CN104979625A - 带有金属后壳的nfc天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有金属后壳的NFC天线，包括一金属后壳和一天线线圈，所述金属后壳包括第一通孔和第二通孔，所述天线线圈位于金属后壳内侧，且围绕所述第一通孔设置，金属后壳还设有第一缝隙，所述第一缝隙连接所述第一通孔和第二通孔。利用缝隙连接通孔达到改变涡流流向分布并同时达到消除金属后壳对NFC天线的屏蔽作用的效果，并应用了金属壳体上与天线本身同向的涡流以增强天线性能，本发明具有结构美观,制作工艺简单，性能优越等特点。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种带有金属后壳的NFC天线。
背景技术
随着现阶段移动设备进场通信功能的发展,NFC天线逐渐成为广大客户所青睐的对象，因此对于NFC天线设计的研究越来越得到重视。一般选择将NFC天线放在电池上面,加上一块铁氧体可以得到较好的性能。近期随着消费者的青睐,带有金属后壳的移动设备开始流行，这给NFC天线的设计带来较大的难度。如图1所示，因为NFC天线直接放在金属壳体后方时，金属后壳上产生与NFC天线电流完全反向的涡流I，由于这种完全反向的涡流使得天线无法被检测到。
当对金属后壳进行一些适当的处理后，如在金属后壳的边缘上开一个缝隙，在金属后壳的边缘处“切断了”原有在金属后壳上产生的完全反向的涡流，同时产生了与天线电流同向的涡流。这种同向涡流的贡献克服了上述金属后壳对NFC天线的屏蔽作用，使得NFC天线能够被检测到。现阶段对于全金属后壳NFC天线的可行的设计方案还非常少，因此为了满足广大消费者的需求,全金属后壳NFC天线的研究设计成了必要。
中国实用新型专利公开CN203553340U公开了一种双C结构的NFC天线，通过由摄像头通孔向左右两边开2条通向金属后壳边缘的缝隙来切断原始涡流路线从而控制涡流不会对天线产生负面效果。但是该方案开的两条缝把完整的金属后壳切割成两部分，结构非常不美观，而且两部分金属后壳需要单独加工制作，工艺复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种性能优越、能保持金属后壳完整性且加工工艺简单的NFC天线。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种带有金属后壳的NFC天线，包括一金属后壳和一天线线圈，所述金属后壳包括第一通孔和第二通孔，所述天线线圈位于金属后壳内侧，且围绕所述第一通孔设置，金属后壳还设有第一缝隙，所述第一缝隙连接所述第一通孔和第二通孔。
本发明的有益效果在于：巧妙地应用金属壳体上的通孔，利用缝隙连接通孔达到改变涡流流向分布的效果，并应用金属壳体上与天线本身同向的涡流以增强天线性能，消除了金属后壳对NFC天线的屏蔽作用，具有结构简单,外形美观,性能优越等特点；与双C型方案相比，本发明保证了金属后壳的完整性，金属后壳一体成型，加工工艺简单。
附图说明
图1为现有技术中带有金属后壳的NFC天线结构；
图2为本发明实施例一带有金属后壳的NFC天线结构；
图3为本发明实施例一的涡流示意图；
图4为本发明实施例二的带有金属后壳的NFC天线结构；
图5为本发明实施例二的涡流示意图。
标号说明：
I/I1/I2/I1’/I2’、涡流；1、金属后壳；2、天线线圈；3、第一通孔；4、第二通孔；5、第一缝隙；6、第三通孔；7、第二缝隙。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:用缝隙连接通孔达到改变涡流流向分布的效果，并应用金属壳体上与天线本身同向的涡流以增强天线性能。
请参照图2，一种带有金属后壳的NFC天线，包括一金属后壳和一天线线圈，所述金属后壳包括第一通孔和第二通孔，所述天线线圈位于金属后壳内侧，且围绕所述第一通孔设置，金属后壳还设有第一缝隙，所述第一缝隙连接所述第一通孔和第二通孔。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：巧妙地应用金属壳体上的通孔，利用缝隙连接通孔达到改变涡流流向分布的效果，并应用金属壳体上与天线本身同向的涡流以增强天线性能，消除了金属后壳对NFC天线的屏蔽作用，具有结构美观，制作工艺简单，性能优越等特点。
进一步的，所述金属后壳还包括第三通孔。
进一步的，所述金属后壳还包括第二缝隙，所述第二缝隙连接所述第二通孔和第三通孔。
进一步的，所述金属后壳包括多个通孔，多个通孔和第一通孔、第二通孔之间通过多个缝隙串联。
由上述描述可知，本发明适用于需要多个通孔的情形，通过多个缝隙可进一步增强天线性能。
进一步的，所述缝隙的宽度为0.5-1.5mm，优选1mm；所述第一通孔的尺寸为5mmx5mm-20mmx20mm，优选10mmx10mm。
由上述描述可知，选择合适的缝隙和通孔尺寸，保证天线性能的同时也保持金属后壳的美观。
进一步的，所述第一通孔中安装有指纹识别模块、摄像头模块闪光灯模块或其他传感器模块。
实施例一
请参照图2，本发明的实施例一为：一种带有金属后壳的NFC天线，包括金属后壳1和天线线圈2，所述金属后壳为全金属后壳，所述金属后壳包括第一通孔3和第二通孔4，图中所示第一通孔3位于第二通孔4下方，实际上两者也可以交换位置，甚至两者也可以是左右的位置关系；所述第一通孔和第二通孔可以分别用来安装指纹识别模块、摄像头模块、闪光灯模块或其他传感器模块；所述天线线圈2位于金属后壳内侧，即安装电池、手机芯片等一侧，且围绕所述第一通孔3设置，金属后壳还设有第一缝隙5，所述第一缝隙连接所述第一通孔3和第二通孔4，所述第一缝隙5与天线线圈2的一边相交。
NFC天线的性能与通孔的大小有关，通孔越大NFC天线的性能越好，但是通孔过大会影响金属后壳的美观，且可能对金属后壳内侧其他部件的布局造成影响，因此本发明中第一缝隙的宽度选择为0.5-1.5mm，优选1mm，第一通孔的尺寸选择为5mmx5mm-20mmx20mm，优选10mmx10mm。
本发明巧妙地把全金属后壳上几个通孔通过缝隙进行连接，在无需在金属后壳的边缘上开缝隙的条件下，也能达到改变涡流方向的目的。图1所示为现有技术NFC天线模拟结果,从该图中可以看出，当通孔之间不加任何连接缝隙时，金属后壳上产生的涡流I全部与天线本身电流的方向相反。图3为本实施例的NFC天线模拟结果，通孔间加了连接缝隙之后的天线电流以及涡流走线分布图，其中涡流分为两条I1和I2，并且涡流I2的方向与天线本身的电流同向；再有，所开的缝隙也消除了金属后壳对NFC天线的屏蔽作用。同时本实施例在一定程度上减小了原有涡流的强度。与天线本身电流流向相同的涡流I2起到了对天线的磁通量增强的作用，故而使得在此条件下的NFC天线能得以被检测到。本实施例的主要特点是通过用缝隙连接通孔来改变金属后壳上较大部分涡流的方向并同时消除金属后壳的屏蔽作用，这种改变涡流方向和消除金属后壳的屏蔽作用的方式等效于通过在金属后壳的边缘上开断缝的方式。
实施例二
请参照图4，本发明的实施例二是在实施例一的基础上进一步增加通孔，例如3个、4个、5个通孔，多个通孔之间可通过多个缝隙相连；NFC天线线圈可以设置于任一通孔的周围，但是通常选择最大的通孔，可以得到更佳的性能。图4所示为三个通孔的情况，三个通孔可以为指纹识别通孔、摄像头通孔和闪光灯通孔的组合，第二通孔4和第三通孔6之间可以开设第二缝隙7。这里应该指出，上下方向的第一缝隙5是必须开的，左右方向的第二缝隙7则可以不开。但是与没有第二缝隙7的情况相比，有第二缝隙7时NFC天线的性能将有所增强。图5为本实施例的NFC天线模拟结果，通孔间加了连接缝隙之后的天线电流以及涡流走线分布图，其中涡流分为两条I1’和I2’，并且涡流I2’的方向与天线本身的电流同向。同时本实施例在一定程度上减小了原有涡流的强度。与天线本身电流流向相同的涡流I2’起到了对天线的磁通量增强的作用，故而使得在此条件下的NFC天线能得以被检测到。
综上所述，本发明提供的带有金属后壳的NFC天线巧妙地应用金属壳体上的通孔，对通孔用缝隙进行连接达到改变涡流流向分布的效果，并应用了金属壳体上与天线本身同向的涡流以增强天线性能，消除金属后壳对NFC天线的屏蔽作用，；本发明具有结构简单,外形美观,性能优越等特点；与双C型方案相比，本方案保证了金属后壳的完整性，金属后壳一体成型，加工工艺简单。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种带有金属后壳的NFC天线，包括一金属后壳和一天线线圈，所述金属后壳包括第一通孔和第二通孔，所述天线线圈位于金属后壳内侧，且围绕所述第一通孔设置，其特征在于：金属后壳还设有第一缝隙，所述第一缝隙连接所述第一通孔和第二通孔。
2.根据权利要求1所述的带有金属后壳的NFC天线，其特征在于：所述金属后壳还包括第三通孔。
3.根据权利要求2所述的带有金属后壳的NFC天线，其特征在于：所述金属后壳还包括第二缝隙，所述第二缝隙连接所述第二通孔和第三通孔。
4.根据权利要求1所述的带有金属后壳的NFC天线，其特征在于：所述金属后壳进一步包括多个通孔，多个通孔和第一通孔、第二通孔之间通过多个缝隙串联。
5.根据权利要求1-4任一项所述的带有金属后壳的NFC天线，其特征在于：所述缝隙的宽度为0.5-1.5mm。
6.根据权利要求5所述的带有金属后壳的NFC天线，其特征在于：所述缝隙的宽度为1mm。
7.根据权利要求1-4任一项所述的带有金属后壳的NFC天线，其特征在于：所述第一通孔的尺寸为5mmx5mm-20mmx20mm。
8.根据权利要求7所述的带有金属后壳的NFC天线，其特征在于：所述第一通孔的尺寸为10mmx10mm。
9.根据权利要求1-4任一项所述的带有金属后壳的NFC天线，其特征在于：所述第一通孔中安装有指纹识别模块、摄像头模块闪光灯模块或其他传感器模块。
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