CN102646866A - 一种近距离无线通讯天线及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种近距离无线通讯天线及终端设备，包括：基板、第一线圈和第二线圈，所述第一线圈置于基板的正面，所述第二线圈置于基板的背面，所述第一线圈的一端引出用于连接天线匹配电路的馈电端，另一端与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈未与第一线圈连接的一端引出用于连接所述天线匹配电路的馈电端。本发明可以有效利用NFC天线面积，在不改变NFC天线总面积(外轮廓)的条件下，在降低总线宽的同时增加线圈匝数和天线有效面积，增强感应磁场强度并提高感应电动势，提升天线性能。

Description

一种近距离无线通讯天线及终端设备
技术领域
本发明涉及无线移动通信技术领域，尤其涉及一种近距离无线通讯天线及终端设备。
背景技术
NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)是一种短距离的非接触式通信技术，该技术结合了非接触式感应和无线连接技术，工作于13.56MHz频段。与其他短距离无线通信技术相比，NFC技术具有数据传输更安全、反应时间更迅速的优点，非常适合应用于无线传输环境下的小额支付、身份认证等领域。
由于NFC技术工作频段为13.56MHz，因此要求NFC天线具有较大的面积，但由于终端设备结构设计，往往限制了NFC天线的可用空间，包括天线外轮廓及天线内部走线总线宽；NFC技术要求接收天线通过感应发射天线产生的交变磁场产生电势差以驱动NFC芯片工作，而收发天线间感应磁场取决于收发NFC天线尺寸比例、距离和角度关系，这些因素也限制了NFC天线的设计。
在NFC天线需要具有较大的面积，而在终端设备的结构中，NFC天线的可用空间又往往受到很大限制的情况下，在满足终端设备的结构设计的基础上，如何提高接收天线感应发射天线所产生的电势差，以便更好地驱动NFC芯片工作，就成为了目前面临的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种近距离无线通讯天线及终端设备，在不增加天线面积的情况下，提升了天线性能。
为解决上述技术问题，本发明的一种近距离无线通讯天线，包括：基板、第一线圈和第二线圈，所述第一线圈置于基板的正面，所述第二线圈置于基板的背面，所述第一线圈的一端引出用于连接天线匹配电路的馈电端，另一端与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈未与第一线圈连接的一端引出用于连接所述天线匹配电路的馈电端。
进一步地，所述第一线圈和第二线圈的绕向相同。
进一步地，所述基板为柔性电路板(FPC)。
进一步地，所述馈电端为伸缩探针或接触簧片。
进一步地，所述第一线圈与第二线圈的连接端之间通过覆铜通孔连接。
进一步地，一种终端设备，包括：主板、近距离无线通讯(NFC)天线、天线匹配电路和NFC芯片，所述天线匹配电路与NFC芯片设置在所述主板上，所述NFC天线和NFC芯片均与所述天线匹配电路连接，所述NFC天线包括：基板、第一线圈和第二线圈，所述第一线圈置于基板的正面，所述第二线圈置于基板的背面，所述第一线圈的一端引出用于连接天线匹配电路的馈电端，另一端与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈未与第一线圈连接的一端引出用于连接所述天线匹配电路的馈电端。
进一步地，所述第一线圈和第二线圈的绕向相同。
进一步地，还包括后盖、后壳或前盖，所述NFC天线设置在所述后盖、后壳或前盖上。
进一步地，所述馈电端为伸缩探针或接触簧片。
进一步地，所述第一线圈与第二线圈的连接端之间通过覆铜通孔连接。
综上所述，本发明将NFC天线的线圈置于基板的两侧，形成相同绕向的两个线圈，两线圈一端重合，通过覆铜通孔连接，构成一个完整的NFC天线线圈回路，另一端各引出一个馈电端与匹配电路连接，这种方式可以有效利用NFC天线面积，在不改变NFC天线总面积(外轮廓)的条件下，在降低总线宽的同时增加线圈匝数和天线有效面积，增强感应磁场强度并提高感应电动势，提升天线性能。
附图说明
图1为本发明实施方式的近距离无线通讯天线的示意图；
图2为本发明实施方式的近距离无线通讯天线的正面示意图；
图3为本发明实施方式的近距离无线通讯天线的背面示意图；
图4为本发明实施方式的使用NFC天线的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
本实施方式的NFC天线，包括：基板、第一线圈和第二线圈，第一线圈置于基本的正面，第二线圈置于基板的背面，第一线圈的一端引出用于连接天线匹配电路的馈电端，另一端与第二线圈的一端连接，第二线圈未与第一线圈连接的一端同样引出用于连接天线匹配电路的馈电端。
基板可以是柔性电路板(FPC)，第一线圈和第二线圈置于FPC的两侧，第一线圈和第二线圈的绕向相同，在FPC的两侧形成相同绕向的两个线圈。
第一线圈和第二线圈的一端重叠，在重叠位置处通过覆铜通孔连接，形成一个完整的NFC天线线圈回路，两个线圈的另一端各引出馈电端，连接天线匹配电路。
第一线圈和第二线圈可为任意形状。
第一线圈和第二线圈的绕向相同，因此，线圈中的激励电流为同相电流。
连接天线匹配电路的馈电端可以采用Pogo-pin(伸缩探针)或Clip(接触簧片)等。
下面结合附图对本发明进行详细描述。
如图1～3所示，本实施例的NFC天线10，包括：置于基板(FPC)两侧的第一线圈11和第二线圈12，线圈的其中一端重合，由覆铜通孔13连接，另一端各引出用于连接天线匹配电路的馈电端。
覆铜通孔13连接的FPC两侧的两个线圈构成一个完整的闭合回路，第一线圈11和第二线圈12的绕向相同，因此流经线圈的激励电流或感应电流同相。
当天线作为发射天线工作时，FPC两侧两个线圈中的同相电流在线圈范围内叠加，增强了由NFC天线产生的磁感应强度；当天线作为接收天线工作时，由于增大了天线有效面积和线圈匝数，增强了由NFC天线产生的感应电动势。可见，本实施方式在无需增大天线总面积及总线宽的条件下，增大了天线的有效面积，增强了磁感应强度和感应电动势，改善了设备的通信距离和信号质量。
如图4所示，本实施方式还提供了一种使用上述天线的终端设备，该终端设备，包括：主板14、NFC天线10、天线匹配电路15和NFC芯片16，天线匹配电路15与NFC芯片16设置在主板14上，NFC天线10和NFC芯片16均与天线匹配电路15连接。
NFC天线，包括：基板、第一线圈和第二线圈，第一线圈置于基本的正面，第二线圈置于基板的背面，第一线圈的一端引出用于连接天线匹配电路的馈电端，另一端与第二线圈的一端连接，第二线圈未与第一线圈连接的一端同样引出用于连接天线匹配电路的馈电端。
基板可以是FPC，第一线圈和第二线圈置于FPC的两侧，第一线圈和第二线圈的绕向相同，在FPC的两侧形成相同绕向的两个线圈。
第一线圈和第二线圈的一端重叠，在重叠位置处通过覆铜通孔连接，形成一个完整的NFC天线线圈回路，两个线圈的另一端各引出馈电端，连接天线匹配电路。
第一线圈和第二线圈可为任意形状。连接天线匹配电路的馈电端可以采用Pogo-pin或Clip等。
终端设备还包括后盖31、后壳32或前盖33，NFC天线可以位于终端设备的后盖31、后壳32或前盖33上，SPK(扬声器)、Camera(照相机)、LCD(液晶显示器)等部件可以位于NFC天线覆盖范围内。
终端设备可以是手机、Pad(平板电脑)和数据卡等设备。
本实施例的NFC天线及使用该天线的终端设备，将NFC天线线圈置于FPC两侧，成为两个一端重合的线圈，重合部分通过覆铜孔连接，形成一个完整的NFC天线线圈回路，并在两线圈另一端点引出一个用于连接天线匹配电路的馈电端，在作为发射天线时，使得两个线圈产生的磁场相互叠加，增强磁感应强度，在作为接收天线时，使得天线有效面积和线圈匝数增加，增强感应电动势，在不增加天线总面积和总线宽的条件下提升天线性能，并为结构部件预留更多的可用空间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同等替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种近距离无线通讯天线，其特征在于，包括：基板、第一线圈和第二线圈，所述第一线圈置于基板的正面，所述第二线圈置于基板的背面，所述第一线圈的一端引出用于连接天线匹配电路的馈电端，另一端与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈未与第一线圈连接的一端引出用于连接所述天线匹配电路的馈电端。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一线圈和第二线圈的绕向相同。
3.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述基板为柔性电路板(FPC)。
4.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈电端为伸缩探针或接触簧片。
5.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一线圈与第二线圈的连接端之间通过覆铜通孔连接。
6.一种终端设备，其特征在于，包括：主板、近距离无线通讯(NFC)天线、天线匹配电路和NFC芯片，所述天线匹配电路与NFC芯片设置在所述主板上，所述NFC天线和NFC芯片均与所述天线匹配电路连接，所述NFC天线包括：基板、第一线圈和第二线圈，所述第一线圈置于基板的正面，所述第二线圈置于基板的背面，所述第一线圈的一端引出用于连接天线匹配电路的馈电端，另一端与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈未与第一线圈连接的一端引出用于连接所述天线匹配电路的馈电端。
7.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述第一线圈和第二线圈的绕向相同。
8.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，还包括后盖、后壳或前盖，所述NFC天线设置在所述后盖、后壳或前盖上。
9.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述馈电端为伸缩探针或接触簧片。
10.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述第一线圈与第二线圈的连接端之间通过覆铜通孔连接。
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