CN106848537A - 一种采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，包括：金属外壳以及设置在金属外壳内部下方的导磁材料；所述金属外壳上设有缝隙带，所述缝隙带包括两部分，一部分为设置在金属外壳内的闭合或不闭合的任意形状缝隙带，另一部分为连接任意形状缝隙带和金属外壳边缘的长条缝隙带，所述缝隙带带内填充有非导电材料。所述金属外壳接入匹配电路作为射频辐射体，所述金属外壳边缘接地。本发明通过在金属外壳表面的缝隙带实现金属外壳的天线功能，缝隙带内非导电材料实现了金属外壳的一体成型，避免再另外设计天线插件带来安装和配置方面的难题，减小了移动设备厚度和装配难度，完全消除了传统金属外壳对天线的屏蔽作用，性能优良。

Description

一种采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置。

背景技术

通过电磁场信号与外部设备进行通讯的RFID(射频身份识别)或NFC(近场通讯)技术已经渐渐普及。为了移动电子设备件或者移动电子设备与基础读卡设备间进行通讯，在各设备中，尤其是手持移动电子设备装载有通讯天线装置，并装配于移动设备外壳内部。

随着带金属后盖的移动通讯设备的流行，大幅度提高了移动电子设备的使用寿命及设备外壳的耐磨性，为客户提供了更好的使用体验。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，这给天线的设计带来了较大的难度。因为天线放在金属壳体内侧时，金属后壳上产生与天线电流完全相反的涡流的同时，金属外壳对电磁波还具有屏蔽作用，使得天线无法在金属后壳的外侧被检测到。全金属环境使得传统的近场通讯天线装置的读写性能变差。

现有的在金属外壳手机上设置天线的方法是将金属外壳的一部分替换成与金属外壳外观相近的非金属材料，并将天线全部设置在该部分非金属材料之下，防止天线信号被金属外壳完全屏蔽。这种做法本质上还是在非金属外壳下设置天线。这种方式实际上也将外壳分为了金属和非金属两部分，增加了制作工序。天线的形状和大小也分别受到金属和非金属部分的形状和大小的影响。此外，移动通讯设备的外壳内往往要设置一系列配套的隔绝信号干扰的部件，这样会挤压移动通讯设备的内部空间，增加移动通讯设备厚度，与移动通讯设备小型化趋势不符。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置。

本发明的技术方案如下：一种采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，包括：金属外壳以及设置在金属外壳内部下方的导磁材料；所述金属外壳上设有缝隙带，所述缝隙带有且仅有一端延伸至金属外壳边缘，所述金属外壳接入匹配电路作为射频辐射体。

进一步地，所述缝隙带包括两部分，一部分为设置在金属外壳内的闭合或不闭合的任意形状缝隙带，另一部分为连接任意形状缝隙带和金属外壳边缘的长条缝隙带，所述缝隙带的宽度为均匀或不均匀宽度。

进一步地，所述缝隙带各处的宽度为0-3mm之间，所述缝隙带的总长度大于10mm。

进一步地，所述金属外壳边缘接地。

进一步地，所述导磁材料为铁氧体或者吸波材料。

进一步地，所述缝隙带内填充有非导电材料。

采用上述方案，本发明的有益效果为：

1、本发明巧妙地将移动设备的金属外壳直接设计为天线，结构简洁实用，本发明通过在金属外壳表面的缝隙带实现天线功能，缝隙带内非导电材料实现了金属外壳的一体成型，避免再另外设计天线插件带来安装和配置方面的难题，减小了移动设备厚度和装配难度。

2、本发明提供的天线装置结构美观，制作工艺简单，性能优越，不占用移动设备的内部空间，且不会破坏移动设备内部结构的完整性，可大幅度提升结构工程师的设计空间，方便移动设备的设计布局。

3、相较于传统的方式而言，本发明将移动设备的金属外壳直接设计为天线，完全消除了传统金属外壳对天线的屏蔽作用，天线性能优良，是一种真正便捷且实用的实现带金属外壳终端设备的近场通信的天线装置。

附图说明

图1为本发明实施例一的俯视图；

图2为本发明实施例二的俯视图；

图3为本发明的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

参照图1至图3所示，本发明提供一种采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，包括：金属外壳1以及设置在金属外壳1内部下方的导磁材料4。导磁材料4下方为电子设备5。所述金属外壳上设有缝隙带，所述缝隙带有且仅有一端延伸至金属外壳边缘，所述金属外壳1接入匹配电路作为射频辐射体。为了保证金属外壳1作为近场通信辐射体不会对手机其他天线产生影响，可在金属外壳1边缘做接地处理。

其中，金属外壳1可由常见的铝加工或者金属电镀等方式制成。金属外壳1上设有缝隙带，且缝隙带有且仅有一端延伸至金属外壳1边缘。所述缝隙带可以为闭合或不闭合的任意形状缝隙带，缝隙带的宽度为均匀或不均匀宽度，可根据实际需求，个性设计。为了更好地实现本发明的天线功能，所述缝隙带各处的宽度最好设置在0-3mm之间，缝隙带总体长度之和最好大于10mm。

所述金属外壳1下方覆盖导磁材料4为铁氧体或者吸波材料。导磁材料4设置在金属外壳1与金属外壳1下方为电子设备5之间。覆盖导磁材料4的目的在于引导磁流，减弱金属对于磁路的影响，提高天线性能。

图1为本发明实施例一的俯视图。作为一种实施例，所述缝隙带包括设置在金属外壳内的四边形闭合缝隙带2，以及连接四边形闭合缝隙带2和金属外壳1边缘的长条缝隙带3。由于天线的近场接收信号的范围与天线的口径相关，在相同的近场信号情况下，口径越大，其接收距离越远。通过增加四边形闭合缝隙带2的有效长度或增加四边形闭合缝隙带2的缝隙宽度来增加天线口径，提高天线性能。在此前提下，所述四边形闭合缝隙带2中最外围四边形的长度不大于30mm，四边形的宽度不大于20mm，以避免对终端设备内部功能产生干扰。

连接四边形闭合缝隙带2和金属外壳1边缘的长条缝隙带3长度可根据实际需要，为任意长度。长条缝隙带3截断了四边形闭合缝隙带2外围的金属外壳1，使其不能形成闭合金属线圈，避免短路。此外，长条缝隙带3的缝隙宽度可以尽量减小，以保证方形图形的美观性。

缝隙内可填充非导电材料，保证金属外壳1在实现天线功能的前提下，保持一个整体形态，即不破环美观，又方便安装与加工。此处非导电材料可选测玻璃或树脂等材料对金属外壳1进行艺术造型，也可以选择与金属外壳1外观相近的非导电材料，以实现天线隐身的目的。

图2为本发明实施例二的俯视图。实施例二也包括金属外壳1以及设置在金属外壳1内部下方的导磁材料4。与实施例一不同在于，实施例二中的缝隙带为处处不闭合缝隙带，包括设置在金属外壳内不闭合的“匚”形缝隙带2’，以及连接“匚”形缝隙带2’端部与金属外壳边缘的长条缝隙带3’。“匚”形缝隙带2’和长条缝隙带3’在金属外壳1的边缘处将金属外壳截断，金属外壳1接入匹配电路作为射频辐射部。

同样的，本实施例二可以通过增大“匚”形缝隙带2’的有效长度或增加“匚”形缝隙带2’的缝隙宽度来增大线圈口径，提高天线性能。在此前提下，所述不闭合的“匚”形缝隙带2’所围成的最外围形状的横向长度不大于30mm，纵向宽度不大于20mm，以避免对终端设备内部功能产生干扰。连接不闭合的“匚”形缝隙带2’和金属外壳1边缘的长条缝隙带3’的长度可根据需要为任意长度。缝隙内可参照实施例一填充非导电材料。

综上所述，本发明通过在金属外壳表面的缝隙带实现金属外壳的天线功能，缝隙带内非导电材料实现了金属外壳的一体成型，避免再另外设计天线插件带来安装和配置方面的难题，减小了移动设备厚度和装配难度，完全消除了传统金属外壳对天线的屏蔽作用，性能优良，是一种真正便捷且实用的实现带金属外壳终端设备的近场通信的天线装置。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，其特征在于，包括：金属外壳以及设置在金属外壳内部下方的导磁材料；所述金属外壳上设有缝隙带，所述缝隙带有且仅有一端延伸至金属外壳边缘，所述金属外壳接入匹配电路作为射频辐射体。

2.根据权利要求1所述的采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，其特征在于，所述缝隙带包括两部分，一部分为设置在金属外壳内的闭合或不闭合的任意形状缝隙带，另一部分为连接任意形状缝隙带和金属外壳边缘的长条缝隙带，所述缝隙带的宽度为均匀或不均匀宽度。

3.根据权利要求1所述的采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，其特征在于，所述缝隙带各处的宽度为0-3mm之间，所述缝隙带的总长度大于10mm。

4.根据权利要求1所述的采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，其特征在于，所述金属外壳边缘可以接终端设备主板上的参考地。

5.根据权利要求1所述的采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，其特征在于，所述导磁材料为铁氧体或者吸波材料。

6.根据权利要求1所述的采用金属外壳终端设备的近场通信天线装置，其特征在于，所述缝隙带内填充有非导电材料。