[发明专利]一种含柔性电路板天线的读卡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种读卡器，尤其涉及一种含柔性电路板天线的读卡器。 

背景技术

目前，公知的非接触式识别和互联设备所采用的天线通常采用的布线形式有绕线式、差分式、对称绕线式，天线的布线通常是直接设计在印制电路板(如FR-4材料PCB)上的。 

普通读卡器能够采取上述方法实施天线电路有以下几点原因： 

1、安装地点相对固定，这样读卡器的取电方便，且功耗不受限。 

2、设备体积较大，内部布置的器件较为宽松，可以有效减少内部金属器件对无线信号的功率吸收。 

3、可在射频电路部分采取增加功率放大电路来提高无线信号的发射功率。 

这里提到的普通读卡器包括公交一卡通、考勤读卡器、ETC电子不停车收费系统、固定安装的支付读卡器等。 

但对于包含非接触式识别和互联技术的手持读卡器，如果采用同样设计，其读卡效果（包含识别的距离、识别可靠性、识别稳定性）将大大下降。因为手持设备通常采用锂电池供电，不能提供较大功率；而且手持设备的体积较小，内部布置的器件较为紧密，若将天线也直接设计在印制电路板上，那么由天线发出的无线信号有绝大部分将被同样位于印制电路板上的金属部件吸收掉，从而导致有效无线信号功率低，能识别范围仅约1cm左右，而且还不稳定。 

目前有一种改进天线的设计方式是在射频部分电路增加功率放大电路，但这种方式存在很明显的缺陷——因为射频部分电路的功率放大时，会带来功耗增加，设备极容易发热，对于手持设备来说没有太大实用价值，同时也存在一定的使用隐患。 

发明内容

为了克服上述种种弊端，本发明采用了一种天线与PCB板分离连接的结构，可有效地解决非接触式识别和互联设备（以下简称读卡器）中无线射频信号功率不足所导致的通信距离短、信号不稳定等的问题。 

本发明提供一种含柔性电路板天线(FPC)的读卡器，包括壳体和内置的集成电路板，以及独立于集成电路板的柔性电路板（FPC），与集成电路板固定连接或活动连接； 

所述柔性电路板包括一柔性基底和设置于柔性基底上的天线。 

天线所在的柔性电路板（FPC）与集成电路板（PCB）分离设计的结构，有利于避免柔性电路板与集成电路的空间交集，从而减少集成电路板上的金属器件吸收天线辐射的能量。同时，也能给集成电路板的布局布线提供较为宽松的面积，使电路布局更合理。 

所述柔性电路板的一侧覆有导磁膜，优选铁氧体作为导磁膜材质，当然也可以选用锡箔等其他导磁材质。 

所述柔性电路板覆有导磁膜的一侧靠近集成电路板，在有效屏蔽集成电路板上电子器件对无线信号的影响的同时，能有效缩短电磁波闭合回路的路径，从而增强天线所在范围内的磁场强度，进而增强无线信号功率及有效识别、通信范围。 

所述导磁膜与柔性电路板粘合。 

所述柔性电路板通过金属弹片与集成电路板触压连接。 

所述柔性电路板粘贴在壳体内侧。 

所述壳体内侧上设计有凹槽，凹槽的深度需略大于或等于柔性电路板的厚度，凹槽的面积略大于或等于天线的面积。所述柔性电路板被粘贴在凹槽处，柔性电路板与壳体形成嵌入式结构。 

与现有技术相比，本发明采用独立柔性天线设计，在不影响其他器件的功率情况下，可有效地解决非接触式识别和互联设备（以下简称读卡器）中无线射频信号功率不足所导致的通信距离短、信号不稳定等的问题。柔性电路板和集成电路板通过弹片触压连接的结构处理，使加工和维修更方便。 

附图说明

图1A为本发明的各部件分离结构示意图； 

图1B为本发明的装配完成的结构示意图； 

图2A为柔性电路板与集成电路板焊接连接结构； 

图2B为柔性电路板与集成电路板触压连接结构； 

图3为柔性电路板的结构示意图； 

图4A普通天线的信号分布示意图； 

图4B为增加导磁膜后的信号分布示意图； 

图5A为金属弹片触点整体图； 

图5B为金属弹片触点正视图； 

图5C为金属弹片触点侧视图； 

图5D为金属弹片触点俯视图。 

其中： 

1—集成电路板；  2—柔性电路板；  3—壳体；  301—天线； 

302—柔性基底；  303—导磁膜；    4—凹槽；  5—焊接结构； 

6—金属弹片；    7—非接触式卡。 

具体实施方式