CN105742784B - 一种天线装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天线装置，包括第一天线，第一天线包括：第一导体区、第一天线接口、第三导体区、第一退耦电路、第二退耦电路，其中，第一导体区通过第一退耦电路连接第三导体区的一端，第三导体区的另一端连接第一天线接口的第一引脚，第一天线接口的第二引脚通过第二退耦电路连接第一导体区；该天线装置还包括第二天线和第三天线。本发明还涉及包含该天线装置的电子设备。通过实施本发明，无需对天线装置内的第一导体区进行切断或开槽来配设第一天线，无需占用第二天线与第三天线的净空区域，也无需额外增加巴伦实现单端信号到差分信号的转换，同时，该天线装置还可以实现电子设备前后壳的读写功能。

Description

一种天线装置及电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，更具体地说，涉及一种天线装置及电子设备。
背景技术
近场通讯(Near Field Communication)应用，诸如消费刷卡、公交卡、门禁、车票等应用日益广泛。同时手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑作为人们须臾不离的外延器官，越来越多的支持近场通讯功能。目前常见的金属壳体手机中，主要的NFC解决方案有三类：
NFC直接设计在塑胶壳体覆盖区域，这样手机上下两端会预留大量的塑胶覆盖区域，影响外观和手感；
NFC天线置于金属壳体内表面，这种设计可以极大程度的保证金属的使用面积，但是摄像头的金属环边必须切断，此类特征设计容易给人产品雷同的感觉，品牌识别度不高，且过多的开槽元素也影响ID的美观。
NFC依托金属边框调谐，此类设计受边框长度限制，线圈电感量偏小，往往无法满足读卡性能要求，只能做NFC的标签功能，需要增加Boost IC芯片增强被读写性能，还需要增加巴伦(balun)实现单端到差分信号的变化，导致NFC设计成本增加。同时，NFC天线与MIMO、GPS、WIFI共天线设计时，隔离度的处理是个比较大的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种天线装置及电子设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种天线装置，所述天线装置包括第一天线，所述第一天线包括：第一导体区、第一天线接口、第三导体区、第一退耦电路、第二退耦电路，其中，
所述第一导体区通过所述第一退耦电路连接所述第三导体区的一端，所述第三导体区的另一端连接所述第一天线接口的第一引脚，所述第一天线接口的第二引脚通过所述第二退耦电路连接所述第一导体区。
在本发明所述的天线装置中，还包括第二天线，所述第二天线包括：第一导体区、第二导体区、第三退耦电路、第四退耦电路，其中，
所述第一导体区通过所述第三退耦电路连接所述第二导体区，所述第一导体区通过所述第四退耦电路连接所述第二天线馈点；
所述第二导体区接地。
在本发明所述的天线装置中，还包括第三天线，所述第三天线包括：第一导体区、第二导体区、第五退耦电路、第六退耦电路，其中，
所述第一导体区通过所述第五退耦电路连接所述第二导体区，所述第一导体区通过所述第六退耦电路连接所述第三天线馈点；
所述第一天线通过所述第三退耦电路和所述第四退耦电路与所述第二天线实现低频退耦，
所述第一天线通过所述第五退耦电路和所述第六退耦电路与所述第三天线实现低频退耦，
所述第二天线及所述第三天线通过所述第一退耦电路和所述第二退耦电路与所述第一天线实现高频退耦，使所述第一天线、所述第二天线以及所述第三天线共用所述第一导体区而不互相干扰。
优选地，所述第一退耦电路为第一退耦电感L1，所述第二退耦电路为第二退耦电感L2，所述第三退耦电路为第一退耦电容C1，所述第四退耦电路为第二退耦电容C2，所述第五退耦电路为第三退耦电容C3，所述第六退耦电路为第四退耦电容C4。
优选地，所述第三导体区为一段金属导线、或为一段柔性线路板、或为一段印刷电路。
优选地，所述第一天线为NFC天线，所述第一天线接口为NFC天线接口。
优选地，所述第三导体区安装在电子设备壳体的内侧，或紧贴电子设备壳体安装，或紧贴电子设备的显示屏安装，或安装在PCB板上；
优选地，在所述第一导体区和所述第二导体区之间设置净空区。
另，本发明还构造一种电子设备，电子设备包括上文所述的天线装置。
优选地，所述电子设备为手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑中的一种或多种。
实施本发明的一种天线装置及电子设备，具有以下有益效果：通过实施本发明，相较于现有的天线装置，本发明的天线装置无需对所述天线装置内的第一导体区进行切断或开槽来配设所述第一天线，无需占用第二天线与第三天线的净空区域，也无需额外增加巴伦实现单端信号到差分信号的转换，同时，该天线装置还可以实现电子设备前后壳的读写功能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种天线装置的第一实施例的结构示意图；
图2是本发明一种天线装置的第二实施例的结构示意图。
图3是本发明一种天线装置的第一天线的结构示意图；
具体实施方式
如图1所示，为本发明一种天线装置的第一实施例。
本实施例公开一种天线装置，该天线装置包括第一天线、第二天线以及第三天线，第一天线、第二天线以及第三天线共享第一导体区，通过在天线之间设置退耦电路来避免天线间的相互干扰。电子设备包含导体层，该导体层由净空区102分为第一导体区101和第二导体区104，还包括另一端独立导体，即第三导体区105。
天线装置包括第一天线，第一天线包括：第一导体区101、第一天线接口103、第三导体区105、第一退耦电路、第二退耦电路，其中，
第一导体区101通过第一退耦电路连接第三导体区105的一端，第三导体区105的另一端连接第一天线接口103的第一引脚，第一天线接口103的第二引脚通过第二退耦电路连接第一导体区101。
在本实施例的天线装置中，还包括第二天线，第二天线包括：第一导体区101、第二导体区104、第三退耦电路、第四退耦电路，其中，
第一导体区101通过第三退耦电路连接第二导体区104，第一导体区101通过第四退耦电路连接第二天线馈点；
第二导体区104接地。
在本实施例的天线装置中，还包括第三天线，第三天线包括：第一导体区101、第二导体区104、第五退耦电路、第六退耦电路，其中，
第一导体区101通过第五退耦电路连接第二导体区104，第一导体区101通过第六退耦电路连接第三天线馈点；
第一天线通过第三退耦电路和第四退耦电路与第二天线实现低频退耦，
第一天线通过第五退耦电路和第六退耦电路与第三天线实现低频退耦，
第二天线及第三天线通过第一退耦电路和第二退耦电路与第一天线实现高频退耦，使第一天线、第二天线以及第三天线共用第一导体区101而不互相干扰。
优选地，第三导体区105为一段金属导线、或为一段柔性线路板、或为一段印刷电路，或其他可导电材质线路，本发明对此不做限定。
优选地，第一天线为NFC天线，第一天线接口103为NFC天线接口。
优选地，第二天线用作LTE天线、WIFI天线、GPS天线、蓝牙天线中的一种，或用作LTE天线、WIFI天线、GPS天线、蓝牙天线中任意组合的复用天线；第三天线用作LTE天线、WIFI天线、GPS天线、蓝牙天线中的一种，或用作LTE天线、WIFI天线、GPS天线、蓝牙天线中任意组合的复用天线；NFC天线与第二天线和第三天线共用第一导体区(01。例如，第二天线作为LTE天线，第三天线作为WIFI天线；或者，第二天线作为LTE天线和GPS的复用天线，第三天线作为LTE天线和WIFI天线的复用天线。
优选地，第三导体区105安装在电子设备壳体的内侧，或紧贴电子设备壳体安装，或紧贴电子设备的显示屏安装，或安装在PCB板上，或电子设备其他适合的地方；为了电子设备前后壳读写性能的保证，优先使用紧贴显示屏放置的处理方式。优选地，电子设备壳体为金属材质。
需要说明的是，本发明中的第一导体区、第二导体区和第三导体区都为整块的导体，并不是金属线圈环路或导体环路。
如图2所示，为本发明一种天线装置的第二实施例。
优选地，第一退耦电路为第一退耦电感L1，第二退耦电路为第二退耦电感L2，第三退耦电路为第一退耦电容C1，第四退耦电路为第二退耦电容C2，第五退耦电路为第三退耦电容C3，第六退耦电路为第四退耦电容C4。
本实施例公开一种天线装置，该天线装置包括第一天线、第二天线以及第三天线，第一天线、第二天线以及第三天线共享第一导体区，通过在天线之间设置退耦电路来避免天线间的相互干扰。电子设备包含导体层，该导体层由净空区102分为第一导体区101和第二导体区104，还包括另一端独立导体，即第三导体区105。
天线装置包括第一天线，第一天线包括：第一导体区101、第一天线接口103、第三导体区105、第一退耦电感L1、第二退耦电感L2，其中，
第一导体区101通过第一退耦电感L1连接第三导体区105的一端，第三导体区105的另一端连接第一天线接口103的第一引脚，第一天线接口103的第二引脚通过第二退耦电感L2连接第一导体区101。
在本实施例的天线装置中，还包括第二天线，第二天线包括：第一导体区101、第二导体区104、第一退耦电容C1、第二退耦电容C2，其中，
第一导体区101通过第一退耦电容C1连接第二导体区104，第一导体区101通过第二退耦电容C2连接第二天线馈点；
第二导体区104接地。
在本实施例的天线装置中，还包括第三天线，第三天线包括：第一导体区101、第二导体区104、第三退耦电容C3、第四退耦电容C4，其中，
第一导体区101通过第三退耦电容C3连接第二导体区104，第一导体区101通过第四退耦电容C4连接第三天线馈点；
第一天线通过第一退耦电容C1和第二退耦电容C2与第二天线实现低频退耦，
第一天线通过第三退耦电容C3和第四退耦电容C4与第三天线实现低频退耦，
第二天线及第三天线通过第一退耦电感L1和第二退耦电感L2与第一天线实现高频退耦，使第一天线、第二天线以及第三天线共用第一导体区101而不互相干扰。
优选地，第三导体区105为一段金属导线、或为一段柔性线路板、或为一段印刷电路，或其他可导电材质线路，本发明对此不做限定。
优选地，第一天线为NFC天线，第一天线接口103为NFC天线接口。
优选地，第三导体区105安装在电子设备壳体的内侧，或紧贴电子设备壳体安装，或紧贴电子设备的显示屏安装，或安装在PCB板上，或电子设备其他适合的地方；为了电子设备前后壳读写性能的保证，优先使用紧贴显示屏放置的处理方式。优选地，电子设备壳体为金属材质。
如图3所示，为本发明一种天线装置的第三实施例。
在本实施例中，该天线装置应用的电子设备的外壳为技术壳体，第一天线为NFC天线，第一天线接口103为NFC天线接口。
例如，一个基于全金属壳体手机，NFC与主通信天线或者WIFI、GPS天线共天线辐射体，再辅以特殊的隔离电路设计，这样既可以满足NFC的正常读写需求，也不影响其他天线的辐射效率，且手机前后壳都可以进行读写，大大增加了各种场合NFC读写的便利。
具体实施方法为，将一段悬置的传统天线(LTE主集天线/LTE分集天线/GPS/WIFI)的辐射体与另一段独立导体，即第三导体区105(可以是一段印刷电路，也可以是一段金属导线，还可以是一段柔性线路板或其它可导电材质线路)连接形成一个带有小开口的闭合环路，环路开口的两端与NFC芯片的两个射频输出口相连接；为了避免NFC与其他频段功能天线相互干扰，NFC馈路上会做必要的退耦电路处理，同时为了避免天线辐射体的接地处理影响NFC的性能，也会对接地处理使用必要的电容低频退耦处理；独立导体可以放置于金属手机壳体的内侧，可以紧贴金属壳体放置，可以紧贴显示屏放置，还可以布置于PCB上，为了手机前后壳读写性能的保证，优先使用紧贴显示屏放置的处理方式。
相较于现有的天线装置，本发明的天线装置无需对天线装置内的第一导体区进行切断或开槽来配设第一天线，也无需占用第二天线与第三天线的净空区域。无需额外增加巴伦(balun)实现单端信号到差分信号的转换。同时，该天线装置还可以实现手机前后壳的读写功能。
本发明还公开一种电子设备，电子设备包括上文的天线装置以及供电电路，该供电电路对天线装置进行供电。
优选地，电子设备为手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑中的一种或多种。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括第一天线，所述第一天线包括：第一导体区(101)、第一天线接口(103)、第三导体区(105)、第一退耦电路、第二退耦电路，其中，所述第一天线为NFC天线，所述第一天线接口(103)为NFC天线接口；
所述第一导体区(101)通过所述第一退耦电路连接所述第三导体区(105)的一端，所述第三导体区(105)的另一端连接所述第一天线接口(103)的第一引脚，所述第一天线接口(103)的第二引脚通过所述第二退耦电路连接所述第一导体区(101)；
所述第二天线包括：第一导体区(101)、第二导体区(104)、第三退耦电路、第四退耦电路，其中，所述第一导体区(101)通过所述第三退耦电路连接所述第二导体区(104)，所述第一导体区(101)通过所述第四退耦电路连接所述第二天线馈点；所述第二导体区(104)接地；
还包括第三天线，所述第三天线包括：第一导体区(101)、第二导体区(104)、第五退耦电路、第六退耦电路，其中，所述第一导体区(101)通过所述第五退耦电路连接所述第二导体区(104)，所述第一导体区(101)通过所述第六退耦电路连接所述第三天线馈点；
所述第一导体区、第二导体区和第三导体区都为整块的导体。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
所述第一天线通过所述第三退耦电路和所述第四退耦电路与所述第二天线实现低频退耦，
所述第一天线通过所述第五退耦电路和所述第六退耦电路与所述第三天线实现低频退耦，
所述第二天线及所述第三天线通过所述第一退耦电路和所述第二退耦电路与所述第一天线实现高频退耦，使所述第一天线、所述第二天线以及所述第三天线共用所述第一导体区(101)而不互相干扰。
3.根据权利要求1至2中任一所述的天线装置，其特征在于，所述第一退耦电路为第一退耦电感L1，所述第二退耦电路为第二退耦电感L2，所述第三退耦电路为第一退耦电容C1，所述第四退耦电路为第二退耦电容C2，所述第五退耦电路为第三退耦电容C3，所述第六退耦电路为第四退耦电容C4。
4.根据权利要求1至2中任一所述的天线装置，其特征在于，所述第三导体区(105)为一段金属导线、或为一段柔性线路板、或为一段印刷电路。
5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第三导体区(105)安装在电子设备壳体的内侧，或紧贴电子设备壳体安装，或紧贴电子设备的显示屏安装，或安装在PCB板上。
6.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，在所述第一导体区(101)和所述第二导体区(104)之间设置净空区(102)。
7.一种电子设备，其特征在于，电子设备包括权利要求1至6中任一所述的天线装置，所述电子设备为手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑中的一种或多种。
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