CN106887708A - Nfc天线及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种NFC天线及移动终端，所述NFC天线设置有线圈绕线方向相反的第一NFC天线分支和第二NFC天线分支，所述第一NFC天线分支设置在所述第一终端金属后壳上，所述第二NFC天线分支设置在所述第二终端非金属后壳上，并在第一终端金属后壳上设置第一开孔，将第一NFC天线分支环绕设置在所述第一开孔周围，使第一开孔周围产生的磁场方向与第二NFC天线分支的磁场方向相同，进而对第二NFC天线分支产生的磁场起到正向叠加，从而提升了NFC天线的感应距离，减弱了第一终端金属后壳对NFC天线磁场的屏蔽，解决了需要在终端后壳上开缝的问题。

Description

NFC天线及移动终端

技术领域

本发明实施例涉及天线技术应用领域，尤其涉及一种NFC天线及移动终端。

背景技术

在移动终端普遍应用的今天，带金属后壳的移动终端越来越多，天线是移动终端中用于收发信号的装置，近距离无线通讯(英文：Near Field Communication，简称：NFC)天线可以实现移动终端的近距离无线通信，目前通常将NFC天线内置于移动终端的金属壳体中。

在在先技术中，将NFC天线至于移动终端的金属后壳内部时，金属后壳会将NFC天线的磁场屏蔽，且产生于NFC天线包括的NFC线圈电流相反的涡流，该涡流产生的磁场会将NFC天线的磁场抵消。目前解决上述问题的方法通常是在移动终端的金属后壳上开孔，并从孔的一边开缝到金属后壳边缘或另一个孔。

在实现本发明的过程中，发明人发现在先技术至少存在以下问题：

在先技术中为了降低金属后壳对天线磁场的屏蔽，需要在金属后壳上开缝，影响移动终端的外观美观。

发明内容

本发明提供一种NFC天线及移动终端，以解决现有技术中需要在金属后壳上开缝的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种设置在一移动终端上的NFC天线，所述NFC天线包括：

NFC天线主体和终端后壳，

所述NFC天线主体包括：第一NFC天线分支和第二NFC天线分支，所述第二NFC天线分支设置在所述第一NFC天线分支的一侧，所述第一NFC天线分支的一端与所述第二NFC天线分支的一端连接；

所述第一NFC天线分支和所述第二NFC天线分支的线圈绕线方向相反；

所述终端后壳包括：第一终端金属后壳，所述第一NFC天线分支设置在所述第一终端金属后壳上；

所述第一终端金属后壳上设置有第一开孔，所述第一NFC天线分支环绕设置在所述第一开孔周围。

根据本发明的第二方面，提供了一种移动终端，所述移动终端包括：NFC天线。

本发明实施例提供的一种NFC天线，该NFC天线通过设置线圈绕线方向相反的第一NFC天线分支和第二NFC天线分支，第一NFC天线分支设置在第一终端金属后壳上，第二NFC天线分支设置在第二终端非金属后壳上，并在第一终端金属后壳上设置第一开孔，使第一NFC天线分支环绕设置在所述第一开孔周围。其中第一NFC天线分支和第二NFC天线分支会产生不同方向的磁场，而第一开孔周围会产生与第一NFC天线分支方向相反，与第二NFC天线分支方向相同的磁场，进而对第二NFC天线分支产生的磁场起到正向叠加，从而提升了NFC天线的感应距离，减弱了金属后壳对NFC天线磁场的屏蔽，解决了需要在终端后壳上开缝的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种NFC天线结构图；

图2是本发明实施例提供的一种NFC天线电流方向示意图；

图3是本发明实施例提供的一种NFC天线的具体结构图；

图4是本发明实施例提供的一种NFC天线的具体结构图；

图5是本发明实施例提供的一种移动终端的结构示意图。

具体实施方式

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作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。

NFC近场通信技术是一种短距高频的无线电技术，可以在单一芯片上结合感应式读卡器、感应卡片和点对点的功能，在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。目前这项技术被广泛应用于电子支付、身份验证等领域，通常在移动终端上安装NFC天线，使移动终端可以具有NFC功能。

如图1所示，其示出了本发明实施例提供的一种NFC天线示意图，该NFC天线应用于移动终端，该NFC天线包括：

NFC天线主体10和终端后壳20，其中，NFC天线主体10包括：第一NFC天线分支101和第二NFC天线分支102，终端后壳20包括：第一终端金属后壳201，第一NFC天线分支101设置在第一终端金属后壳201上。

需要说明的是，移动终端通过设置终端后壳来覆盖移动终端的各个零部件，终端后壳可以由多个终端后壳模块组成，终端后壳包括的第一终端金属后壳是多个终端后壳模块中的一个模块，第一终端金属后壳的面积相较于其他后壳模块的面积更大，为了移动终端的外观需要，第一终端金属后壳通常采用金属材料制成。

第一终端金属后壳201上设置有第一开孔2011，第一NFC天线分支101环绕设置在第一开孔2011周围。

第一开孔的形状可以为圆形、矩形等形状，本发明实施例对此不做限定，在本发明实施例中，第一开孔优选采用矩形开孔，开孔的尺寸可以为5毫米×5毫米至20毫米×20毫米之间或5毫米×5毫米至10毫米×10毫米之间。该第一开孔可以为移动终端的摄像头模块、指纹模块或其他功能性模块留出安装位置，以实现移动终端的多功能化。

第二NFC天线分支102设置在第一NFC天线分支101的一侧，第一NFC天线分支101的一端与第二NFC天线分支102的一端连接，第一NFC天线分支101和第二NFC天线分支102的线圈绕线方向相反。

在本发明实施例中，第一NFC天线分支和第二NFC天线分支的线圈可以采用顺时针或逆时针的绕线方式，且绕线方向相反，即，当第一NFC天线分支绕线方向为顺时针时，第二NFC天线分支绕线方向为逆时针；当第一NFC天线分支绕线方向为逆时针时，第二NFC天线分支绕线方向为顺时针。本发明实施例对此不做限定。

例如，如图1所示，第一NFC天线分支101设置有首端A和末端B，采用逆时针的绕线方式，第二NFC天线分支102设置有首端C和末端D，采用顺时针的绕线方式，其中，第一NFC天线分支101的首端A和第二NFC天线分支102的末端D连接，第一NFC天线分支101的首端A以第一开孔2011的一个顶点为起点，逆时针环绕在第一开孔周围。

进一步的，如图1所示，终端后壳20还包括：第二终端非金属后壳202，第二NFC天线分支102设置在第二终端非金属后壳202上，第二终端非金属后壳202与第一终端金属后壳201连接。

在本发明实施例中，在NFC天线和终端后壳之间设置有印制电路板(英文：PrintedCircuit Board，简称：PCB)，NFC天线绕置与PCB的一侧，PCB的另一侧粘贴在终端后壳靠近电池的一侧，以防止当终端后壳为金属后壳时，与NFC天线直接接触造成短路。

在在先技术中，采用金属终端后壳会屏蔽NFC天线的磁场，并产生与NFC天线线圈的电流相反的涡流，该涡流产生的磁场会抵消NFC天线的磁场，削弱NFC天线的性能。

在本发明一个具体实施例中，第一NFC天线分支的缠绕方向为顺时针，第二NFC天线分支的缠绕方向为逆时针，如图2所示，第一NFC天线分支101设置在第一终端金属后壳201上，与第一NFC天线分支101绕线方向相反的第二NFC天线分支102设置在第二终端非金属后壳202上，使得第一NFC天线分支101产生的电流方向a与第二NFC天线分支102产生的电流方向b相反，进而当在第一终端金属后壳201设置第一开孔2011后，第一终端金属后壳201的第一开孔2011周围产生的电流方向c与第一终端金属后壳201内部第一NFC天线分支101的电流方向a相反，从移动终端外部看，该电流方向c的方向与第二NFC天线分支102电流方向b相同，所以第一开孔2011的电流产生的磁场对第二NFC天线分支102产生的磁场起到正向叠加，从而提升了NFC天线的感应距离，减弱了金属后壳对NFC天线磁场的屏蔽。

需要说明的是，为了保证第二NFC天线分支的正常使用，第二终端非金属后壳采用非金属材料制成，例如：工业塑料、玻璃等，以避免终端后壳屏蔽第二NFC天线分支的磁场。

综上所述，本发明实施例提供的一种NFC天线，该NFC天线通过设置线圈绕线方向相反的第一NFC天线分支和第二NFC天线分支，第一NFC天线分支设置在第一终端金属后壳上，第二NFC天线分支设置在第二终端非金属后壳上，并在第一终端金属后壳上设置第一开孔，使第一NFC天线分支环绕设置在所述第一开孔周围。其中第一NFC天线分支和第二NFC天线分支会产生不同方向的磁场，而第一开孔周围会产生与第一NFC天线分支方向相反，与第二NFC天线分支方向相同的磁场，进而对第二NFC天线分支产生的磁场起到正向叠加，从而提升了NFC天线的感应距离，减弱了金属后壳对NFC天线磁场的屏蔽，解决了需要在终端后壳上开缝的问题。

进一步的，如图3所示，NFC天线还包括：馈电端30，该馈电端30包括第一馈电端301和第二馈电端302，第一馈电端301与第一NFC天线分支101的末端B连接，所述第二馈电端302与第二NFC天线分支102的首端C连接。

在本发明实施例中，馈电端为NFC天线与天线馈线的连接点，天线馈线是连接NFC天线与收发信机之间的电信号能量传输线，NFC天线通过馈电端馈入电流至移动终端的主板，同于接收或发送信号，第一馈电端和第二馈电端分别与第一NFC天线分支和第二NFC天线分支连接，可以分别用于对第一NFC天线分支和第二NFC天线进行电流的输入和输出。

进一步的，如图3所示，NFC天线还包括：铁氧体40，铁氧体覆盖NFC天线主体10远离终端后壳20的一侧，即NFC天线主体10设置在铁氧体40和终端后壳20之间。

在本发明实施例中，铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物，可以降低金属材料对信号磁场的吸收，将铁氧体设置在NFC天线远离终端后壳的一侧可以屏蔽NFC天线向这一侧的磁场释放，并将磁场反射到另一侧，增强另一侧的磁场强度。同时铁氧体本身是一种高温烧结的铁氧体材料，可以通过增加磁场强度，有效增加感应距离。

例如，在实际应用中，移动终端的NFC功能通常可以应用在电子支付、身份验证领域，用户习惯于将移动终端背离屏幕的一面接触电子支付终端机或身份验证终端机，通过终端机接收移动终端NFC天线发送的信号来进行电子支付或身份验证，其具有高度自动化和简单便捷的有益效果。通常，NFC天线感应距离在几十厘米左右，所以，在NFC天线远离终端后壳的一侧设置铁氧体可以增强NFC天线向移动终端背离屏幕的一侧的磁场强度，有效增加了感应距离。

进一步的，如图3所示，第一NFC天线分支101的首端A与第二NFC天线分支102的末端D连接的部分为天线连接部AD，天线连接部AD被第二NFC天线分支102覆盖，需要天线连接部AD做绝缘处理。

具体的，为了使NFC天线的线圈排布满足NFC天线的最佳工作状态，可以将第一NFC天线分支和第二NFC天线分支连接的部分设置在第二NFC天线分支一侧，由第二NFC天线分支覆盖，为了使第二NFC天线分支正常工作，避免天线连接部与第二NFC天线分支接触造成短路，需要天线连接部做绝缘处理，可以在天线连接部的外表面涂覆绝缘材料。

可选的，如图4所示，NFC天线主体10还可以包括：第三NFC天线分支103，第三NFC天线分支103设置在第一终端金属后壳201上，第三NFC天线分支103设置在第一NFC天线分支101的另一侧，第三NFC天线分支103的一端与第一NFC天线分支101的另一端连接，第三NFC天线分支103与第二NFC天线分支102的线圈绕线方向相同。

第一终端金属后壳201上还可以设置有第二开孔2012，第三NFC天线分支103环绕设置在第二开孔2012周围。

在NFC天线工作过程中，第二开孔周围会产生的磁场方向与第三NFC天线分支产生的磁场方向相反，与第二NFC天线分支产生的磁场方向相同，进一步对第三NFC天线分支产生的磁场起到正向叠加，从而提升了NFC天线的感应距离，减弱了金属后壳对NFC天线磁场的屏蔽。

需要说明的是，本发明实施例还可以根据实际需要，继续设置新的后壳开孔和NFC天线分支，其设置方式可参考第三NFC天线分支和第二开孔，新的后壳开孔和NFC天线分支的数量可以根据实际需求进行设置，本发明实施例对此不做限定。

在本发明实施例中，第二开孔的作用与第一开孔的作用一致，其形状可以为圆形、矩形等形状，本发明实施例对此不做限定，该第二开孔可以为移动终端的摄像头模块、指纹模块或其他功能性模块留出安装位置，以实现移动终端的多功能化。

进一步的，为了移动终端外观的美观和移动终端功能性的考虑，可以对第一开孔和第二开孔进行填充处理，具体处理的方式有以下两个方面：

第一方面，在第一开孔和第二开孔内部可以设置有填充物，该填充物为非金属材料。

具体的，若移动终端不需要在终端后壳上设置其他功能性模块，则可以对终端后壳包括的第一开孔和第二开孔做填充处理，该填充物为非金属材料，避免屏蔽NFC天线的磁场。

第二方面，第一开孔和第二开孔内部设置有功能模块，该功能模块可以为指纹识别模块或摄像头模块或闪光灯模块。

在实际应用中，移动终端通常可以增加摄像和指纹识别功能，因此，可以充分利用第一开孔和第二开孔的位置，将这些功能所涉及的功能模块设置在第一开孔和第二开孔内，该功能模块可以为指纹识别模块、摄像头模块、闪光灯模块或其他功能性模块，本发明实施例对此不做限定。

本发明实施例提供一种移动终端，该移动终端可以为智能手机、电脑、多媒体播放器、电子阅读器、可穿戴式设备等。其中，该移动终端可以包括：本公开实施例中任一所述的天线，例如，该天线可以为图1所示的天线。

综上所述，本发明实施例提供的一种NFC天线，该NFC天线通过设置线圈绕线方向相反的第一NFC天线分支和第二NFC天线分支，第一NFC天线分支设置在第一终端金属后壳上，第二NFC天线分支设置在第二终端非金属后壳上，并在第一终端金属后壳上设置第一开孔，使第一NFC天线分支环绕设置在所述第一开孔周围。其中第一NFC天线分支和第二NFC天线分支会产生不同方向的磁场，而第一开孔周围会产生与第一NFC天线分支方向相反，与第二NFC天线分支方向相同的磁场，进而对第二NFC天线分支产生的磁场起到正向叠加，从而提升了NFC天线的感应距离，减弱了金属后壳对NFC天线磁场的屏蔽，解决了需要在终端后壳上开缝的问题。

图5是本发明另一个实施例的移动终端的结构示意图。具体地，图5中的移动终端500可以为手机、平板电脑、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、或车载电脑等。

图5中的移动终端500包括射频(RadioFrequency，RF)电路510、存储器520、输入单元530、显示单元540、处理器560、音频电路570、WiFi(WirelessFidelity)模块580和电源590。

其中，输入单元530可用于接收用户输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端500的用户设置以及功能控制有关的信号输入。具体地，本发明实施例中，该输入单元530可以包括触控面板531。触控面板531，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板531上的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板531可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给该处理器560，并能接收处理器560发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板531。除了触控面板531，输入单元530还可以包括其他输入设备532，其他输入设备532可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

其中，显示单元540可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及移动终端500的各种菜单界面。显示单元540可包括显示面板541，可选的，可以采用LCD或有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)等形式来配置显示面板541。

应注意，触控面板531可以覆盖显示面板541，形成触摸显示屏，当该触摸显示屏检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器560以确定触摸事件的类型，随后处理器560根据触摸事件的类型在触摸显示屏上提供相应的视觉输出。

触摸显示屏包括应用程序界面显示区及常用控件显示区。该应用程序界面显示区及该常用控件显示区的排列方式并不限定，可以为上下排列、左右排列等可以区分两个显示区的排列方式。该应用程序界面显示区可以用于显示应用程序的界面。每一个界面可以包含至少一个应用程序的图标和/或widget桌面控件等界面元素。该应用程序界面显示区也可以为不包含任何内容的空界面。该常用控件显示区用于显示使用率较高的控件，例如，设置按钮、界面编号、滚动条、电话本图标等应用程序图标等。

其中处理器560是移动终端500的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在第一存储器521内的软件程序和/或模块，以及调用存储在第二存储器522内的数据，执行移动终端500的各种功能和处理数据，从而对移动终端500进行整体监控。可选的，处理器560可包括一个或多个处理单元。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种NFC天线，其特征在于，所述NFC天线包括：

NFC天线主体和终端后壳，

所述NFC天线主体包括：第一NFC天线分支和第二NFC天线分支，所述第二NFC天线分支设置在所述第一NFC天线分支的一侧，所述第一NFC天线分支的一端与所述第二NFC天线分支的一端连接；

所述第一NFC天线分支和所述第二NFC天线分支的线圈绕线方向相反；

所述终端后壳包括：第一终端金属后壳，所述第一NFC天线分支设置在所述第一终端金属后壳上；

所述第一终端金属后壳上设置有第一开孔，所述第一NFC天线分支环绕设置在所述第一开孔周围。

2.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，所述终端后壳还包括：

第二终端非金属后壳，所述第二NFC天线分支设置在所述第二终端非金属后壳上，所述第二终端非金属后壳与所述第一终端金属后壳连接。

3.根据权利要求2所述的NFC天线，其特征在于，所述NFC天线主体还包括：

第三NFC天线分支，所述第三NFC天线分支设置在所述第一终端金属后壳上；

所述第三NFC天线分支设置在所述第一NFC天线分支的另一侧，所述第三NFC天线分支的一端与所述第一NFC天线分支的另一端连接；

所述第三NFC天线分支与所述第一NFC天线分支的线圈绕线方向相同；

所述第一终端金属后壳上设置有所述第二开孔，所述第三NFC天线分支环绕设置在所述第二开孔周围。

4.根据权利要求3所述的NFC天线，其特征在于，所述第一开孔和第二开孔内部均设置有功能模块，所述功能模块为指纹识别模块或摄像头模块或闪光灯模块。

5.根据权利要求3所述的NFC天线，其特征在于，所述第一开孔和第二开孔内部均设置有填充物，所述填充物为非金属材料。

6.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，所述第一NFC天线分支与所述第二NFC天线分支连接，且被所述第二NFC天线分支覆盖的部分为天线连接部，所述天线连接部做绝缘处理。

7.根据权利要求1至6任一项所述的NFC天线，其特征在于，还包括：

铁氧体，所述铁氧体覆盖所述NFC天线主体背离所述终端后壳的一侧。

8.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，还包括：

馈电端，所述馈电端包括第一馈电端和第二馈电端，所述第一馈电端与所述第一NFC天线分支的另一端连接，所述第二馈电端与所述第二NFC天线分支的另一端连接。

9.一种移动终端，其特征在于，包括：权利要求1至8任一所述的NFC天线。