CN106229610A - 一种移动终端、近场通信天线及设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动终端、近场通信天线及设置方法，包括至少一个天线单元，天线单元包括通信线圈和永磁体，通信线圈围绕永磁体设置；通信线圈设置于移动终端中功能线圈所处的容置腔室内，该容置腔室为功能线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室，且功能线圈与通信线圈互不接触。通过本发明提供的方案，将通信线圈设置在功能线圈的容置腔室位置，二者互不影响，各自工作，使得近场通信天线不用额外占用移动终端空间，从而有效地减少移动终端厚度。

Description

一种移动终端、近场通信天线及设置方法

技术领域

本发明涉及通信安全技术领域，尤其涉及一种移动终端、近场通信天线及设置方法。

背景技术

现有的NFC(Near Field Communication，近场通信)天线采用独立的线圈模式，一般贴在移动终端后盖内部和电池之间。虽然现有的NFC天线很薄，但还是拥有一定厚度(通常为0.3-1毫米)，占用移动终端较多空间，从而增加移动终端厚度。

发明内容

本发明提供一种移动终端、近场通信天线及设置方法，解决现有技术中近场通信天线采用独立线圈模式存在的增加移动终端厚度的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:

一种近场通信天线，包括至少一个天线单元，所述天线单元包括通信线圈和永磁体，所述通信线圈围绕所述永磁体设置；所述通信线圈设置于移动终端中功能线圈所处的容置腔室内，所述容置腔室为所述功能线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室，且所述功能线圈与所述通信线圈互不接触。

其中，所述通信线圈设置在所述功能线圈所处的电路板上。

其中，所述通信线圈与所述功能线圈围绕同一永磁体设置，或所述通信线圈与所述功能线圈各自围绕一永磁体设置。

其中，所述通信线圈与所述功能线圈围绕同一永磁体设置时，所述通信线圈设置在所述功能线圈外部。

其中，所述功能线圈包括听筒线圈，所述听筒线圈与所述通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述听筒线圈与所述功能线圈各自围绕一永磁体设置。

其中，所述功能线圈包括听筒线圈，所述听筒线圈与所述通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述听筒线圈与所述功能线圈各自围绕一永磁体设置。

其中，移动终端后盖为非金属材料时，所述功能线圈包括喇叭线圈，所述喇叭线圈与所述通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述喇叭线圈与所述通信线圈各自围绕一永磁体设置。

其中，移动终端后盖为非金属材料时，包括第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元包括第一通信线圈，所述第二天线单元包括第二通信线圈，所述功能线圈包括喇叭线圈和听筒线圈；所述喇叭线圈与所述第一通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述喇叭线圈与所述第一通信线圈各自围绕一永磁体设置；所述听筒线圈与所述第二通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述听筒线圈与所述第二通信线圈围绕同一永磁体设置。

本发明还提供了一种移动终端，包括如上所述的近场通信天线，所述移动终端用于通过近场通信天线与近场通信信号发生器进行通信。

其中，所述近场通信天线包括至少两个天线单元，所述移动终端还包括选择开关，所述选择开关用于根据各天线单元的近场通信信号强度，从所述至少两个天线单元中选择一个与所述近场通信信号发生器进行通信。

本发明还提供了一种近场通信天线设置方法，包括：

确定功能线圈的容置腔室位置，所述容置腔室为所述功能线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室；

判断所述容置腔室的剩余空间是否满足通信线圈设置要求；

若所述容置腔室的剩余空间满足通信线圈设置要求，则将近场通信天线的至少一个天线单元的通信线圈设置在所述容置腔室内，且所述通信线圈与所述功能线圈互不接触。

本发明提供的移动终端、近场通信天线及设置方法，包括至少一个天线单元，天线单元包括通信线圈和永磁体，所述通信线圈围绕所述永磁体设置；通信线圈设置于移动终端中功能线圈所处的容置腔室内，该容置腔室为功能线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室，且功能线圈与通信线圈互不接触。通过本发明提供的方案，将通信线圈设置在功能线圈的容置腔室位置，二者互不影响，各自工作，使得近场通信天线不用额外占用移动终端空间，从而有效地减少移动终端厚度。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的近场通信天线结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的天线单元结构示意图；

图3A为本发明实施例一提供的通信线圈与功能线圈在容置腔室中的安装示意图；

图3B为本发明实施例一提供的通信线圈与功能线圈在容置腔室中的另一安装示意图；

图3C为本发明实施例一提供的通信线圈与功能线圈在电路板上的安装示意图；

图4A为本发明实施例一提供的通信线圈与功能线圈的位置关系示意图；

图4B为本发明实施例一提供的通信线圈与功能线圈的另一位置关系示意图；

图4C为本发明实施例一提供的通信线圈与功能线圈的又一位置关系示意图；

图5为本发明实施例三提供的移动终端与近场通信信号发生器的通信过程示意图；

图6为本发明实施例三提供的移动终端结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的近场通信天线设置方法流程图。

具体实施方式

应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中描述的移动终端可以包括智能手机、笔记本电脑、PAD(平板电脑)等终端，下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

NFC天线是一种短距高频的无线电技术，在13.56MHZ频率运行于20厘米距离内。NFC天线发出的信息通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式进行传递，因此，NFC线圈为线圈型结构，通过该结构产生所需的电磁场，并通过永磁体增强磁场强度实现通信。

基于NFC天线原理，本实施例提供一种近场通信天线，请参见图1，图1为本实施例提供的近场通信天线结构示意图，该近场通信天线包括n个天线单元，n为正整数。天线单元主要由线圈和永磁体组成，永磁体用来增强磁场强度，线圈的匝数、线圈直径等参数对磁场强度均产生影响。具体请参见图2，图2为本实施例提供的天线单元结构示意图，该天线单元包括通信线圈21和永磁体22，通信线圈21围绕永磁体22设置，从而实现近场通信功能。当然，通信线圈21的数量本实施例不做限定，可依据实际需求进行设置。通信线圈21包括NFC线圈，下文将以NFC线圈为例对本发明进行解释。

进一步的，NFC线圈设置于移动终端中功能线圈所处的容置腔室内，该容置腔室是功能线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室。功能线圈设置在移动终端的电路板上，电路板与移动终端本体形成一个容置腔室，功能线圈处于该容置腔室中，为保证移动终端厚度不会额外增加，将NFC线圈设置在该容置腔室中，与功能线圈共用一个腔室，同时，NFC线圈与功能线圈互不接触，从而保证二者互不影响，各自工作。通过将NFC线圈与功能线圈共用容置腔室，使得移动终端无需额外为NFC线圈设置安装空间，在节省占用空间的同时，有效的减少降低移动终端厚度。需明白，功能线圈同样围绕一永磁体设置，该永磁体可以是NFC线圈围绕的永磁体，也可以是功能线圈单独围绕的永磁体，也即NFC线圈与功能线圈可围绕同一永磁体设置，也可各自围绕一永磁体设置。

下面将结合图3A、图3B以及图3C三个附图对功能线圈与NFC线圈在容置腔室中的安装位置作出详细说明。

请参见图3A，图3A为本实施例提供的NFC线圈与功能线圈在容置腔室中的安装示意图。图中，NFC线圈4与功能线圈3均安装在电路板1上，即NFC线圈设置在功能线圈所处的电路板上，且二者处于容置腔室5中。该容置腔室是电路板1与移动终端本体2之间的缝隙形成的腔室，也是移动终端为功能线圈3设置的安装空间，在容置腔室5剩余空间足够的情况下，将NFC线圈4设置在该容置腔室5中。剩余空间是指除去功能线圈3在容置腔室5占用的空间外的空间。此外，NFC线圈4的大小需适应容置腔室5，优选地，在该腔室中留有一定的间隙以保证NFC线圈4不会因为外力挤压影响使用功能。通过本实施方式，能有效的利用移动终端中其他线圈的剩余空间设置NFC线圈4，尽可能的减少空间占用，且功能线圈3与NFC线圈4独立设置，能够较大程度上减少二者的接触，避免通信时相互影响。

请参见图3B，图3B为本实施例提供的NFC线圈与功能线圈在容置腔室中的另一安装示意图。图中，功能线圈3设置在电路板1上，NFC线圈4设置在移动终端本体2上。功能线圈3与NFC线圈4对立设置，且二者共用同一容置腔室5。当然，也可错开设置，最大程度的保证二者互不接触。相较于图3A中的安装方式，本实施例在将功能线圈3和NFC线圈完成错开的情况下，更能保证二者互不接触。

请参见图3C，图3C为本实施例提供的NFC线圈与功能线圈在电路板上的安装示意图。图中，功能线圈3、NFC线圈4以及永磁体6均设置在容置腔室中，功能线圈3与NFC线圈4围绕同一永磁体6设置，且功能线圈3和NFC线圈4设置电路板1上，功能线圈3围绕永磁体6设置，NFC线圈4围绕功能线圈3设置，或者功能线圈3围绕NFC线圈4设置(图中未示出)。若功能线圈3设置在移动终端本体，则NFC线圈4同样设置在移动终端本体，以保证二者可围绕同一永磁体设置。本实施例方式相较于前两者(即图3A和如3B)，最大程度的减少占用空间，较小移动终端厚度。

前述图3A和图3B中，功能线圈3与NFC线圈4各自围绕一永磁体(图中未示出)设置；图3C中二者围绕同一永磁体6设置。

进一步的，功能线圈3与NFC线圈4相互围绕同一永磁体设置时，较优地，功能线圈3为中心线圈，NFC线圈4为外围线圈。下面将以图4A、图4B以及图4C对功能线圈3与NFC线圈4的位置关系做出详细说明。

请参见图4A，图4A为本实施例提供的NFC线圈与功能线圈的位置关系示意图。图中，NFC线圈4围绕功能线圈3设置，功能线圈3围绕永磁体6设置，相应的，NFC线圈4也围绕永磁体6设置。

请参见图4B，图4B为本实施例提供的NFC线圈与功能线圈的另一位置关系示意图。图中，功能线圈3围绕NFC线圈4设置，NFC线圈4围绕永磁体6设置，相应的，功能线圈3也围绕永磁体6设置。

请参见图4C，图4C为本实施例提供的NFC线圈与功能线圈的又一位置关系示意图。图中，功能线圈3围绕永磁体6设置，NFC线圈4围绕永磁体6’设置，也即功能线圈3与NFC线圈4单独围绕永磁体设置。

前述图4A、图4B以及图4C中，图4A为较优选的实施方式，一方面，NFC线圈4对应的NFC天线主要用来发射电磁波，且其工作频率较高(通常为13.56MHZ)，对磁场强度的要求较高，因此，将功能线圈3设置在NFC线圈4内部，使得NFC线圈4的磁通量大于功能线圈3的磁通量以保证NFC天线的正常通信。同时，需明白，本实施例中示出的功能线圈3与NFC线圈4的形状包括但不限于前述图3、图4中形状，在保证磁通量差异不大或者不变的情况下，也可采用其他形状，本实施例对此不做限定。

通本实施例提供的方案，将NFC线圈与功能线圈结合，在保证二者各自工作、互不干扰的情况下，也可有效地减小移动终端的厚度。

实施例二

本实施例以实施例一为基础，对本发明保护的近场通信天线做进一步的说明。场景如下：移动终端为手机，手机中设有喇叭、听筒以及NFC天线，喇叭中包括喇叭线圈和永磁体，听筒中包括听筒线圈和永磁体，NFC线圈中包括NFC线圈和永磁体，功能线圈包括喇叭线圈和/或听筒线圈，通信线圈包括NFC线圈。各线圈间的结合方式具体如下：

一种实施方式中，功能线圈包括听筒线圈，通信线圈包括NFC线圈，NFC线圈设置在听筒线圈所处的容置腔室中，与听筒线圈共用同一空间，且听筒线圈与NFC线圈互不接触。其中，容置腔室为听筒线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室。NFC线圈与听筒线圈围绕同一永磁体设置，或听筒线圈与NFC线圈各自围绕一永磁体设置。由于听筒通常设置在手机正面，没有金属阻挡，因此，NFC天线设置在听筒所处的位置，一方面有效地减少手机厚度，另一方面不会因为手机后盖为金属材料而影响NFC功能的正常使用。当需要使用时，只需将听筒靠近NFC信号发生器即可实现通信。进一步的，听筒的工作频率为20HZ-20KHZ，也即人耳的听力范围，NFC天线的工作频率为13.56MHZ，其较高的工作频率产生的声音人耳无法听到，因此，将NFC线圈和听筒线圈结合不会影响各自的正常工作。在使用NFC功能时，也可通过听筒接听电话、接听语音信息等。

另一种实施方式中，功能线圈包括喇叭线圈，通信线圈包括NFC线圈，NFC线圈设置在喇叭线圈所处的容置腔室中，与喇叭线圈共用同一空间，且喇叭线圈与NFC线圈互不接触。其中，容置腔室为喇叭线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室。NFC线圈与喇叭线圈围绕同一永磁体设置，或喇叭线圈与NFC线圈各自围绕一永磁体设置。由于喇叭通常设置在手机背面或者底部，若背面为金属材料，将NFC线圈与喇叭线圈结合会阻碍NFC天线的正常工作，因此，当NFC线圈与喇叭线圈结合时，手机后盖为非金属材料，以保证NFC功能的正常使用，当需要使用时，只需将喇叭靠近NFC信号发生器即可实现通信。进一步的，喇叭的工作频率与听筒类似，为20HZ-20KHZ，同样将二者结合不会影响导各自的正常工作。在使用NFC功能时，也可通过喇叭播放音乐以及接听电话、语音信息等。

再一实施方式中，功能线圈包括喇叭线圈和听筒线圈，NFC天线包括两个天线单元，分别为第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元包括第一NFC线圈，第二天线单元包括第二NFC线圈，第一NFC线圈设置在喇叭线圈所处的容置腔室中，与喇叭线圈共用同一空间，且二者互不接触，其中，容置腔室为喇叭线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室；第二NFC线圈设置在听筒线圈所处的容置腔室中，与听筒线圈共用同一空间，且二者互不接触，其中，容置腔室为听筒线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室。喇叭线圈与第一NFC线圈围绕同一永磁体设置或各自围绕一永磁体设置，听筒线圈与第二NFC线圈围绕同一永磁体设置或各自围绕一永磁体设置。由于喇叭线圈和听筒线圈均与NFC线圈结合，因此，在手机后盖为非属材料的情况下，将手机靠近NFC信号发生器，可分别通过喇叭、听筒的NFC天线进行通信，优选地，可根据各天线单元的信号强度选择一个实现通信，使用户获得更好的体验；在手机后盖为金属材料的情况下，用户可将听筒靠近NFC信号发生器进行通信，从而避免因为后盖为金属材料而无法正常使用NFC功能的情况出现。同时，也节省了空间，有效地减少了手机厚度。

实施例三

请参见图5，图5为本实施例提供的移动终端与NFC信号发生器(也即近场通信信号发生器)通信示意图。图中，移动终端包括至少一个前述NFC天线，移动终端通过NFC天线51与NFC信号发生器7进行近距离无线通信，实现NFC支付功能等。

进一步的，NFC天线包括至少两个天线单元时，移动终端还包括选择开关，该选择开关用于根据各天线单元的NFC信号强度，从至少两个天线单元中选择一个与NFC信号发生器进行近距离无线通信。

具体的，请参见图6，图6为本实施例提供的移动终端结构示意图。图中，移动终端包括NFC天线61以及选择开关62，NFC天线61的相关分析，请参见实施例一中的相关说明，这里不再赘述。NFC天线61包括天线单元611和天线单元612，天线单元611包括NFC线圈、喇叭线圈以及永磁体(图未示出)，天线单元612包括NFC线圈、听筒线圈以及永磁体(图未示出)；选择开关62用于从天线单元611和天线单元612中选择一个信号强度较强的单元与NFC信号发生器7进行近距离无线通信。

当NFC天线包括至少两个天线单元时，通过本实施例提供的移动终端，在减小移动终端厚度的情况下，有效的解决金属后盖移动终端无法使用NFC功能的问题，使得移动终端正面、烦闷使用NFC功能都能够获得最好的通信质量。

实施例四

本实施或了提供了一种近场通信天线设置方法，具体请参见图7，其具体设置步骤如下：

S71，确定功能线圈的容置腔室位置。

具体的，功能线圈包括喇叭线圈和/或听筒线圈。当功能线圈包括喇叭线圈时，容置腔室为喇叭线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室；当功能线圈包括听筒线圈时，容置腔室为听筒线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室。喇叭线圈的容置腔室通常设置在移动终端背部或底部，听筒线圈的容置腔室通常设置在移动终端正面。

S72，判断所述容置腔室的剩余空间是否满足通信线圈设置要求，若满足设置要求，则执行步骤S73，若不满足设置要求，则结束。

具体的，通信线圈即为NFC线圈，容置腔室的剩余空间是指除去NFC线圈在容置腔室占用的空间外的空间，设置要求是指剩余空间足够NFC线圈安装，优选地，在该腔室中留有一定的间隙以保证NFC线圈不会因为较小的外力挤压影响使用功能。

S73，将近场通信天线的至少一个天线单元的通信线圈设置在容置腔室内。

具体的，当NFC天线包括一个天线单元时，将该天线单元的NFC线圈设置在功能线圈所处的容置腔室中，功能线圈包括喇叭线圈、听筒线圈，处于同一容置腔室的NFC线圈和喇叭线圈、听筒线圈互不接触。当NFC天线包括两个或两个以上的天线单元时，将至少两个天线单元的NFC线圈设置在个喇叭或听筒所处的容置腔室中。对于NFC线圈与听筒线圈、以及NFC线圈与喇叭线圈的设置关系，具体如下：

NFC线圈与听筒线圈围绕同一永磁体设置，或听筒线圈与NFC线圈各自围绕一永磁体设置；NFC线圈与喇叭线圈围绕同一永磁体设置，或喇叭线圈与NFC线圈各自围绕一永磁体设置；NFC线圈包括第一NFC线圈和第二NFC线圈，喇叭线圈与第一NFC线圈围绕同一永磁体设置或各自围绕一永磁体设置，听筒线圈与第二NFC线圈围绕同一永磁体设置或各自围绕一永磁体设置。

进一步的，NFC线圈围绕听筒线圈设置，听筒线圈围绕永磁体设置；或者，听筒线圈围绕NFC线圈设置，NFC线圈围绕永磁体设置；或者，NFC线圈单独围绕永磁体设置，听筒线圈单独围绕永磁体设置。

当移动终端后盖为金属材料时，NFC线圈仅与听筒线圈结合；当移动终端后盖为非金属材料时，NFC线圈和分别与听筒线圈和喇叭线圈结合，使得移动终端无论正面、背面使用NFC功能时都能获得最好的通信质量；或者NFC线圈仅与喇叭线圈结合，或者仅与听筒线圈结合。

通过本实施例提供的近场通信天线设置方法，将NFC天线与功能线圈结合，有效地减少移动终端厚度，同时，通过与听筒结合，有效地解决了金属后盖移动终端无法使用NFC功能的问题。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种近场通信天线，其特征在于，包括至少一个天线单元，所述天线单元包括通信线圈和永磁体，所述通信线圈围绕所述永磁体设置；所述通信线圈设置于移动终端中功能线圈所处的容置腔室内，所述容置腔室为所述功能线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室，且所述功能线圈与所述通信线圈互不接触。

2.如权利要求1所述的近场通信天线，其特征在于，所述通信线圈设置在所述功能线圈所处的电路板上。

3.如权利要求1或2所述的近场通信天线，其特征在于，所述通信线圈与所述功能线圈围绕同一永磁体设置，或所述通信线圈与所述功能线圈各自围绕一永磁体设置。

4.如权利要求3所述的近场通信天线，其特征在于，所述通信线圈与所述功能线圈围绕同一永磁体设置时，所述通信线圈设置在所述功能线圈外部。

5.如权利要求4所述的近场通信天线，其特征在于，所述功能线圈包括听筒线圈，所述听筒线圈与所述通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述听筒线圈与所述功能线圈各自围绕一永磁体设置。

6.如权利要求4所述的近场通信天线，其特征在于，所述移动终端后盖为非金属材料，所述功能线圈包括喇叭线圈，所述喇叭线圈与所述通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述喇叭线圈与所述通信线圈各自围绕一永磁体设置。

7.如权利要求4所述的近场通信天线，其特征在于，所述移动终端后盖为非金属材料，所述近场通信天线包括两个天线单元，分别为第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元包括第一通信线圈，所述第二天线单元包括第二通信线圈，所述功能线圈包括喇叭线圈和听筒线圈；所述喇叭线圈与所述第一通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述喇叭线圈与所述第一通信线圈各自围绕一永磁体设置；所述听筒线圈与所述第二通信线圈围绕同一永磁体设置，或所述听筒线圈与所述第二通信线圈各自围绕一永磁体设置。

8.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的近场通信天线，所述移动终端用于通过所述近场通信天线与近场通信信号发生器进行通信。

9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述近场通信天线包括至少两个天线单元，所述移动终端还包括选择开关，所述选择开关用于根据各天线单元的近场通信信号强度，从所述至少两个天线单元中选择一个与所述近场通信信号发生器进行通信。

10.一种近场通信天线设置方法，其特征在于，包括：

确定功能线圈的容置腔室位置，所述容置腔室为所述功能线圈的电路板与移动终端本体之间的缝隙形成的腔室；

判断所述容置腔室的剩余空间是否满足通信线圈设置要求；

若所述容置腔室的剩余空间满足通信线圈设置要求，则将近场通信天线的至少一个天线单元的通信线圈设置在所述容置腔室内，且所述通信线圈与所述功能线圈互不接触。