CN106025558A - 立体的nfc近场通讯结构与具有nfc通讯功能的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种立体的NFC近场通讯结构和具有NFC通讯功能的电子设备,包括柔性电路板,以及布置于所述柔性电路板的双环路线圈;在工作状态下,所述柔性电路板呈折叠状态,使得所述双环路线圈的两个线圈环路呈上下平行排布,且两个线圈环路的区域重叠或者部分重叠,两个线圈环路的电流所产生磁场的方向相同。
Description
技术领域
本发明涉及NFC通讯领域,尤其涉及一种立体的NFC近场通讯结构与具有NFC通讯功能的电子设备。
背景技术
近场通信(Near Field Communication,NFC)是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于10厘米距离内。其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种。目前近场通信已通过成为ISO/IEC IS 18092国际标准、ECMA-340标准与ETSI TS 102190标准。NFC采用主动和被动两种读取模式。
现今,NFC近场无线通信技术已普遍应用于电子设备之间或电子设备和NFC读写器之间的数据交换通讯,其设备上安装有通讯天线用于收发电磁波信号。然而,具有无线终端的电子设备常常无法为NFC天线提供足够的空间,在留给NFC天线区域较小情况下,如何增强通讯的效果和距离,以满足需求,已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决以上提到的技术问题,本发明提供了一种立体的NFC近场通讯结构,包括柔性电路板,以及布置于所述柔性电路板的双环路线圈;
在工作状态下,所述柔性电路板呈折叠状态,使得所述双环路线圈的两个线圈环路呈上下平行排布,且两个线圈环路的区域重叠或者部分重叠,两个线 圈环路的电流所产生磁场的方向相同。
可选的,所述双环路线圈在所述柔性电路板上呈8字型布置。
可选的,所述的立体的NFC近场通讯结构还包括NFC匹配电路和NFC信号传输线,所述NFC匹配电路一侧连接所述双环路线圈,另一侧连接所述NFC信号传输线,所述NFC匹配电路设于所述柔性电路板上。
可选的,所述NFC匹配电路与双环路线圈分别设于所述柔性电路板的正反两面。
可选的,所述NFC匹配电路与双环路线圈设于所述柔性电路板的正面或反面。
可选的,所述的立体的NFC近场通讯结构还包括补强板,在工作状态下,呈折叠状态的所述柔性电路板的中间,设有所述补强板,从而使得两个线圈环路分别位于其上侧和下侧。
可选的,所述的立体的NFC近场通讯结构还包括铁氧体和金属底板,在工作状态下,所述柔性电路板通过所述铁氧体设于所述金属底板。
可选的,在工作状态下,两个线圈环路被折叠于所述柔性电路板内侧。
本发明还提供了一种具有NFC通讯功能的电子设备,包括本发明可选方案提供的立体的NFC近场通讯结构。
本发明是基于无线终端留给NFC天线区域较小情况下,设计立体的NFC近场通讯结构,使得NFC天线读写能力增强。NFC的双环路线圈包含上下两层的结构,上下层的电流方向相同,使得上下层线圈在空间产生的磁场同向叠加,从而显著增强NFC天线通讯距离。
附图说明
图1是本发明一可选实施例中立体的NFC近场通讯结构的正面示意图;
图2是本发明一可选实施例中立体的NFC近场通讯结构的反面示意图;
图3是本发明一可选实施例中立体的NFC近场通讯结构的剖面示意图;
图4是本发明一可选实施例中作用原理示意图;
图5是本发明另一可选实施例中立体的NFC近场通讯结构的正面示意图;
图中,1-柔性电路板;2-双环路线圈;21、22-线圈环路;3-NFC匹配电路;4-NFC信号传输线;5-加强板;6-铁氧体;7-金属底板。
具体实施方式
以下将结合图1至图5对本发明提供的立体的NFC近场通讯结构与具有NFC通讯功能的电子设备进行详细的描述,其为本发明可选的实施例,可以认为,本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内,能够对其进行修改和润色。
请综合参考图1至图5,本发明提供了一种立体的NFC近场通讯结构,包括柔性电路板1,以及布置于所述柔性电路板1的双环路线圈2;
在工作状态下,所述柔性电路板1呈折叠状态,其折叠线可以参照图1图2来理解,目的在于使得所述双环路线圈2的两个线圈环路21和22呈上下平行排布,且两个线圈环路的区域重叠或者部分重叠,这里的重叠,并非是指有实际接触,可以理解为两个线圈环路21和22的区域,沿上下方向上的投影,具有重叠,这一概念参照各附图可以清楚理解;两个线圈环路21和22的电流所产生磁场的方向相同,当然,进一步的方案中,也可使得两个线圈环路21和22的旋向和电流方向是一致的。利用磁场同样叠加来达到增强读写性能的目的。为此,在工作状态下,两个线圈环路21和22优选为被折叠于所述柔性电路板1内侧。
进一步来说,有关线圈环路21和22,所述双环路线圈2在所述柔性电路板1上呈8字型布置。由于两个线圈环路是串联的,如此布置,可以保证,折叠后,两个线圈环路21和22的电流方向是一致的。
在本发明优选的实施例中,所述的立体的NFC近场通讯结构还包括NFC匹配电路3和NFC信号传输线4,所述NFC匹配电路3一侧连接所述双环路线圈2,另一侧连接所述NFC信号传输线4,所述NFC匹配电路3设于所述柔性电路板上。
进一步来说,在本发明图1和图2示意的实施例中,所述NFC匹配电路3与双环路线圈2分别设于所述柔性电路板1的正反两面。与之不同的,在图5示意的实施例中,所述NFC匹配电路3与双环路线圈2设于所述柔性电路板1的正面或反面。而折叠线的位置仅与双环路线圈2有关。
在本发明图3示意的实施例中,所述的立体的NFC近场通讯结构还包括补强板5,在工作状态下,呈折叠状态的所述柔性电路板1的中间,设有所述补强板5,从而使得两个线圈环路21和22分别位于其上侧和下侧。所述的立体的NFC近场通讯结构还包括铁氧体6和金属底板7,在工作状态下,所述柔性电路板1通过所述铁氧体6设于所述金属底板7。
本发明具体实施的效果,可以依据下表得知:
下表1显示了电磁仿真对比数据,从中可以看出,在折叠NFC天线上方5-30mm范围内,本发明的天线方案具有相对较强的磁场强度。
H:A/m | |||
常规大圈方案 | 常规小圈方案 | 本专利方案 | |
Z=5mm | 35 | 160 | 222 |
Z=10mm | 7.9 | 45 | 64 |
Z=20mm | 2.2 | 12 | 18 |
Z=30mm | 0.3 | 4.5 | 6.2 |
下表2为NFC天线实际测试读卡距离对比数据,从中可以看出,本发明的天线方案具有相对较远的读卡距离。:
综上所述,本发明是基于无线终端留给NFC天线区域较小情况下,设计立体的NFC近场通讯结构,使得NFC天线读写能力增强。NFC的双环路线圈包含上下两层的结构,上下层的电流方向相同,使得上下层线圈在空间产生的磁场同向叠加,从而显著增强NFC天线通讯距离。
Claims (9)
1.一种立体的NFC近场通讯结构,其特征在于:包括柔性电路板,以及布置于所述柔性电路板的双环路线圈;
在工作状态下,所述柔性电路板呈折叠状态,使得所述双环路线圈的两个线圈环路呈上下平行排布,且两个线圈环路的区域重叠或者部分重叠,两个线圈环路的电流所产生磁场的方向相同。
2.如权利要求1所述的立体的NFC近场通讯结构,其特征在于:所述双环路线圈在所述柔性电路板上呈8字型布置。
3.如权利要求1所述的立体的NFC近场通讯结构,其特征在于:还包括NFC匹配电路和NFC信号传输线,所述NFC匹配电路一侧连接所述双环路线圈,另一侧连接所述NFC信号传输线,所述NFC匹配电路设于所述柔性电路板上。
4.如权利要求3所述的立体的NFC近场通讯结构,其特征在于:所述NFC匹配电路与双环路线圈分别设于所述柔性电路板的正反两面。
5.如权利要求3所述的立体的NFC近场通讯结构,其特征在于:所述NFC匹配电路与双环路线圈设于所述柔性电路板的正面或反面。
6.如权利要求1所述的立体的NFC近场通讯结构,其特征在于:还包括补强板,在工作状态下,呈折叠状态的所述柔性电路板的中间,设有所述补强板,从而使得两个线圈环路分别位于其上侧和下侧。
7.如权利要求1所述的立体的NFC近场通讯结构,其特征在于:还包括铁氧体和金属底板,在工作状态下,所述柔性电路板通过所述铁氧体设于所述金属底板。
8.如权利要求1所述的立体的NFC近场通讯结构,其特征在于:在工作状态下,两个线圈环路被折叠于所述柔性电路板内侧。
9.一种具有NFC通讯功能的电子设备,其特征在于:包括如权利要求1至8任意之一所述的立体的NFC近场通讯结构。
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