CN110783686A - 一种移动终端 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种移动终端，包括NFC天线，NFC天线包括馈源，以及与馈源连接且并联的电感和电容，NFC天线还包括第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感和第四分布电感中的一个或多个，其中，第一分布电感位于馈源和电感之间，第二分布电感位于电感和第一接地点之间，第三分布电感位于馈源和电容之间，第四分布电感位于电容和第二接地点之间，电感包括集总电感以及与集总电感串联的一个金属段，该分布电感增加了NFC天线的环路面积，进而增加了磁通量，增加了耦合能量，从而提升NFC天线的性能。

Description

一种移动终端
技术领域
本申请涉及到通信的技术领域，尤其涉及到一种移动终端。
背景技术
目前随着智能终端(如手机、平板电脑)的快速发展，NFC功能也越来越普遍，NFC功能就是卡模拟模式(就是当做信用卡、公交卡等IC卡用)、读卡器模式及点对点模式(即终端和终端之间数据交互，类似于蓝牙)，所以开启NFC功能后，智能终端将面临很多IC卡和POS机，需要有较好的性能来兼容。而现有技术中的NFC天线中的电感采用金属边框用NFC天线的性能全靠分集共体部分(金属边框)，但是由于与其他天线分集方案的限制，导致共体的NFC的天线长度有限，从而造成NFC天线的性能较差。
发明内容
本申请提供了一种移动终端，用以提高移动终端内的NFC天线的性能。
第一方面，提供了一种移动终端，该移动终端包括NFC天线，该NFC天线包括馈源，以及与馈源连接且并联的电感和电容，该电感包括集总电感以及与该集总电感串联的一端金属边框。此外，该NFC天线还包括第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感和第四分布电感中的一个或多个，其中，所述第一分布电感位于所述馈源和所述电感之间，所述第二分布电感位于所述电感和第一接地点之间，所述第三分布电感位于所述馈源和所述电容之间，所述第四分布电感位于所述电容和第二接地点之间，所述电感包括集总电感以及与所述集总电感串联的一个第一金属段。从而通过分布电感增加了NFC天线的环路面积，进而增加了磁通量，增加了耦合能量，从而提升NFC天线的性能。
其中的第一分布电感、所述第二分布电感、所述第三分布电感、所述第四分布电感包括柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线或移动终端的一段金属边框。
此外，该移动终端还包括第一天线，所述第一天线包括第一辐射枝节和/或第二辐射枝节；该第一天线与NFC天线为共体天线。其中，所述移动终端还包括金属边框，所述金属边框至少包括第二金属段和第三金属段；所述第二金属段为所述第一天线的第一辐射枝节；所述第三金属段为所述第一天线的第二辐射枝节；所述电感的第一金属段为所述第二金属段或所述第三金属段的至少一部分。通过采用电感中的一端金属边框与第一辐射枝节或第二辐射枝节为一体结构，形成NFC天线与第一天线为共体天线。
在一个具体的实施方案中，在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节时，且在所述NFC天线包括所述第二分布电感时；其中，所述电感的第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，所述第二分布电感为与所述第一辐射枝节串联的柔性电路板上的金属线或印刷电路板上的金属线。
还可以采用NFC天线中的结构与第一天线中的结构共用，如在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节时，且在所述NFC天线包括所述第二分布电感时；其中，所述电感的第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，所述第二分布电感为与所述第一辐射枝节串联的柔性电路板上的金属线或印刷电路板上的金属线。
或者采用在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节；其中，所述电感的第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，在所述NFC天线包括所述第四分布电感时；其中，所述第四分布电感为所述第三金属段的至少一部分。
还可以采用在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节；其中，
所述电感的第一金属段为所述第三金属段的至少一部分，在所述NFC天线包括所述第四分布电感；其中，所述第四分布电感为所述第二金属段的至少一部分。
通过上述几种不同的实施方式，通过第一天线的辐射枝节来作为分布电感，在不增加整个天线的结构的前提下，增大NFC天线的环路面积。
除了上述几种方式外，还可以采用在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节时；所述电感的第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，在所述NFC天线包括所述第四分布电感时，所述第四分布电感的个数为两个；其中的一个第四分布电感为所述第三金属段的至少一部分；另一个第四分布电感接地，其中接地的第四分布电感为与所述第三金属段串联的柔性电路板上的金属线或印刷电路板上的金属线。即通过辐射枝节以及串联的一个第四分布电感来改善NFC天线的性能。
为了避免出现信号串扰，在具体设置时，该NFC天线还包括选择电路，所述选择电路包括并联的低阻滤波器及高阻滤波器；且所述低阻滤波器及所述高阻滤波器的一端与所述电容连接，所述低阻滤波器及所述高阻滤波器另一端与未接地的第四分布电感连接。
在具体设置时，所述高阻滤波器为电感，所述低阻滤波器为电容。通过电容可以很好的隔离低频信号，并且通过电感可以很高的阻隔高频信号。
在具体设置分布电感时，可以采用不同的结构来实现，如所述分布电感为柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线或所述移动终端的金属边框。
第二方面，提供了一种移动终端，该包括金属边框，所述金属边框至少包括第二金属段和第三金属段；还包括第一天线，所述第一天线包括第一辐射枝节和第二辐射枝节；其中，所述第二金属段为所述第一天线的第一辐射枝节；所述第三金属段为所述第一天线的第二辐射枝节；还包括NFC天线，所述NFC天线包括馈源，以及并联的电感和电容，所述馈源和所述并联的电感和电容相连接，所述电感的一端通过第一接地点接地，所述电容的一端通过第二接地点接地，所述NFC天线还包括分布电感，其中，所述电感包括集总电感以及与所述集总电感串联的一个第一金属段，所述第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，所述分布电感为所述第三金属段的至少一部分。
在具体设置时，还包括选择电路，所述选择电路包括并联的低阻滤波器及高阻滤波器；且所述低阻滤波器及所述高阻滤波器的一端均与所述电容连接，所述低阻滤波器及所述高阻滤波器另一端均与所述分布电感连接。避免了出现信号串扰。
附图说明
图1为现有技术中的NFC天线的结构示意图；
图2为现有技术中的NFC天线的原理图；
图3为本申请实施例提供的NFC天线的原理图；
图4为本申请实施例提供的NFC天线的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种NFC天线的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种NFC天线的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种NFC天线的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种NFC天线的电流方向示意图；
图9为现有技术中NFC天线的电流方向示意图；
图10为本申请实施例提供的另一种NFC天线的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了方便理解本申请实施例提供的移动终端，下面首先说明一下本申请实施例中提供的移动终端，该移动终端如手机、平板电脑等移动终端，并且该移动终端具有天线，如NFC天线，还具有第一天线，如GPS天线或者WiFi天线、主集天线或分集天线等，且在设置时，该第一天线与NFC天线为共体天线。为了提高本申请实施例提供的移动终端的通信性能。本申请实施例提供了一种移动终端。
首先为了方便理解本申请实施例提供的移动终端的NFC天线，首先说明一下NFC天线的原理，下面首先参考图1及图2，如图2中所示，NFC天线2包括一个振荡电路6，并且该振荡电路部分设置在金属边框1上。该振荡电路6与芯片5连接，该振荡电路包含并联的电容3以及电感4，组成一个LC并联谐振，由公式：Φ＝BS，其中，φ为磁通量，B为磁感应强度，S为磁感应线穿过的面积。在改善磁通量时，可以通过改变B和S的值，但是B由芯片决定及调节，调节幅度有限。因此在B一定时，只能通过S增加，来改善φ可。因此，为了改善本申请实施例提供的移动终端，对移动终端的NFC天线进行了改善。如图3所示，在本申请实施例提供的NFC天线中，通过将集总电感改为分布电感，以增加环路面积，即增加S的值，以增加磁通量，进而增加了耦合能量，从而提升了NFC天线的性能。
继续参考图3，本申请实施例中的NFC天线包括馈源以及并联的电容10及电感20，且电容10及电感20的一端分别与馈源连接，另一端分别接地。使得电容10以及电感20构成并联谐振环路，该谐振环路与芯片30连接并用于产生磁通量，并与外部线圈卡片进行能量耦合，完成通信。在本申请实施例中的NFC天线为了改善天线的性能，增加了分布电感，为了方便描述，在本申请实施例中对分布电感进行了划分，分别为第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感及第四分布电感；其中，第一分布电感位于馈源和电感之间，第二分布电感位于电感和第一接地点之间，第三分布电感位于馈源和电容之间，第四分布电感位于电容和第二接地点之间，并且第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感、第四分布电感的个数不受限制，可以为一个也可以为多个(包括两个及两个以上)。其中，第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感、第四分布电感中仅采用其中的1～4个中的任意个数，如仅采用第一分布电感、或者仅采用第一分布电感和第二分布电感等不同的情况。
如图3中所示的分布电感的个数为四个，且分别为L1、L2、L3、L4，其中L1、L2和电感20串联，L3、L4和电容10串联，电感20通过L1连接馈源，通过L2接地，电容10通过L3连接馈源，通过L4接地，其中，L1为第一分布电感、L2为第二分布电感、L3为第三分布电感、L4为第四分布电感。在具体设置时，可以减少电感20的值，同时以分布电感的形式分离出L1或者L2、L3、L4；也可以保持电感20的值不变，在电感20或电容10前后增加分布式电感L1或者L2、L3、L4来增加环路面积，从而增加磁通量，增加耦合，从而提升通信质量。并且在具体形成分布电感L1、L2、L3及L4时，分布电感L1、L2、L3及L4的实施形式可以是柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线或所述移动终端的金属边框。应当理解的是，上述中的分布电感的个数不受图3所示的图示限定，该分布电感的个数可以为一个、两个、三个、五个等不同的个数，并且在具体设置时，可以根据需要连接在谐振环路中，不受图3中所示的结构限定。并且在具体设置分布电感时可以选择不同的方式，既可以采用分布电感位于电感20与电容10的一侧，也可以位于电感20及电容10的两侧。
为了方便理解本申请实施例提供给的NFC天线，下面结合具体的实例对其进行说明。首先说明一下，在申请实施例中的移动终端包含NFC天线以及第一天线，该第一天线为上述中的GPS天线或者WiFi天线。并且该第一天线包括第一辐射枝节和与所述第一辐射枝节耦合连接的第二辐射枝节，且该耦合连接指的是间接耦合连接，即第一辐射枝节与第二辐射枝节之间具有缝隙，且第一辐射枝节与第二辐射枝节之间通过该缝隙进行耦合。此外，该第一天线还可以仅包含第一辐射枝节，或者仅包含第二辐射枝节。
在以下的实施例中，对分布电感未进行上述的第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感及第四分布电感的划分。在以下附图中的说明中，分布电感50可以为第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感及第四分布电感。并且在本申请实施例提供的第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感、第四分布电感包括柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线或移动终端的一段金属边框。即可以采用第一分布电感为印刷电路板上的金属线、而第二分布电感为一端金属边框。或者在第四分布电感为多个时，一个第四分布电感为印刷电路板上的金属线，而另外一个第四分布电感为一端金属边框。
为了方便描述首先说明一下移动终端金属框结构。在本申请实施例提供的移动终端的边框采用金属边框，该金属边框上设置有多个缝隙将金属边框分割成多个金属段，移动终端中的天线采用不同金属段作为辐射枝节。该多个金属段至少包括第二金属段和第三金属段，上文中指出的移动终端的一段金属边框指的即为多个金属段中的一部分。
如图4中所示，该金属边框40包括两个缝隙，并将金属边框40分割使其包括两个金属段，分别为第二金属段41及第三金属段42。其中，该第二金属段41为第一天线的第一辐射枝节，第三金属段42为第一天线的第二辐射枝节。在具体设置NFC天线时，如图4中所示，该NFC天线包括一个电容10、电感20以及分布电感50，其中，该电感20(如图4中虚线框所示的结构)包括集总电感21以及与该集总电感21串联的一个第一金属段，该第一金属段为第二金属段41的至少一部分，其中第二金属段41的至少一部分指的是可以为第二金属段41的全部或者第二金属段41中的一部分，在图4中所示的第一金属段为部分的第二金属段41。分布电感50的个数为一个，且分布电感50与该电感20串联。在具体设置该分布电感50时，该分布电感50采用柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线制作形成的。如图4中所示，该分布电感50一端与电感20中的第一金属段连接，另一端接地，此时的分布电感50可以看做是第二分布电感。在采用柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线时，将柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线的一端与第一金属段连接，另一端进行接地设置。当然在采用一个分布电感50时，也可以将分布电感50与电容10串联，如图5中所示，在图5所示的结构中，分布电感50也采用柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线，此时，分布电感50为第三分布电感。由图4及图5可以看出，在采用一个分布电感50时，该分布电感50的设置位置可以根据情况设置在不同的位置，并且分布电感50可以为第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感或第四分布电感中的任一个。
如图6所示，图6示出了另外一种分布电感50的设置方式，在图6所示的结构中，金属边框40的结构与图4及图5所示的金属边框40相同，在此不再赘述。对于图6所示的第一天线，其中，该第二金属段41为第一天线的第一辐射枝节，第三金属段42为第一天线的第二辐射枝节，其中，第三金属段42与第一天线的馈源连接，第二金属段41为第三金属段42的耦合枝节。在具体设置NFC天线时，如图6所示，电感20包括集总电感21以及与集总电感21串联的一个第一金属段，该一段金属段为第三金属段42的至少一部分，分布电感50为第二金属段41的至少一部分，并且，分布电感50与电容10串联，此时，该分布电感50为第四分布电感。但是在设置时，不仅限于上述图6所示的结构，还可以采用在设置时电感20的第一金属段为至少部分的第二金属段41，分布电感50为至少部分的第三金属段42的方式，其原理与图6所示的NFC天线相同。由图6可以看出，在本申请实施例提供的分布电感50可以采用金属边框上的金属段作为分布电感50。此时，该NFC天线与第一天线的共体部分包括：第二金属段41及第三金属段42。其中，第二金属段41的至少一部分作为NFC天线的分布电感50以及第一天线的第一辐射枝节，第三金属段42的至少一部分作为NFC天线的电感20的一部分以及第二辐射枝节。
如图7所示，在采用第三金属段42的至少一部分作为第一天线的第二辐射枝节以及NFC天线的分布电感50时，为了避免在使用时出现串扰，在设置时，该NFC天线还包括一个选择电路60，该选择电路60包括并联的低阻滤波器62及高阻滤波器61；其中，该低阻滤波器62及高阻滤波器61的一端与电容10连接，另一端与分布电感50连接，即另一端与第三金属段42连接。其中，该低阻滤波器62可以隔离低频信号，通过高频信号，具体的可以采用电感。该高阻滤波器61可以隔离高频信号，通过低频信号，具体的可以为电容。在实际使用过程中，NFC天线的频段比较低，而第一天线的频段较高，因此，在使用时，第一天线的信号通过低阻滤波器62传递到第二辐射枝节，并通过设置的低阻滤波器62避免信号回流，NFC天线的信号可以通过高阻滤波器61传递到第二辐射枝节，并通过设置的低阻滤波器62避免信号回流，从而保证无论在第一天线或者NFC天线在使用时，均可以将信号传递到第三金属段42。
继续参考图7，为了更进一步的提高NFC天线的性能，该NFC天线包括了两个分布电感50，其中，一个分布电感50为第三金属段42的至少一部分，而另一个分布电感50与第三金属段42(第二辐射枝节)串联并接地，并且接地的分布电感50可以为柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线。如图7中所示，在采用两个分布电感50时，低阻滤波器62和高阻滤波器61与其中未接地的分布电感50连接。
如图8所示，图8示出了电流的流动方向，参考图8中的带箭头的直线，该带箭头的直线示出了电流的流动方向。该电流在流动时，流经路径为：地-电感20-电容10-分布电感50-分布电感50-地。而现有技术中的NFC天线的电流路径如图9中所示，电流流经：地-电容3-电感4-地。在图8及图9中的电容及电感分别相等时，由于本申请实施例提供的NFC天线增加的两个分布电感增加了NFC天线的环路面积，进而增加了磁通量，增加了耦合能量，从而提升NFC天线的性能。
当然了，上述图7示出了第三金属段42的一部分作为第一天线的第二辐射枝节以及NFC天线的分布电感50的结构，但是，在实际设置时，也可以采用第三金属段42作为第一天线的第一辐射枝节的结构，其原理与上述原理相近似，在此不再详细描述。或者采用第三金属段42作为NFC天线的电感20的第一金属段，此时，第二金属段41即作为分布电感50。但是无论采用哪种方式，其电流的流动方式并未发生改变，NFC天线的环路面积也没发生变化，如其电流流经路径为：地-分布电感50-电容10-分布电感50-分布电感50-地，其与图8中所示的电流路径相类似，且环路面积也没发生变化。同理，也可以采用第二金属段41作为第一天线的第一辐射枝节或第二辐射枝节，同时，第二金属段41作为NFC天线的分布电感50。或者，第二金属段41作为第一辐射枝节或第二辐射枝节，同时，第二金属段41作为NFC天线的电感20的一部分。其原理与上述图7所示的结构近似，在此不再详细赘述。
参考图10，图10示出了另外的一种NFC天线，其中，图10所示的金属边框40设置有三个缝隙，将金属边框40分割成了四个金属段，其中，位于中间的两个金属段分别为第二金属段41及第三金属段42，位于两侧的两个金属段分别为第四金属段43。在设置时，该第二金属段41及第三金属段42作为第一天线的共体部分，且在图10中的NFC天线的结构与图7中的NFC天线结构类似，在此不再详细描述，图10与图7中的NFC天线的区别仅仅在于第二金属段41及第三金属段42部位的区别，如图7中第二金属段41为金属边框40的顶边框，第三金属段42为金属边框40的侧边框。而在图10中第二金属段41及第三金属段42均为金属边框40的顶部框部分。
当然，应当理解的是，上述图6、图7、图8及图10所示的NFC天线仅仅列举了几种具体的分布的电感20的具体实例，在本申请实施例中，为了提高NFC天线的性能，并且减少额外设置的器件，任何能够满足:电感20的一部分(其中的一端金属边框)与第一辐射枝节为一体结构，分布电感50与第二辐射枝节为一体结构；或电感20的一部分(其中的一端金属边框)与第二辐射枝节为一体结构，分布电感50与第一辐射枝节为一体结构的实例均可以应用到本申请的实施例中，从而可以利用第一天线的结构来增大NFC天线的环路面积。
以上，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 (11)

1.一种移动终端，其特征在于，包括NFC天线，所述NFC天线包括馈源，以及并联的电感和电容，所述馈源和所述并联的电感和电容相连接，所述电感的一端通过第一接地点接地，所述电容的一端通过第二接地点接地，所述NFC天线还包括第一分布电感、第二分布电感、第三分布电感和第四分布电感中的一个或多个，其中，所述第一分布电感位于所述馈源和所述电感之间，所述第二分布电感位于所述电感和第一接地点之间，所述第三分布电感位于所述馈源和所述电容之间，所述第四分布电感位于所述电容和第二接地点之间，所述电感包括集总电感以及与所述集总电感串联的一个第一金属段。
2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述第一分布电感、所述第二分布电感、所述第三分布电感、所述第四分布电感包括柔性电路板上的金属线、印刷电路板上的金属线或移动终端的一段金属边框。
3.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，还包括第一天线，所述第一天线包括第一辐射枝节和/或第二辐射枝节；其中，
所述移动终端还包括金属边框，所述金属边框至少包括第二金属段和第三金属段；
所述第二金属段为所述第一天线的第一辐射枝节；
所述第三金属段为所述第一天线的第二辐射枝节；
所述电感的第一金属段为所述第二金属段或所述第三金属段的至少一部分。
4.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节时，且在所述NFC天线包括所述第二分布电感时；其中，
所述电感的第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，所述第二分布电感为与所述第一辐射枝节串联的柔性电路板上的金属线或印刷电路板上的金属线。
5.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节；其中，
所述电感的第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，在所述NFC天线包括所述第四分布电感时；其中，所述第四分布电感为所述第三金属段的至少一部分。
6.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节；其中，
所述电感的第一金属段为所述第三金属段的至少一部分，在所述NFC天线包括所述第四分布电感；其中，所述第四分布电感为所述第二金属段的至少一部分。
7.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，在所述第一天线包括第一辐射枝节及第二辐射枝节时；
所述电感的第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，在所述NFC天线包括所述第四分布电感时，所述第四分布电感的个数为两个；其中的一个第四分布电感为所述第三金属段的至少一部分；另一个第四分布电感接地，其中接地的第四分布电感为与所述第三金属段串联的柔性电路板上的金属线或印刷电路板上的金属线。
8.根据权利要求5～7任一项所述的移动终端，其特征在于，还包括选择电路，所述选择电路包括并联的低阻滤波器及高阻滤波器；且所述低阻滤波器及所述高阻滤波器的一端均与所述电容连接，所述低阻滤波器及所述高阻滤波器另一端均与未接地的第四分布电感连接。
9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述高阻滤波器为电感，所述低阻滤波器为电容。
10.一种移动终端，其特征在于，包括金属边框，所述金属边框至少包括第二金属段和第三金属段；
还包括第一天线，所述第一天线包括第一辐射枝节和第二辐射枝节；其中，所述第二金属段为所述第一天线的第一辐射枝节；所述第三金属段为所述第一天线的第二辐射枝节；
还包括NFC天线，所述NFC天线包括馈源，以及并联的电感和电容，所述馈源和所述并联的电感和电容相连接，所述电感的一端通过第一接地点接地，所述电容的一端通过第二接地点接地，所述NFC天线还包括分布电感；其中，
所述电感包括集总电感以及与所述集总电感串联的一个第一金属段，所述第一金属段为所述第二金属段的至少一部分，所述分布电感为所述第三金属段的至少一部分。
11.根据权利要求10所述的移动终端，其特征在于，还包括选择电路，所述选择电路包括并联的低阻滤波器及高阻滤波器；且所述低阻滤波器及所述高阻滤波器的一端均与所述电容连接，所述低阻滤波器及所述高阻滤波器另一端均与所述分布电感连接。
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