天线装置、通信装置以及天线结构制造方法及图纸

在不同实施例中提供天线装置(1000)，具有：至少一个集成电路(902)；至少一个与所述集成电路(902)耦合的环形天线(812)，所述环形天线形成环形天线区域(836)；至少一个与所述集成电路(902)耦合的天线(812)，其具有磁芯(822)；其中所述磁芯(822)的至少一部分设置在所述环形天线区域(836)的一部分上方；其中所述磁芯(822)的所述部分与所述环形天线区域(936)的所述部分重叠；或者其中所述磁芯(822)的所述部分与所述环形天线区域(936)的所述部分不重叠。

【技术实现步骤摘要】
本申请是2014年4月21日提出的申请号为201410160366.5的“天线装置、通信装置以及天线结构”的分案申请。
本专利技术涉及一种天线装置、一种通信装置以及天线结构。
技术介绍
图1A和图1B示出了以用户识别模块(Subsriber Identity Modul,SIM)为形式的传统的天线装置100，其中图1A示出了天线装置100的俯视图而图1B示出了天线装置100的横截面视图。天线装置100具有一个共同的载体116，其中在载体116的前侧110上设有具有多个线圈104的环形天线102。在载体116的后侧112上还设有具有多个触板108的接触区域106。如在图1B中所示，基于流过环形天线102的线圈104的电流产生磁场，其中能够将在图1B中示出的磁力线114仅仅理解为粗略的。然而清楚的是，磁力线114与由环形天线102形成的平面呈一个角度(基本上垂直地)地产生，并且因此与载体116的前侧110的平面呈一个角度。相应地，如果外部产生的磁场的磁力线与由环形天线102形成的平面呈一个角度(基本上垂直地，那么感应出最大的电流)地穿过在环形天线102的线圈104内的区域(在下文中也称为环形区域)，那么仅仅一个外部产生的磁场也在环形天线102中感应出足够大的电流。如果读取装置200的天线202的天线平面——其例如为环形天线102提供外部产生的磁场204——基本上与环形天线102的平面平
行(参见图2)，则在与读取装置200的近距离通信的范围中环形天线102的该结构具有好的性能。然而如果环形天线102也仅仅部分地由金属覆盖，该金属在这种情况下引起磁场的一种屏蔽，则环形天线102的工作能力被大幅度地负面地影响。图3示出了具有电池302和来自图1A和1B的天线装置100的装置300，该装置设置在一个电路板304上(其例如部分地由金属制造)，其中接触区域106的触板108借助于可导电的连接306(例如借助于焊接连接306)与电路板304的(未示出的)电气触点导电耦合。如图3所示，可能产生的磁力线308由具有金属的电池302和电路板304——它们两个用作磁屏蔽——的金属挡住，从而例如在读取装置200与天线装置100之间的近距离通信不再可能。图4示出了具有铁氧体芯402的传统的天线400的俯视图。天线400的铁氧体芯402具有长形的方形结构并继而具有四个纵侧面408和两个端侧面410。天线400此外具有多个线圈404，其绕铁氧体芯402的四个纵侧面408设置，例如缠绕。此外示意地示出磁力线406，其部分地通过端侧面410并且在铁氧体芯402内沿其纵向并且在铁氧体芯402外基本上椭圆地延伸。图5示出了用户识别模块(SIM)形式的传统的天线装置500的俯视图。天线装置500具有一个共同的载体502，其中在载体502的前侧上设有天线400，如其在图4中所示。在载体502的后侧上还设有具有多个触板506的接触区域504。由天线400形成的磁场或其磁力线406基本上平行于载体502的前侧的平面延伸并且基本上没有磁力线与载体502的前侧的平面成一个角度地延伸。因此磁场基本上仅仅沿一个方向构成，也就是沿着铁氧体芯402的纵侧面408。在图5示出的天线装置500中，铁氧体芯402以其纵向延伸部与载体502的纵向延伸部平行地设置。图6示出了另一传统的天线装置600的俯视图。天线装置600基本上与图5的天线装置500相同，其区别在于，在按照图6的天线
装置600中铁氧体芯402以其纵向延伸部与载体502的纵向延伸部垂直地设置。图7示出了具有电池702和来自图4的天线装置400的装置700，该装置在一个电路板704上(其例如部分地由金属制造)设置，其中接触区域504的触板506借助于可导电的连接706(例如借助于焊接连接706)与电路板704的(未示出的)电气触点导电耦合。如图7所示，可能产生的磁力线406几乎未被具有金属的电池702和电路板704的金属——它们两个用作磁屏蔽——挡住，从而在这种情况下在读取装置700与天线装置400之间的(虽然相对差、但相比于图3示出的装置已经改善的)近距离通信是可能的。
技术实现思路
在不同的实施例中提供了一种天线装置，其不仅具有好的性能而且当金属屏蔽设置在天线装置的天线结构之上方或之下方时，足够好地运作。在不同的实施例中提供了一种天线装置，具有：至少一个集成电路(例如一个芯片)；至少一个与所述集成电路(例如借助于匹配网络)耦合的环形天线，所述环形天线形成环形天线区域；至少一个与所述集成电路耦合的天线，其具有磁芯(在下文中也称为磁芯天线)；其中所述磁芯的至少一部分设置在所述环形天线区域的一部分上方；其中所述磁芯的所述部分能够与所述环形天线区域的所述部分重叠；或者其中所述磁芯的所述部分能够与所述环形天线区域的所述部分不重叠。所述磁芯的所述部分和所述环形天线区域的所述部分能够如此相互设置，从而它们相互影响各自产生的磁场，从而各自产生的磁场具有期望的结构。环形天线区域由环形天线的整个区域形成，也就是说清楚地由这样一个区域——环形天线的一个线圈或多个线圈位于其中——以及由环形区域形成，该一个或多个线圈位于在其中。通过由两个天线(一个环形天线和一个具有磁芯的天线)形成的天线结构，其中磁芯的所述至少一部分设置在环形天线的环形天线区域的一部分上方(清楚地磁芯的至少一部分在下面或在上面覆盖环形天线区域的一部分)，天线结构关于金属构件在天线结构附近的设置更有鲁棒性并继而更加对干扰不敏感。因此按照不同实施例的天线结构对于例如设有天线结构的天线装置(例如SIM)在通信装置例如移动通信装置内的放置变得更不敏感。在一个设计方案中，天线装置还能够具有(共同的)载体，其中所述环形天线和所述天线设置在所述载体上。在又一设计方案中，所述环形天线能够具有至少一个线圈并且以平面天线的形式构成。在又一设计方案中，所述天线能够具有至少一个线圈，所述线圈绕所述磁芯设置。在又一设计方案中，所述磁芯的材料能够具有大于1的相对导磁系数。换言之，所述磁芯的材料能够由一种磁导体形成并且因此实现了磁场的引导。在又一设计方案中，所述磁芯的材料能够由铁氧体材料(例如镍-锌-铜)形成并且因此具有例如150的相对导磁系数。在又一设计方案中，所述磁芯能够具有纵向延伸部；并且所述至少一个线圈能够绕所述磁芯的纵侧面设置。在又一设计方案中，所述磁芯能够具有横向延伸部；并且所述至少一个线圈能够绕所述磁芯的端侧面设置。磁芯天线的磁芯能够具有原则上任意的形状，例如以下形状之一：圆柱形、方形/圆柱形、例如具有“尖锐的”端面或诸如此类。自然在备选的实施例中同样设有备选的形状。在又一设计方案中，所述天线装置还能够具有至少一个触板，其中，所述触板设置在所述载体上。在又一设计方案中，所述天线装置还能够具有至少一个电路，其与环形天线和/或天线耦合。在又一设计方案中，所述天线能够覆盖所述环形天线区域的面积的最大75％，例如所述环形天线区域的面积的最大70％、例如所述环形天线区域的面积的最大65％、例如所述环形天线区域的面积的最大60％、例如所述环形天线区域的面积的最大55％、例如所述环形天线区域的面积的最大50％，或者更小地，但是例如所述环形天线区域的面积的至少1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线结构(1600)，具有：·至少一个磁体(1602)；·至少一个第一天线区域(1604)，所述第一天线区域由第一可导电的结构(1606)形成，所述第一可导电的结构绕所述磁体(1602)延伸，从而提供通过所述磁体(1602)的第一表面(1608)的第一磁流；·至少一个第二天线区域(1610)，所述第二天线区域由第二可导电的结构(1612)形成，所述第二可导电的结构在所述磁体(1602)的第二表面(1614)上延伸并且形成一个类环形的区域(1610)，从而提供通过所述磁体(1602)的第二表面(1614)的第二磁流；·其中所述第二表面(1614)与所述第一表面(1608)成一个角度。

【技术特征摘要】
2013.04.22 DE 102013104059.41.一种天线结构(1600)，具有：·至少一个磁体(1602)；·至少一个第一天线区域(1604)，所述第一天线区域由第一可导电的结构(1606)形成，所述第一可导电的结构绕所述磁体(1602)延伸，从而提供通过所述磁体(1602)的第一表面(1608)的第一磁流；·至少一个第二天线区域(1610)，所述第二天线区域由第二可导电的结构(1612)形成，所述第二可导电的结构在所述磁体(1602)的第二表面(1614)上延伸并且形成一个类环形的区域(1610)，从而提供通过所述磁体(1602)的第二表面(1614)的第二磁流；·其中所述第二表面(1614)与所述第一表面(1608)成一个角度。2.根据权利要求1所述的天线结构(1600)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·拉加姆，J·格鲁伯，O·科朗施拉格，S·兰佩特兹赖特，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE