CN108566234B - 一种电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子设备，包括：第一线圈和近距离无线通信NFC芯片；所述第一线圈位于所述电子设备的净空区，且所述第一线圈的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；所述NFC芯片，与所述第一线圈连通，用于接收和发射NFC信号。

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)逐步应用到用户设备上。NFC是由非接触式射频识别及互联网技术整合而来的，装载在用户设备内部的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用户设备背盖处添加NFC天线，第一个问题是若用户设备的外壳为金属壳，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；另外，在背盖增加NFC天线，导致用户设备厚度增加，影响用户的使用体验。
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。
本发明实施例提供一种电子设备，包括：第一线圈和近距离无线通信NFC芯片；
所述第一线圈位于所述电子设备的净空区，且所述第一线圈的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
所述NFC芯片，与所述第一线圈连通，用于接收和发射NFC信号。
一种可能的实现方式，所述第一线圈的一端与所述NFC芯片电连接，所述第一线圈的另一端接地。
一种可能的实现方式，所述电子设备还包括第一天线及第一天线芯片；所述第一天线上包括第一馈电点及第一接地点；所述第一馈电点与所述第一天线芯片电连接；
所述第一线圈的一端与所述NFC芯片电连接，所述第一线圈的另一端连接所述第一馈电点。
一种可能的实现方式，所述电子设备还包括位于所述第一线圈与所述NFC芯片之间的第一滤波电路；
所述第一滤波电路，用于滤除非NFC频段的信号。
一种可能的实现方式，所述电子设备还包括第二线圈；
所述第二线圈位于所述净空区，且所述第二线圈的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
所述第二线圈的一端与所述NFC芯片电连接，所述第二线圈的另一端接地。
一种可能的实现方式，所述电子设备还包括第三线圈，第二天线和第二天线芯片；
所述第三线圈位于所述第二天线附近的净空区，且所述第三线圈的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
所述第二天线上设置有第二馈电点及第二接地点；
所述第二线圈的一端与所述NFC芯片电连接，所述第二线圈的另一端连接所述第二馈电点。
一种可能的实现方式，所述NFC芯片同时连通所述第一线圈和所述第二线圈，用于接收和发射NFC信号。
一种可能的实现方式，所述电子设备还包括位于所述第二线圈与所述NFC芯片之间的第二滤波电路；
所述第二滤波电路，用于滤除非NFC频段的信号。
一种可能的实现方式，所述第一天线或所述第二天线为以下一种：无线高保真WiFi天线，全球定位系统GPS天线，分集天线。
一种可能的实现方式，所述第一线圈缠绕在所述电子设备的听筒附近的区域。
本发明实施例提供的电子设备将形成NFC天线的辐射单元的第一线圈设置于所述电子设备的净空区域，所述第一线圈位于天线的净空区，因此不会影响天线信号，并且所述第一线圈的绕线方向为所述电子设备的非厚度方向，因此，不会增加电子设备的厚度，在保证了NFC天线性能的同时，不影响用户的使用体验。
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为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，参阅图1所示，电子设备在进行NFC通信(如，NFC支付)时，当所述电子设备中包含的NFC终端读卡器，例如，磁感应线圈通过变化的电流时，电子设备的周围会产生感应磁场，根据法拉第电磁感应定律，感应磁场又能影响磁感应线圈上电流的变化，从而传递相应的信息。
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102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，影响用户设备的通信距离，相应地，用户设备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，一般是沿着用户设备的摄像头开缝。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产生的涡流就会中断，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，影响用户设备的外观。且这种方式需要在用户设备的外壳上设置NFC天线102，而NFC天线102有一定的厚度，也不利于目前电子设备趋于薄型化的发展。
如图2所示，本发明实施例提供一种电子设备，包括：第一线圈201和近距离无线通信NFC芯片202；图2以第一线圈201是长方形为例，其他形状的线圈在此不再赘述。
第一线圈201位于净空区，且第一线圈201的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
NFC芯片202，与第一线圈201连通，用于接收和发射NFC信号。
由于将第一线圈201位于所述电子设备的净空区，因此，不会被金属壳体等部件覆盖或屏蔽信号，因此不会影响所述第一线圈201的发射和接收的信号，并且第一线圈201的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向，因此，不影响电子设备的厚度，利于目前电子设备薄型化。
一种具体的实施例中，将第一线圈201设置在所述电子设备中的PCB内层，达到降低电子设备厚度的目的。
一种可能的实现方式，第一线圈201缠绕在所述电子设备的听筒附近的区域。当然，也可以设置在所述电子设备的净空区的其他位置，在此不做限定。
NFC芯片202与第一线圈201连通的方式可以有多种方式，第一线圈201的一端与所述NFC芯片202电连接，第一线圈201的另一端接地。用于将第一线圈201的谐振频率调整为预设的第一谐振频率，其中，所述第一谐振频率为进行NFC通信时所需的谐振频率；NFC芯片202，用于进行NFC通信。
NFC芯片202将接收到的数字信号转换为射频信号，并通过谐振频率为第一谐振频率的第一线圈201经过电磁感应传递出去，以及将通过第一线圈201接收到射频信号转换为数字信号，传回NFC芯片202，以实现NFC通信，完成NFC支付功能等。
一种可能的实现方式，第一线圈201上可以设置馈电点、及接地点，所述馈电点与NFC芯片202相连，所述接地点接地。所述馈电点与接地点在所述第一线圈201上的位置可以根据实际需要设置，用于将第一线圈201的谐振频率调整为预设的第一谐振频率，其中，所述第一谐振频率为进行NFC通信时所需的谐振频率；NFC芯片202，用于进行NFC通信。
在一种具体的实施过程中，第一线圈201可以设置电感元件，用于调节第一线圈201的磁通量，用于将第一线圈201的谐振频率调整为预设的第一谐振频率。
为提高信号强度，本发明实施例中，电子设备可以截取电子设备中的天线与NFC天线结合形成增强型天线，达到增大磁通量的目的，且可以通过设置多种不同的天线电路，实现不同的天线功能，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。
结合图2，如图3所示，本申请实施例提供一种电子设备的结构示意图，所述电子设备还可以包括第一天线301及第一天线芯片302；第一天线301上包括第一馈电点303及第一接地点304；第一馈电点303与第一天线芯片302电连接；第一线圈201的一端与NFC芯片202电连接，第一线圈201的另一端连接第一馈电点303。
本发明实施例中，第一天线芯片302可以包括至少一个功能的天线的处理电路，对应地第一天线301可以包括至少一个不同功能的天线辐射单元。在可能的实施方式中，第一天线芯片302可以包括无线保真(WirelessFidelity，Wi-Fi)电路，使得第一天线301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，使得第一天线301为GPS天线的辐射体；或者可以包括分集电路，使得第一天线301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。
由于不同的第一天线对应不同的工作频段，而第一天线的工作频段又与其尺寸相关，因此，第一馈电点303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。另外，为保证不影响不同功能的第一天线301与第一线圈201的同时工作，可以选择第一天线301的工作频段与NFC天线的工作频段不同。
具体的，若需要第一天线301与第一线圈201同时工作，一种可能的实现方式，所述电子设备还包括位于第一线圈201与NFC芯片202之间的第一滤波电路；所述第一滤波电路，用于滤除非NFC频段的信号。所述电子设备还可以包括NFC天线匹配电路，用于匹配第一线圈201作为NFC天线的信号，具体实施方式可以参见现有技术，在此不再赘述。
所述电子设备还包括位于第一天线301与第一天线芯片302之间的第二滤波电路；所述第二滤波电路，用于滤除非第一天线频段的信号。
在具体实施过程中，以第一线圈201接收射频信号为例，可以包括以下步骤：
步骤一、第一线圈201接收射频信号；
步骤二、所述第一滤波电路通过第一线圈201与NFC芯片202的连接，将所述射频信号中的NFC频段的信号传输至NFC芯片202；
所述第二滤波电路通过第一天线301与第一天线芯片302的连接，将所述射频信号中的第一天线频段的信号传输至第一天线芯片302；
步骤三、NFC芯片202根据获取的所述NFC频段的信号，对所述NFC频段的信号中的数据进行处理；
第一天线芯片302根据获取的所述第一天线频段的信号，对所述NFC频段的信号中的数据进行处理。
第一线圈201发射射频信号的过程，可以参考上述第一线圈201接收射频信号的过程，在此不再赘述。
为进一步提高NFC信号的质量，提高用户使用NFC功能的用户体验，可以在所述电子设备中设置多个NFC线圈，增加所述NFC信号的覆盖面积，进而提高了NFC的信号质量。进一步的，可以根据实际应用场景的需求，选择设置或启动的NFC线圈(例如，如图4所示，启动第一线圈201和第二线圈401；启动第一线圈201或第二线圈401中的任一个)。
结合图2，如图4所示，本申请实施例提供一种电子设备的结构示意图，所述电子设备还包括第二线圈401；
第二线圈401位于所述净空区，且第二线圈401的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
其中，为节约成本，第二线圈401对应的NFC芯片可以与第一线圈201对应的NFC芯片共用，即第二线圈401的一端与NFC芯片202电连接，第二线圈401的另一端接地。
在一种具体的实施过程中，第二线圈401的特性可以参考第一线圈201的设置，例如，第二线圈401可以设置电感元件，用于调节第二线圈401的磁通量，用于将第二线圈201的谐振频率调整为预设的第一谐振频率。第二线圈401与NFC芯片202之间可以包括所述第一滤波电路，以及所述NFC天线匹配电路。
结合图2，如图5所示，本申请实施例提供一种电子设备的结构示意图，所述电子设备还包括第三线圈501，第二天线511和第二天线芯片512；
第三线圈501位于所述第二天线511附近的净空区，且第三线圈501的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
第二天线511上设置有第二馈电点521及第二接地点522；
第三线圈501的一端与NFC芯片202电连接，第三线圈501的另一端连接第二馈电点521。
一种可能的实现方式，第三线圈501与NFC芯片202之间还包括所述第一滤波电路，所述第一滤波电路可以用于将第三线圈501接收的NFC频段的信号传输至NFC芯片202，或将NFC芯片202发射的信号通过第三线圈501发射出去。
一种可能的实现方式，第二天线511为以下一种：无线高保真WiFi天线，全球定位系统GPS天线，分集天线。具体可以参考第一天线301的实施方式，在此不再赘述。
在一个具体的实施例中，为提高NFC的信号覆盖范围和信号质量，一种可能的实现方式，NFC芯片202同时连通第一线圈201和第二线圈401，用于接收和发射NFC信号。
在具体实施过程中，以第一线圈201和第二线圈401同时接收射频信号为例，可以包括以下步骤：
步骤一、第一线圈201接收第一射频信号，第二线圈401接收第二射频信号；
步骤二、所述第一滤波电路通过第一线圈201与NFC芯片202的连接，将所述第一射频信号中的NFC频段的信号传输至NFC芯片202；
所述第一滤波电路通过第二线圈401与NFC芯片202的连接，将所述第二射频信号中的NFC频段的信号传输至NFC芯片202；
步骤三、NFC芯片202根据获取的所述NFC频段的所述第一射频信号和所述第二射频信号，对所述NFC频段的信号中的数据进行处理。
一种可能的实现方式，可以根据所述第一信号和所述第二信号按照信号质量进行筛选，确定所述电子设备接收的射频信号；
第一线圈201和第二线圈401发射射频信号的过程，可以参考上述第一线圈201接收射频信号的过程，在此不再赘述。
基于同样的发明构思，如图5所示，第一线圈201和第三线圈501发送射频信号和接收射频信号的过程，可以参考第一线圈201和第二线圈401发送射频信号和接收射频信号的过程，在此不再赘述。
在一种具体的实施例中，可以根据用户的使用习惯，确定优先选择的NFC线圈，以降低功耗，节约所述电子设备的电量，提高用户的使用体验。
本发明实施例提供的电子设备将形成NFC天线的辐射单元的第一线圈201设置于所述电子设备的净空区域，所述第一线圈201位于天线的净空区，因此不会影响天线信号，并且所述第一线圈201的绕线方向为所述电子设备的非厚度方向，因此，不会增加电子设备的厚度，在保证了NFC天线性能的同时，不影响用户的使用体验；另外，还可以与所述电子设备中的天线共用，以增强所述NFC天线的信号，或者通过增加线圈，例如，增加第二线圈401，第三线圈501的方式，增强所述NFC天线的信号，在不影响电子设备的其他功能的前提下，提高了用户的使用体验。
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。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例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，其特征在于，包括：第一线圈和近距离无线通信NFC芯片；
所述第一线圈还设置有电感元件，所述电感元件用于调节所述第一线圈的磁通量，将所述第一线圈的谐振频率调整为预设的第一谐振频率；
所述第一线圈位于所述电子设备的净空区，且所述第一线圈的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
所述NFC芯片，与所述第一线圈连通，用于接收和发射NFC信号；
所述第一线圈与所述NFC芯片之间还包括第一滤波电路，用于滤除非NFC频段的信号；
所述电子设备，还包括第二线圈；
所述第二线圈位于所述净空区，且所述第二线圈的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
所述第二线圈的一端与所述NFC芯片电连接，所述第二线圈的另一端接地；
所述电子设备，还包括第三线圈，第二天线和第二天线芯片；
所述第三线圈位于所述第二天线附近的净空区，且所述第三线圈的缠绕方向为所述电子设备的非厚度方向；
所述第二天线上设置有第二馈电点及第二接地点；
所述第三线圈的一端与所述NFC芯片电连接，所述第三线圈的另一端连接所述第二馈电点。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述第一线圈的一端与所述NFC芯片电连接，所述第一线圈的另一端接地。
3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括第一天线及第一天线芯片；所述第一天线上包括第一馈电点及第一接地点；所述第一馈电点与所述第一天线芯片电连接；
所述第一线圈的一端与所述NFC芯片电连接，所述第一线圈的另一端连接所述第一馈电点。
4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述NFC芯片同时连通所述第一线圈和所述第二线圈，用于接收和发射NFC信号。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，还包括位于所述第二线圈与所述NFC芯片之间的第二滤波电路；
所述第二滤波电路，用于滤除非NFC频段的信号。
6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线或所述第二天线为以下一种：无线高保真WiFi天线，全球定位系统GPS天线，分集天线。
7.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一线圈缠绕在所述电子设备的听筒附近的区域。
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