CN210723369U - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种电子设备，包括：天线线圈，天线线圈具有第一端子和第二端子；金属屏蔽层，金属屏蔽层与天线线圈呈层叠设置；NFC模块，NFC模块与第一端子和第二端子电连接；电容式接近传感器模块，电容式接近传感器模块具有第一连接端和第二连接端，第一连接端与金属屏蔽层电连接；其中，在电子设备还包括第一极板的情况下，第二连接端与第一极板电连接；在电子设备不包括第一极板的情况下，切换开关控制天线线圈的第一端子、第二端子之间的通断，以及天线线圈与第二连接端的通断。本实用新型中的电子设备避免了天线线圈与电容式接近传感器的极板分层设置，由此节省了两者占用的空间，同时避免了两者之间的相互干扰。

Description

一种电子设备

技术领域

本实用新型实施例涉及天线应用技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

当前，近距离无线通讯(Near Field Communication，简称：NFC)装置与电容式接近传感器同时存在于一个终端时存在以下弊端：一是NFC天线线圈和电容式接近传感器结构的面积大、占用空间较多；二是NFC的发射功率较强，部分信号将耦合到电容式接近传感器的天线上，干扰到电容式接近传感器的正常工作，严重时甚至导致其失效。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电子设备，用于解决现有NFC与电容式接近传感器占用面积大，相互之间容易发生干扰的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种电子设备，包括：

天线线圈，所述天线线圈具有第一端子和第二端子；

金属屏蔽层，所述金属屏蔽层与所述天线线圈呈层叠设置；

NFC模块，所述NFC模块与所述第一端子和所述第二端子电连接；

电容式接近传感器模块，所述电容式接近传感器模块具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述金属屏蔽层电连接；其中，

在所述电子设备还包括第一极板的情况下，所述第一极板与所述天线线圈同层设置，所述第二连接端与所述第一极板电连接；

在所述电子设备不包括所述第一极板的情况下，所述电子设备还包括切换开关，所述切换开关设置于所述第一端子和所述第二端子之间并可在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态下，所述第一端子和所述第二端子之间断开，且所述第一端子、所述第二端子均与所述第二连接端断开，在所述第二状态下，所述第一端子和所述第二端子之间电连接，且所述第一端子与所述第二连接端电连接。

可选的，在所述电子设备不包括所述第一极板的情况下，所述电子设备还包括：

切换开关控制器，所述切换开关控制器与所述切换开关电连接，用于控制所述切换开关在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

可选的，所述电子设备还包括：

导磁片，所述导磁片设置于所述金属屏蔽层和所述天线线圈之间。

可选的，所述导磁片为铁氧体导磁片。

可选的，所述电子设备还包括：

胶粘层，所述胶粘层设置于所述天线线圈上方和所述金属屏蔽层下方，用于将所述天线线圈和所述金属屏蔽层粘接于所述电子设备的壳体上。

可选的，所述天线线圈为矩形线圈。

可选的，所述天线线圈的围合区域的面积与所述金属屏蔽层的面积相同。

可选的，在所述电子设备还包括第一极板的情况下，所述第一极板设置于所述天线线圈的围合区域内，且所述第一极板与所述天线线圈间隔设置。

可选的，所述第一极板的面积与所述金属屏蔽层的面积相同。

可选的，所述电子设备还包括：

壳体，所述壳体的内壁面上设置有贴合面，所述天线线圈和所述金属屏蔽层通过所述胶粘层粘接于所述贴合面。

在本实用新型实施例中，电子设备避免了其天线线圈与电容式接近传感器的极板分层设置，由此节省了两者占用的空间，同时避免了两者之间的相互干扰。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为现有技术中的NFC装置的结构示意图；

图2为现有技术中的电容式接近传感器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电子设备示意图之一；

图4为本实用新型实施例提供的电子设备分时工作的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种电子设备示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，说明书以及权利要求中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B，表示包含单独A，单独B，以及A和B都存在三种情况。

在本实用新型实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

请参考图1，图1为现有技术中的NFC装置的结构示意图，其主要包括NFC线圈11和与所述NFC线圈11连接的NFC模块12，用于实现电子设备的近距离无线通讯。

请参考图2，图2为现有技术中的电容式接近传感器的结构示意图，其主要包括金属极板21、金属屏蔽层22以及电容式接近传感器模块23，金属极板21作为电容的一个极板，根据公式：

其中：C：金属极板21与地之间的电容；k：静电力常数；S：极板面积；ε：介电常数；h：物体与极板之间的距离；

当物体靠近外界介质时，会导致介电常数发生变化，从而导致金属极板21与地之间的电容值发生变化；进一步地，根据公式：

其中：C：极板与地之间的电容；Q：电荷量；U：金属极板21与地之间的电压差；

当给金属极板21的电荷量不变时，由于C发生变化，金属极板21与地之间的电压差也将发生变化，通过检测金属极板21的电压的变化，能够判断到外界电容的变化量，从而推断物体靠近的距离。

而金属屏蔽层22则能够保证金属极板21检测到的外界介质变化的方向单一。

但是，由于电子设备中在需要具备NFC功能和距离检测功能时，上述的两个结构在电子设备中占用的面积大，影响电子设备的整体构架设计，而且，NFC装置与电容式接近传感器同时工作时，由于NFC的发射功率较强，部分信号会耦合到电容式接近传感器上，导致电容式接近传感器失效，从而影响客户体验。

由此，请参考图3，图3为本实用新型一方面实施例提供的一种电子设备示意图。如图3所示，本实用新型中的电子设备可以包括：天线线圈32、金属屏蔽层34、NFC模块36、电容式接近传感器模块37以及切换开关38。

在本实用新型实施例中，天线线圈32具有第一端子和第二端子，也就是说，天线线圈32可以由一根导线形成，天线线圈32可以在平面上绕成一圈，也可以绕成两圈或多圈，当天线线圈32的第一端子和第二端子之间断开、并且天线线圈32与电容式接近传感器模块37之间断开时，天线线圈32的第一端子和第二端子分别与NFC模块36电连接，NFC模块通过天线线圈32收发信号，从而实现电子设备的近距离无线通讯。

在本实用新型实施例中，金属屏蔽层34与天线线圈32呈层叠设置，电容式接近传感器模块37具有第一连接端和第二连接端，其中，电容式接近传感器模块37的第一连接端与金属屏蔽层34电连接，而电容式接近传感器模块37的第二连接端可以与天线线圈32的第一端子电连接或断开；也就是说，当天线线圈32的第一端子和第二端子电连接、并且电容式接近传感器模块37与天线线圈32电连接时，此时电容式接近传感器模块37可以将天线线圈32作为其一个金属极板，与金属屏蔽层34共同实现对距离的检测。

进一步地，为了实现上述天线线圈32的第一端子和第二端子之间的断开和电连接、以及天线线圈32与电容式接近传感器37之间的断开和电连接，天线线圈32的第一端子和第二端子之间设置有切换开关38，切换开关38可以在第一状态和第二状态之间切换，当切换开关38处于第一状态下时，天线线圈32的第一端子和第二端子之间断开，并且天线线圈32的第一端子与电容式接近传感器模块37的第二连接端断开，此时天线线圈32作为NFC模块36的收发线圈使用，实现NFC功能；当切换开关38处于第二状态下时，天线线圈32的第一端子和第二端子之间电连接，并且天线线圈32的第一端子与电容式接近传感器模块37的第二连接端电连接，此时天线线圈32作为电容式接近传感器模块37的金属极板，实现距离检测功能。

需要说明的是，由于电容式接近传感器的金属极板需要有一定的面积，来确保能够准确计算金属极板的电容，继而保证距离计算的准确，因此，天线线圈32的走线可以适当加宽，以保证其具有一定的围合面积。较优的，天线线圈32的走线的围合面积与金属极板的面积相同。

在本实用新型一些实施例中，所述电子设备还包括切换开关控制器39，切换开关控制器39用于向切换开关38发出开/关控制信号，所述切换开关38在开/关控制信号的控制下实现接通或断开，也就是说，所述切换开关控制器39与切换开关38电连接，用于控制切换开关38在第一状态和第二状态之间切换，使所述NFC模块36和所述电容式接近传感器模块37分时接通工作；进一步地说，切换开关38处于第一状态时，天线线圈32的第一端子和第二端子之间断开，并且天线线圈32的第一端子与电容式接近传感器模块37的第二连接端断开，天线线圈32作为NFC模块36的收发线圈进行工作，此时电容式接近传感器模块37不工作；而当切换开关38处于第二状态时，天线线圈32的第一端子和第二端子之间电连接，并且天线线圈32的第一端子与电容式接近传感器模块37的第二连接端电连接，天线线圈32作为电容式接近传感器模块37的金属极板进行工作，此时NFC模块36不工作。通过将天线线圈32的第一端子和第二端子之间分时断开和接通，以及电容式接近传感器模块37的第二连接端与天线线圈32的第一端子之间分时断开和接通，使得NFC模块36和电容式接近传感器模块37分时工作，以在不同时间分别实现NFC功能和距离检测功能；通过复用天线线圈32，减少了部分结构，节省了占用的空间，并且，由于NFC模块36和电容式接近传感器模块37分时工作，两者不会互相产生干扰，从而确保了各自工作时的独立性，避免某一功能失效的现象的发生，提高了用户的体验。

在具体实施本实用新型实施例时，切换开关控制器39可以设置于电容式接近传感器模块37中，即电容式接近传感器模块37集成切换开关控制器39，切换开关控制器39也可与电容式接近传感器模块37分开单独设置。

请参考图4，图4为本实施例提供的电子设备分时工作的示意图。如图4所示，NFC模块36在其波形图中处于高电平时，表示为可以工作的时间段，而处于低电平时，则表示不工作的时间段，高低电平交替出现，从而控制NFC模块36是否开启工作以及工作时间的长短；电容式接近传感器模块37的波形与NFC模块36的波形相反，具体来说，在NFC模块36处于高电平控制时，电容式接近传感器模块37处于低电平控制，在低电平下，电容式接近传感器模块37不工作，而在NFC模块36处于低电平控制时，电容式接近传感器模块37处于高电平控制，在高电平下，电容式接近传感器模块37工作；通过这样的分时工作逻辑，可以实现天线线圈32的复用，避免两个功能模块之间同时工作互相造成的影响。

在本实用新型一些实施例中，所述电子设备还包括导磁片33，导磁片33设置在金属屏蔽层34以及天线线圈32之间，用于NFC信号的隔磁，以保证NFC信号的发射方向，而金属屏蔽层34则用于保证电容式接近传感器的检测方向；示例性的，导磁片33可以为铁氧体导磁片，以降低金属材料对信号磁场的吸收，通过增加磁场强度，有效增加感应距离。

在本实用新型另一些实施例中，所述电子设备还包括上胶粘层31和下胶粘层35，上胶粘层31和下胶粘层35用于将结构固定在电子设备上，实现结构的牢固稳定；示例性的，所述上胶粘层31和所述下胶粘层35可以是单面胶或者双面胶。

根据本实用新型实施例的电子设备，通过将天线线圈既用于NFC功能也用于距离检测，实现将天线线圈的分时复用，保证在实现任意一项功能时互不干扰，同时优化了结构，节省了占用空间。

请参考图5，图5为本实用新型另一方面实施例提供的一种电子设备示意图之二。如图5所示，所述电子设备包括：第一极板42、天线线圈43、金属屏蔽层45、NFC模块47以及电容式接近传感器模块48，其中，NFC模块47与所述天线线圈43电连接，用于实现近距离无线通讯；而电容式接近传感器模块48则分别与第一极板42以及金属屏蔽层45电连接，用于实现距离检测功能。与上述实施例不同的是，本实施例中的电子设备还包括第一极板42。

为了实现结构更为紧凑，以节省占用的空间，第一极板42可以与天线线圈43同层设置，在同层设置时，第一极板42设置在天线线圈43的围合区域内，并且第一极板42与天线线圈43间隔设置，也就是说，第一极板的边缘42与天线线圈43之间存在一定的间隔，而金属屏蔽层45则与天线线圈43以及第一极板42的组合结构呈层叠设置。通过这样的设置方式，可以避免天线线圈43与第一极板42分层设置，有效减少了结构占用的空间。

在本实用新型的一些具体实施例中，天线线圈43为环形天线，具体呈矩形。当天线线圈43与第一极板42呈同层设置时，第一极板42的面积略小于天线线圈43的围合区域面积，并且第一极板42的面积与金属屏蔽层45的面积均相同，以保证较优的发射效率。

在本实用新型的一些具体实施例中，金属屏蔽层45和天线线圈42之间还设置有导磁片44，导磁片44设置在金属屏蔽层45以及天线线圈42之间，用于NFC信号的隔磁，以保证NFC信号的发射方向，而金属屏蔽层45则用于保证电容式接近传感器的检测方向；示例性的，导磁片44可以为铁氧体导磁片，以降低金属材料对信号磁场的吸收，通过增加磁场强度，有效增加感应距离。

在本实用新型另一些实施例中，所述电子设备还包括上胶粘层41、下胶粘层46以及壳体(图中未示出)，壳体的内壁面上设置有贴合面，该贴合面可以是平面或曲面，天线线圈42和金属屏蔽层45通过上胶粘层41和下胶粘层46粘接固定于贴合面上，实现结构的牢固稳定；示例性的，所述上胶粘层41和所述下胶粘层46可以是单面胶或者双面胶。

在本实用新型实施例中，NFC模块47与电容式接近传感器模块48同样可以进行分时工作，即当NFC模块47工作时，电容式接近传感器模块48不工作，而当NFC模块47不工作时，电容式接近传感器模块48工作，从而避免两者之间的相互影响。

总而言之，根据本实用新型实施例中的电子设备，通过将天线线圈43与第一极板42同层设置，节省了两者占用的空间，并且NFC模块47与电容式接近传感器模块48分时工作，可避免两者之间的相互干扰。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

天线线圈，所述天线线圈具有第一端子和第二端子；

金属屏蔽层，所述金属屏蔽层与所述天线线圈呈层叠设置；

NFC模块，所述NFC模块与所述第一端子和所述第二端子电连接；

电容式接近传感器模块，所述电容式接近传感器模块具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述金属屏蔽层电连接；其中，

在所述电子设备还包括第一极板的情况下，所述第一极板与所述天线线圈同层设置，所述第二连接端与所述第一极板电连接；

在所述电子设备不包括所述第一极板的情况下，所述电子设备还包括切换开关，所述切换开关设置于所述第一端子和所述第二端子之间并可在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态下，所述第一端子和所述第二端子之间断开，且所述第一端子、所述第二端子均与所述第二连接端断开，在所述第二状态下，所述第一端子和所述第二端子之间电连接，且所述第一端子与所述第二连接端电连接。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，在所述电子设备不包括所述第一极板的情况下，所述电子设备还包括：

切换开关控制器，所述切换开关控制器与所述切换开关电连接，用于控制所述切换开关在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：

导磁片，所述导磁片设置于所述金属屏蔽层和所述天线线圈之间。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述导磁片为铁氧体导磁片。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：

胶粘层，所述胶粘层设置于所述天线线圈上方和所述金属屏蔽层下方，用于将所述天线线圈和所述金属屏蔽层粘接于所述电子设备的壳体上。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述天线线圈为矩形线圈。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述天线线圈的围合区域的面积与所述金属屏蔽层的面积相同。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，在所述电子设备还包括第一极板的情况下，所述第一极板设置于所述天线线圈的围合区域内，且所述第一极板与所述天线线圈间隔设置。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述第一极板的面积与所述金属屏蔽层的面积相同。

10.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，还包括：

壳体，所述壳体的内壁面上设置有贴合面，所述天线线圈和所述金属屏蔽层通过所述胶粘层粘接于所述贴合面。

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