CN105261834A - 近场通讯天线组件和移动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种近场通讯天线组件，包括金属件和近场通讯模块，所述金属件上设有一个馈入点和至少一个接地点，所述近场通讯模块包括近场通讯芯片、巴伦电路和近场匹配电路，所述近场通讯芯片和巴伦电路连接，所述巴伦电路和近场匹配电路连接，所述近场匹配电路与馈入点连接，所述巴伦电路还与接地点连接；本发明还公开了一种移动设备。本发明直接利用金属件进行激发磁场，无需利用摄像头孔和开缝，良品率更高，可自由调整辐射区域，并且提高了近场通讯天线组件的结构强度，进而提高移动设备的整机的结构强度。
Description
技术领域
本发明涉及近场通讯领域，尤其涉及一种近场通讯天线组件和移动设备。
背景技术
天线是一种利用频率特性接收和发射信号的装置，近年来，随着无线终端和通讯技术的发展，近距离无线通信(NFC，NearFieldCommunication)得到了越来越多的研究和应用；NFC技术始于射频识别标签(RadioFrequencyIdentifyDetection）技术，即在单一芯片上结合感应式读卡器和感应式卡片，实现点对点的数据交换功能；NFC芯片装在手机等移动终端上，可以实现小额电子支付、智能识别以及数据传输的功能。通过NFC技术，使手机、PDA、电脑等设备之间很方便地实现无线连接和数据共享。
在现有技术中，移动终端通常利用摄像头空开缝至金属边缘，破坏金属后盖对NFC天线的抑制，使得NFC天线可以对金属有效耦合，再利用金属激发磁场，来实现NFC功能。然而这种设计方式会带来以下问题：1、金属后盖需要增加开缝，增加成本和不良率；2、破坏金属后盖的整体结构，对整机结构的强度存在安全隐患。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种近场通讯天线组件和移动设备，旨在提高近场通讯天线组件结构的强度。
为实现上述目的，本发明提供一种近场通讯天线组件，包括金属件和近场通讯模块，所述金属件上设有一个馈入点和至少一个接地点，所述近场通讯模块包括近场通讯芯片、巴伦电路和近场匹配电路，所述近场通讯芯片和巴伦电路连接，所述巴伦电路和近场匹配电路连接，所述近场匹配电路与馈入点连接，所述巴伦电路还与接地点连接。
优选地，所述近场通讯模块还包括升压电路，所述升压电路连接于近场通讯芯片和巴伦电路之间。
优选地，所述近场通讯模块还包括电感，所述电感串接于近场匹配电路和馈入点之间。
优选地，所述馈入点和/或接地点设置在金属件的边缘。
优选地，所述近场通讯模块还包括弹片，所述弹片设置于近场匹配电路与馈入点连接的末端。
优选地，所述近场通讯天线组件还包括主板，所述主板用于搭载近场通讯模块，所述巴伦电路通过主板的地与接地点连接。
优选地，所述金属件为移动终端的金属背盖。
优选地，所述金属背盖分为上段、中段和下段，所述上段和中段之间设有塑胶缝隙，所述馈入点和接地点设置在中段上。
优选地，所述塑胶缝隙在1.5mm以上。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种移动设备，所述移动设备包括如上所述的近场通讯天线组件。
本发明与现有技术相比，具有如下特点：1、采用金属后盖直接激发磁场进行近场通讯；2、不需要使用常规近场天线中的供电线圈；3、无需利用摄像头孔和开缝；4、近场通讯模块与常规的近场通讯电路不同。
本发明直接利用金属件进行激发磁场，无需利用摄像头孔和开缝，良品率更高，可自由调整辐射区域，并且提高了近场通讯天线组件的结构强度，进而提高移动设备的整机的结构强度。
附图说明
图1为本发明近场通讯天线组件第一实施例的结构示意图；
图2为图1中的部分剖视图图；
图3为图1中的近场通讯模块的结构示意图；
图4为本发明近场通讯天线组件第二实施例的结构示意图；
图5为本发明近场通讯天线组件第三实施例的结构示意图。
附图标记说明：1为金属件，12为上段，11为中段，13为塑胶缝隙，21为近场通讯芯片，22为升压电路，23为巴伦电路，24为近场匹配电路，25为弹片，26为电感，30为馈入点，31为接地点，4为主板。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种近场通讯天线组件，参照图1-5，该近场通讯天线组件包括金属件和近场通讯模块，所述金属件上设有一个馈入点和至少一个接地点，所述近场通讯模块包括近场通讯芯片、巴伦电路和近场匹配电路，所述近场通讯芯片和巴伦电路连接，所述巴伦电路和近场匹配电路连接，所述近场匹配电路与馈入点连接，所述巴伦电路与接地点连接；这样近场通讯模块与金属件就形成有效的近场通讯组件。
优选的，所述近场通讯芯片和巴伦电路可采用目前市场主流的芯片品牌，设有两个输出（Tx）端口以及两个输入（Rx）端口，所述巴伦电路的其中一个输出（Tx）端口和一个输入（Rx）端口与近场通讯芯片相应的端口连接，另一个输出（Tx）端口与近场匹配电路连接，另外一个输出（Tx）端口作接地处理；巴伦电路用于将平衡的双差分电路转换为非平衡的单端电路。实现方式为运算放大器和变压器，其中变压器是通过次级线圈使用中心抽头或者是双线圈互绕的形式实现平衡与非平衡的转换；近场匹配电路用于对作为近场天线的金属件的接入做匹配，通常采用全电容的L形匹配网络，所匹配的13.56MHz的电阻值达到近场通讯芯片的设计要求。
本发明近场通讯天线组件直接利用金属件进行激发磁场，通过金属件接入到近场通讯模块，经过匹配后，再通过巴伦电路接到近场通讯芯片端，完全实现NFC功能，无需利用摄像头孔和开缝，良品率更高，可自由调整辐射区域，并且提高了近场通讯天线组件的结构强度。
所述近场通讯天线组件还包括主板，所述主板用于搭载近场通讯模块，所述巴伦电路通过主板的地与接地点连接；所述近场通讯模块还包括升压电路、电感和弹片，所述升压电路连接于近场通讯芯片和巴伦电路之间，所述电感串接于近场匹配电路和馈入点之间，所述弹片设置于电感与馈入点连接的末端，以保证近场通讯模块的信号接入到金属件中；升压电路能够有效地将近场通讯芯片所输出的信号电平放大，使得金属件上馈入点和接地点之间电流增大，有益于提升金属件激发的场强值，提高近场耦合效率；所述电感，用于提升接入的近场天线的电感有效值以及整个电路Q值（电感器品质因数），并能有效抑制通讯天线所在金属件上产生的耦合高频电流的回流；其中Q值越大，选频特性越好。
在本发明的实施例中，所述金属件为移动终端的金属背盖，可分为上段、中段、下段的三段式金属结构，上段和下段可用作通讯类天线设计（常规情况下，中段用来做接地处理），如分集天线、GPS以及WiFi天线；为了使上段或下段有一个较好的通讯功能，所述上段和中段之间、中段和下段之间分别使用塑胶绝缘，所述上段和中段之间的塑胶缝隙在1.5mm以上；在本发明的实施例中，所述馈入点和接地点设置在中段上，近场通讯芯片可采用目前市场主流的芯片品牌，拥有两个输出（Tx）端口以及两个输入（Rx）端口，所述升压电路和巴伦电路也拥有两对双差分的输出（Tx）端口和输入（Rx）端口，所述升压电路的其中一个输出（Tx）端口和一个输入（Rx）端口与近场通讯芯片相应的端口连接，另一个输出（Tx）端口和另一个输入（Rx）端口与巴伦电路相应的端口连接，巴伦电路剩余的输入（Rx）端口与近场匹配电路连接，另外一个输出（Tx）端口作接地处理；近场通讯芯片、升压电路、巴伦电路、近场匹配电路和电感的位置关系为：近场通讯芯片放置在整个近场通讯模块的末端，连接于其升压电路和终端基带电路之间，巴伦电路放置于升压电路和近场匹配电路之间，近场匹配电路放置于巴伦电路和串连的电感之间。
在第一实施例中，设有一个馈入点和一个接地点，所述馈入点、接地点分别设置在靠近塑胶缝隙的两端上，图4和图5为本发明的另外两种实施例，相对于第一实施例，第二和第三实施例都增加了接地点，并改变改变馈入点和接地点的位置。通过改变馈入点和接地点可自由改变金属件的电流分布，以实现近场通讯区域的位置和尺寸的变换。将馈入点或接地点设置在金属件的边缘（自然边缘或者与其它通讯天线金属部件自然分界的边缘上），可提升磁场的强度，增强通讯信号。
本发明还提供一种移动设备，该移动设备包括如上所述的近场通讯天线组件。
本发明移动设备直接利用金属后盖进行激发磁场，无需利用摄像头孔和开缝，良品率更高，可自由调整辐射区域，并且提高了近场通讯天线组件的结构强度，进而提高移动设备的整机的结构强度。
以上仅为本发明的优选实施例，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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种近场通讯天线组件，包括金属件和近场通讯模块，其特征在于，所述金属件上设有一个馈入点和至少一个接地点，所述近场通讯模块包括近场通讯芯片、巴伦电路和近场匹配电路，所述近场通讯芯片和巴伦电路连接，所述巴伦电路和近场匹配电路连接，所述近场匹配电路与馈入点连接，所述巴伦电路还与接地点连接。
2.如权利要求1所述的近场通讯天线组件，其特征在于，所述近场通讯模块还包括升压电路，所述升压电路连接于近场通讯芯片和巴伦电路之间。
3.如权利要求1所述的近场通讯天线组件，其特征在于，所述近场通讯模块还包括电感，所述电感串接于近场匹配电路和馈入点之间。
4.如权利要求1所述的近场通讯天线组件，其特征在于，所述馈入点和/或接地点设置在金属件的边缘。
5.如权利要求1所述的近场通讯天线组件，其特征在于，所述近场通讯模块还包括弹片，所述弹片设置于近场匹配电路与馈入点连接的末端。
6.如权利要求1所述的近场通讯天线组件，其特征在于，所述近场通讯天线组件还包括主板，所述主板用于搭载近场通讯模块，所述巴伦电路通过主板的地与接地点连接。
7.如权利要求1所述的近场通讯天线组件，其特征在于，所述金属件为移动终端的金属背盖。
8.如权利要求7所述的近场通讯天线组件，其特征在于，所述金属背盖分为上段、中段和下段，所述上段和中段之间设有塑胶缝隙，所述馈入点和接地点设置在中段上。
9.如权利要求8所述的近场通讯天线组件，其特征在于，所述塑胶缝隙在1.5mm以上。
10.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备包括如权利要求1-9任一项所述的近场通讯天线组件。
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