TWI515954B - 通信設備 - Google Patents

Description

通信設備

本發明涉及電子設備技術領域，特別涉及通信設備。

目前顯示及觸摸屏已成為通訊終端(比如手機)及消費類電子產品(比如掌上電腦等)的標配，另外，隨著通信技術的發展，這些顯示及觸摸屏設備具有多種通信功能，比如無線充電功能、近距離無線通信(Near Field Communication，NFC)功能、無線保真(wireless-fidelity，Wi-Fi)通信功能和射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)功能等。

現有技術中顯示及觸摸屏設備中都是通過單獨的模組來實現每個通信功能，且每個通信功能的模組都需要包括天線和相應的功能電路，但是隨著通信功能的增加，顯示及觸摸屏設備的體積及成本也會隨之增加。

本發明實施例提供通信設備，在增加新的通信功能時，儘量不增加具有通信功能的設備的體積。

本發明實施例提供一種通信設備，包括：顯示觸控屏、通信天線和通信處理功能電路；所述通信天線設置在所述顯示觸控屏表面或內嵌於所述顯示觸控屏內部；所述通信天線連接所述通信處理功能電路；所述通信處理功能電路用於控制所述通信天線執行通信功能，且對所述通信天線接收和/或發送的信號進行相應處理。

本發明實施例還提供一種通信設備，包括：顯示觸控屏、通信天線、控制電路、顯示觸控屏處理功能電路和通信處理功能電路； 所述通信天線複用所述顯示觸控屏中所包括的電極，所述通信天線通過所述控制電路分別連接所述顯示觸控屏處理功能電路及所述通信處理功能電路；其中，所述控制電路用於控制所述通信天線在執行所述電極的功能的空閒狀態下執行所述通信天線對應的通信功能，所述通信處理功能電路用於在所述通信天線執行通信功能時，對所述通信天線接收和/或發送的信號進行相應處理。

本發明實施例的通信設備中，在增加新的通信功能時，可以將通信天線設置在該通信設備的顯示觸控屏表面或內嵌於顯示觸控屏內部，或將通信天線複用該通信設備的顯示觸控屏中所包括的電極，而通過通信處理功能電路上的控制電路來協調通信功能和電極功能；且將該通信天線對應的通信處理功能電路與通信設備中的其他處理器靈活配置。這樣充分了利用了通信設備已有組成部分的空間，而可以不需要在通信設備中新增加一個單獨的模組來實現通信功能，使得在增加通信設備中新的通信功能時，儘量不增加該通信設備的體積。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明實施例提供一種通信設備，該通信設備可以是手機，全球定位系統(Global Positioning System，GPS)設備，或是掌上電腦等設備，邏輯結構示意圖如圖1所示，包括：顯示觸控屏10、通信天線11和通信處理功能電路120，其中，通信天線11設置在顯示觸控屏10表面或內嵌於顯示觸控屏10內部，該通信天線11連接該通信處理功能電路120，其中：通信處理功能電路120用於控制通信天線11執行通信功能，且對通信天線接收和/或發送的信號進行相應處理。

可以理解，顯示觸控屏10可以是電容式觸摸顯示幕，主要顯示和 觸摸的功能等，顯示觸控屏10表面包括用戶所看到的通信設備的外表面，及用戶看不到的通信設備的內表面，具體地，通信天線11在設置時，可以將通信天線設置在顯示觸控屏10表面的空閒位置，即在顯示觸控屏10表面沒有設置任何器件或金屬走線的位置，當然該空閒位置不能是用戶透過通信設備的外表面所看到的地方，例如圖1中將通信天線11設置在顯示觸控屏10四周的非可視區，即用戶透過通信設備的外表面看不到的區域。其中當通信天線11設置在顯示觸控屏10的外表面時，為了保護該通信天線11，且為了使得通信設備的外觀美觀，可以在通信天線11上用油墨等遮蓋該通信天線11。

當通信天線11設置在顯示觸控屏10時，可以採用納米銀或納米銅等技術。

通信天線11可以是如下任一天線：GPS通信天線、無線充電天線、NFC天線、RFID天線、藍牙通信天線、Wi-Fi通信天線、調頻廣播(Frequency Modulation，FM)天線和電視(TV)廣播天線等，且可以是近場天線或遠場天線，其中，近場天線是無線頻段從長波到短波範圍的通信天線，一般工作在100kHz到30MHz的頻率範圍內，且通信距離(比如小於10cm)較短；而遠場天線一般工作在高頻端，且通信距離(比如大於10cm)較長。

通信處理功能電路120可以對通信天線11對應的通信功能(接收和/或發送信號的功能)的啟動、關閉和時鐘等進行控制；且通信處理功能電路120接收和/或發送的信號所進行的處理會隨著通信天線11種類的不同而不同，可以包括採用與通信天線11相應的通信協定對通信天線11接收和/或發送的信號進行處理，及對資料的儲存、傳輸等功能，例如：當通信天線11是無線充電天線，則通信處理功能電路120會控制無線充電天線發送信號和/或接收信號，將通信天線11接收的信號作為充電信號對通信設備進行充電，且通過通信天線11發送的信號給其他設備進行充電。其中，通過充電信號對通信設備進行充電主要是通過電磁感應進行充電，且通信處理功能電路120在控制無線充電天線時，可以按照一定的控制策略來進行，比如當檢測到有線充電器插入時，可以關閉無線充電天線接收信號而保留發送信號的功能，這時通信設備 就作為為其他設備充電的充電站等。

當通信天線11是NFC天線時，則通信處理功能電路120可以控制通信天線11執行NFC通信功能，將NFC天線需要發送的信號通過NFC協定封裝，並傳送給NFC天線進行發送，或在NFC天線接收到信號後，該通信處理功能電路120可以將接收的信號通過NFC協定接封裝後再進行一定的處理等。進一步地，通信處理功能電路120可以工作在主動模式或被動模式，在主動模式下，通信處理功能電路120會主動通過NFC天線向其他設備發起通信，在被動模式下，通信處理功能電路120是被動檢測NFC天線接收其他設備發送的信號。其中NFC協定可以包括但不限於如下的協議：ISO/IEC18092、ISO14443、MIFARE和Felica等各種近距離非接觸式通信技術協議。

當通信天線11是RFID通信天線時，通信處理功能電路120會控制通信天線執行RFID通信功能，且還可以設置RFID通信天線作為信號閱讀器和/或信號標籤，其中作為信號閱讀器時RFID通信天線接收其他RFID通信設備的信號，作為信號標籤時RFID通信天線可以發送信號給其他RFID通信設備。

需要說明的是，上述通信處理功能電路120可以是集成到通信設備中新增單獨晶片上；也可以是集成在通信設備中已有的一個或多個處理器12(例如觸摸屏控制器，或顯示控制器比如LCD控制器，或系統處理器)上；也可以是將通信處理功能電路120的部分功能集成在通信設備中已有的一個或多個處理器(例如觸摸屏控制器或LCD控制器)上，而另一個部分功能採用新增加且單獨的處理器來集成，圖1中所畫出的只是其中一種具體的實現方式，將通信處理功能電路120集成到通信設備中的一個處理器12上。其中，由於通信設備中用來控制顯示觸控屏10的觸摸屏或LCD處理器，與顯示觸控屏10之間的連接相對便利，如果為了節省通信處理功能電路120與顯示觸控屏10之間的連接走線，可以將通信處理功能電路120集成到觸摸屏或LCD處理器上；而通信設備中的用來處理各種應用程式的系統處理器的處理功能較為強大且穩定，考慮到性能需求，也可以將該通信處理功能電路120集成到系統處理器上，可見，通信處理功能電路120的集成位置可以是用戶根據需要靈活集成到通信設備中已有的處理器，這樣大大的減小了通信設備的體積。

可見，本發明實施例的通信設備中，在增加新的通信功能時，可以將通信天線11設置在該通信設備的顯示觸控屏10表面或內嵌於顯示觸控屏10內部，且可以將該通信天線11對應的通信處理功能電路120與通信設備中其他處理器靈活配置，這樣充分了利用了通信設備已有組成部分的空間，可以不需要在通信設備中新增加一個單獨的模組來實現通信功能，使得在增加通信設備中新的通信功能時，儘量不增加該通信設備的體積。

在一個具體的實施例中，為了實現近場的通信功能，由於通信距離較短，一般情況下主要是以電磁耦合的方式進行能量及資料交換，則上述通信設備中的通信天線11可以採用一圈或多圈的環形線圈來實現，且該環形線圈可以是矩形、橢圓形或賽馬場形等任何可能的形狀；為了實現遠場的通信功能，由於通信距離較長，且頻率較高，則需要採用特殊形狀導電體作為通信天線11，具體地可以採用折疊的單級型(Folded Monopole)天線作為通信天線11。

具體地，通信設備中的顯示觸控屏10具體可以包括觸摸屏體101、蓋板(cover lens)102、和顯示器比如液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)103，且顯示觸控屏10還可以包括多個導電材料比如摻錫氧化銦(Indium Tin Oxide，ITO)等形成的電極、用來連接顯示觸控屏10與通信設備中處理器12的軟性電路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，及連接電極和FPC的金屬走線等，其中，通信天線11與通信處理功能電路120之間的連接也是通過FPC連接或直接通過金屬走線連接，且顯示觸控屏10中所包括的觸摸屏體101、蓋板102及顯示器103可以按照如下的順序從上到下堆疊：顯示器103、觸摸屏體101和蓋板102，這裏所述的從上到下是指用戶從顯示觸控屏10背面(即內表面)看過去的方向。

則通信天線11在通信設備中的設置可以包括但不限於如下幾種方式：

(1)參考圖2a所示的一種在顯示觸控屏10上設置通信天線11的局部示意圖，採用多圈環形線圈作為通信天線11，且設置在顯示觸控屏10中觸摸屏體101四周的非可視區(即用戶透過通信設備的外表面看不到的區域)的空閒區域，這樣可以直接使用現有的TP工藝在觸摸屏體 101上設置通信天線11，工藝簡單，其中由於觸摸屏體101是顯示觸控屏10中間的一層，則當顯示觸控屏10中的各個組成部分堆疊完成後，則通信天線11內嵌於顯示觸控屏10的內部。

可以理解，該通信天線11可以位於觸摸屏體101一面上比如驅動(DRIVER)層或傳感(SENSOR)層上，且環形線圈的具體規格可以根據需要調整，其中DRIVER層為通信設備中用來檢測用戶對顯示觸控屏10觸摸的信號發送單元的電極，而SENSOR層為通信設備中用來檢測用戶對顯示觸控屏10觸摸的信號接收單元的電極。

(2)參考圖2b所示的另一種在顯示觸控屏10上設置通信天線11的局部示意圖，採用多圈環形線圈作為通信天線11，且設置在顯示觸控屏10中觸摸屏體101四周的非可視區的空閒區域，該通信天線11位於觸摸屏體101的雙面上，這樣可以增強通信天線11的電感量，有利於提升低頻段的效率。且還可以通過觸摸屏體101雙面上的多圈環形線圈設置成交錯位置，來提高通信天線11的電感量。

(3)參考圖1所示的另一種在顯示觸控屏上設置通信天線11的示意圖，採用多圈矩形的環形線圈作為通信天線11，且設置在顯示觸控屏10中蓋板102背面(即內表面)的非可視區的空閒區域，該通信天線11位於蓋板102的背面，而這種在蓋板102上直接設置線圈的工藝比較成熟。

(4)參考圖2c所示的另一種在顯示觸控屏10上設置通信天線11的示意圖，採用賽馬場形的環形線圈作為通信天線11，且設置在顯示觸控屏10中蓋板103背面的非避空區域，即沒有避空要求的區域，需要保證周圍沒有其他天線存在，比如在受話器附近的區域等。

(5)參考圖2d所示的另一種在顯示觸控屏10上設置通信天線的局部示意圖，採用折疊的單級型(Folded Monopole)天線作為通信天線11，且在顯示觸控屏10中的蓋板102背面的空閒區域比如受話器區域設置該通信天線11，從而實現了遠場天線。在其他的具體實施例中，為了實現遠場天線，還可以將如下任一天線作為通信天線11：圓形或橢圓形極化天線(比如矩形貼片天線或平面螺旋天線等)，單極型天線和偶極型天線等。

可見，通信天線11的設置方式有多種，具體地，通信天線可以設 置在如下任一結構的非可視區的空閒區域：蓋板102、觸摸屏體101四周、顯示器103和FPC(圖中沒有示出)；或通信天線11設置在如下任一結構的非避空區域：蓋板102、觸摸屏體101、顯示器103和FPC；或通信天線11設置在觸摸屏體101或顯示器103內部等。其中通信天線11可以具體設置在如下結構的一面上：觸摸屏體101、蓋板102、顯示器103和FPC的任意一面上；或設置在如下任一結構的雙面上來增強電感量：觸摸屏體101、蓋板102、顯示器103和FPC。另外上述通信天線11可以使用連接顯示觸控屏10中電極與FPC的銀漿，也可使用其他金屬或導體。

進一步地，為了避免通信天線11附近的金屬比如LCD遮罩殼或金屬走線等的影響，減小渦流損耗，可以在通信設備的顯示觸控屏10中增加一層導磁片104，且導磁片比如純鐵磁片(Ferrite sheet)，且導磁片104的設置可以有如下兩種方式：

(1)參考圖3a所示的顯示觸控屏10中結構的一種堆疊示意圖，將導磁片104貼附在通信天線11之上，位於觸摸屏體101與顯示器103之間，且在顯示器103的週邊，不能擋住顯示器103而影響顯示觸控屏10的顯示，則顯示觸控屏10會按照如下的順序從上到下堆疊：顯示器103、導磁片104、觸摸屏體101和蓋板102。

(2)參考圖3b所示的顯示觸控屏10中結構的另一種堆疊示意圖，將導磁片104貼附在顯示器103之上，這種情況下導磁片104就不會擋住顯示器103而不會影響顯示觸控屏10的顯示，則顯示觸控屏10會按照如下的順序從上到下堆疊：導磁片104、顯示器103、觸摸屏體101和蓋板102。

更進一步地，為了提升遮罩效果，通信設備中的通信天線11可以通過開關連接到接地端，而通信處理功能電路120連接該開關的控制端，則該通信處理功能電路120還用於在通信天線11對應的通信功能處於未啟動狀態時，控制開關閉合，將通信天線11連接到地。

以上述圖2c中所示的通信天線11的設置為例，將環形線圈的圈數設置為13圈，該環形線圈的材料為銀漿，寬度為0.1mm，厚度為0.05mm，導磁片的導磁率u為150，則該通信天線11的頻率(Freq)、阻抗(Zs)、電感量及品質因素Q的對應關係表如表1所示：

由上表1可知，在低頻範圍內，通信天線11能達到需要的電感量，同時Q值也較高。

本發明實施例還提供另一種通信設備，該通信設備可以是手機，GPS設備，或是掌上電腦等設備，邏輯結構示意圖如圖4所示，包括：顯示觸控屏20、通信天線21、控制電路223、顯示觸控屏處理功能電路221和通信處理功能電路220，其中通信天線21複用顯示觸控屏20中所包括的電極，通信天線21通過控制電路223分別連接顯示觸控屏處理功能電路221及通信處理功能電路220。其中，控制電路223用於控制通信天線21在執行所述電極功能的空閒狀態下執行該通信天線21對應的通信功能；而通信處理功能電路220則用於在所述通信天線21執行通信功能時，對通信天線21接收和/或發送的信號進行相應處理；顯示觸控屏處理功能電路221用於在所述通信天線21執行電極的功能時，根據該電極上信號的變化來判斷用戶對顯示觸控屏20的觸摸，且還可以確定觸摸的位置。

可以理解，顯示觸控屏20可以是電容式觸摸顯示幕等，本實施例中顯示觸控屏20從上到下(即用戶從顯示觸控屏20背面看過去的方向)按順序可以包括顯示器比如LCD(在圖4中並沒有示出)、觸摸屏體201和蓋板202，且顯示觸控屏20還可以包括多個導電材料形成的電極、用來連接顯示觸控屏20與通信設備中處理器的FPC及連接電極和FPC的金屬走線等。其中，觸摸屏體201可以設置在顯示器的內部，也可以設置在顯示器的表面等地方；而通信天線21與控制電路223之間的連接可以通過FPC連接或直接通過金屬走線連接，且在觸摸屏體201上既有觸摸電極，也有連接FPC的金屬走線，則通信天線21在複用顯示觸控屏20中的電極時，可以是將顯示觸控屏20中的觸摸屏體201上所包括的電極中的任一電極連接到(可以通過電極的金屬走線連接)控制電路223，以形成單極型天線，其中電極的長度可以根據實際工作頻段來確定。如圖4中所示，其中虛線所示為電極的金屬走線部分與控制電路223之 間連接的一種長度的單極型天線，實線所示為電極的金屬走線部分與控制電路223之間連接的另外一種長度的單極型天線，這兩種方式可以擇一選擇，其中電極的金屬走線部分可以位元於觸摸屏體201或蓋板202上。

在其他的實施例中，如圖5a所示通信天線21對於顯示觸控屏20中電極的複用的示意圖，將顯示觸控屏20中所包括的觸摸屏體201上的兩條對稱的DRIVER電極(或兩條對稱的SENSOR電極)分別通過介面Ant1和Ant2連接控制電路223，這樣介面Ant1和Ant2可以形成偶極型天線；又如圖5b所示通信天線21對於顯示觸控屏20中電極的另一種複用示意圖，將顯示觸控屏中所包括的觸摸屏體201上的四條對稱的DRIVER電極(或四條對稱的SENSOR電極)分別通過介面Ant1和Ant1_1、及介面Ant2和Ant2_2連接控制電路223，這樣介面Ant1和Ant1_1形成了一條偶極型天線，而介面Ant2和Ant2_2形成另一條偶極型天線，通過設置各個偶極型天線的尺寸，可以形成一個偶極型天線陣列，將該偶極型天線陣列作為通信天線21，可以獲得較高的增益和方向係數。

可見，在本實施例實現通信天線的過程中，可以將觸摸屏體201上的單個SENSOR電極形成的單極型天線作為通信天線21；也可以將觸摸屏體201上的兩條對稱的SENSOR電極形成的偶極型天線作為通信天線21；還可以將觸摸屏體201上的2N條對稱的SENSOR電極形成的偶極型天線陣列作為通信天線21，其中N為大於1的正整數。

通信天線21可以是如下任一天線：GPS通信天線、無線充電天線、NFC天線、RFID天線、藍牙通信天線、Wi-Fi通信天線、FM天線和TV廣播天線等，且可以是近場天線或遠場天線，一般情況下，這種通信天線21複用電極的方式適用於實現遠場天線。

上述控制電路223主要是協調通信處理功能和顯示觸控屏處理功能的，具體地，可以採用時分複用、頻分複用或碼分複用的方式來控制通信天線21在執行電極的功能的空閒狀態下(可以是在某一時間段或頻段內)執行通信天線21對應的通信功能，具體地，該控制電路223可以按照一定的策略對通信功能的啟動、關閉和時鐘等進行控制；通信處理功能電路220對通信天線21接收和/或發送的信號所進行的處理會隨著通信天線21種類的不同而不同，可以包括採用與通信天線21相應的通信協定對通信天線21接收和/或發送的信號進行處理，及對資料的儲存、傳輸等功能，例如： 當通信天線21是無線充電天線，則控制電路223會控制在通信天線21執行電極功能的空閒狀態下執行無線充電通信功能(包括接收信號和/或發送信號)，而通信處理功能電路220將通信天線21接收的信號作為充電信號對通信設備進行充電，且通過通信天線21發送的信號給其他設備進行充電。其中，通過充電信號對通信設備進行充電主要是通過電磁感應進行充電，且控制電路223在控制無線充電天線的通信功能時，可以按照一定的控制策略來進行，比如當檢測到有線充電器插入時，可以關閉無線充電天線接收信號而保留發送信號的功能，這時通信設備就作為為其他設備充電的充電站等。

當通信天線21是NFC天線時，則控制電路223可以控制在執行電極功能的空閒狀態下執行NFC通信功能，且該控制電路223還可以控制通信處理功能電路220工作的模式為主動模式或被動模式，在主動模式下，通信處理功能電路220會主動通過NFC天線向其他設備發起通信，在被動模式下，通信處理功能電路220只是被動檢測NFC天線接收其他設備發送的信號；通信處理功能電路220還可以將需要NFC天線發送的信號通過NFC協定封裝，並傳送給NFC天線進行發送，或在NFC天線接收到信號後，該通信處理功能電路220可以將接收的信號通過NFC協定接封裝後再進行一定的處理等。其中NFC協定可以包括但不限於如下的協議：ISO/IEC18092、IS014443、MIFARE和Felica等各種近距離非接觸式通信技術協議。

當通信天線21是RFID通信天線時，控制電路223用於控制在執行電極功能的空閒狀態下執行RFID通信功能，且還可以控制RFID通信天線作為信號閱讀器和/或信號標籤，其中作為信號閱讀器時RFID通信天線接收其他RFID通信設備的信號，作為信號標籤時RFID通信天線可以發送信號給其他RFID通信設備；而通信處理功能電路220會對RFID通信天線所接收和/或發送的信號按照RFID通信協定進行處理。

需要說明的是，上述控制電路223及通信處理功能電路220可以集成到單獨的晶片上；也可以是集成到顯示觸控屏處理功能電路221所在處理器(即觸摸屏控制器)上；還可以是集成在通信設備中已有的一個或多個處理器22(圖4中所示的是集成到一個處理器22)上，比如集成到顯示控制器或系統處理器等上；也可以是集成部分功能集成在通信設備中已有的一個或多個處理器上，另一個部分功能採用新增加且單獨的處理器來集成，圖4 中所畫出的只是其中一種具體的實現方式。這些電路具體是集成到哪些處理器上，具體的考慮與另外的一個通信設備實施例中通信處理功能電路120的集成類似，在此不進行贅述。

進一步地顯示觸控屏處理功能電路221可以包括：顯示功能電路和觸控功能電路，且觸控功能電路與顯示功能電路獨立存在即分別集成到單獨的晶片上，或集成到一起即集成到同一個晶片上，其中，顯示功能電路是用來對顯示觸控屏20中的顯示器進行控制，而觸控功能電路是用來對顯示觸控屏20中的觸摸屏體201進行控制。

可見，本發明實施例的通信設備中，在增加新的通信功能時，通信天線21可以複用該通信設備的顯示觸控屏20中所包括的電極，且通過控制電路223來協調通信功能和電極功能，另外將對通信天線21對應的通信處理功能電路220與通信設備中的處理器進行靈活配置組合，這樣充分了利用了通信設備已有組成部分的空間，可以不需要在通信設備中新增加一個單獨的模組來實現通信功能，使得在增加通信設備中新的通信功能時，儘量不增加該通信設備的體積。

參考圖6所示，在一個具體的實施例中，通信設備中的控制電路223可以通過選擇開關224和控制模組225來實現，具體地：通信天線21通過選擇開關224連接顯示觸控屏處理功能電路221和通信處理功能電路220，且該選擇開關224的選擇控制端連接到控制模組225，而控制模組225則按照一定的策略(比如時分複用、頻分複用或碼分複用的方式策略)對通信天線21的功能進行控制，且通過選擇控制端選擇該通信天線21接通顯示觸控屏處理功能電路221或通信處理功能電路220。比如控制模組225控制該通信天線21在一段時間或某個頻段內執行通信功能，則通過選擇控制端選擇接通信天線21接通通信處理功能電路220，而控制該通信天線21在另一段時間或另一個頻段內執行觸控電極功能，則通過選擇控制端選擇接通信天線21接通顯示觸控屏處理功能電路221。

以下以一個具體的應用實例來說明本發明實施例中的通信設備，該通信設備為電容式觸摸屏設備，主要包括顯示觸控屏和平板系統(pannel system)7-0，其中，顯示觸控屏為電容式的觸摸屏，在顯示觸控屏背面的空閒位置設置環形線圈作為通信天線7-11，在顯示觸控屏中還包括觸摸平板(touch pannel)7-12等，其中，觸摸平板7-12即為上述實施例中所述 的觸摸屏體和顯示器的組合。為了實現單一的處理器管理，可以將上述實施例中的通信處理功能電路集成到一個處理系統中即平板系統7-0中。具體地：平板系統7-0主要包括觸摸屏處理的電路且集成了射頻通信處理功能電路，主要包括了顯示控制器(Display Operator)7-2、觸摸屏體控制器(Touch Operator)7-3及射頻(RF)相關的功能，比如射頻控制器(RF operator)7-4、射頻儲能(Powered for RF)模組7-5和安全處理器(secure Processer)7-6，該平板系統7-0還包括協調各部分工作的平板處理器(pannel Operator)7-1，其中：平板處理器7-1，主要是通過介面7-10與應用處理器(AP Processer)7-8直接傳輸命令或資料等，並控制及協調平板系統7-0上的功能模組，且處理該各個功能模組的資料。

顯示控制器7-2，主要負責觸摸平板7-12中液晶顯示器的驅動控制，且可以通過平板處理器7-1的控制完成對觸摸屏體的控制。

觸摸屏體控制器7-3，主要通過檢測觸摸平板7-12中觸摸屏體的電容變換值來判斷是否有觸摸發生，為了節省功耗，可以按照平板處理器7-1設定的時間來檢測觸摸，如檢測到觸摸，將檢測的資料交由平板處理器7-1進行處理；平板處理器7-1可以通過計算得出觸摸座標，並將觸摸座標資訊通過介面7-10上傳到應用處理器7-8。

射頻控制器7-4連接顯示觸控屏上的通信天線7-11，主要工作在主動模組或被動模式下，當處於主動模式下，由射頻控制器7-4主動通過通信天線7-11發送與其他射頻設備的通信；當處於被動模式下，由射頻控制器7-4被動檢測其他射頻設備發送的信號。通信天線7-11接收或發送的信號由平板處理器7-1按照對應的通信協議進行處理，具體可以完成信號識別、寫入、計算、讀取、距離控制和資料加密/解密等業務處理，其中通信天線7-11的通信主要是RFID或NFC等的通信。

射頻儲能模組7-5，主要是在射頻控制器7-4處於被動模式時，或平板系統7-0處於斷電或省電模式時，通過調製通信設備中主機系統的信號，對平板系統7-0進行充電儲能，從而滿足該平板系統7-0中各個射頻電路部分(比如射頻控制器7-4、安全處理器7-6及平板處理器7-1)的工作電流消耗。

安全處理器7-6，主要保證通信天線7-11與其他射頻設備的交易安全， 對交易資訊進行加密處理，具體可以包括通過隨機發生器產生用戶密鑰，安全密鑰演算法等。

存儲體(Memory)7-7，為了滿足平板系統7-0中的平板處理器7-1運行程式及資料運算的需求，該存儲體7-7主要可用於程式存儲，資料緩存及密鑰保存等，在物理介質上可表現為SRAM，ROM，EEPROM和flash等中的一種或多種。

應用處理器7-8，主要通過通信的介面7-10與平板系統7-0之間進行命令和資料的交換。

應用處理器的存儲體7-9，主要滿足應用處理器7-8的需要，作為程式和資料的存儲。

需要說明的是，本實施例中的通信設備在進行射頻通信的過程中，如果是處於主動模式下，顯示控制器7-2和射頻控制器7-4通過平板處理器7-1的控制完成，觸摸屏體控制器7-3通過平板處理器7-1設定的時間檢測觸摸屏體的觸摸，如果檢測到，則平板處理器7-1會進行顯示觸控屏的處理功能；而射頻控制器7-4會主動觸發通信天線7-11發送信號給其他設備。

當處於被動模式下，顯示控制器7-2通過平板處理器7-1的控制發出滿足觸摸屏體顯示的信號，觸摸屏體控制器7-3通過設定的時間檢測觸摸屏體的觸摸，如果檢測到，則平板處理器7-1會進行顯示觸控屏的處理功能；而射頻控制器7-4也會按照設定的時間檢測觸摸屏體的觸摸，如果檢測到，則平板處理器7-1進行射頻信號的處理，比如識別、寫入、計算、讀取、距離控制和資料加密/解密等業務處理。

以上對本發明實施例所提供的通信設備進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

10‧‧‧顯示觸控屏

101‧‧‧觸摸屏體

102‧‧‧蓋板

103‧‧‧顯示器

104‧‧‧導磁片

11‧‧‧通信天線

12‧‧‧處理器

120‧‧‧通信處理功能電路

20‧‧‧顯示觸控屏

201‧‧‧觸摸屏體

202‧‧‧蓋板

21‧‧‧通信天線

22‧‧‧處理器

220‧‧‧通信處理功能電路

221‧‧‧顯示觸控屏處理功能電路

223‧‧‧控制電路

225‧‧‧控制模組

7-0‧‧‧平板系統

7-1‧‧‧平板處理器

7-2‧‧‧顯示控制器

7-3‧‧‧屏體控制器

7-4‧‧‧射頻控制器

7-5‧‧‧儲能模組

7-6‧‧‧安全處理器

7-7‧‧‧存儲體

7-8‧‧‧應用處理器

7-9‧‧‧存儲體

7-10‧‧‧介面

7-11‧‧‧天線

7-12‧‧‧平板

Ant1,Ant_1‧‧‧介面

Ant2,Ant_2‧‧‧介面

圖1是本發明實施例提供的一種通信設備的邏輯結構示意圖；圖2a是本發明實施例的通信設備中一種在顯示觸控屏上設置通信天線的局部示意圖；圖2b是本發明實施例的通信設備中另一種在顯示觸控屏上設置通信天線的局部示意圖；圖2c是本發明實施例的通信設備中另一種在顯示觸控屏上設置通信天線的示意圖；圖2d是本發明實施例的通信設備中另一種在顯示觸控屏上設置通信天線的局部示意圖；圖3a是本發明實施例的通信設備中顯示觸控屏結構的一種堆疊示意圖；圖3b是本發明實施例的通信設備中顯示觸控屏結構的另一種堆疊示意圖；圖4是本發明實施例提供的另一種通信設備的邏輯結構示意圖；圖5a是本發明實施例提供的通信設備中通信天線對於顯示觸控屏中電極的複用的示意圖；圖5b是本發明實施例提供的通信設備中通信天線對於顯示觸控屏中電極的另一種複用的示意圖；圖6是本發明實施例提供的通信設備中處理器的結構示意圖；圖7是一個具體的應用實例中的通信設備的邏輯機構示意圖。

10‧‧‧顯示觸控屏

101‧‧‧觸摸屏體

102‧‧‧蓋板

11‧‧‧通信天線

12‧‧‧處理器

120‧‧‧通信處理功能電路

Claims (15)

1. 一種通信設備，其特徵在於，包括：顯示觸控屏、通信天線和通信處理功能電路；所述通信天線設置在所述顯示觸控屏表面或內嵌於所述顯示觸控屏內部；所述通信天線連接所述通信處理功能電路；所述通信處理功能電路用於控制所述通信天線執行通信功能，且對所述通信天線接收和/或發送的信號進行相應處理。所述通信處理功能電路集成到所述通信設備中新增的單一晶片上；或集成到所述通信設備中的觸摸屏控制器上；或集成到所述通信設備中的顯示控制器上；或集成到所述通信設備中的系統處理器上；或集成到所述通信設備的多個處理器上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的通信設備，更包含，所述通信天線是近場天線或遠場天線，所述顯示觸控屏包括：觸摸屏體、蓋板和顯示器，所述顯示觸控屏通過軟性電路板(FPC)或金屬走線連接所述通信處理功能電路；所述通信天線設置在所述顯示觸控屏體表面或內嵌於所述顯示觸控屏內部，具體包括：所述通信天線設置在如下任一結構的非可視區的空閒區域：所述蓋板、觸摸屏體四周、顯示器和FPC；或所述通信天線設置在如下任一結構的非避空區域：蓋板、觸摸屏體、顯示器和FPC；或所述通信天線設置在觸摸屏體或顯示器內部。
3. 如申請專利範圍第2項所述的通信設備，更包含，若所述通信天線是近場天線，則所述通信天線包括一圈或多圈環形線圈，所述環形線圈設置在如下任一結構的一面上：所述觸摸屏體、蓋板、顯示器和FPC；或所述環形線圈設置在如下任一結構的雙面上：所述觸摸屏體、蓋板、顯示器和FPC；且所述環形線圈是矩形、橢圓形或賽馬場形(racetrack-shaped)；若所述通信天線是遠場天線，則所述通信天線包括如下任一天線：折疊單極型天線，圓形或橢圓形極化天線，單極型天線和偶極型天線。
4. 如申請專利範圍第2項所述的通信設備，更包含， 所述觸摸屏體設置在所述顯示器的內部，或設置在顯示器的表面。
5. 如申請專利範圍第2項所述的通信設備，更包含，所述顯示觸控屏從上到下按照如下的順序堆疊：顯示器、觸摸屏體和蓋板；所述通信設備的顯示觸控屏還包括導磁片，所述導磁片貼附在所述通信天線之上，位於所述觸摸屏體與顯示器之間，且在所述顯示器的週邊；或，所述導磁片貼附在所述顯示器之上。
6. 如申請專利範圍第1~5項任1項所述的通信設備，更包含，所述通信天線通過開關連接接地端；所述通信處理功能電路連接所述開關的控制端，所述通信處理功能電路還用於當所述通信天線對應的通信功能處於未啟動狀態時，控制所述開關閉合。
7. 如申請專利範圍第1~5項任1項所述的通信設備，更包含，若所述通信天線是無線充電天線，所述通信處理功能電路具體用於控制所述無線充電天線發送信號和/或接收信號，且將所述無線充電天線接收到信號作為充電信號對所述通信設備進行充電；若所述通信天線是近距離無線通信NFC天線，所述通信處理功能電路用於控制所述通信天線執行NFC通信功能，且所述通信處理功能電路工作在主動模式或被動模式下；若所述通信天線是射頻識別RFID通信天線，所述通信處理功能電路具體用於控制所述通信天線執行RFID通信功能，且控制所述RFID通信天線為信號閱讀器和/或信號標籤。
8. 如申請專利範圍第1~5項任1項所述的通信設備，更包含，所述顯示觸控屏是電容式觸摸顯示幕。
9. 一種通信設備，更包含，包括：顯示觸控屏、通信天線、控制電路、顯示觸控屏處理功能電路和通信處理功能電路；所述通信天線複用所述顯示觸控屏中所包括的電極，所述通信天線通過所述控制電路分別連接所述顯示觸控屏處理功能電路及所述通信處理功能電路；其中，所述控制電路用於控制所述通信天線在執行所述電極的功能的空閒狀態下執行所述通信天線對應的通信功能，所述通信處理功能電路用 於在所述通信天線執行通信功能時，對所述通信天線接收和/或發送的信號進行相應處理。
10. 如申請專利範圍第10項所述的通信設備，更包含，若所述通信天線是近場天線或遠場天線，所述顯示觸控屏包括：觸摸屏體、蓋板和顯示器，所述顯示觸控屏通過軟性電路板(FPC)或金屬走線連接所述控制電路；所述通信天線複用所述顯示觸控屏中所包括的電極具體包括：將所述觸摸屏體上的單個SENSOR電極形成的單極型天線作為所述通信天線；或，將所述觸摸屏體上的兩條對稱的SENSOR電極形成的偶極型天線作為所述通信天線；或，將所述觸摸屏體上的2N條對稱的SENSOR電極形成的偶極型天線陣列作為所述通信天線，所述N為大於1的正整數。
11. 如申請專利範圍第10項所述的通信設備，更包含，所述觸摸屏體設置在所述顯示器的內部，或設置在顯示器的表面；所述顯示觸控屏處理功能電路包括：顯示功能電路和觸控功能電路，所述觸控功能電路與顯示功能電路獨立存在，或集成到一起。
12. 如申請專利範圍第9項所述的通信設備，更包含，所述控制電路具體包括選擇開關和控制模組，所述通信天線通過選擇開關連接所述顯示觸控屏處理功能電路和通信處理功能電路，所述選擇開關的選擇控制端連接到所述控制模組；所述控制模組，用於通過所述選擇控制端選擇接通所述通信天線接通顯示觸控屏處理功能電路或通信處理功能電路。
13. 如申請專利範圍第9至12項任1項所述的通信設備，更包含，所述控制電路和通信處理功能電路集成到所述通信設備中新增的單一晶片上；或集成到所述通信設備中的所述顯示觸控屏處理功能電路所在處理器上；或集成到所述通信設備中的顯示控制器上；或集成到所述通信設備中的系統處理器上；或集成到所述通信設備的多個處理器上。
14. 如申請專利範圍第9~12項任1項所述的通信設備，更包含，所述通信天線是無線充電天線，所述控制電路具體用於採用時分複用、頻分複用或碼分複用的方式控制所述通信天線在所述空閒狀態下執行無線充電通信功能，所述通信處理功能電路用於將所述無線充電天線接收到信號作為充電信號對所述通信設備進行充電；所述無線充電通信功能包 括發送信號和/或接收信號；若所述通信天線是近距離無線通信NFC天線，所述控制電路用於採用時分複用、頻分複用或碼分複用的方式控制所述通信天線在所述空閒狀態下執行NFC通信功能，且所述控制電路還用於控制所述通信處理功能電路工作在主動模式或被動模式下；若所述通信天線是射頻識別RFID通信天線，所述控制電路用於採用時分複用、頻分複用或碼分複用的方式控制所述通信天線在所述空閒狀態下執行RFID通信功能，且控制所述RFID通信天線作為信號閱讀器和/或信號標籤。
15. 如申請專利範圍第9~12項所述的任1項所述的通信設備，更包含，所述顯示觸控屏是電容式觸摸顯示幕。