CN106887676A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备，用于提供一种新的天线，能够增强NFC天线的性能。该电子设备包括主体和金属壳体，其中，主体包括多个不同功能的天线的处理电路；金属壳体至少包括两个金属部分；其中，第一金属部分作为为多个不同功能的天线共用的辐射体；其中，在第一金属部分上的设置了第一馈电点、第二馈电点及第一接地点，第一接地点位于第一馈电点和第二馈电点之间；第一接地点与主体的地连接；且在NFC天线使能状态时，第一金属部分位于第一馈电点和第一接地点之间形成第一磁场以及第一金属部分位于第二馈电点和第一接地点之间形成第二磁场，且第一磁场与第二磁场方向相同，以使得第一个金属部分作为近距离无线通信技术NFC天线的辐射体。

Description

一种电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种电子设备。

背景技术

近两年，用于支付功能的近距离无线通信技术(Near Field Communication，NFC)逐步应用到手机上。NFC是由非接触式射频识别及互联网技术整合而来的，装载在手机内部的NFC天线利用磁场耦合与装载了线圈的读卡器进行通信。

然而目前，多数厂家是选择采用金属壳作为手机的背盖，以防止手机因无法承受外力而变形。这就带来一个问题，如果手机采用了全封闭的金属壳体，由于金属材料会屏蔽磁场，金属壳体就会屏蔽NFC天线所产生的磁场，这将降低NFC天线的性能，对NFC天线的正常工作产生影响。

发明内容

本发明实施例提供一种电子设备，在该电子设备中设置一种新的NFC天线，这种NFC天线的性能较好。

本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备，包括：

主体，包括多个不同功能的天线的处理电路；

金属壳体，所述金属壳体至少包括两个金属部分；其中，第一金属部分作为天线的辐射体，所述第一金属部分为所述多个不同功能的天线共用的辐射体；

其中，在所述第一金属部分上的设置了第一馈电点、第二馈电点及第一接地点，所述第一接地点位于所述第一馈电点和所述第二馈电点之间；所述第一接地点与所述主体的地连接；且在NFC天线处于使能状态时，所述第一金属部分位于所述第一馈电点和所述第一接地点之间形成第一磁场以及所述第一金属部分位于所述第二馈电点和所述第一接地点之间形成第二磁场，且所述第一磁场与所述第二磁场方向相同，以使得所述第一金属部分作为近距离无线通信技术NFC天线的辐射体。

可选的，所述第一馈电点与所述第二馈电点设置于所述第一金属壳长度方向的两端。

可选的，所述主体中设置了NFC电路；其中，所述NFC电路与所述第一馈电点及所述第二馈电点连接，使得所述第一金属部分位于所述第一馈电点和所述第一接地点之间的部分以及所述第一金属部分位于所述第二馈电点和所述第一接地点之间的部分共同形成所述NFC天线。

可选的，所述主体中还设置了无线保真Wi-Fi电路，在所述第一金属部分上还设置了第三馈电点，所述Wi-Fi电路与所述第三馈电点连接，使得所述第一金属部分位于所述第三馈电点和所述第一接地点之间的部分还形成Wi-Fi天线。

可选的，所述主体中还设置了全球定位系统GPS电路，在所述第一金属部分上还设置了第四馈电点，所述GPS电路与所述第四馈电点连接，使得所述第一金属部分位于所述第四馈电点和所述第一接地点之间的部分还形成GPS天线。

可选的，所述主体中还设置了分集电路，在所述第一金属部分上还设置了第五馈电点，所述分集电路与所述第五馈电点连接，使得所述第一金属部分位于所述第五馈电点和所述第一接地点之间的部分还形成分集天线。

可选的，所述金属壳体还包括包覆在所述主体外侧的第二金属部分，所述第一金属部分和所述第二金属部分将所述主体包覆在内；所述第二金属部分设置了第二接地点，所述第二接地点与所述主体的地连接；

其中，所述第一金属部分与所述第二金属部分之间具有缝隙，在所述缝隙中填充了非导电材料，所述非导电材料用于阻断所述第一金属部分和所述第二金属部分形成的涡流回路。

本发明实施例提供的电子设备采用金属壳体的一部分形成天线，由于直接采用金属壳体的一部分作为天线，且金属壳体是裸露的，不会被其他部件覆盖，因此不会影响天线信号，从而达到增强天线的性能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的现有技术中的电子设备的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的天线的一种结构示意图；

图3是本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图；

图4是本发明实施例提供的电子设备中天线产生磁场的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例中，电子设备可以是便携式移动终端，如手机、平板电脑(PDA)、穿戴式设备等，当然本发明实施例中的电子设备的类型不限于此。

请参见图1，介绍现有技术中的一种电子设备，以手机为例。图1中包括金属壳体101和NFC天线102，NFC天线102设置在手机内部，金属壳体101作为手机的背盖覆盖在NFC天线102上，NFC天线可以通过线圈的方式实现，图1以NFC天线是线圈为例，由于NFC天线被金属壳体101所覆盖，因此实际上是不可见的，图1以虚线的方式进行示意。

现有技术中，由于NFC天线102产生的磁场会在金属壳体101内形成涡流，而涡流的磁场方向和NFC天线102产生的磁场的方向相反，这样就会减弱NFC天线10形成的磁场，即金属壳体101能够屏蔽NFC天线102所产生的磁场，所以就会降低NFC天线102的性能，影响手机的通信距离，相应地，手机支付功能可能无法正常使用。

为此可以通过在覆盖NFC天线102上的金属壳体101的部分开缝，一般是沿着手机的摄像头开缝。开缝后，当NFC天线102产生的电流耦合到金属壳体101上时，由于金属壳体101上存在缝隙，那么该电流在金属壳体101上就形不成闭合的电流，也就是金属壳体101产生的涡流就会断了，此时，NFC天线102所产生的磁场可以通过该摄像头附近的孔出来，这样金属壳体101也就不会屏蔽NFC所产生的磁场。但是这种方式在金属壳体101上必须要有一个一定面积的孔，影响手机的外观。且这种方式需要在手机上设置NFC天线102，而NFC天线102有一定的厚度，也不利于目前手机趋于薄型化的发展。

鉴于此，请参见图2，本发明实施例提供一种天线，该天线包括金属壳201，图2以金属壳201是长方形为例。金属壳201上设置了第一馈电点202、第二馈电点203及第一接地点204，其中，第一接地点204位于第一馈电点202和第二馈电点203之间，第一接地点204接地。如图2所示，第一馈电点202和第二馈电点203可以分别设置于金属壳201长度方向的两端。

金属壳201位于第一馈电点202和第一接地点204之间的部分若流经电流，电流产生磁场就可以形成一种天线，同样地，第二馈电点203和接地点之间的部分也可以形成一种天线，或者第一馈电点202和第一接地点204之间的部分以及金属壳201位于第二馈电点203和第一接地点204之间的部分可以共同形成天线。由于直接采用金属壳体作为天线，且金属壳体可以充当其他设备的外壳，即是裸露的，不会被其他部件覆盖，因此不会影响天线信号，从而达到增强天线的性能的目的。

其中，该天线可以应用在电子设备中，因此下面再提供一种电子设备，下面的电子设备包括图2中的天线。

请参见图3，本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括主体301、金属壳体302，金属壳体302包覆在主体301的外侧。其中，金属壳体302至少包括两个金属部分，图3以金属壳体302包括两个金属部分为例，分别是第一金属部分303和第二金属部分304。其中，第一金属部分303可以作为天线的辐射体，对应地为图2中的天线。由于主体301被金属壳体302包覆，因此是不可见的，图3中以虚线进行示意。

第二金属部分304设置了第二接地点305，第二接地点305与主体301的地连接，这样第一金属部分303和第二金属部分304就连接起来了。本发明实施例中，第一金属部分303与第二金属部分304之间可以设置缝隙306，在该缝隙306中可以填充非导电材料。其中，非导电材料用于阻断第一金属部分303和第二金属部分304形成的涡流回路，可以减小干扰磁场，增强第一金属部分303所形成的天线的性能。图3中，以虚线的方式示意非导电材料。

本发明实施例中，主体301可以包括多个功能的天线的处理电路，对应地第一金属部分303可以为多个不同功能的天线共用的辐射体。在可能的实施方式中，主体301可以包括NFC电路，使得第一金属部分303为NFC天线的辐射体；或者可以包括无线保真(WirelessFidelity，Wi-Fi)电路，使得第一金属部分303为Wi-Fi天线的辐射体；或者可以包括全球定位系统(Global Positioning System，GPS)电路，使得第一金属部分303为GPS天线的辐射体；或者可以包括分集电路，使得第一金属部分303为分集天线的辐射体，当然本发明实施例中，天线的处理电路不限于以上几种，下面结合附图对这几种天线的实现进行详细的说明。

当主体301中包括NFC电路时，NFC电路与第一馈电点202及第二馈电点203连接，使得第一金属部分303位于第一馈电点202和第一接地点204之间的部分以及第一金属部分303位于第二馈电点203和第一接地点204之间的部分共同形成NFC天线。

请参见图4，图4为NFC天线所产生的磁场的示意图，为了更好地理解，下面结合图4介绍本发明实施例提供的技术方案。

所以NFC电路的两路输出可以分别连接第一馈电点202和第二馈电点203。天线用来通信，自然是天线所产生的磁场越强越好，对于NFC天线来说，由于NFC天线信号是差分信号，所以NFC电路提供的其中的一路输出信号为“+”，另一路信号为“-”，那么第一接地点204可以设置在第一馈电点202和第二馈电点203之间。

此时，如图4所示，NFC电路提供的其中的一路输出信号为“+”，且这路输出与第一馈电点202连接，那么在NFC天线处于使能状态时，第一金属部分303位于第一馈电点202和第一接地点204之间的部分可以流经电流，所流经的电流的方向如图4中箭头方向所示，该金属部分就可以形成第一磁场，图4以“XXX”来进行示意。同样地，NFC电路提供的另一路输出信号为“-”，且这路输出与第二馈电点203连接，那么在NFC天线处于使能状态时，第一金属部分303位于第二馈电点203和第一接地点204的部分也可以流经电流，所流经的电流的方向图4中箭头方向所示，此时该金属部分就可以形成第二磁场，图4以“XXX”来进行示意。需要说明的是，图4所示意的仅是第一金属部分303所形成的NFC天线所产生的磁场，并不代表NFC天线的实际形状。

这样，第一个金属部分303位于第一馈电点202和第一接地点204之间的部分以及位于第二馈电点203和第一接地点204的部分可以共同作为NFC天线的辐射体。而正是由于第一接地点204位于第一馈电点202和第二馈电点之间，因此，第一个金属部分303位于第一馈电点202和第一接地点204之间的部分流经的电流的方向与第一个金属部分303位于第二馈电点203和第一接地点204之间的部分流经的电流的方向一致，那么第一磁场和第二磁场的方向就相同。而NFC天线所产生的磁场是第一磁场和第二磁场之和，由于第一磁场与第二磁场方向相同，那么NFC天线所产生的磁场是增强的，第一接地点204设置在第一馈电点202和第二馈电点203之间，可以避免第一磁场和第二磁场的方向相反，即二者可以相抵消，从而导致NFC天线所产生的磁场较弱，不利于通信。

当主体301中包括Wi-Fi电路时，在第一金属部分303上还设置了第三馈电点，Wi-Fi电路的输出可以与第三馈电点连接，使得第一金属部分303位于第三馈电点和第一接地点204之间的部分形成Wi-Fi天线。至于第三馈电点在第一金属部分303上的具体位置可以根据Wi-Fi天线所需要满足的频段来设置。其中，第三馈电点可能是第一馈电点202，也可能是第二馈电点203，即Wi-Fi电路的输出也可能与第一馈电点202或第二馈电点203连接，使得第一金属部分303位于第一馈电点202和第一接地点204之间的部分或者第二馈电点203和第一接地点204之间的部分形成Wi-Fi天线。Wi-Fi电路的输出连接在第三馈电点，在Wi-Fi电路使能时，第一金属部分303中的一部分就可以形成Wi-Fi天线，实现与NFC天线的复用。

当主体301中包括GPS电路时，在第一金属部分303上还设置了第三馈电点，GPS电路的输出可以与第四馈电点连接，使得第一金属部分303位于第四馈电点和第一接地点204之间的部分形成GPS天线。至于第四馈电点在第一金属部分303上的具体位置也可以根据GPS天线所需要满足的工作频段来设置。其中，第四馈电点可能是第一馈电点202，也可能是第二馈电点203。即GPS电路的输出也可能与第一馈电点202或第二馈电点203连接，使得第一金属部分303位于第一馈电点202和第一接地点204之间的部分或者第二馈电点203和第一接地点204之间的部分形成GPS天线。GPS电路的输出连接在第三馈电点，在GPS电路使能时，第一金属部分303中的一部分就可以形成GPS天线，实现与NFC天线复用的目的。

由于GPS天线的工作频段和Wi-Fi天线的工作频段相近，因此，为了在第一金属部分303设置不必要的馈电点，第四馈电点与第三馈电点可以是同一个馈电点。同样的馈电点，第一金属部分303中的一部分所形成的天线的尺寸是确定的，所形成的天线的工作频段也一致。以第三馈电点和第四馈电点是同一个馈电点为例，GPS电路的输出和Wi-Fi电路的输出都与该馈电点，如第三馈电点连接，即在GPS电路使能时，第一金属部分303位于第三馈电点与第一接地点204之间的部分可以形成GPS天线。在Wi-Fi电路使能时，该第一金属部分303位于第三馈电点与第一接地点204之间的部分可以形成Wi-Fi天线，实现与NFC天线复用的目的。

当主体301中包括分集电路，在第一金属部分303上还设置了第五馈电点，分集电路可以与第五馈电点连接，使得第一金属部分303位于第五馈电点和第一接地点204之间的部分还形成分集天线。至于第五馈电点在第一金属部分303上的具体位置也可以根据分集天线所需要满足的工作频段来设置。其中，第五馈电点可能是第一馈电点202，也可能是第二馈电点203。即分集电路的输出也可能与第一馈电点202或第二馈电点203连接，使得第一金属部分303位于第一馈电点202和第一接地点204之间的部分或者第二馈电点203和第一接地点204之间的部分形成分集天线，实现与NFC天线复用的目的。

综上可以看出，第一金属部分303可以实现NFC天线、Wi-Fi天线、GPS天线、分集天线复用。若Wi-Fi天线与GPS天线共用，在这种情况下，如图4所示，若Wi-Fi电路或GPS电路所连接的馈电点设置在第一接地点204的左边，以第一馈电点202为例，那么分集电路的输出所连接的馈电点可以设置在第一接地点204的右边，如第二馈电点203。这是由于第一接地点204位于第一馈电点202和第二馈电点203之间，这样第一馈电点202和第一接地点204形成的天线的辐射区截止到第一接地点204，同样地，第二馈电点203和第一接地点204形成的天线的辐射区也截止到第一接地点204，两个辐射区域互不影响，因此，两个馈电点可以分别设置在第一接地点204的两端，即第一接地点204设置在第一馈电点202和第二馈电点203之间可以起到隔离的作用。第一接地点204的位置可以根据与第一馈电点202和第二馈电点203的具体位置调整，以达到较好的隔离作用。

当然本发明实施例中，第一金属部分303所能够形成的天线不限于上述提到的几种。由于不同的天线对应不同的工作频段，而天线的工作频段又与天线的尺寸相关，本发明实施例中，天线的尺寸与第一馈电点202及第二馈电点203设置的位置相关。因此，第一馈电点202及第二馈电点203设置的位置可以根据电子设备所需要的天线的工作频段来确定。

本发明实施例中，电子设备可以截取自身的金属壳体的一部分形成天线，且通过设置多种不同的天线电路，实现不同的天线功能，不需要另外设置电子设备的天线，不仅可以实现天线复用的目的，也利于电子设备向薄型化的方向发展。由于直接采用金属壳体作为天线，且金属壳体作为电子设备的外壳，即是裸露的，不会被其他部件覆盖，因此不会影响天线信号，从而达到增强天线的性能的目的。

现有技术中的手机NFC天线都需要线圈增加手机厚度，同时，如果是金属壳体还需要在金属壳体上要有一个一定面积的孔径。即，金属壳体下方放置一个线圈，现有技术中NFC天线的处于工作状态时，该线圈产生的电流会耦合到金属壳体上，但由于金属壳体(由于金属壳体上开缝)形成不了闭合的电流，所以不会屏蔽该线圈产生的磁场。本申请的实施例直接利用金属壳体(当然也需要有缝隙，缝隙将壳体分成至少两部分)的上部分壳体(即，第一金属部分)本身作为NFC天线的辐射体，不再设置线圈。在所述NFC天线处于使能状态时上部分金属壳体位于第一馈电点和第一接地点之间形成第一磁场以及上部分金属壳体位于第二馈电点和第一接地点之间形成第二磁场，且第一磁场与第二磁场方向相同，以使得上部分金属壳体作为近距离无线通信技术NFC天线的辐射体。本申请的另外的实施例的上部分金属壳体除了作为NFC天线的辐射体以外还充当其他天线的辐射体(例如，WIFI&GPS&Diversity天线)，在其他不同的天线处于工作状态时，该上部分金属壳体的馈电点不同。换言之，该实施例的上部分金属壳体为不同天线所复用。进一步减少电子设备(例如，手机)的内部空间以及厚度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种电子设备，包括：

主体，包括多个不同功能的天线的处理电路；

金属壳体，所述金属壳体至少包括两个金属部分；其中，第一金属部分作为天线的辐射体，所述第一金属部分为所述多个不同功能的天线共用的辐射体；

其中，在所述第一金属部分上设置了第一馈电点、第二馈电点及第一接地点，所述第一接地点位于所述第一馈电点和所述第二馈电点之间；所述第一接地点与所述主体的地连接；且在NFC天线处于使能状态时，所述第一金属部分位于所述第一馈电点和所述第一接地点之间形成第一磁场以及所述第一金属部分位于所述第二馈电点和所述第一接地点之间形成第二磁场，且所述第一磁场与所述第二磁场方向相同，以使得所述第一金属部分作为近距离无线通信技术NFC天线的辐射体。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一馈电点与所述第二馈电点设置于所述第一金属壳长度方向的两端。

3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述主体中设置了NFC电路；其中，所述NFC电路与所述第一馈电点及所述第二馈电点连接，使得所述第一金属部分位于所述第一馈电点和所述第一接地点之间的部分以及所述第一金属部分位于所述第二馈电点和所述第一接地点之间的部分共同形成所述NFC天线。

4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述主体中还设置了无线保真Wi-Fi电路，在所述第一金属部分上还设置了第三馈电点，所述Wi-Fi电路与所述第三馈电点连接，使得所述第一金属部分位于所述第三馈电点和所述第一接地点之间的部分还形成Wi-Fi天线。

5.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述主体中还设置了全球定位系统GPS电路，在所述第一金属部分上还设置了第四馈电点，所述GPS电路与所述第四馈电点连接，使得所述第一金属部分位于所述第四馈电点和所述第一接地点之间的部分还形成GPS天线。

6.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述主体中还设置了分集电路，在所述第一金属部分上还设置了第五馈电点，所述分集电路与所述第五馈电点连接，使得所述第一金属部分位于所述第五馈电点和所述第一接地点之间的部分还形成分集天线。

7.如权利要求1-6任一所述的电子设备，其特征在于，所述金属壳体还包括包覆在所述主体外侧的第二金属部分，所述第一金属部分和所述第二金属部分将所述主体包覆在内；所述第二金属部分设置了第二接地点，所述第二接地点与所述主体的地连接；

其中，所述第一金属部分与所述第二金属部分之间具有缝隙，在所述缝隙中填充了非导电材料，所述非导电材料用于阻断所述第一金属部分和所述第二金属部分形成的涡流回路。