CN204651474U - 一种带金属导体的通讯设备及其近场通讯天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带金属导体的通讯设备及其近场通讯天线，该近场通讯天线包括：天线线圈，且天线线圈与通讯设备的金属导体串联形成电流通路；天线线圈与金属导体部分重叠或不重叠。该通讯设备包括金属导体及该近场通讯天线。本实用新型的带金属导体的通讯设备及其近场通讯天线把金属导体对天线的不利影响转换为对天线性能的增强，且天线线圈被金属导体部分遮住或没有遮住，进一步提高了天线性能。

Description

一种带金属导体的通讯设备及其近场通讯天线

技术领域

本实用新型涉及移动通讯领域，特别涉及一种带金属导体的通讯设备及其近场通讯天线。

背景技术

近场通讯是一种新兴的技术，使用了此技术的电子设备可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，使得移动终端能够应用于移动支付、电子票务、身份识别、门禁、防伪等领域，极大地方便了用户的使用。现在， RFID（射频识别; Radio Frequency Identification）/NFC(Near Field Communication)等近场通讯技术已普遍应用于电子设备之间或电子设备和RFID/NFC读写器之间的数据交换通讯，其电子设备上安装有近场通讯天线用于收发电磁波信号。

由于金属结构强度大，越来越多的移动通讯设备上都采用金属结构，如金属外壳，不仅耐摔抗压，且视觉效果好；但是采用金属结构通常会阻断或减弱天线的辐射电磁场，使天线工作能力大幅度减低甚至无法工作，由此对RFID/NFC等近场通讯天线的设计带来了较大的挑战。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提出一种带金属导体的通讯设备及其近场通讯天线，其将天线的线圈导体串联到通讯设备的金属导体上，把金属导体对天线设备的不利影响转化为对天线性能的增强。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型提供一种带金属导体的通讯设备的近场通讯天线，其包括：天线线圈，所述天线线圈与通讯设备的金属导体串联形成电流通路；所述天线线圈与所述金属导体部分重叠或不重叠。

较佳地，所述金属导体串联在所述天线线圈的中部或末端。

较佳地，所述天线线圈设置与基材表面；所述天线线圈为一层绕线或多层绕线。

较佳地，所述天线线圈通过漆包线方式绕制而成，天线线圈可以不设置在基材上，通过漆包线方式绕制而成。

较佳地，所述天线线圈在背离所述金属导体的一侧设置有磁性介质；所述磁性介质为铁氧体。设置磁性介质后，使天线的性能更好。

较佳地，所述天线线圈为双环路形式，双环路天线即两个环路共用一个接地点，配合特定的NFC/RFID芯片，可以有效减小线圈整体的面积。

本实用新型还提供一种带金属导体的通讯设备，其包括：金属导体和上述描述的近场通讯天线。

较佳地，所述金属导体为金属外壳或涂覆在非金属外壳内表面或外表面的金属层或嵌入非金属外壳内部的金属体。

较佳地，所述金属导体的数量为一个或多个；当所述金属导体的数量为多个时，所述多个金属导体分别与所述天线线圈串联。

较佳地，所述金属导体的靠近所述天线线圈的一侧为规则形状或不规则形状，可以根据需要设置为不规则的形状，不会对天线性能产生影响。

相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：

（1）本实用新型提供的带金属导体的通讯设备及其近场通讯天线，将金属导体通过串联方式连接到金属导体附近的天线线圈上，把金属导体对天线的不利影响转化为对天线性能的增强；

（2）本实用新型提供的带金属导体的通讯设备及其近场通讯天线，天线线圈与金属导体部分重叠或不重叠，线圈大部分没有被金属导体遮住，天线性能好；

（3）本实用新型在有效利用金属外壳的情况下减小了天线线圈的面积，节省了空间。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：

图1为本实用新型的实施例的带金属导体的通讯设备的后视图；

图2为本实用新型的实施例的金属导体和天线线圈的连接示意图；

图3为本实用新型的实施例的天线线圈的俯视图；

图4为本实用新型的较佳实施例的沿图3中A-A方向的天线线圈的剖面图。

标号说明：1-天线线圈，2-金属外壳，3-通讯设备，4-基材，5-馈点，6-磁性介质；

21-连接点，22-连接点；

51-馈电点，52-馈地点。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

结合图1~3，本实施例详细描述本实用新型的带金属导体的通讯设备，如图1所示为其后视图，本实施例中金属导体为金属外壳2，金属外壳2设置在通讯设备3的后端，金属外壳2通过两连接点21、22串联连接到天线线圈1的中部形成电流回路，天线线圈1和金属外壳2部分重叠，天线线圈1的大部分漏在金属外壳2的外部。如图2所示，电流I沿箭头方向流动，经天线线圈1和金属外壳2形成磁场进行工作，完成近场通讯功能。

本实施例中，天线线圈1设置在基材4上，如图3所示为其俯视图，天线线圈1的两末端分别接天线的两馈点5，一端接馈电点51，另一端接馈地点52，天线线圈的中间断开，两断点分别通过两连接点21、22与金属外壳连接起来，使天线线圈1和金属外壳2串联起来。

本实施例中的天线线圈1以一层绕线为例，不同实施例中，也可以为多层绕线，当天线线圈1为多层绕线时，可以在天线线圈1的任意层的任意位置，把金属外壳2串联进去。

本实施例中的天线线圈1以单环路形式为例，较佳实施例中，天线线圈1可以为双环路形式，双环路天线的共同的馈地点52连接到金属外壳2上。

本实施例中天线工作频率设定方式为：天线线圈1、基材4以及金属外壳2共同决定了天线的电感值、电阻值、自谐振频率及品质因数；参照上述各天线参数再通过与天线的馈电点相连的阻抗匹配电路的调节，使天线具备近场通讯的工作频率。

较佳实施例中，在天线线圈1的背离金属外壳2的一侧设置磁性介质6，如铁氧体，如图4所示，磁性介质6设置与基材4的背面，在设定工作频率时也要考虑磁性介质6对天线各参数的影响，设置了磁性介质6后，可以进一步提高天线的性能。不同实施例中，在特定情况下，如结构空间不容许，或天线性能要求不高的情况下，天线线圈1也可以不设置磁性介质8。

较佳实施例中，天线线圈1也可以与金属外壳2不重叠，位于金属外壳2的附近，此时天线线圈1完全没有被金属外壳2遮挡，天线性能更好。

不同实施例中，金属外壳2也可以为通讯设备3的金属前壳或金属侧边；金属导体也可以为涂覆在非金属外壳上的金属层或嵌入到非金属外壳内的金属体。

较佳实施例中，金属导体可以为一个单独的结构，也可以包括多个分离的结构，即包括多个分离的金属导体，多个金属导体分别串联到天线线圈1中，使通讯设备3的金属结构得到更加充分的利用，能够进一步减小天线线圈的面积，在提高天线性能的同时，节省了空间结构。

不同实施例中，金属外壳2也可串联在天线线圈1的末端，此时天线线圈1的一端与接天线的馈电点51相连，另一端与两连接点21或22的其中一个相连，另一连接点与天线的馈地点52相连。

不同实施例中，金属导体的与天线线圈1相邻的一侧可以是规则形状，也可以使不规则形状，可以根据不同需要来进行设置，并不会对天线的性能产生影响。

不同实施例中，天线线圈1可以采用各种金属成型方式实现，可以不附着在基材上，也可为不规则的连续金属体。

此处公开的仅为本实用新型的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，并不是对本实用新型的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本实用新型所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种带金属导体的通讯设备的近场通讯天线，包括天线线圈，其特征在于，所述天线线圈与通讯设备的金属导体串联形成电流通路；

所述天线线圈与所述金属导体部分重叠或不重叠。

2.根据权利要求1所述的近场通讯天线，其特征在于，所述金属导体串联在所述天线线圈的中部或末端。

3.根据权利要求1所述的近场通讯天线，其特征在于，所述天线线圈设置于基材表面；

所述天线线圈为一层绕线或多层绕线。

4.根据权利要求1所述的近场通讯天线，其特征在于，所述天线线圈通过漆包线方式绕制而成。

5.根据权利要求1所述的近场通讯天线，其特征在于，所述天线线圈在背离所述金属导体的一侧设置有磁性介质；

所述磁性介质为铁氧体。

6.根据权利要求1所述的近场通讯天线，其特征在于，所述天线线圈为双环路形式。

7.一种带金属导体的通讯设备，其特征在于，包括：金属导体以及如权利要求1至6任一项所述的近场通讯天线。

8.根据权利要求7所述的通讯设备，其特征在于，所述金属导体为金属外壳或涂覆在非金属外壳内表面或外表面的金属层或嵌入非金属外壳内部的金属体。

9.根据权利要求7所述的通讯设备，其特征在于，所述金属导体的数量为一个或多个；

当所述金属导体的数量为多个时，所述多个金属导体分别与所述天线线圈串联。

10.根据权利要求7所述的通讯设备，其特征在于，所述金属导体的靠近所述天线线圈的一侧为规则形状或不规则形状。