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CN107871928B - 一种nfc通讯天线及nfc通讯设备 - Google Patents

一种nfc通讯天线及nfc通讯设备 Download PDF

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CN107871928B
CN107871928B CN201610852706.XA CN201610852706A CN107871928B CN 107871928 B CN107871928 B CN 107871928B CN 201610852706 A CN201610852706 A CN 201610852706A CN 107871928 B CN107871928 B CN 107871928B
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nfc
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communication device
hole
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潘英鹤
马超
陈佳南
王宗顺
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Shanghai Deman Electronics Technology Co Ltd
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Shanghai Deman Electronics Technology Co Ltd
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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Abstract

本发明涉及一种NFC通讯天线及NFC通讯设备，所述NFC天线包括线圈，磁性材料。天线线圈由至少两层平面绕线堆叠组成，两层绕线中间内置磁性材料，即绕线缠绕在磁性材料上，形成立体式NFC天线。所述NFC通讯设备，包括射频电路层，金属壳体和前述NFC天线。射频电路层位于NFC天线下方，通过金属馈点与NFC天线连接，用于NFC功能的实现。所述金属壳体具有开孔结构，NFC天线围绕在开孔结构周围，位于射频电路层和金属壳体之间。较传统平面天线，该发明天线体积微小，工艺简单，节省空间。且该发明的通讯设备金属结构不需要开槽，具有比较好的实用性。

Description

一种NFC通讯天线及NFC通讯设备
技术领域
本发明涉及NFC近场通讯技术领域，尤其是一种NFC通讯天线及NFC通讯设备。
背景技术
毋庸置疑，近年来NFC(Near Field Communication)近场通信技术在电子产品中的应用越来越广泛。
传统电子产品搭载NFC天线的方式，是将天线贴附在塑料壳内部。这种搭载方式工艺要求简单，且由于塑料壳不会对NFC天线的电磁辐射进行干扰或者屏蔽，NFC性能往往也比较优良。
但是随着人们对电子产品的外观，结构要求越来越高，厚度要求越来越薄等，传统的塑料外壳电子产品，由于其塑料外观，机械强度，使用体验等，已经不能满足所有的用户需求。于是，金属外壳结构电子产品应运而生。时下几乎所有的中高端电子产品的都是采用全金属或者部分金属外壳外观。然而电磁波无法透过金属外壳进行辐射，这也导致传统NFC天线难以同外界通讯设备进行耦合，通讯性能大大降低。所以解决NFC天线在具有金属外壳结构的电子产品下设计问题是当下最迫在眉睫的事。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种尤其适用于金属壳体的NFC通讯天线及NFC通讯设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种NFC通讯天线，其特征在于，包括至少两层平面绕线，和至少一层磁性材料，两层平面绕线中间插置一层磁性材料。所述天线内置于一通讯设备内部，该通讯设备具备金属结构外壳体，金属结构外壳体开设有一孔，天线围绕着所述孔贴附在所述孔下周围，然后天线通过馈点与射频电路层连接。
所述的磁性材料为铁氧体或者铁氧体磁质柔性片。
所述的至少两层平面绕线两端上下一一对应电连接，最下面一层平面绕线通过馈点和金属弹片与电子产品电路板上射频电路层连接，构成闭合回路的环形电流。
一种设有所述的NFC通讯天线的通讯设备，其特征在于，该通讯设备的壳体上开设有一孔，所述的NFC通讯天线围绕在该孔的周围。
所述的通讯设备的壳体为金属壳体。
所述的壳体内部开设一孔，将该壳体从内到外贯穿，所述的孔的形状包括矩形，圆形，椭圆形，L形或U形。
所述的NFC通讯天线放置于壳体所开孔下周围，天线围绕着所开孔。开孔所留空间可用于放置摄像头，指纹识别或者非金属LOGO等。
所述的NFC通讯天线外形可以根据金属壳体所开设孔的外形而定，与所述孔相匹配。
所述的通讯设备内部设有射频电路层，该射频电路层位于所述NFC通讯天线下方。
本发明立体式NFC天线配合开孔金属壳体使用，使具备金属外壳体的电子设备具有良好的近场通讯。
与现有技术相比，本发明有如下优势：
1，立体式天线放置在金属孔下，改变了磁力线最强方向，减弱了金属结构的干扰；
2，天线体积微小，易于安装，可以节省设备空间；
3，该方案不需要开槽，且所开孔可以用于LOGO设计等，美化电子产品外观。
附图说明
图1为本发明第一种NFC天线与金属壳体的垂直位置关系图；
图2为本发明第二种NFC天线与金属壳体的垂直位置关系图；
图3为本发明第三种NFC天线与金属壳体的垂直位置关系图；
图4为本发明NFC天线与金属壳体，金属壳体开孔的横向剖面图；
图5为本发明金属壳体开孔外部磁场分布示意图。
图中：1为壳体，11为孔，2为天线，21为第一层平面绕线，22为第二层平面绕线，221为馈点，23为磁性材料，3为射频电路层，31为弹片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，NFC通讯天线，包括金属结构壳体1和天线2。其中，金属结构壳体1上开设有一条孔11，天线包括第一层平面绕线21、第二层平面绕线22和磁性材料23。第一层平面绕线21、第二层平面绕线22由两层平面绕线组成，绕线方向平行天线长度方向，两层绕线两端上下一一对应地电连接。第一层平面绕线21围绕在孔11四周区域，第二层平面绕线22通过馈点221与金属弹片31连接(如图4所示)，再通过弹片31与电子产品的电路板上NFC电路模块(即射频电路层3)连接。NFC天线与金属壳体的垂直位置关系图如图1所示，孔11为方形，天线2沿孔的两条边黏贴在壳体1上。
工作时，NFC电路模块的交流电信号经过弹片31、馈点221，传输到第二层平面绕线22，第一层平面绕线21，从而形成了闭合回路的环形电流。在磁性材料的作用下，该交变电流将会在垂直电流环路方向上形成较强的磁场。由于该方向为平行金属结构方向，不会与孔11进行耦合，不会在孔11周围产生环形电流，故不会对第二层平面绕线2的磁场辐射造成干扰。最终，磁流密度在天线围绕着的金属结构壳体所开孔的上方最大，如图5中箭头方向所示，此处的磁场辐射效果最好，与外界NFC设备进行通讯效果也最好。
实施例2
NFC天线与金属壳体的垂直位置关系图如图2所示，孔11为方形，天线2沿孔的四条边黏贴在壳体1上，且天线2的两端不连接。其余同实施例1。
实施例3
NFC天线与金属壳体的垂直位置关系图如图3所示，孔11为方形，天线2沿孔的三条边黏贴在壳体1上。其余同实施例1。
实施例4
孔的形状为圆形，天线沿孔周边黏贴在壳体上。其余同实施例1。
实施例5
孔的形状为L形，天线沿孔周边黏贴在壳体上。其余同实施例1。
实施例6
孔的形状为U形，天线沿孔周边黏贴在壳体上。其余同实施例1。

Claims (3)

1.一种设有NFC通讯天线的通讯设备，其特征在于，该通讯设备的壳体上开设有一孔，所述的NFC通讯天线围绕在该孔的周围；所述的通讯设备的壳体为金属壳体；
NFC通讯天线包括至少两层平面绕线，和至少一层磁性材料，两层平面绕线中间插置一层磁性材料；所述的磁性材料为铁氧体或者铁氧体磁质柔性片；所述的至少两层平面绕线两端上下一一对应电连接，最下面一层平面绕线通过馈点和金属弹片与电子产品电路板上射频电路层连接，构成闭合回路的环形电流；所述的NFC通讯天线放置于壳体所开孔下周围，天线围绕着所开孔；所述的通讯设备内部设有射频电路层，该射频电路层位于所述NFC通讯天线下方。
2.根据权利要求1所述的一种设有NFC通讯天线的通讯设备，其特征在于，所述孔将所述壳体从内到外贯穿，所述孔的形状包括矩形，圆形，椭圆形，L形或U形。
3.根据权利要求1所述的一种设有NFC通讯天线的通讯设备，其特征在于，所述的NFC通讯天线外形与所述孔相匹配。
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