CN202135126U - 一种近距离无线通讯装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于通信技术领域，提供了一种近距离无线通讯装置及系统，所述装置包括控制器、与所述控制器电连接的NFC芯片、电池模块，还包括用于获取无线数据信号，以及用于获取无线电能的通讯NFC天线；与所述通讯NFC天线电连接的信号分离模块；分别与所述信号分离模块、控制器以及电池模块电连接的充电模块。所述系统包括近距离无线通讯装置、NFC终端；所述NFC终端包括终端NFC天线、NFC充电模块及NFC读卡器模块。本实用新型所述的近距离无线通讯装置及系统能够在无线充电和近距离无线通讯过程中通讯NFC天线和终端NFC天线实现复用，且不需要独立的充电电路，进一步实现低成本、更便捷的无线充电。

Description

一种近距离无线通讯装置及系统
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种近距离无线通讯装置及系统。
背景技术
随着通信技术的发展，NFC(Near Field Communication，近距离无线通讯)技术的应用越来越广泛，特别是在无线支付应用领域使用的较多，典型应用如手机支付。正因为如此，通讯装置的无线充电技术也越来越受到关注。
在现有技术中，实现通讯装置的无线充电，往往须要与该通讯装置相配套的无线充电器，以及为通讯装置专门设置充电天线及独立的充电电路，这不仅增加了通讯装置充电的成本，而且充电天线、充电电路在通讯装置上的安装及携带均不方便。
由此可知，现有技术的无线充电装置成本高，未能完全与近距离无线通讯装置合二为一，从而导致无线充电装置的使用不便捷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种近距离无线通讯装置及系统，旨在解决现有技术提供的无线充电装置成本高及使用不便捷等问题。
本实用新型是这样实现的，一种近距离无线通讯装置，包括控制器、与所述控制器电连接的NFC芯片、电池模块，所述装置还包括，
用于获取无线数据信号，以及用于获取无线电能的通讯NFC天线；
与所述通讯NFC天线电连接，用于分离所述通讯NFC天线接收的无线数据信号和无线电能的信号分离模块；
分别与所述信号分离模块、控制器以及电池模块电连接，用于从所述信号分离模块接收无线电能，并为所述电池模块充电的充电模块。
本实用新型的另一目的在于提供一种近距离无线通讯系统，所述系统包括上述近距离无线通讯装置，以及与所述近距离无线通讯装置无线连接的NFC终端；所述NFC终端包括终端NFC天线，与所述终端NFC天线电连接的NFC充电模块。所述通讯NFC天线通过所述终端NFC天线获取无线电能，并通过所述信号分离模块后经所述充电模块向所述电池模块充电。
所述NFC终端还包括与所述终端NFC天线电连接的NFC读卡器模块。所述通讯NFC天线通过终端NFC天线与所述NFC读卡器模块进行数据信号交换。
在本实用新型所述的近距离无线通讯装置及系统中，通讯NFC天线，能够与所述终端NFC天线建立无线连接，从而用于与NFC读卡器模块进行数据交换，以及用于从NFC充电模块上获取电能；信号分离模块，与通讯NFC天线电连接，用于分离通讯NFC天线接收的无线数据信号和无线电能；充电模块，分别与所述信号分离模块、控制器以及电池模块电连接，用于从信号分离模块接收无线电能，并为电池模块充电。在无线充电和近距离无线通讯过程中，通讯NFC天线和终端NFC天线实现复用，即通讯NFC天线既能够接收和发送近距离无线通讯数据信号，又能够接收无线电能；终端NFC天线既能够接收和发送无线通讯数据信号，又能够发送无线电能，从而为近距离无线通讯装置实现无线充电，且信号分离模块、充电模块均内置在近距离无线通讯装置里，这进一步实现无线充电装置低成本、且使用更便捷。
附图说明
图1是本实用新型提供的近距离无线通讯装置的结构示意图；
图2是本实用新型提供的近距离无线通讯系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型的目的在于提供一种近距离无线通讯装置，所述装置包括控制器、与所述控制器电连接的NFC芯片、电池模块，所述装置还包括，
用于获取无线数据信号，以及用于获取无线电能的通讯NFC天线；
与所述通讯NFC天线电连接，用于分离所述通讯NFC天线接收的无线数据信号和无线电能的信号分离模块；
分别与所述信号分离模块、控制器以及电池模块电连接，用于从所述信号分离模块接收无线电能，并为所述电池模块充电的充电模块。
图1示出了本实用新型实施例提供的近距离无线通讯装置的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型实施例相关的部分，下述给出其各功能模块的详细描述：
通讯NFC天线6与信号分离模块5电连接，用于发送和接收无线数据信号以及接收无线电能；信号分离模块5分别与NFC芯片2和充电模块4电连接，用于分离通讯NFC天线6接收的无线电能和无线数据信号；控制器1分别与NFC芯片2和充电模块4电连接，用于控制充电模块4根据信号分离模块5发送的无线电能向电池模块3充电，从而实现无线充电，以及用于控制NFC芯片2处理信号分离模块5发送的数据信号，从而完成数据通讯。
优选地，所述通讯NFC天线6安装在近距离无线通讯装置的背壳上，通过触点与近距离无线通讯装置内的信号分离模块5电连接。从而在拆装通讯装置的背壳时不易损坏所述通讯NFC天线6，也不影响通讯NFC天线6接收、发送无线数据信号以及接收无线电能。
优选地，所述通讯NFC天线6与近距离无线通讯装置的背壳之间设置有铁氧体层。铁氧体层用来消除电磁波的来回反射，减少杂波对自身设备的干扰，也有效防止电磁辐射对周围设备及人员的干扰和伤害。在本实施例中，通讯NFC天线6不可避免地要贴在金属等导电物体表面或贴在临近位置有金属器件的地方。这样一来，在通讯NFC天线6与读卡器模块进行数据交换时感应出的交变电磁场很容易受到金属的涡流衰减作用而使信号强度大大减弱，导致数据交换失败。在无线充电过程中，交感电磁场遇到金属，则会产品电子涡流，电子涡流会对金属产生趋肤效应，在金属上产生热能，降低了充电效率，浪费电能，且对线路主板干扰而影响整个充电模块的正常工作。用铁氧体层，通过高磁通量，给交感磁场提供回路，可以提高无线充电效率。
优选地，所述通讯NFC天线6印刷在柔性电路板上，所述柔性电路板粘贴在铁氧体层上。在本实施例中，为了方便通讯NFC天线6与铁氧体层的安装，将通讯NFC天线印刷在柔性电路板上，并将柔性电路板粘贴在铁氧体层上，从而实现通讯NFC天线6与铁氧体层一体化。
优选地，所述近距离无线通讯装置为PDA、手机或电脑。
本实用新型的另一目的在于提供一种近距离无线通讯系统，所述系统包括上述近距离无线通讯装置，以及与所述近距离无线通讯装置无线连接的NFC终端；所述NFC终端包括终端NFC天线，与所述终端NFC天线电连接的NFC充电模块。所述通讯NFC天线通过所述终端NFC天线获取无线电能，并通过所述信号分离模块后经所述充电模块向所述电池模块充电。
图2示出了本实用新型实施例提供的一种近距离无线通讯系统的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型实施例相关的部分，下述给出其各功能模块的详细描述：
终端NFC天线8与NFC充电模块7电连接，其中，终端NFC天线8用来发送、接收无线数据信号和发送无线电能；NFC充电模块7用来给终端NFC天线8提供无线充电的电能。
具体地，通讯NFC天线6与终端NFC天线8建立无线连接，通讯NFC天线6通过与终端NFC天线8以电磁共振耦合的方式获取无线电能，即在电磁共振耦合过程中，通讯NFC天线6的线圈上产生感应电流，该感应电流信号经信号分离模块5的处理后传输给充电模块4，之后充电模块4将此电能向电池模块3充电，从而完成无线充电。
优选地，所述NFC终端还包括NFC读卡器模块9，所述通讯NFC天线6通过终端NFC天线8与所述NFC读卡器模块9进行数据信号交换。其中NFC读卡器模块9与终端NFC天线8电连接，当NFC终端与近距离无线通讯装置进行通讯时，终端NFC天线8用来发送和接收无线数据信号。
信号分离模块5用来接收通讯NFC天线6传输的无线电能或无线数据信号，当通讯NFC天线6与终端NFC天线8建立无线连接时，若终端NFC天线8发送的是无线数据信号，则信号分离模块5将通讯NFC天线6接收的数据信号发送到NFC芯片2上，经NFC芯片2的处理后完成近距离无线通讯装置与NFC终端的无线数据通讯；若终端NFC天线8发送的是无线电能，则信号分离模块5将通讯NFC天线6接收的无线电能传输到充电模块4，由充电模块4向电池模块3充电，从而完成近距离无线通讯装置的无线充电。
在近距离无线通讯装置和NFC终端进行无线数据交换或无线充电的过程中，通讯NFC天线6、终端NFC天线8均实现复用，即终端NFC天线8既可以发送和接收无线数据信号，也可以发送无线电能；通讯NFC天线6既可以发送和接收无线数据信号，也可以接收无线电能。信号分离模块5起到分离无线数据信号和无线电能的作用，在现有技术下，NFC无线数据通信的功率是可以事先确定的，预先设置数据通信的功率以及充电功率的范围，当通讯NFC天线6接收信号后，信号分离模块5根据该信号的功率强度来区分是充电的无线电能信号，还是进行数据通讯的数据信号，进而将该信号进行分离。当信号的功率强度为预先设置的数据通信的功率，那么信号分离模块5识别该信号为数据通讯，将信号交由NFC芯片2处理，从而完成数据交换；当信号的功率强度在预先设置的充电功率范围内时，信号分离模块5识别该信号为无线电能，将该信号交由充电模块4处理，从而完成无线充电。
当然，在上述复用过程中，信号分离模块5也可根据通讯NFC天线6与终端NFC天线8之间不同的通信协议来区分近距离无线通讯装置和NFC终端之间进行的是数据交换还是电能传递。
在本实用新型所述的近距离无线通讯装置及系统中，通讯NFC天线、终端NFC天线均实现复用，信号分离模块分离通讯NFC天线接收的无线数据信号和无线电能，且充电模块，信号分离模块均内置在近距离无线通讯装置内，通讯NFC天线安装在近距离无线通讯装置的背壳上，使近距离无线通讯装置不需要设置独立的充电电路，使其体积相对较小，充电装置成本低，且能更便捷的实现近距离无线通讯装置的无线充电。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种近距离无线通讯装置，包括控制器、与所述控制器电连接的NFC芯片、电池模块，其特征在于，所述装置还包括：
用于获取无线数据信号，以及用于获取无线电能的通讯NFC天线；
与所述通讯NFC天线电连接，用于分离所述通讯NFC天线接收的无线数据信号和无线电能的信号分离模块；
分别与所述信号分离模块、控制器以及电池模块电连接，用于从所述信号分离模块接收无线电能，并为所述电池模块充电的充电模块。
2.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，所述通讯NFC天线安装在所述近距离无线通讯装置的背壳上，通过触点与所述近距离无线通讯装置内的所述信号分离模块电连接。
3.如权利要求2所述的通讯装置，其特征在于，所述通讯NFC天线与近距离无线通讯装置的背壳之间设置有铁氧体层。
4.如权利要求3所述的通讯装置，其特征在于，所述通讯NFC天线印刷在柔性电路板上，所述柔性电路板粘贴在铁氧体层上。
5.如权利要求4所述的通讯装置，其特征在于，所述近距离无线通讯装置为PDA、手机或电脑。
6.一种近距离无线通讯系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1至5任一项所述的近距离无线通讯装置、以及与所述近距离无线通讯装置建立无线连接的NFC终端；所述NFC终端包括终端NFC天线以及与NFC终端天线电连接的NFC充电模块。
7.如权利要求6所述的通讯系统，其特征在于，所述NFC终端还包括与所述终端NFC天线电连接的NFC读卡器模块。
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