被突出并且被形成在線圈外殼20的外部圓周表面上。連接銷26提供有天線端子。線圈主體10的引線部分11a、11b被構(gòu)造以便與突出到這個(gè)銷掩埋部分23的頂面上的連接銷26的上端連接。因此，所述裝配工作變得非常容易。終端焊盤21被設(shè)置在銷掩埋部分23的底面上，并且連接銷26的較低端部分被引導(dǎo)到端子焊盤21。
在圖1A中，線圈外殼20包括在線圈外殼20的軸向的頂面上具有一開口的凹槽，以便形成線圈存儲(chǔ)部分24。另一方面，在圖17中，線圈外殼120包括線圈存儲(chǔ)部分24，所述線圈存儲(chǔ)部分24沿著外殼120的圓周側(cè)面被布置。
如在圖2A-2D中所示出的，線圈外殼20僅僅具有一對(duì)連接銷26，即天線端子。在線圈主體10中的單元線圈10a、10b的每個(gè)引線部分11a具有相同的極性，并且單元線圈10a，10b的引線部分11a與連接銷26(即，其中一個(gè)天線端子)相互地連接。類似地，在線圈主體10中的單元線圈10a，10b的每個(gè)引線部分11b具有相同的與引線部分11a相反的極性，并且單元線圈10a、10b的引線部分11b與另一個(gè)連接銷(即，另一個(gè)天線端子)26相互地連接。在這種情況中，線圈外殼20中的端子數(shù)目可以被減少，以便天線線圈1的結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化。另外，當(dāng)天線線圈1被安裝到襯底上時(shí)，在襯底中用于連接天線線圈1的連接端子的數(shù)目也被減少。在圖17的線圈外殼120中，引線部分11a，11b通過焊接連接到一對(duì)連接銷121，其中所述連接銷121分別被嵌入通用銷嵌入部分123。
如在圖16中所示出的，線圈外殼20可以包括對(duì)應(yīng)單元線圈10a、10b的多對(duì)連接銷26a、26b。在這種情況中，在每個(gè)單元線圈10a、10b中的引線部分11a、11b分別與連接銷26a、26b連接，所述連接銷26a、26b對(duì)應(yīng)引線部分11a、11b。在這種情況中，盡管增加了線圈外殼20中的天線端子數(shù)目，但是多單元線圈10a、10b不是與一個(gè)天線端子相互連接。因此，即使在天線端子上出現(xiàn)導(dǎo)電故障和/或焊接故障，僅僅一個(gè)單元線圈10a、10b斷裂。因此，確保了天線線圈1的故障安全性功能。所有連接銷26a、26b僅僅集中地形成在具有矩形環(huán)狀的線圈外殼20的其中一個(gè)長邊?？商鎿Q地，所有連接銷26a、26b僅僅形成在線圈外殼20的其中一個(gè)短邊。可替換地，銷掩埋部分23的一對(duì)23b可以形成在線圈外殼20的另一長邊，以便對(duì)應(yīng)兩個(gè)單元線圈10a、10b的一對(duì)連接銷26a、26b形成在被布置在線圈外殼20的另一長邊上的一對(duì)23b。
如在圖13中所示出的，在用于上面卡型無線設(shè)備3的通信襯底模塊3M中，天線線圈1的線圈側(cè)端子部分21位于襯底側(cè)端子部分(襯底側(cè)焊盤)134以及用于連接的焊接材料135之中。在所述狀態(tài)中，襯底17與天線線圈1一起被插入回流爐150中并且被加熱，其中所述天線線圈1位于且放置在這個(gè)襯底17上。因此，焊接材料135被熔化并且線圈側(cè)端子部分21被焊接并且與襯底側(cè)端子部分134連接，以便通信襯底模塊3M被制造。在這個(gè)實(shí)施方式中，通過樹脂噴射鑄造方法形成線圈外殼20。
在構(gòu)成線圈外殼20的樹脂材料中，希望采用一種材料能夠被噴射鑄造并且即使在回流時(shí)熱反應(yīng)滯后，所述材料也不容易被軟化和變形。根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)，作為一個(gè)特別的優(yōu)選材料，在這個(gè)實(shí)施方式模式中采用聚苯硫醚(PPS熔點(diǎn)282℃，能夠被連續(xù)使用的上限溫度大約為240℃，并且熱變形溫度為260℃或更多)。然而，也可以使用熱塑料聚酰亞胺(熔點(diǎn)388℃)代替這個(gè)材料。
下面將解釋本發(fā)明的天線線圈1的改進(jìn)例子(與圖1A和圖2A-圖2D相同的部分由相同參考數(shù)字標(biāo)明，并且省略對(duì)它們的解釋)。在圖8中，加固框架30沿線圈外殼20的圓周方向被完整地形成，所述線圈外殼20由樹脂構(gòu)成。加固框架30由這樣的材料構(gòu)成，所述材料的楊氏模量高于線圈外殼20的樹脂的楊氏模量。因此，當(dāng)執(zhí)行焊接回流步驟時(shí)防止線圈外殼的扭曲。
加固框架30被掩埋在線圈外殼20的底部20b中，用于形成這個(gè)槽形的線圈存儲(chǔ)部分24。具體地，按以下模式通過夾物模壓將加固框架30掩埋在線圈外殼20的底部20b中，在所述模式中加固框架30的外表面和底部20b的外表面變成相同的表面。如在圖14A和圖14B中所示出的，在襯底17上的天線外殼23中，當(dāng)執(zhí)行焊接回流步驟時(shí)，到襯底17中的熱傳輸容易前進(jìn)到較低表面上。另一方面，容易在頂面?zhèn)冉邮諄碜誀t熱源的大量輻射熱。因此，頂面?zhèn)葴囟鹊纳仙梢匀菀椎剡_(dá)到使得在頂面?zhèn)群兔嫦蛞r底17的下面?zhèn)戎g容易地產(chǎn)生厚度方向的溫度梯度。因此，在通過樹脂制造的且具有低剛度的線圈外殼20中，在頂面?zhèn)壬系拿鎯?nèi)方向的膨脹移動(dòng)大于下面?zhèn)壬系拿鎯?nèi)方向的膨脹移動(dòng)，使得容易導(dǎo)致向上凸起的彎曲。結(jié)果，線圈側(cè)端子部分21由于這個(gè)彎曲從襯底側(cè)焊盤(襯底側(cè)端子部分)134漂浮，以致于容易導(dǎo)致焊接缺陷。然而，當(dāng)在線圈外殼20中形成加固框架30時(shí)，線圈外殼20的剛度增加使得有關(guān)扭曲的故障可有效被減少。
加固框架30被設(shè)置為金屬框架(下文也稱為金屬框架30)。金屬性材料的楊氏模量很高，并且在處理特性上相當(dāng)好，并且容易通過沖壓工藝處理對(duì)應(yīng)空芯型線圈外殼20的框架形狀等等。另外，也可以通過壓力加工容易獲得L形和C形的框架剖面形狀。金屬形框架是導(dǎo)體。如通過引證圖15所示出的，當(dāng)沿線圈外殼20以連續(xù)的環(huán)形模式(參考數(shù)字37)形成金屬框架時(shí)，圍繞線圈主體10的軸的電流路徑被形成。因此，導(dǎo)致以下缺點(diǎn)，即金屬框架與線圈主體10感應(yīng)耦合并且減少了整個(gè)天線線圈的視在電感。也就是，當(dāng)延伸通過線圈主體10的無線電波磁場(chǎng)H被改變時(shí)，感應(yīng)電流流向金屬性框架30。與天線信號(hào)傳輸和接收有關(guān)的無線電波磁場(chǎng)被其相反的磁場(chǎng)H2抵消從而減少視在電感。特別地，在圖4所示出的諧振天線13的情況中，電容器12在電容上被調(diào)整以便使得諧振點(diǎn)在關(guān)于其線圈主體10的電感的期望頻率，所述電容器12與天線線圈1并聯(lián)連接。天線的Q值由其LC并聯(lián)諧振電路的特征來確定。然而，當(dāng)金屬框架以如圖15的參考數(shù)字37所示的模式形成時(shí)，天線線圈的視在電感通過其感應(yīng)耦合來減少。上面的LC并聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)從期望的頻率移動(dòng)從而極大地減少Q(mào)值和天線增益。在這種情況中，如圖8中所示出的，當(dāng)用于部分隔開圍繞線圈主體10的軸的電流路徑的絕緣部分30k被設(shè)置在金屬框架30的圓周方向的中間位置時(shí)，可以十分有效地解決上面的缺點(diǎn)。
在金屬框架30的結(jié)構(gòu)材料中，鋁或鋁合金在強(qiáng)度和腐蝕特性方面比較好，并且在處理特性方面是優(yōu)選的，并且因此可以優(yōu)選地在本發(fā)明中被采用。另一方面，金屬性框架30的結(jié)構(gòu)材料也可以設(shè)置為鐵體系材料。在這種情況中，諸如奧氏體系統(tǒng)(austenite system)不銹剛之類的非磁性材料也可以被使用(鋁或鋁合金也是非磁性的)，但是也可以采用鐵體系軟磁性材料。軟磁性材料是鐵磁材料并且磁導(dǎo)率高，并且有關(guān)天線信號(hào)傳輸和接收的無線電波磁場(chǎng)可以被集中到金屬框架30上。因此，可能有助于提高天線的靈敏度和增益。作為鐵體系軟磁性材料，除了電磁軟鐵之外，可能采用硅鋼板、普通碳鋼、鐵-鎳合金(例如，透磁合金等等)、或者鐵素體體系不銹剛等等(從處理特性的觀點(diǎn)來看，也可以說電磁軟鐵和鐵素體體系不銹剛是有利的)。
如在圖8中所示出的，在其形狀為沿線圈外殼20的圓周方向設(shè)置的環(huán)形路徑的上述金屬性框架30中，上述絕緣部分30k被設(shè)置為槽口部分(下文也稱為槽口部分30k)，其中金屬框架30在安排路徑的部分間隔上被開槽。通過將金屬框架30設(shè)置為端接形狀(ended shape)而不是連續(xù)的環(huán)狀并且將其末端部分隔開一恒定長度以及設(shè)置槽口模式，可以簡(jiǎn)單地形成用于部分地隔開圓周方向的電流導(dǎo)電路徑的絕緣部分30k。
線圈主體10和線圈外殼20的外部形狀線是矩形，并且金屬框架30被設(shè)置為C形，其包括對(duì)應(yīng)矩形的外部形狀線的一個(gè)短邊部分30s、以及與這個(gè)短邊部分30s的兩末端相連接的兩個(gè)長邊部分301。通過在矩形的外部形狀線的剩余短邊上使用完全間隔來形成上述的槽口部分30k。如果通過將兩個(gè)長邊部分301和一個(gè)短邊部分30s結(jié)合所提供的C形部分被形成在金屬框架30中，則相比于在矩形形狀的每一邊上部分隔開和形成的外殼，增加了在框架表面的扭曲變形方面的剛度，并且引起扭曲變形的彎曲可以有效地被抑制。
在圖9A至圖10B中，金屬框架32、31具有被設(shè)置在線圈外殼20的底面上的C形狀中的主體部分32a、31a。在至少兩個(gè)長邊部分321、311中，暴露于線圈外殼20的外部圓周面或內(nèi)部圓周面的加固肋板部分32b、31c被集成在主體部分32a、31a中，其形狀與這些主體部分32a、31a一起形成L型斷面。因?yàn)榻饘倏蚣?0的斷面形狀被設(shè)置為L形，對(duì)照于在彎曲移動(dòng)中容易擴(kuò)大的線圈外殼20的長邊部分301，其彎曲剛度被提高，并且長邊方向的彎曲變形可以被有效抑制。
在圖9A和圖9B中，以連續(xù)C形狀形成加固肋板部分32b，其放置在一個(gè)短邊部分32s和與這個(gè)短邊部分32s的兩個(gè)末端連接的兩個(gè)長邊部分321上。當(dāng)以此方式形成加固肋板部分32b時(shí)，可能進(jìn)一步增加由C形狀部分構(gòu)造的框架表面在扭曲變形方面的剛度。主體部分32a和加固肋板部分32b都形成為被放置在橫跨構(gòu)成自兩個(gè)長邊部分301的剩余短邊部分的兩個(gè)末端部分的部分間隔32s2上的形狀以便進(jìn)一步增加加固效應(yīng)。通過夾物模壓使金屬框架32與線圈外殼20結(jié)合，以便主體部分32a具有與線圈外殼20的底部部分32b的外部表面相同的表面，并且加固肋板部分32b具有與側(cè)壁部分20w的外部表面相同的表面。在此，加固肋板部分32b被設(shè)置在線圈外殼20b的內(nèi)部圓周表面?zhèn)?，但是也可以放置在外部圓周表面?zhèn)取?br> 另一方面，在圖10A和10B的結(jié)構(gòu)中，加固肋板部分31c僅僅設(shè)置在主體部分31a的兩個(gè)長邊部分301。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于使用壓力加工等等的制造容易。在此，加固肋板部分31c被設(shè)置在線圈外殼20b的外部圓周表面?zhèn)?也可以相反地設(shè)置)。
在圖11的結(jié)構(gòu)中，通過在矩形形狀的外部形狀線的四個(gè)拐角部分中形成槽口部分30k來構(gòu)造金屬框架33，并且通過這個(gè)槽口部分30k將金屬框架33分為由兩個(gè)長邊部分331和兩個(gè)短邊部分33s構(gòu)成的四個(gè)部分。根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)，存在能夠加固矩形形狀的線圈外殼20的所有四個(gè)邊的優(yōu)點(diǎn)。在這種情況中，彎曲防止效應(yīng)可以進(jìn)一步通過構(gòu)造每一部分而顯著地實(shí)現(xiàn)以便具有L形的斷面，所述L形的斷面具有設(shè)置在線圈外殼20的底部表面上的主體部分33a以及還具有加固肋板部分33b，所述加固肋板部分33b在暴露于線圈外殼20的內(nèi)部圓周表面(或外部圓周表面)的形狀中與這個(gè)主體部分33a結(jié)合。
在圖9A至圖11的每個(gè)圖的結(jié)構(gòu)中，可以構(gòu)造金屬框架以便具有C形狀模式的斷面形狀，所述C形狀模式是通過使被設(shè)置在線圈外殼20的底部部分20b中的主體部分34a和分別被設(shè)置在兩個(gè)側(cè)壁部分20w中的一對(duì)加固肋板部分34b、34c結(jié)合而形成，如圖12中所示出的。
接下來，如果這個(gè)材料的楊氏模量高于構(gòu)造線圈外殼20的樹脂的楊氏模量，則不特別地限制加固框架的材料。例如，也可能采用諸如玻璃、氧化鋁陶瓷等之類的絕緣無機(jī)材料、燒結(jié)軟性鐵氧體等等。另外，加固框架的材料也可以通過玻璃、陶瓷等等的填充物加固的樹脂復(fù)合材料構(gòu)成。在這種情況中，因?yàn)榧庸炭蚣?7變?yōu)榻^緣體，所以不用擔(dān)心通過感應(yīng)耦合到線圈主體10而減少視在電感，即使當(dāng)以連續(xù)環(huán)形的模式在線圈外殼20的圓周方向上構(gòu)造加固框架37時(shí)，如圖15中所示出的。因此，線圈外殼20的加固效應(yīng)相當(dāng)好。在這種情況中，當(dāng)通過由樹脂耦合軟性鐵氧體粉末所形成的燒結(jié)軟性鐵氧體和樹脂鐵素體來構(gòu)造加固框架37時(shí)，有關(guān)天線信號(hào)傳輸和接收的無線電波磁場(chǎng)可以被集中到金屬框架37上。因此，可能有助于改善天線的靈敏度和增益。
可替換地，在圖1A，圖8-圖11和圖15-圖17中，線圈外殼20可以由樹脂鐵素體(即，樹脂模制軟磁材料)構(gòu)成，所述樹脂鐵素體被形成以便諸如軟性鐵氧體粉末(即，SFP)之類的軟磁材料粉末與諸如PPS樹脂之類的樹脂(即，樹脂模型RM)相接合。在這種情況中，軟性鐵氧體粉末和PPS樹脂被混合為混合物，并且然后，所述混合物被注入且澆鑄，以便形成線圈外殼20。
本公開內(nèi)容具有如下方面。
根據(jù)本公開內(nèi)容的第一方面，一種天線線圈，包括具有環(huán)形的空芯型扁平線圈體；以及具有與線圈體的所述環(huán)形相對(duì)應(yīng)的環(huán)形的線圈外殼。線圈外殼包括用于容納線圈體的線圈容納空間。線圈容納空間被布置在線圈外殼的環(huán)形的圓周方向中。線圈體包括多個(gè)單元線圈，每個(gè)單元線圈具有相同的繞線方向和相同的圈數(shù)。所述單元線圈彼此并聯(lián)連接。
在上述天線線圈中，即使單元線圈的其中一個(gè)斷裂，單元線圈的另一個(gè)仍起備用線圈的作用以便保持足夠的天線功能。另外，因?yàn)槎鄠€(gè)單元線圈被整體地容納在線圈外殼中，所以天線線圈的尺寸被最小化。另外，天線線圈容易被安裝在襯底上。另外，相比于常規(guī)的天線，線圈體的組合直流電阻被減少。因此，提高了天線線圈的Q值。
可替換地，線圈體在線圈體的軸向上具有厚度，并且線圈體的所述厚度小于圓的半徑，所述圓的面積等于投影線圈體的輪廓線所包圍的區(qū)域的面積，所述投影線圈體是通過將線圈體投影到與線圈體的軸向相垂直的投影平面上來提供的。
可替換地，每個(gè)單元線圈包括涂有絕緣體薄膜的導(dǎo)線，并且單元線圈的導(dǎo)線被捆扎在一起并且沿線圈外殼的環(huán)形相互纏繞以便提供線圈體。此外，單元線圈的數(shù)目為兩個(gè)，并且一對(duì)單元線圈的兩導(dǎo)線被相互纏繞。
可替換地，通過線圈外殼中的槽提供線圈容納空間。所述槽具有被布置在線圈外殼軸向中的一側(cè)上的開口。在線圈容納空間中容納線圈體。線圈體被準(zhǔn)備為無芯線圈以便通過線圈容納空間的開口將線圈體插入到線圈容納空間中。
可替換地，線圈外殼包括一對(duì)天線端子。每個(gè)單元線圈包括一對(duì)引線部分。在每個(gè)單元線圈中具有相同極性的其中一個(gè)引線部分與其中一個(gè)天線端子相互連接。在每個(gè)單元線圈中具有另一相同極性的另一個(gè)引線部分與另一個(gè)天線端子相互連接。并且所述其中一個(gè)引線部分的極性與所述另一個(gè)引線部分的極性相反。
可替換地，線圈外殼包括分別對(duì)應(yīng)單元線圈的多對(duì)天線端子。每個(gè)單元線圈包括一對(duì)引線部分。在每個(gè)單元線圈中的其中一個(gè)引線部分與相應(yīng)的一對(duì)天線端子的其中一個(gè)連接。在每個(gè)單元線圈中的另一引線部分與相應(yīng)的一對(duì)天線端子中的另一個(gè)相連接。
根據(jù)本公開內(nèi)容的第二方面，一種諧振天線，包括在上述本發(fā)明的第一方面中定義的天線線圈；以及，與天線線圈并聯(lián)連接的諧振電容器。其中，在天線線圈中的單元線圈提供單元線圈的布線之間的電容。諧振電容器具有電容。單元線圈的電容大于諧振電容器的電容。
天線線圈的電感和諧振電容器的電容被確定以便諧振點(diǎn)被設(shè)置在預(yù)定頻率范圍中。然而，如果其中一個(gè)單元線圈斷裂，則斷裂的單元線圈通過單元線圈的布線之間的電容與未斷裂的單元線圈相耦合，使得在單元線圈的布線之間的電容和斷裂單元線圈之間提供寄生串聯(lián)諧振電路。當(dāng)寄生串聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)被布置靠近指定的天線諧振點(diǎn)時(shí)，可以減少天線的靈敏度。即使在這種情況中，在上述諧振天線中，寄生串聯(lián)諧振電路的諧振點(diǎn)被設(shè)置為足夠更低的頻率側(cè)；并且因此，防止減少諧振天線的天線靈敏度。
可替換地，單元線圈的電容等于或大于5倍的諧振電容器的電容。在這種情況中，即使其中一個(gè)單元線圈斷裂，天線諧振點(diǎn)也基本上不從指定點(diǎn)移動(dòng)。在此，當(dāng)單元線圈之間的絕緣薄膜厚度變小時(shí)，單元線圈之間的耦合電容增加。然而，如果絕緣薄膜的厚度變得非常小時(shí)，則在單元線圈之間發(fā)生短路。因此，鑒于這一點(diǎn)，優(yōu)選地是單元線圈的電容等于或小于5倍的諧振電容器的電容。
可替換地，單元線圈的數(shù)目可以是兩個(gè)。每個(gè)單元線圈包括涂有絕緣薄膜的導(dǎo)線。一對(duì)單元線圈的兩導(dǎo)線沿線圈外殼的環(huán)形相互地纏繞以便提供線圈體。在這種情況中，即使其中一個(gè)單元線圈斷裂，也可有效地減少天線諧振點(diǎn)的移動(dòng)。可替換地，單元線圈的數(shù)目可以等于或大于3。圈數(shù)要求為預(yù)定數(shù)目，以便即使單元線圈的數(shù)目變得更大，圈數(shù)也是恒定的。為了減少在單元線圈的數(shù)目變大的情況中天線線圈的尺寸，一對(duì)單元線圈的導(dǎo)線被相互地纏繞。
根據(jù)本公開內(nèi)容的第三方面，一種卡型無線設(shè)備，包括具有諧振天線和發(fā)送/接收電路的通信模塊襯底；以及卡型外殼，用于按以下方式容納通信模塊襯底，即卡型外殼的厚度方向與通信模塊襯底的厚度方向一致。諧振天線包括在本公開的第一方面中定義的天線線圈以及與所述天線線圈并聯(lián)連接的諧振電容器。發(fā)送/接收電路與諧振天線相連接。天線線圈中的線圈體具有與通信模塊襯底的法線一致的軸。線圈體通過焊接被接合到通信模塊襯底。
上述的無線設(shè)備很薄。因此，優(yōu)選將卡型無線設(shè)備放入錢包等等。另外，即使當(dāng)錢包中的硬幣與卡型無線設(shè)備的主要表面重疊時(shí)，天線線圈也具有足夠的面積以便硬幣不會(huì)完全地中斷天線線圈。因此，卡型無線設(shè)備具有高的靈敏度。
可替換地，卡型無線設(shè)備是用于機(jī)動(dòng)車的無線鑰匙。無線鑰匙能夠利用電磁波將通信信號(hào)發(fā)送到機(jī)動(dòng)車。所述通信信號(hào)包括ID驗(yàn)證信號(hào)和控制信號(hào)。所述控制信號(hào)對(duì)應(yīng)機(jī)動(dòng)車門的鎖定/解鎖功能以及發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)功能。所述通信模塊襯底還包括發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路。所述發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路根據(jù)從機(jī)動(dòng)車輸出的請(qǐng)求信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)通信信號(hào)的電磁波。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路通過諧振天線將電磁波輸出到機(jī)動(dòng)車，和/或通過諧振天線接收來自機(jī)動(dòng)車的請(qǐng)求信號(hào)。發(fā)送/接收電路具有電池電源。發(fā)送/接收電路通過諧振天線將電磁波發(fā)送到機(jī)動(dòng)車，和/或通過諧振天線接收來自機(jī)動(dòng)車的電磁波。
在上述情況中，即使電池電力用完，發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路也可以產(chǎn)生電磁波，用于輸出到機(jī)動(dòng)車。另外，即使天線線圈中的其中一個(gè)單元線圈斷裂，單元線圈的另一個(gè)仍起備用線圈的作用，以便保持足夠的天線功能。因此，提高無線設(shè)備的故障安全功能。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解的是本發(fā)明不限于這些優(yōu)選實(shí)施方式和結(jié)構(gòu)。本發(fā)明旨在覆蓋各種修改和等效布置。另外，盡管所述各種組合和配置是優(yōu)選的，但是包括更多元件、更少元件或者僅僅單一元件的其他組合和配置也在本發(fā)明的精髓和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種天線線圈，包括具有環(huán)形的空芯型扁平線圈體(10)；以及具有與線圈體(10)的所述環(huán)形相對(duì)應(yīng)的環(huán)形的線圈外殼(20)，其中，線圈外殼(20)包括用于容納線圈體(10)的線圈容納空間(24)，線圈容納空間(24)被布置在線圈外殼(20)的環(huán)形的圓周方向中，線圈體(10)包括多個(gè)單元線圈(10a，10b)，每個(gè)單元線圈具有相同的繞線方向和相同的圈數(shù)，并且所述單元線圈(10a，10b)彼此并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線線圈，其中，線圈體(10)在線圈體(10)的軸向上具有厚度，并且線圈體(10)的所述厚度小于圓的半徑，所述圓的面積等于投影線圈體的輪廓線所包圍的區(qū)域的面積，所述投影線圈體是通過將線圈體(10)投影到與線圈體(10)的軸向相垂直的投影平面上來提供的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線線圈，其中，每個(gè)單元線圈(10a，10b)包括涂有絕緣體薄膜(I1，I2)的導(dǎo)線(K1，K2)，并且單元線圈(10a，10b)的導(dǎo)線(K1，K2)被捆扎在一起并且沿線圈外殼(20)的環(huán)形相互纏繞以便提供線圈體(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線線圈，其中，單元線圈(10a，10b)的數(shù)目為兩個(gè)，并且一對(duì)單元線圈(10a，10b)的兩導(dǎo)線(K1，K2)被相互纏繞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的天線線圈，其中，通過線圈外殼(20)中的槽(24)提供線圈容納空間(24)，所述槽(24)具有被布置在線圈外殼(20)軸向中的一側(cè)上的開口，在線圈容納空間(24)中容納線圈體(10)，并且線圈體(10)被準(zhǔn)備為無芯線圈以便通過線圈容納空間(24)的開口將線圈體(10)插入到線圈容納空間(24)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的天線線圈，其中，線圈外殼(20)包括一對(duì)天線端子(26，26a，26b)，每個(gè)單元線圈(10a，10b)包括一對(duì)引線部分(11a，11b)，在每個(gè)單元線圈(10a，10b)中具有相同極性的其中一個(gè)引線部分(11a，11b)與其中一個(gè)天線端子(26，26a，26b)相互連接，在每個(gè)單元線圈(10a，10b)中具有另一相同極性的另一個(gè)引線部分(11a，11b)與另一個(gè)天線端子(26，26a，26b)相互連接，并且所述其中一個(gè)引線部分(11a，11b)的極性與所述另一個(gè)引線部分(11a，11b)的極性相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的天線線圈，其中，線圈外殼(20)包括分別對(duì)應(yīng)單元線圈(10a，10b)的多對(duì)天線端子(26，26a，26b)，每個(gè)單元線圈(10a，10b)包括一對(duì)引線部分(11a，11b)，在每個(gè)單元線圈(10a，10b)中的其中一個(gè)引線部分(11a，11b)與相應(yīng)的一對(duì)天線端子(26，26a，26b)的其中一個(gè)連接，在每個(gè)單元線圈(10a，10b)中的另一引線部分(11a，11b)與相應(yīng)的一對(duì)天線端子(26，26a，26b)中的另一個(gè)相連接。
8.一種諧振天線，包括在權(quán)利要求1至4的任一權(quán)利要求中定義的天線線圈(1)；以及與天線線圈(1)并聯(lián)連接的諧振電容器(12)，其中在天線線圈(1)中的單元線圈(10a，10b)提供單元線圈(10a，10b)的布線之間的電容，諧振電容器(12)具有電容，并且單元線圈(10a，10b)的電容大于諧振電容器(12)的電容。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的諧振天線，其中，單元線圈(10a，10b)的電容等于或大于5倍的諧振電容器(12)的電容。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的諧振天線，其中，單元線圈(10a，10b)的數(shù)目可以是兩個(gè)，每個(gè)單元線圈(10a，10b)包括涂有絕緣薄膜(I1，I2)的導(dǎo)線(K1，K2)，一對(duì)單元線圈(10a，10b)的兩導(dǎo)線(K1，K2)沿線圈外殼(20)的環(huán)形相互地纏繞以便提供線圈體(10)。
11.一種卡型無線設(shè)備，包括具有諧振天線(13)和發(fā)送/接收電路(14)的通信模塊襯底(3M)；以及卡型外殼(18)，用于按以下方式容納通信模塊襯底(3M)，即卡型外殼(18)的厚度方向與通信模塊襯底(3M)的厚度方向一致，其中，諧振天線(13)包括在權(quán)利要求1至4的任一權(quán)利要求中定義的天線線圈(1)以及與所述天線線圈(1)并聯(lián)連接的諧振電容器(12)，發(fā)送/接收電路(14)與諧振天線(13)相連接，天線線圈(1)中的線圈體(10)具有與通信模塊襯底(3M)的法線一致的軸，并且線圈體(10)通過焊接被接合到通信模塊襯底(3M)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的卡型無線設(shè)備，其中，卡型無線設(shè)備(3)是用于機(jī)動(dòng)車的無線鑰匙(3)，無線鑰匙(3)能夠利用電磁波將通信信號(hào)發(fā)送到機(jī)動(dòng)車，所述通信信號(hào)包括ID驗(yàn)證信號(hào)和控制信號(hào)，所述控制信號(hào)對(duì)應(yīng)機(jī)動(dòng)車門的鎖定/解鎖功能以及發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)功能，所述通信模塊襯底(3M)還包括發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路(15)，所述發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路(15)根據(jù)從機(jī)動(dòng)車輸出的請(qǐng)求信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)通信信號(hào)的電磁波，發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路(15)通過諧振天線(13)將電磁波輸出到機(jī)動(dòng)車，和/或通過諧振天線(13)接收來自機(jī)動(dòng)車的請(qǐng)求信號(hào)，發(fā)送/接收電路(14)具有電池電源，并且發(fā)送/接收電路(14)通過諧振天線(13)將電磁波發(fā)送到機(jī)動(dòng)車，和/或通過諧振天線(13)接收來自機(jī)動(dòng)車的電磁波。
全文摘要
天線線圈包括具有環(huán)形的空芯型扁平線圈體(10)；以及具有對(duì)應(yīng)于線圈體(10)的所述環(huán)形的環(huán)形的線圈外殼(20)。線圈外殼(20)包括用于容納線圈體(10)的線圈容納空間(24)。線圈容納空間(24)被布置在線圈外殼(20)的環(huán)形的圓周方向中。線圈體(10)包括多個(gè)單元線圈(10a，10b)，每個(gè)單元線圈具有相同的繞線方向和相同的圈數(shù)。所述單元線圈(10a，10b)彼此并聯(lián)連接。
文檔編號(hào)H01Q9/04GK1885615SQ20061009386
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者內(nèi)藤博道 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝