CN204442449U - 适用于具有金属边框的移动终端的nfc装置与移动终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置与基于该NFC装置的移动终端，该装置包括设于金属边框上的两个接入点、NFC芯片、芯片匹配网络和天线匹配网络，两个所述接入点分别连接至所述天线匹配网络的两个输入端，所述天线匹配网络的两个输出端分别连接所述芯片匹配网络的两个输入端，所述芯片匹配网络的两个输出端分别连接至所述NFC芯片；所述金属边框被两个所述接入点区分为两个区段，其中之一作为天线辐射体的区段内侧设有可供磁力线通过的净空区域，所述净空区域贴于所述金属边框的内侧。
Description
技术领域
本实用新型涉及NFC技术领域，尤其涉及一种适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置与基于该NFC装置的移动终端。
背景技术
NFC(Near Field Communication,近距离无线通信)是一种极短距离的无线射频识别通讯协议技术标准。NFC技术主要基于13.56MHz频率运行的射频技术，其传输范围小，但传输快、能耗低等优点。NFC在10到20厘米以内的距离之间运作，其数据传输速率比红外传输更快、更可靠、更简单，比蓝牙更安全。
通常移动终端(例如：手机)上的NFC天线采用FPC加铁氧体黏贴在电池或后壳上，这样会增加手机本身的厚度。随着用户对外观和手持体验要求越来越高，很多移动终端采用金属外框的超薄结构设计，这样使用FPC加铁氧体来设计NFC的常规做法，在造成成本增加的同时，也会给移动终端带来厚度的增加，与移动设备的超薄理念冲突。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是如何降低现有NFC天线对成本以及其对移动终端厚度的不利影响。
为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，包括设于金属边框上的两个接入点、NFC芯片、芯片匹配网络和天线匹配网络，两个所述接入点分别连接至所述天线匹配网络的一侧，所述天线匹配网络的另一侧连接所述芯片匹配网络的一侧，所述芯片匹配网络的另一侧连接至所述NFC芯片；
所述金属边框被两个所述接入点区分为两个区段，其中之一作为天线辐射体的区段内侧设有可供磁力线通过的净空区域，所述净空区域贴于所述金属边框的内侧。
可选的，所述天线匹配网络至少包括了两个电感和两个电容，其中：
第一电感和第一电容的一端均连接至一个所述接入点，第二电感和第二电容的一端均连接至另一个所述接入点，所述第一电容和第二电容的另一端接地，所述第一电感和第二电感的另一端分别连接至所述芯片匹配网络的两个输入端。
可选的，所述第一电感和第二电感的电感值范围为560至2000微亨。
可选的，所述第一电容和第二电容的品质因数不小于35。
可选的，所述金属边框的未作为天线辐射体的区段上设有至少一个开缝。
可选的，所述开缝的数量为两个。
可选的，所述金属边框的内侧所述接入点位置设有连接部，所述金属边框通过所述连接部连接至所述天线匹配网络的一侧。
可选的，所述NFC芯片、芯片匹配网络和天线匹配网络均设于移动终端的主板上。
本实用新型还提供了一种移动终端，采用了本实用新型提供的NFC装置和金属边框。
可选的，所述移动终端为手机。
本实用新型提出了基于具有金属边框移动终端上实现NFC无线通讯天线功能的设计及构造；本实用新型不仅可以节约天线成本，而且匹配终端设备的超薄设计。通过选取金属边框任意位置连续的一段作为NFC的辐射体，使得结构具有灵活多变的特点。
进一步的，与现有技术相比，本实用新型还具备以下优点：
优点一：现有技术的NFC天线黏贴在移动终端的电池或外壳上，本文所述的实用新型直接采用金属边框作为NFC天线辐射体，无需占用移动终端的厚度，解决了超薄移动终端的厚度问题；
优点二：现有的NFC天线由辐射线圈加铁氧体部分构成，辐射线圈通常采用FPC和PCB两种形式，铁氧体采用Ni-Zn-Cu烧结陶瓷，本文所述的实用新型直接采用金属边框作为NFC天线辐射体，只需增加两个弹片和一个LC匹配网络，省去了辐射线圈本体和铁氧体部分，节省了NFC天线模块的成本；
附图说明
图1是本实用新型一实施例提供的NFC装置的立体示意图；
图2是本实用新型一实施例提供的NFC装置的示意图；
图3是本实用新型一实施例提供的NFC装置的示意图；
图4是本实用新型一实施例提供的NFC装置的示意图；
图5是本实用新型一实施例提供的NFC装置的示意图；
图6是本实用新型一实施例提供的NFC装置的示意图；
图7是本实用新型一实施例提供的NFC装置的示意图；
图8是本实用新型一实施例中接入点、NFC芯片、芯片匹配网络和天线匹配网络的示意图；
图中，1-金属边框；2-净空区域；31、32-连接部；4-天线匹配网络；51、52-开缝；6-芯片匹配网络；7-NFC芯片。
具体实施方式
以下将结合图1至图8通过若干实施例对本实用新型提供的适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置与移动终端进行详细的描述，其为本实用新型一可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内对其进行修改和润色。
请综合参考图1至图8，本实用新型提供了一种适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，包括设于金属边框1上的两个接入点A和B、NFC芯片7、芯片匹配网络6和天线匹配网络4，两个所述接入点A和B分别连接至所述天线匹配网络4的一侧，所述天线匹配网络4的另一侧连接所述芯片匹配网络6的一侧，所述芯片匹配网络6的另一侧连接至所述NFC芯片7；金属边框1的宽度不限，但不应超出移动终端(例如手机)的厚度。
其中的芯片匹配网络6采用的是现有技术中存在的匹配网络，在NFC芯片已知的情况下，本领域技术人员对这样的匹配电路应能得到若干可选方案，所以做详细阐述。
所述金属边框1被两个所述接入点A和B区分为两个区段，其中之一作为天线辐射体的区段A-M-B内侧设有可供磁力线通过的净空区域2，所述净空区域2贴于所述金属边框的内侧。
这里所称的净空区域2定义为该区域被配置为磁力线可顺利通过，而不被过分影响和阻碍。作为NFC天线的移动终端前后外壳为非金属材料情况下,净空GC部分由终端的主板预留。作为NFC天线的移动终端前后外壳为金属材料情况下,净空GC部分由前后外壳和终端主板共同预留。
本实用新型提出了基于具有金属边框移动终端上实现NFC无线通讯天线功能的设计及构造；本实用新型不仅可以节约天线成本，而且匹配终端设备的超薄设计。通过选取金属边框任意位置连续的一段作为NFC的辐射体，使得结构具有灵活多变的特点。
对于接入点A和B的位置，可以是如图2-4所示分别位于相对的两个边上，也可以是如图5-7所示位于同一个边上。A点与B点任意选择，M为A-B之间的任意位置。图示的A-M-B段的金属边框必须连续。外部磁力线通过净空区域2穿透移动终端主体，在金属边框1上形成感应电流，该感应电流产生的电磁场使手机在正面和反面与卡片或读卡器进行通信。图1至7中净空区域2的面积大小直接影响通信距离的远近与质量好坏，净空越大通信距离越远。
请参考图8，所述天线匹配网络4至少包括了两个电感和两个电容，其中：
第一电感L1和第一电容C1的一端均连接至一个所述接入点A，第二电感L2和第二电容C2的一端均连接至另一个所述接入点B，所述第一电容C1和第二电容C2的另一端接地，所述第一电感L1和第二电感L2的另一端分别连接至所述芯片匹配网络6的一侧。第一电感L1和第二电感L2主要用于连接金属边框提高手机NFC天线的电感值，C1与C2主要用于滤除高频的干扰信号。这里仅仅描述和列举了该网络最简单的电路配置，在此基础上对于电感、电容的数值、数量进行变化，或者附加其他电阻，只要满足以上功能，都是该方案下的等同替换或在该方案基础上的一种进一步改进变化。
所述第一电感L1和第二电感L2的电感值范围可选为560至2000微亨。所述第一电容C1和第二电容C2的品质因数可选为不小于35。第一电容C1与第二电容C2推荐选择电容值10pF左右。
在图3、4、6、7示意的实施例中，所述金属边框1的作为天线辐射体的区段上设有至少一个开缝，优选为两个开缝51和52，对于开缝的位置，可以是如图3和6所示的紧邻着接入点A和B，也可以是如图4和7所示远离接入点A和B的。开缝可以任意设计用于实现组成其它天线功能部分。
所述金属边框1的内侧所述接入点A和B位置设有连接部31和32，所述金属边框1通过所述连接部31和32连接至所述天线匹配网络4的一侧。连接部31和32包含但不限于金属弹片和焊接，其分别与A点和B点连通，然后经过主板布线连接到天线匹配网络4上。本实用新型大多数实施例中，所述NFC芯片7、芯片匹配网络6和天线匹配网络4均设于移动终端的主板(图未示)上。
本实用新型在以上描述的基础上还提供了一种移动终端，采用了本实用新型以上各实施例提供的NFC装置和金属边框。所述移动终端可选为手机。
本实用新型提出了基于具有金属边框移动终端上实现NFC无线通讯天线功能的设计及构造；本实用新型不仅可以节约天线成本，而且匹配终端设备的超薄设计。通过选取金属边框任意位置连续的一段作为NFC的辐射体，使得结构具有灵活多变的特点。
进一步的，与现有技术相比，本实用新型还具备以下优点：
优点一：现有技术的NFC天线黏贴在移动终端的电池或外壳上，本文所述的实用新型直接采用金属边框作为NFC天线辐射体，无需占用移动终端的厚度，解决了超薄移动终端的厚度问题；
优点二：现有的NFC天线由辐射线圈加铁氧体部分构成，辐射线圈通常采用FPC和PCB两种形式，铁氧体采用Ni-Zn-Cu烧结陶瓷，本文所述的实用新型直接采用金属边框作为NFC天线辐射体，只需增加两个弹片和一个LC匹配网络，省去了辐射线圈本体和铁氧体部分，节省了NFC天线模块的成本。
Claims (10)
1.一种适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，其特征在于：包括设于金属边框上的两个接入点、NFC芯片、芯片匹配网络和天线匹配网络，两个所述接入点分别连接至所述天线匹配网络的一侧，所述天线匹配网络的另一侧连接所述芯片匹配网络的一侧，所述芯片匹配网络的另一侧连接至所述NFC芯片；
所述金属边框被两个所述接入点区分为两个区段，其中之一作为天线辐射体的区段内侧设有可供磁力线通过的净空区域，所述净空区域贴于所述金属边框的内侧。
2.如权利要求1所述的适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，其特征在于：所述天线匹配网络至少包括了两个电感和两个电容，其中：
第一电感和第一电容的一端均连接至一个所述接入点，第二电感和第二电容的一端均连接至另一个所述接入点，所述第一电容和第二电容的另一端接地，所述第一电感和第二电感的另一端分别连接至所述芯片匹配网络的一侧。
3.如权利要求2所述的适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，其特征在于：所述第一电感和第二电感的电感值范围为560至2000微亨。
4.如权利要求2所述的适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，其特征在于：所述第一电容和第二电容的品质因数不小于35。
5.如权利要求1所述的适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，其特征在于：所述金属边框的未作为天线辐射体的区段上设有至少一个开缝。
6.如权利要求5所述的适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，其特征在于：所述开缝的数量为两个。
7.如权利要求1所述的适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，其特征在于：所述金属边框的内侧所述接入点位置设有连接部，所述金属边框通过所述连接部连接至所述天线匹配网络的一侧。
8.如权利要求1所述的适用于具有金属边框的移动终端的NFC装置，其特征在于：所述NFC芯片、芯片匹配网络和天线匹配网络均设于移动终端的主板上。
9.一种移动终端，其特征在于：采用了如权利要求1至8任意之一所述的NFC装置和金属边框。
10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于：所述移动终端为手机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |