CN107546463B - 半闭合金属缝隙环境下的nfc天线 - Google Patents

半闭合金属缝隙环境下的nfc天线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，属于无线通信技术领域。本发明包括金属背盖、NFC天线及设置于金属背盖上的通孔；金属背盖上开设有第一缝隙和第二缝隙，通孔位于第一缝隙的下侧，第二缝隙垂直贯通连接第一缝隙与通孔，第一缝隙和第二缝隙组成T型缝隙；NFC天线设置于金属背盖的内侧壁，并围绕通孔；第一缝隙的一侧设置有一段闭合段，闭合段与金属背盖连通。通过金属背盖上开设的第一缝隙和第二缝隙，使得NFC天线的电磁场通过缝隙辐射出去，同时通过第一缝隙的一侧设置的一端闭合段，能够避免缝隙产生逆向感应电流，避免了金属背盖对NFC天线性能的削弱，从而进一步提高了NFC天线在金属环境中的性能。

Description

半闭合金属缝隙环境下的NFC天线
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及半闭合金属缝隙环境下的NFC天线。
背景技术
NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)是一种短距离无线通信技术，传统的NFC天线主要贴覆于电子产品后盖上，但是随着全金属机身的手机、笔记本、平板电脑等消费类电子产品的流行，当NFC天线贴覆在金属材质的后盖上时，天线产生的电磁场很大一部分会被金属后盖阻断，大大削弱了NFC的性能，用户体验不佳，所以需要提供一种适应的天线结构以减小金属体对NFC天线的影响，使NFC天线的性能更加良好。
发明内容
为了减小金属体对NFC天线的影响，提高NFC天线在金属环境中的性能，提高用户体验效果，本发明实施例提供了半闭合金属缝隙环境下的NFC天线。所述发明技术方案如下：
第一方面，提供了半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，包括：
金属背盖、NFC天线及设置于所述金属背盖上的通孔；
所述金属背盖上开设有第一缝隙和第二缝隙，所述通孔位于所述第一缝隙的下侧，所述第二缝隙垂直贯通连接所述第一缝隙与所述通孔，所述第一缝隙和第二缝隙组成T型缝隙；
所述NFC天线设置于所述金属背盖的内侧壁，并围绕所述通孔；
所述第一缝隙的一侧设置有至少一段闭合段，所述闭合段与所述金属背盖连通。
进一步地，所述半闭合金属缝隙环境下的NFC天线还包括：
非金属基板，所述非金属基板贴合在所述天线与所述金属背盖之间。
进一步地，所述通孔与设置在所述金属背盖上的摄像头孔、闪光灯孔或触摸识别传感器孔共用。
进一步地，所述第二缝隙宽度为1.0-2.0mm，长度为3.0-7.0mm。
进一步地，所述第一缝隙横跨所述金属背盖左右两侧，所述闭合段与近侧的金属背盖边沿距离为0-5.0mm。
进一步地，所述NFC天线包括预定形状的天线线圈和两个馈点，所述NFC天线通过馈点与芯片连接。
进一步地，所述天线线圈的形状包括矩形、圆形、三角形及不规则形。
进一步地，所述通孔的形状包括矩形、圆形、三角形及不规则形。
本发明实施例提供了半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，本发明包括金属背盖、NFC天线及设置于金属背盖上的通孔；金属背盖上开设有第一缝隙和第二缝隙，通孔位于第一缝隙的下侧，第二缝隙垂直贯通连接第一缝隙与通孔，第一缝隙和第二缝隙组成T型缝隙；NFC天线设置于金属背盖的内侧壁，并围绕通孔；第一缝隙的一侧设置有一段闭合段，闭合段与金属背盖连通。通过金属背盖上开设的第一缝隙和第二缝隙，使得天线的电磁场通过缝隙辐射出去，同时通过第一缝隙的一侧设置的一端闭合段，能够避免缝隙产生逆向感应电流，避免了金属背盖对NFC天线性能的削弱，从而进一步提高了NFC在金属环境中的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的金属背盖结构沿左右方向的剖面图；
图3-1是本发明实施例提供的第一缝隙和第二缝隙的尺寸示意图；
图3-2是本发明实施例提供的闭合段在第一缝隙的左侧的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线示意图；
图3-3是本发明实施例提供的第一缝隙上有两个闭合段的示意图；
图4是本发明实施例提供的NFC天线与金属背盖的电流走向示意图；
图5是本发明实施例提供的NFC天线示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供了半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，参照图1所示，该半闭合金属缝隙环境下的NFC天线包括：
金属背盖1、NFC天线2及设置于金属背盖上的通孔3；
该金属背盖上开设有第一缝隙11和第二缝隙12，通孔3位于第一缝隙11的下侧，第二缝隙12垂直贯通连接第一缝隙11与通孔3，第一缝隙11和第二缝隙12组成T型缝隙；
NFC天线2设置于金属背盖的内侧壁，并围绕通孔3；
第一缝隙11的一侧设置有至少一段闭合段111，闭合段与金属背盖连通。
其中，金属背盖可以为电子设备的后盖，电子设备包括但不限于智能手机、平板电脑、电子阅读器以音乐播放器等。
除此之外，参照图2所示，该半闭合金属缝隙环境下的NFC天线还包括：
非金属基板4，非金属基板4贴合在天线2与金属背盖之间。
在实际使用中，该非金属基板的厚度小于0.1mm，图2为图1所示的金属背盖结构沿左右方向的剖面图；
该非金属基板可以是比如泡棉或塑胶件等。
通过在NFC天线和金属背盖之间设置非金属基板，能够使得该NFC天线的电性参数更好，从而进行一步提高了该天线的性能。
在本发明中，该通孔3与设置在该金属背盖上的摄像头孔、闪光灯孔或触摸识别传感器孔共用；除此之外，还通孔还可以用于设置与通孔形状一致的logo图形，本发明实施例对具体的设置在通孔处的部件不加以限定。
该通孔的形状包括矩形、圆形、三角形及不规则形，本发明实施例对具体的通孔的形状不加以限定。
在本发明中，参照图3-1所示，在实际应用中该第二缝隙12宽度可以为1.0-2.0mm，长度可以为3.0-7.0mm；该第一缝隙11横跨金属背盖1左右两侧，闭合段111与近侧的金属背盖1边沿的距离可以为0-5.0mm，所述闭合段的长度根据实际应用进行设置；该第一缝隙的上边沿距离金属背盖的上边沿的距离可以为7.0mm左右。
其中，该第一缝隙的宽度最小为1.5mm，通过第一缝隙将该金属背盖分为上半部分和下半部分。
需要说明的是，上述尺寸范围是在实际使用中的较佳使用范围，尺寸范围也可以根据金属后盖的大小进行具体设置，本发明对具体的尺寸范围不加以限定。
其中，第一缝隙11的一侧设置有一段闭合段111包括闭合段在第一缝隙11的左侧或右侧，图1所示的是闭合段111在第一缝隙11的右侧，参照图3-2所示，为闭合段在第一缝隙11的左侧时的该半闭合金属缝隙环境下的NFC天线示意图。
可选的，闭合段可以为多个，如图3-3所示中所示的是在该第一缝隙的右侧有两段闭合段。
示例性的，参照图4中a所示，图中闭合段设置在第一缝隙的右侧时，若天线中电流方向为逆时针方向，电流通过该闭合段充满金属背盖上半部分和下半部分，则在金属背盖中的电流可参照图中所示；参照图4中b所示，图中闭合段设置在第一缝隙的左侧时，若天线中电流方向为顺时针方向，电流通过该闭合段充满金属背盖上半部分和下半部分，则在金属背盖中的电流可参照图中所示。
通过在该第一缝隙的一侧设置至少一段闭合段，能够避免缝隙产生逆向感应电流，以避免金属背盖对NFC天线性能的削弱，从而进行一步提高了NFC天线在金属环境中的性能，提高了用户体验；另外，通过在第一缝隙的一侧设置至少一段闭合段，能够使得电流通过金属背盖的上半部分和下半部分中，从而进一步增强了NFC天线的性能。
在本发明实施例中，天线2包括预定形状的天线线圈和两个馈点，NFC天线通过馈点与芯片连接。
其中，该天线线圈的形状包括矩形、圆形、三角形及不规则形。
其中，NFC天线2也可以是其他近场通信，比如RFID(Radio FrequencyIdentification，射频识别)技术。
参照图5所示，该NFC天线包括天线线圈31和两个馈点32，天线线圈31可以由外到内逐层绕线形成平面线圈，天线线圈包括至少一匝线圈；该NFC天线通过该馈点32与NFC芯片连接。
示例性的，如图5中所示，该NFC的外线圈的长可以大于35mm，宽可以大于25mm。
工作时，电流从一个馈点输入NFC天线线圈31，经线圈至天线线圈的另一个馈点，在天线中形成环形回路电流。
需要说明的是，图5中所示的NFC天线只是示例性的，NFC天线还可以是其他形状及还可以是其他绕线方式，本发明对具体的NFC天线不加以限定。
本发明提供了半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，通过金属背盖上开设的第一缝隙和第二缝隙，使得天线的电磁场通过缝隙辐射出去，同时通过第一缝隙的一侧设置的一端闭合段，能够避免缝隙产生逆向感应电流，避免了金属背盖对NFC天线性能的削弱，从而进一步提高了NFC在金属环境中的性能。
实施例二
本发明还提供了一种电子设备，包括实施例一中所述的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其中，半闭合金属缝隙环境下的NFC天线中的天线与匹配电路接通。
该电子设备包括但不限于智能手机、平板电脑、电子阅读器以音乐播放器等，该金属背盖可以是该电子设备的后盖。
其中，该NFC天线包括NFC天线线圈和两个馈点，该NFC天线通过馈点与NFC芯片连接，该NFC天线还可以与电路板连通。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其特征在于，包括：
金属背盖、NFC天线及设置于所述金属背盖上的通孔；
所述金属背盖上开设有第一缝隙和第二缝隙，所述通孔位于所述第一缝隙的下侧，所述第二缝隙垂直贯通连接所述第一缝隙与所述通孔，所述第一缝隙和第二缝隙组成T型缝隙；
所述NFC天线设置于所述金属背盖的内侧壁，并围绕所述通孔，所述第一缝隙设置有至少一段闭合段，所述闭合段与所述金属背盖连通，所述NFC天线不穿过所述第一缝隙，所述NFC天线的电磁场通过所述第一缝隙和第二缝隙，同时通过所述闭合段，避免所述第一缝隙产生逆向感应电流以及避免所述金属背盖削弱NFC天线性能；
所述金属背盖包括电子设备的后盖。
2.根据权利要求1所述的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其特征在于，所述半闭合金属缝隙环境下的NFC天线还包括：
非金属基板，所述非金属基板贴合在所述天线与所述金属背盖之间。
3.根据权利要求2所述的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其特征在于，所述通孔与设置在所述金属背盖上的摄像头孔、闪光灯孔或触摸识别传感器孔共用。
4.根据权利要求1所述的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其特征在于，所述第二缝隙宽度为1.0-2.0mm，长度为3.0-7.0mm。
5.根据权利要求4所述的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其特征在于，所述第一缝隙横跨所述金属背盖左右两侧，所述闭合段与近侧的金属背盖边沿的距离为0-5.0mm。
6.根据权利要求5所述的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其特征在于，所述NFC天线包括预定形状的天线线圈和两个馈点，所述NFC天线通过馈点与芯片连接。
7.根据权利要求6所述的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其特征在于，所述天线线圈的形状包括矩形、圆形、三角形及不规则形。
8.根据权利要求1-7任一项所述的半闭合金属缝隙环境下的NFC天线，其特征在于，所述通孔的形状包括矩形、圆形、三角形及不规则形。
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