CN104934692B - 一种nfc/rfid天线装置及其移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的NFC/RFID天线装置及其移动终端，该天线应用于包括金属外壳的移动终端上，包括：金属辐射体、天线线圈，其中：天线线圈位于金属辐射体和金属外壳之间或金属辐射体位于天线线圈和金属外壳之间，金属辐射体与天线线圈重合或部分重合；金属辐射体与金属外壳电连接；金属辐射体上设置有耦合结构，耦合结构用于将天线线圈的感应电流耦合到金属辐射体上。该移动终端包括金属外壳，金属外壳内设置有该NFC/RFID天线。本发明的NFC/RFID天线装置及其移动终端，在天线线圈的后方设置金属辐射体，且将金属辐射体与金属外壳电连接，不需在金属外壳上开孔，既提高了天线的通讯距离，又不影响金属外壳的强度。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种NFC/RFID天线装置及其移动终端。
背景技术
近年来，随着无线终端和通讯技术的发展，近场通讯(Near FieldCommunication,NFC)和射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)得到了越来越多的发展和应用。线圈作为NFC/RFID的射频发射体，在移动设备上的使用率也越来越高。
由于电磁波无法穿透导电体，所以包括金属壳的无线终端会导致NFC/RFID天线无法和金属以外的空间进行通讯。
为了解决上述问题，目前的一种做法是如果导电体如金属外壳在通讯对方侧，在导电体上开孔及开槽来实现通讯，其方案如图1所示，在金属外壳100上开一个孔101，从此孔101的中心开一个槽102，此槽102一直开到金属外壳100的某一边的边沿。在此金属孔101的下方，放置传统的天线线圈202，即线圈形式的天线。这种结构的原理是，传统的NFC天线成为一个激励源，它在开孔及开槽的金属壳上感应出更大范围的电流，此电流产生的辐射场作为近场通讯的手段，开孔及开槽的金属外壳充当了一个放大器的作用，它把小尺寸的NFC天线上的电流，通过感应的方式，耦合到更大尺寸的金属壳上，从而增强了通信的距离。
还有另一种做法为：在第一种做法的导体之后再加一导体然后布置NFC天线，在后加导体上也开孔及开槽，此做法与第一种做法相比进一步提高了NFC天线的通讯距离，但是存在与第一种做法同样的缺点，也需在外面导体上开槽，影响美观，且降低了导体的强度。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种NFC/RFID天线装置及其移动终端，其无需在金属外壳上开孔及开槽，解决了现有技术中的需在金属外壳上开槽，既影响美观又降低了外壳强度的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种NFC/RFID天线装置，其应用于包括金属外壳的移动终端上，包括：金属辐射体、天线体，其中：
所述金属辐射体与所述金属外壳电连接；
所述金属辐射体上设置有耦合结构，所述耦合结构用于使所述天线线圈和所述金属辐射体之间产生耦合。
较佳地，所述耦合结构为开槽，所述开槽的一端贯通所述金属辐射体的边缘，所述开槽与所述金属外壳不重合或部分重合。
较佳地，当所述开槽与金属外壳部分重合时，所述金属外壳设置有开口，用于使所述开槽不被所述金属外壳遮挡。
较佳地，所述耦合结构为开孔及开缝，所述开缝连通所述开孔及所述金属辐射体的边缘，所述开孔与所述金属外壳不重合或部分重合。
较佳地，所述金属辐射体上的开孔与所述天线线圈为同心设置；所述金属辐射的开孔与所述天线线圈不重合或部分重合。同心设置能够增加天线线圈和金属辐射体之间的耦合。
较佳地，当所述开孔与金属外壳部分重合时，所述金属外壳设置有开口，用于使所述开孔不被所述金属外壳遮挡。
较佳地，所述天线线圈的面积小于所述金属辐射体的面积。
较佳地，当所述天线线圈位于所述金属外壳和所述金属辐射体之间时，所述金属辐射体的背离所述天线线圈的一侧设置有磁性体；当所述金属辐射体位于所述金属外壳和所述天线之间时，所述天线线圈的背离所述金属辐射体的一侧设置有磁性体。设置磁性体之后能够将天线与移动终端中的其余电路隔离开来，屏蔽其余电路对天线性能的影响，进一步增加天线的通讯距离。
较佳地，所述天线线圈与所述金属辐射体设置在同一基板上，方便制作，节约成本，且整体结构更稳定。
较佳地，所述金属辐射体与所述金属外壳通过一个点或者多个点实现电连接，连接方式为电阻焊，激光焊，锡焊，摩擦焊，高频焊或者铆接中的一种，连接稳定。
较佳地，所述金属辐射体的与所述金属外壳相对的一侧设置有导电布或导电泡棉；所述金属辐射体与所述金属外壳通过所述导电布或所述导电泡棉电连接。
本发明还提供一种移动终端，包括金属外壳，金属外壳内包括上述所述的NFC/RFID天线。
相较于现有技术，本发明具有以下优点：
(1)本发明提供的NFC/RFID天线装置及其移动终端，增加了金属辐射体，且将金属辐射体和金属外壳之间电连接，磁场耦合后磁通链路增大，提高了天线的性能；
(2)当金属辐射体位于天线线圈的后方时，使天线线圈具有一定的隐蔽性，使其不易被影响，且增加了美观效果；
(3)本发明的NFC/RFID天线装置及其移动终端，无需在金属外壳上开孔及开槽，不会影响其外观，且不会降低其强度；
(4)金属辐射体与天线体重合或部分重合；金属辐射体上的耦合结构与金属外壳不重合或部分重合，增大了天线线圈的辐射面积，进一步提高了天线的通讯距离。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1为现有的NFC/RFID天线装置的分解结构示意图；
图2为本发明的实施例1的NFC/RFID天线装置的分解结构示意图；
图3为本发明的实施例1的NFC/RFID天线装置的组装后的前视图；
图4为本发明的实施例1的NFC/RFID天线装置的组装后的后视图；
图5为本发明的实施例2的NFC/RFID天线装置的分解结构示意图；
图6为本发明的实施例2的NFC/RFID天线装置的组装后的前视图；
图7为本发明的实施例2的NFC/RFID天线装置的组装后的后视图；
图8为本发明的实施例3的NFC/RFID天线装置的分解结构示意图；
图9为本发明的实施例3的NFC/RFID天线装置的组装后的前视图；
图10为本发明的实施例3的NFC/RFID天线装置的组装后的后视图。
标号说明：1-金属外壳，2-天线线圈，3-金属辐射体；
11-开口，12-焊接点；
31-开槽，32-开孔，33-开缝；
100-金属外壳，101-孔，102-槽，200-天线线圈。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明的NFC/RFID天线装置，应用于具有金属外壳1的移动终端上，其包括依次设置的金属外壳1、天线线圈2以及金属辐射体3，金属辐射体3上设置有耦合结构，耦合结构用于将天线线圈的感应电流耦合到金属辐射体上；金属辐射体3与金属外壳1电连接。NFC天线作为一个激励源，在设置有耦合结构的金属辐射体3及金属外壳1上感应出更大范围的电流，此电流产生的辐射场作为近场通讯的手段，金属辐射体3及金属外壳1充当了一个放大器的作用，把小尺寸的NFC天线上的电流，通过感应的方式，耦合到更大尺寸的金属辐射体3和金属外壳1上，从而增强了通信的距离。且本发明无需在金属外壳1上开孔及开槽，也能达到比较长的通讯距离，本发明的NFC/RFID相对于现有技术，既提高了天线的通讯距离，同时还增强了金属外壳1的强度，使金属外壳1整体更美观。
本发明的金属辐射体3上的耦合结构与金属外壳1可以不重合或部分重合，下面结合具体实施例来对其此进行描述。
实施例1：
本实施例的NFC/RFID天线装置的结构示意图如图2所示，其组装后的前视图如图3所示，后视图如图4所示，本实施例的耦合结构为开槽31。其包括：金属外壳1、天线线圈2以及金属辐射体3，金属辐射体3上设置有开槽31，开槽31与金属外壳1不重合，露在金属外壳1的外面；金属辐射体3与金属外壳1通过焊接方式电连接。
不同实施例中，开槽31与金属外壳1也可以部分重合，此时可在金属外壳1上设置开口，使开槽31全部露在金属外壳1的外面。
实施例2：
本实施例的NFC/RFID天线装置的结构示意图如图5所示，其组装后的前视图如图6所示，后视图如图7所示，本实施例的耦合结构设置为开缝32加开孔33的形式。其包括：金属外壳1、天线线圈2以及金属辐射体3，金属辐射体3上设置有开孔32以及开缝33，开缝33连通开孔32及金属辐射体3的边缘。天线线圈2设置在金属外壳1的后方，金属辐射体3设置天线体的后方，金属辐射体3与金属外壳1通过焊接点12实现电连接，本实施例的金属辐射体3的开孔32与天线线圈2同心设置，金属辐射体3上的开孔32与金属外壳1部分重合，即开孔32被金属外壳1部分覆盖。
本实施例中，金属外壳1上设置有开口11，用于使开孔32不被金属外壳1遮挡。
实施例3：
本实施例的NFC/RFID天线装置的分解结构示意图如图8所示，其组装后的前视图如图9所示，后视图如图10所示。其与实施例2所不同的是，金属辐射体3上的开孔32完全露在金属外壳1的外部，即开孔32与金属外壳1不重合，此时金属外壳1不设置开口11。
较佳实施例中，天线线圈2和金属辐射体3设置在同一基板上，方便制作，结构更稳定；且在金属辐射体3的后方设置磁性体，这样能够屏蔽移动终端的其余电路板对天线性能的影响，进一步提高了天线的性能。
较佳实施例中，金属辐射体3上的开孔32与天线线圈21同心设置。不同实施例中，开孔32可以与天线线圈21部分重合或不重合，当不重合时，即为开孔32的尺寸小于天线线圈21的最内圈的尺寸。
不同实施例中，金属辐射体3与金属外壳1的电连接方式不一定为焊接，也可以为在金属辐射体3的与金属外壳1相对的一侧贴双面导电布或双面导电泡棉，通过双面导电布或双面导电泡棉来实现电连接。
上述实施例中，都为金属辐射体3设置在天线线圈2的后端，即天线线圈2位于金属辐射体3和金属外壳1之间，不同实施例中，也可将金属辐射体3设置在金属外壳1和天线线圈2之间，其余结构与上述实施例中相同，此处不再赘述。
实施例4：
本实施例描述本发明的移动终端，其包括金属外壳，金属外壳内设置有上述实施例所描述的NFC/RFID天线装置。
此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。
Claims (13)
1.一种NFC/RFID天线装置，应用于包括金属外壳的移动终端上，其特征在于，包括：金属辐射体、天线线圈，其中：
所述天线线圈位于所述金属外壳和所述金属辐射体之间或所述金属辐射体位于所述金属外壳和所述天线线圈之间，所述金属辐射体与所述天线线圈重合或部分重合；
所述金属辐射体与所述金属外壳电连接；
所述金属辐射体上设置有耦合结构，所述耦合结构用于使所述天线线圈和所述金属辐射体之间产生耦合；
所述耦合结构为开槽，所述开槽的一端贯通所述金属辐射体的边缘，所述开槽与金属外壳部分重合，所述金属外壳设置有开口，用于使所述开槽不被所述金属外壳遮挡。
2.根据权利要求1所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，所述天线线圈的面积小于所述金属辐射体的面积。
3.根据权利要求1所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，当所述天线线圈位于所述金属外壳和所述金属辐射体之间时，所述金属辐射体的背离所述天线线圈的一侧设置有磁性体；
当所述金属辐射体位于所述金属外壳和所述天线之间时，所述天线线圈的背离所述金属辐射体的一侧设置有磁性体。
4.根据权利要求1所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，所述天线线圈与所述金属辐射体设置在同一基板上。
5.根据权利要求1所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，所述金属辐射体与所述金属外壳通过一个点或者多个点实现电连接，连接方式为电阻焊，激光焊，锡焊，摩擦焊，高频焊或者铆接中的一种。
6.根据权利要求1所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，所述金属辐射体的与所述金属外壳相对的一侧设置有导电布或导电泡棉；
所述金属辐射体与所述金属外壳通过所述导电布或所述导电泡棉电连接。
7.一种NFC/RFID天线装置，应用于包括金属外壳的移动终端上，其特征在于，包括：金属辐射体、天线线圈，其中：
所述天线线圈位于所述金属外壳和所述金属辐射体之间或所述金属辐射体位于所述金属外壳和所述天线线圈之间，所述金属辐射体与所述天线线圈重合或部分重合；
所述金属辐射体与所述金属外壳电连接；
所述金属辐射体上设置有耦合结构，所述耦合结构用于使所述天线线圈和所述金属辐射体之间产生耦合；
所述耦合结构为开孔及开缝，所述开缝连通所述开孔及所述金属辐射体的边缘，所述开孔与所述金属外壳不重合或部分重合；
所述金属辐射体上的开孔与所述天线线圈为同心设置；
所述金属辐射体的开孔与所述天线线圈部分重合，所述金属外壳设置有开口，用于使所述开孔不被所述金属外壳遮挡。
8.根据权利要求7所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，所述天线线圈的面积小于所述金属辐射体的面积。
9.根据权利要求7所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，当所述天线线圈位于所述金属外壳和所述金属辐射体之间时，所述金属辐射体的背离所述天线线圈的一侧设置有磁性体；
当所述金属辐射体位于所述金属外壳和所述天线之间时，所述天线线圈的背离所述金属辐射体的一侧设置有磁性体。
10.根据权利要求7所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，所述天线线圈与所述金属辐射体设置在同一基板上。
11.根据权利要求7所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，所述金属辐射体与所述金属外壳通过一个点或者多个点实现电连接，连接方式为电阻焊，激光焊，锡焊，摩擦焊，高频焊或者铆接中的一种。
12.根据权利要求7所述的NFC/RFID天线装置，其特征在于，所述金属辐射体的与所述金属外壳相对的一侧设置有导电布或导电泡棉；
所述金属辐射体与所述金属外壳通过所述导电布或所述导电泡棉电连接。
13.一种移动终端，包括金属外壳，其特征在于，所述金属外壳内包括如权利要求1至12任一项所述的NFC/RFID天线。
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