[发明专利]集成在移动电话中的超低轮廓三轴低频天线及其移动电话

说明书

天线，包括：磁芯(10)，由软磁非导电材料制成，包括四个角部突出部(11)，所述四个角部突出部限定围绕磁芯(10)的两个正交绕组通道(12)；围绕所述磁芯(10)缠绕的彼此正交的导线的X绕组(DX)、Y绕组(DY)和Z绕组(DZ)，其中，天线还包括叠加附接在磁芯(10)的所述四个角部突出部(11)上的第一软磁片(21)，第一软磁片提供用于所述Z绕组(DZ)的限制边缘(20)，使得获得Z绕组(DZ)的灵敏度的增加和在Z轴(Z)方向上的天线的厚度的减小。

技术领域

本发明涉及用于集成在移动电话中的超低轮廓三轴低频天线及其移动电话。

表达“超低轮廓(ultra-low-profile)”是指具有极低厚度的天线，该厚度在小于2mm的范围内，优选地小于1.65mm，特别适合被包括在移动电话中。作为所述三轴天线，允许从任何方向接收信号和/或同时向所有方向传输信号。这种天线包括磁芯和围绕所述磁芯的三个正交绕组。

低频通常是指在30kHz至300kHz的范围内的射频。

本发明涉及特别指定为尺寸小的天线，天线具有足以允许其集成在移动电话中的小厚度，并且承受移动电话的要求，例如，抗弯曲性。

如将理解的，所述天线也可以集成在其他便携式装置中，在该便携式装置中，厚度是相关的设计参数，并且厚度是其中集成例如片、卡片钥匙等元件的限制。

背景技术

许多三轴天线在现有技术中是已知的，并且降低其高度的问题已经被许多不同的文献所面对，从而产生了涉及将具有3D天线的RFID无钥匙进入系统组装到密钥卡中的PCB上的解决方案，甚至是卡片型密钥中用于3D感应的解决方案，但还没有提出针对智能手机的将其集成在移动电话内而保持所需的灵敏度、超低轮廓、有限的面积和柔性要求的单片(单芯)的解决方案。

例如，文献US2005083242A1描述了具有低轮廓的三轴天线，在这种情况下，使用磁芯，该磁芯具有围绕其的三个正交绕组通道。在该示例中，磁芯已被成形为包括周边凹部的形状，该凹部限定用于周边Z绕组的绕组通道。该凹部不能通过在超低轮廓磁芯中模制来制造，因为所述芯的制造将需要具有至少四个独立的可移动部件的复杂模具，并且这种尺寸的磁芯在脱模操作期间将可能破裂。该凹部不能被加工，因为在所述加工操作期间磁芯也将破裂。

文献US2013033408A1描述了一种平坦的三轴天线，其类似于先前讨论的文献US2005083242中描述的天线。

在US2013033408A1中，磁芯通过附接两个独立的芯构件来获得，两个芯构件中的一个是平坦且薄的，并且两个芯构件通过线轴固定，从而提供用于Z轴线圈的大部分通道。

在该解决方案中，线圈或绕组围绕所述多层磁芯缠绕，并且磁芯的两个构件都需要包括围绕其的用于X绕组和用于Y绕组的凹口。在Z绕组与X绕组或Y绕组叠置的区域中，所述凹口阻止磁芯围绕Z绕组，从而减小了磁芯面对Z绕组的表面，因此产生有限的Z绕组灵敏度。

此外，在US2013033408A1中，磁芯的每个独立的平坦磁构件包括在每个角部上的悬臂区域，磁芯的一个构件的所述悬臂区域与Z绕组通道之间限定的磁芯的另一构件的悬臂区域间隔开。磁芯的两个构件彼此附接并被X绕组和Y绕组围绕，所述悬臂区域之间在Z轴方向上的距离小于X绕组和Y绕组在Z轴方向上的高度，从而产生在Z轴方向上的受限高度的Z绕组，因此进一步降低了Z绕组的灵敏度。

Denso文献JP4007332要求一种集成低轮廓天线，但不是单片的，不适用于LF，提出的解决方案是低轮廓的，但在其他尺寸上有所延伸。