CN108701890A - 一种nfc天线及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种NFC天线及终端设备，所述NFC天线包括：NFC信号源、N个NFC天线线圈和N‑1个移相模块，其中，N≥2，且为整数；N个所述NFC天线线圈有序设置，且相邻两个所述NFC天线线圈之间连接有一个所述移相模块；所述NFC信号源连接到所述N个NFC天线线圈中的任意一个的馈电点上。通过采用移相模块，将N个NFC天线线圈连接，且保持N个NFC天线线圈的电流方向一致，形成N个天线线圈的电流闭环回路，电流闭环回路的扩大相应扩大了NFC天线的有效刷卡面积，提升用户使用终端设备NFC功能的体验效果。

Description

一种NFC天线及终端设备
技术领域
本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种NFC天线及终端设备。
背景技术
随着移动支付及短距离通信(Near Field Communication,NFC)应用的发展，越来越多的终端设备具备NFC功能(例如，智能手机)。NFC是由非接触式射频识别及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。具有NFC功能的终端设备可作为机场登机验证、大厦的门禁钥匙、交通一卡通和支付卡等。
在终端设备小型化的背景下，NFC天线架构空间正在被压缩，必然影响NFC刷卡的面积，NFC刷卡面积受限，导致用户使用终端设备NFC功能的体验效果差。
发明内容
本发明实施例提供了一种NFC天线及终端设备，用以解决NFC刷卡面积受限，导致用户使用终端设备NFC功能的体验效果差的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种NFC天线，包括：NFC信号源、N个NFC天线线圈和N-1个移相模块，其中，N≥2，且为整数；N个所述NFC天线线圈有序设置，且相邻两个所述NFC天线线圈之间连接有一个所述移相模块；所述NFC信号源连接到所述N个NFC天线线圈中的任意一个的馈电点上。
在一个可能的设计中，所述移相模块包括：移相器或移相电路。
在一个可能的设计中，N个所述NFC天线线圈分别设置有线圈接地点，所述线圈接地点与主板的接地点连接，且在所述线圈接地点与所述主板的接地点之间还设置有滤波器。
在一个可能的设计中，所述滤波器包括：带通滤波器或带阻滤波器。
在一个可能的设计中，在所述NFC天线线圈与所述移相模块之间还设置有匹配电路。
在一个可能的设计中，所述NFC天线线圈至少为以下之一：金属边框和支架组合。
第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括上述第一方面所述的NFC天线。
本发明实施例提供的NFC天线，通过采用移相模块，将N个NFC天线线圈连接，且保持N个NFC天线线圈的电流方向一致，形成N个天线线圈的电流闭环回路，电流闭环回路的扩大相应扩大了NFC天线的有效刷卡面积，提升用户使用终端设备NFC功能的体验效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种NFC天线的结构示意图；
图2本发明实施例提供的一种NFC天线的拓扑图；
图3本发明实施例提供的一种NFC天线的拓扑图；
图4为本发明实施例提供的一种RC移相电路的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种匹配电路的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种NFC天线，应用于终端设备，在本发明实施例中，终端设备可以是，但不限于：智能手机、平板电脑等设备。本发明实施例提供的NFC天线包括：NFC信号源、N个NFC天线线圈和N-1个移相模块，其中，N≥2，且为整数；N个NFC天线线圈按照架构有序设置，且相邻两个NFC天线线圈之间连接有一个移相模块；NFC信号源连接到N个NFC天线线圈中的任意一个NFC天线线圈的馈电点上。通过多天线的思想，扩大了NFC天线的有效刷卡面积，提升用户使用终端设备NFC功能的体验效果。
图1为本发明实施例提供的一种NFC天线的结构示意图，如图1所示，将以NFC天线包括2个NFC天线线圈为例进行介绍，该NFC天线包括：NFC信号源、2个NFC天线线圈(ANT1和ANT2)和1个移相模块，下面将以NFC天线包括2个NFC天线线圈和1个移相模块为例进行介绍，本实施例的NFC天线具体包括：
2个NFC天线线圈有序设置，且相邻2个NFC天线线圈之间连接有1个移相模块；每个NFC天线线圈上设置有一个圈接地点和一个馈电点，NFC信号源连接到2个NFC天线线圈中的任意一个NFC天线线圈的馈电点上。
在本发明实施例中，NFC天线线圈可根据终端设备的架构进行设置(如根据终端设备天线的形式进行设置)，且在本实施例中NFC天线线圈是顺次连接，因此需要设置两个NFC天线线圈的顺序(每个NFC天线线圈之间为单向连接)，如NFC天线线圈为2个、3个、4个等，当有3个NFC天线线圈(ANT1、ANT2和ANT3)，ANT1、ANT2和ANT3单向连接，且ANT1和ANT2之间连接1个移相模块，ANT2和ANT3之间连接1个移相模块。
可选的，作为本发明的一个实施例，移相模块包括：移相器或移相电路，移相模块可以使2个NFC天线线圈中的电流方向一致，即ANT1和ANT2形成串联的闭环电流回路。
例如，图2本发明实施例提供的一种NFC天线的拓扑图，如图2所示，ANT1和ANT2按照架构有序设置，在ANT1和ANT2相邻处设置有移相模块A，ANT1和ANT2通过移相模块A建立连接关系，在ANT1、ANT2和移相模块A的接触点处电流发生偏移，在ANT1的下半线圈的接触点处，移相模块A将ANT1和移相模块A处的电流进行相位偏移处理，以使ANT1的电流流入ANT2中，且保持ANT1和ANT2中的电流方向一致；在ANT2的上半线圈的接触点处，移相模块A将ANT2和移相模块A处的电流进行相位偏移处理，以使ANT2的电流流入ANT1中，且保持ANT1和ANT2中的电流方向一致，由此，将现有技术中一个天线线圈的电流闭环回路扩展为两个天线线圈的电流闭环回路，电流闭环回路的扩大相应扩大了NFC天线的有效刷卡面积，提升用户使用终端设备NFC功能的体验效果。
在本实施例中，NFC天线线圈的个数还可为多个，图3为本发明实施例提供的另一种NFC天线的拓扑图，该NFC天线包括3个NFC天线线圈(ANT1、ANT2和ANT3)和2个移相模块，ANT1和ANT2之间连接1个移相模块，ANT2和ANT3之间连接1个移相模块；在ANT1和ANT2的连接处，通过移相模块的作用，将ANT1中的电流在与ANT2的连接处进行相位偏移处理，以使ANT1的电流流入ANT2中，且保持ANT1和ANT2中的电流方向一致；在ANT2和ANT3的连接处，通过移相模块的作用，将ANT2中的电流在与ANT3的连接处进行相位偏移处理，以使ANT2的电流流入ANT3中，且保持ANT2和ANT3中的电流方向一致，对应的，ANT3的电流流入ANT2，以及ANT3的电流流入ANT1，进行ANT1、ANT2和ANT3形成一电流闭环回路，将现有技术中一个天线线圈的电流闭环回路扩展为三个天线线圈的电流闭环回路，电流闭环回路的扩大相应扩大了NFC天线的有效刷卡面积，提升用户使用终端设备NFC功能的体验效果。
图4为本发明实施例中移相电路的一种示例，如图4所示，移相电路可以是：RC移相电路，该RC移相电路具体包括：串联电路和并位电容组成RC移相电路，ANT1连接RC移相电路的输入端U，ANT2连接RC移相电路的输出端Ui，ANT1的电流经RC移相电路实现电流的相位偏转，流向ANT2中。
在本发明实施例中，移相电路除RC移相电路外，还可以是其它形式的具有电流相位偏移的电路，对此，本实施例不作具体限定。
需要说明的是，移相模块的作用在于使NFC天线线圈的电流实现偏转，如当NFC天线线圈为2个时，电流相位的偏转角度为180°，又如，当NFC天线线圈为3个时，可根据3个NFC天线线圈有序设置的位置进行电流相位的偏转角度设置，在图3中ANT1在与ANT2连接处的电流相位的偏转角度为90°，ANT2在与ANT3连接处的电流相位的偏转角度为180°，因此，对于电流相位的偏转角度可根据NFC天线的架构进行设定，对此，本实施例不作具体限定。
可选的，作为本发明的一个实施例，2个NFC天线线圈分别设置有线圈接地点，线圈接地点与主板的接地点连接，且在线圈接地点与主板的接地点之间还设置有滤波器。
可选的，作为本发明的一个实施例，滤波器包括：带通滤波器或带阻滤波器。
通过将NFC天线线圈的线圈接地点与主板区域接地点连接，并在此之间设置带通或带阻(NFC工作频段)滤波器实现引导电流在主板区域回流路径，移相器或移相电路在设计过程有低通效应，及在NFC工作频段是带通移向，对于高频500MHz以上是带阻；主板区域接地点通过带通或带阻滤波器，引导NFC电流回流路径，保证NFC信号在传输过程中不会失真。
可选的，作为本发明的一个实施例，在所述NFC天线线圈与所述移相模块之间还设置有匹配电路。
例如，图5示出了一种匹配电路的示意图，该匹配电路包括输入端U和输出端Ui,在图1所示的NFC天线中，ANT1的馈电点连接该匹配电路的输入端U，输出端Ui连接NFC信号源；ANT2的馈电点连接该匹配电路的输入端U，输出端Ui连接移相模块，由此，实现NFC线圈与芯片之间的阻抗匹配。
可选的，作为本发明的一个实施例，NFC天线线圈可以为以下之一：金属边框和支架组合。
例如，当终端设备包括金属边框时，NFC天线线圈可以采用金属边框设计；NFC天线线圈还可以采用金属边框和支架的组合设计，例如，支架可以采用激光成型工艺(Laser-Direct-structuring，LDS)或者柔性电路工艺(Flexible Printed Circuit，FPC)；NFC天线线圈还可以通过金属边框、LDS工艺和FPC工艺互相转接实现。
本发明实施例还提供一种终端设备，包括上述的NFC天线。
本实施例的终端设备可以是但不限于：智能手机、平板电脑等设备，当该终端设备为金属架构时，NFC天线可采用金属边框实现，或采用金属边框与支架组合的形式实现；当该终端设备为非金属架构时，NFC天线可采用支架组合的形式实现。需要说明的是，在终端设备中该NFC天线可单独设置，也可与其它通讯天线共用，对此，本实施例不作具体限定。
终端设备可以通过NFC天线实现NFC功能，例如作为机场登机验证、大厦的门禁钥匙、交通一卡通和支付卡等，增加NFC天线线圈的电流闭环回路面积，扩大了NFC天线的有效刷卡面积，提升用户使用终端设备NFC功能的体验效果。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
以上所述，仅为本发明实施例较佳的具体实施方式，但本发明实施例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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种NFC天线，其特征在于，包括：
NFC信号源、N个NFC天线线圈和N-1个移相模块，其中，N≥2，且为整数；
N个所述NFC天线线圈有序设置，且相邻两个所述NFC天线线圈之间连接有一个所述移相模块；
所述NFC信号源连接到所述N个NFC天线线圈中的任意一个的馈电点上。
2.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，所述移相模块包括：移相器或移相电路。
3.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，N个所述NFC天线线圈分别设置有线圈接地点，所述线圈接地点与主板的接地点连接，且在所述线圈接地点与所述主板的接地点之间还设置有滤波器。
4.根据权利要求3所述的NFC天线，其特征在于，所述滤波器包括：带通滤波器或带阻滤波器。
5.根据权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，在所述NFC天线线圈与所述移相模块之间还设置有匹配电路。
6.根据权利要求1-5任一项所述的NFC天线，其特征在于，所述NFC天线线圈至少为以下之一：金属边框和支架组合。
7.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的NFC天线。
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