WO2022083247A1 - 天线装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种天线装置及电子设备,天线装置包括线圈和第一屏蔽件,线圈包括相对设置的第一部分导线和第二部分导线,电流在第一部分导线和第二部分导线中的传输方向相反。第一屏蔽件设置于线圈的一侧,第一屏蔽件在线圈上的投影至少部分覆盖第二部分导线,以减弱第二部分导线在电流作用下产生的磁场的强度。
Description
本申请要求于2020年10月19日提交中国专利局、申请号为202011118984.5、发明名称为“天线装置及电子设备”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种天线装置及电子设备。
随着通信技术的发展,诸如智能手机等电子设备能够实现的功能越来越多,电子设备的通信模式也更加多样化。例如,近来电子设备逐渐可以实现近场通信(Near Field Communication,NFC)。
但是,伴随着电子技术的发展,电子设备越来越小型化、轻薄化,电子设备的内部空间有限,导致NFC天线的体积受到限制。
发明内容
本申请实施例提供一种天线装置及电子设备,天线装置可以实现小型化。
第一方面,本申请实施例提供了一种天线装置,包括:
线圈,所述线圈至少包括相对设置的第一部分导线和第二部分导线,电流在所述第一部分导线和第二部分导线中的传输方向相反;及
第一屏蔽件,所述第一屏蔽件设置于所述线圈的一侧,所述第一屏蔽件在所述线圈上的投影至少部分覆盖所述第二部分导线,以减弱所述第二部分导线在电流作用下产生的磁场的强度。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:
天线装置,所述天线装置包括线圈和第一屏蔽件,所述线圈至少包括相对设置的第一部分导线和第二部分导线,电流在所述第一部分导线和所述第二部分导线中的传输方向相反;所述第一屏蔽件设置于所述线圈的第一侧,所述第一屏蔽件在所述线圈上的投影至少部分覆盖所述第二部分导线,以减弱所述第二部分导线在电流作用下产生的磁场的强度;及
电路板,所述电路板位于所述第一屏蔽件远离所述线圈的一侧,所述电路板上设有信号源,所述信号源与所述线圈电连接,以使所述线圈传输无线信号。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的天线装置的第一种结构示意图。
图3为图2所示的线圈产生第一种磁场示意图。
图4为图2所示的线圈产生第二种磁场示意图。
图5为本申请实施例提供的天线装置的第二种结构示意图。
图6为图2所述的线圈的第一种结构示意图。
图7为图2所述的线圈的第二种结构示意图。
图8为本申请实施例提供的天线装置的第三种结构示意图。
图9为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。
图10为本申请实施例提供的电子设备的第三种结构示意图。
图11为本申请实施例提供的电子设备的第四种结构示意图。
图12为本申请实施例提供的电子设备的第五种结构示意图。
下面将结合本申请实施例中的附图1至12,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种电子设备。电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备,还可以是游戏设备、增强现实(Augmented Reality,简称AR)设备、汽车装置、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、笔记本电脑、桌面计算设备等。请参考图1,图1为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。电子设备100包括显示屏110、中框120、电路板130、电池140和 后壳150。
其中,显示屏110设置在中框120上,以形成电子设备100的显示面,用于显示图像、文本等信息。其中,显示屏110可以包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示屏等类型的显示屏。
可以理解的,显示屏110可以为全面屏,此时,显示屏110的整个区域都是显示区域而不包括非显示区域,或者显示屏110上的非显示区域对用户而言仅占据较小的区域,从而显示屏110具有较大的屏占比。或者,显示屏110也可以为非全面屏,此时显示屏110包括显示区域以及与显示区域邻接的非显示区域。其中,显示区域用于显示信息,非显示区域不显示信息。
可以理解的,显示屏110上还可以设置盖板(图1未示),以对显示屏110进行保护,防止显示屏110被刮伤或者被水损坏。其中,盖板可以为透明玻璃盖板,从而用户可以透过盖板观察到显示屏110显示的内容。可以理解的,盖板可以为蓝宝石材质的玻璃盖板。
中框120可以为薄板状或薄片状的结构,也可以为中空的框体结构。中框120用于为电子设备100中的电子器件或功能组件提供支撑作用,以将电子设备100的电子器件、功能组件安装到一起。例如,中框120上可以设置凹槽、凸起、通孔等结构,以便于安装电子设备100的电子器件或功能组件。可以理解的,中框120的材质可以包括金属或塑胶等。
电路板130设置在中框120上以进行固定,并通过后壳150将电路板130密封在电子设备100的内部。其中,电路板130可以为电子设备100的主板。电路板130上可以集成有处理器,此外还可以集成耳机接口、加速度传感器、陀螺仪、马达等功能组件中的一个或多个。同时,显示屏110可以电连接至电路板130,以通过电路板130上的处理器对显示屏110的显示进行控制。
电池140设置在中框120上,并通过后壳150将电池140密封在电子设备100的内部。同时,电池140电连接至电路板130,以实现电池140为电子设备100供电。其中,电路板130上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池140提供的电压分配到电子设备100中的各个电子器件。
后壳150与中框120连接。例如,后壳150可以通过诸如双面胶等粘接剂 贴合到中框120上以实现与中框120的连接。其中,后壳150用于与中框120、显示屏110共同将电子设备100的电子器件和功能组件密封在电子设备100内部,以对电子设备100的电子器件和功能组件形成保护作用。
其中,电子设备100中还可以设置有天线装置。天线装置用于实现电子设备100的无线通信功能,例如天线装置可以用于实现近场通信功能。天线装置可以设置在电子设备的壳体内部。可以理解的,天线装置的部分器件可以集成在电路板130上,例如天线装置中的信号处理芯片以及信号处理电路可以集成在电路板130上,实现天线装置与电路板130的电连接。此外,天线装置的部分器件还可以直接设置在电子设备100内部。例如天线装置用于辐射信号的辐射体或者导体结构可以直接设置后壳150内表面。
请参考图2,图2为本申请实施例提供的天线装置的第一种结构示意图。天线装置200可以包括线圈210和第一屏蔽件220。
其中,线圈210可以由导体围绕其旋转中心绕制而成。线圈210可以包括相对设置的第一部分导线211和第二部分导线212,所谓相对设置可以指该第一部分导线211和第二部分导线212分别位于旋转中心的两侧,第一部分导线211和第二部分导线212之间形成有一中心区域213。当线圈210在变化的电流的作用下产生磁场时,该磁场的磁力线可以从该中心区域213穿过。
可以理解的是,电流在第一部分导线211和第二部分导线212之间的传输方向相反。例如,如图2所示,当电流在线圈210内的传输方向为顺时针时,则第一部分导线211内中的传输方向可为从左向右,第二部分导线212内中的传输方向可为从右向左,二者传输方向相反。再例如,当电流在线圈210内的传输方向为逆时针时,则第一部分导线211内中的传输方向可为从右向左,第二部分导线212内中的传输方向可为从左向右,二者传输方向相反。
可以理解的是,图2仅为本申请实施例的第一部分导线211和第二部分导线212的示例性举例。例如,本申请实施例的第一部分导线211也可以是图2的线圈210中左侧竖向的导线,第二部分导线212可以是图2中的线圈210中右侧竖向的导线,此时第一部分导线211和第二部分导线212中的流向也可以相反。故,凡是线圈210中相对设置的、电流流向相反的两部分导线均可以是本申请实施例的第一部分导线211和第二部分导线212,本申请实施例的第 一部分导线211和第二部分导线212并不局限于上述举例。
当中心区域213的宽度较大时,也即,当第一部分导线211和第二部分导线210之间的距离较大时,在中心区域213内第一部分导线211和第二部分导线212产生的磁场的方向相同,二者的磁场可以相互增强。以电流在线圈210内的传输方向为顺时针为例,请结合图2并请参考图3,图3为图2所示的线圈210产生第一种磁场示意图。
如图3所示,电流在线圈210内的传输方向为顺时针时,第一部分导线211内的传输方向为从左向右,按照安培定则,第一部分导线211在中心区域213内的磁力线的方向为由外向里(图3中用“×1”表示),第一部分导线211在中心区域213外且远离第二部分导线212的一侧区域内的磁力线的方向为由里向外(图3中用“○1”表示)。同理,第二部分导线212内的传输方向为从右向左,按照安培定则,第二部分导线212在中心区域213内的磁力线的方向为由外向里(图3中用“×2”表示),第二部分导线212在中心区域213外且远离第一部分导线211的一侧区域内的磁力线的方向为由里向外(图3中用“○2”表示)。从而,在中心区域213内,第一部分导线211和第二部分导线212的磁力线方向均为由外向里,二者同向,第一部分导线211和第二部分导线212产生的磁场可以相互增强。
当中心区域213的宽度较小时,也即,当第一部分导线211和第二部分导线210之间的距离较小时,第一部分导线211和第二部分导线212产生的磁场的方向相反,二者的磁场可以相互抑制。以电流在线圈210内的传输方向为顺时针为例,请结合图2并请参考图4,图4为图2所示的线圈210产生第二种磁场示意图。
如图4所示,电流在线圈210内的传输方向为顺时针时,第一部分导线211中的传输方向为从左向右,按照安培定则,第一部分导线211在靠近第二部分导线212的一侧的磁力线的方向为由外向里(图4中用“×1”表示),第一部分导线211在远离第二部分导线212的一侧区域内的磁力线的方向为由里向外(图4中用“○1”表示)。同理,第二部分导线212内的传输方向为从右向左,按照安培定则,第二部分导线212在靠近第一部分导线211的磁力线的方向为由外向里(图4中用“×2”表示),第二部分导线212在远离第一部分 导线211的一侧区域内的磁力线的方向为由里向外(图4中用“○2”表示)。从而,第一部分导线211所在的区域,第一部分导线211和第二部分导线212的磁力线方向相反;第二部分导线212所在的区域,第一部分导线211和第二部分导线212的磁力线方向也相反,进而第一部分导线211和第二部分导线212产生的磁场可以相互抑制。
为了实现电子设备100的小型化,天线装置200可占据的空间越来越小,随之而言的,天线装置200的体积也越来越小,但是,当线圈210的第一部分导线211和第二部分导线212之间的距离缩小时,会出现如图4所示的第一部分导线211和第二部分导线212所产生的磁场相互抑制的问题。
基于此,第一屏蔽件220可以设置于线圈210的一侧,第一屏蔽件220在线圈210上的投影可以至少部分覆盖第二部分导线212。当第二部分导线212在电流的作用下产生由里向外或由外向里的磁力线时,绝大多数的磁力线(会存在少数的磁力线从第二部分导线212未被阻挡的区域辐射至自由空间内)不能穿过第一屏蔽件220,从而,当线圈210的中心区域213的宽度较小时,此时第二部分导线212不会产生抑制第一部分导线211的磁场。
本申请实施例的天线装置200,第一屏蔽件220在线圈210上的投影至少部分覆盖第二部分导线212,第一屏蔽件220可以减弱第二部分导线212在电流作用下产生的磁场的强度,此时,线圈210的中心区域213的宽度可以减小,第一部分导线211和第二部分导线212之间的间距较小,线圈210占据的面积可以缩小,第一屏蔽件220可以减弱第二部分导线212对第一部分导线211磁场的抑制作用,既可以保证整个线圈210的辐射性能,又可以实现线圈210和天线装置200的小型化。
其中,请参考图5,图5为本申请实施例提供的天线装置的第二种结构示意图。天线装置还可以包括第二屏蔽件230,第二屏蔽件230可以设置于线圈210另一侧。也即,第一屏蔽件220和第二屏蔽件230可以设置于线圈210的相对两侧。
第二屏蔽件230在线圈210上的投影可以至少部分覆盖第二部分导线212,当第二部分导线212在电流的作用下产生由里向外或由外向里的磁力线时,绝大多数的磁力线不能同时穿过第一屏蔽件220和第二屏蔽件230,从而,当线 圈210的中心区域213较小时,此时第二部分导线212不会产生抑制第一部分导线211的磁场,第二屏蔽件230可以进一步减弱第二部分导线212在电流作用下产生的磁场的强度。
并且,实际产品中,本申请实施例的线圈210,第一部分导线211和第二部分导线212之间的最短距离可以在2毫米至10毫米之间。可以理解的是,当第一部分导线211和第二部分导线212为单匝线圈导线时,该最短距离可以是两匝线圈导线之间的距离;当第一部分导线211和第二部分导线212为多匝线圈导线时,该最短距离可以是第一部分导线211中最靠近第二部分导线212的一匝线圈导线与第二部分导线212中最靠近第一部分导线211的一匝线圈导线之间的距离。可以理解的是,该最短距离也可以是第一部分导线211和第二部分导线212之间形成的中心区域213的宽度。本申请实施例的线圈210可以大幅度减少了线圈210占据的面积。
需要理解的是,在本申请的描述中,诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
其中,请结合图2并请参考图6,图6为图2所示的线圈的第一种结构示意图。本申请实施例的线圈210的第二部分导线212的径向宽度可以不同于第一部分导线211的径向宽度。可以理解的是,该径向宽度与轴向长度相对应,轴向长度是指线圈的两自由端之间的长度,径向宽度可以是指线圈导线径向剖面时的横截面直径。
可以理解的是,第一部分导线211的径向宽度可以大于第二部分导线212的径向宽度,或者第二部分导线212的径向宽度可以大于第一部分导线211的径向宽度,以进一步减少线圈210占据的面积。
可以理解的是,当第一部分导线211/第二部分导线212中每一匝导体的径向宽度相同时,径向宽度可以是单匝线圈的径向宽度。此时,第二部分导线212的单匝导线径向宽度可以不同于第一部分导线211的单匝导线径向宽度。
可以理解的是,当第一部分导线211/第二部分导线212中多匝导体的径向宽度不同时,径向宽度可以是导线的平均径向宽度。此时,第二部分导线212的平均径向宽度可以不同于第一部分导线211的平均径向宽度。
可以理解的是,第一部分导线211中相邻两匝导线的间距可以与第二部分导线212的相邻两匝导线的间距相等,以使得当第二部分导线212的径向宽度不同于第一部分导线211的径向宽度时,第一部分导线211和第二部分导线212占据的面积不同,可以减少整个线圈210占据的面积。
可以理解的是,第一部分导线211中相邻两匝导线的间距可以与第二部分导线212的相邻两匝导线的间距不相等,例如,第二部分导线212的相邻两匝导线的间距小于第一部分导线211中相邻两匝导线的间距,以使得第二部分导线212覆盖的面积更小,更利于第一屏蔽件220和第二屏蔽件230的屏蔽。
本申请实施例中,第二部分导线212的径向宽度不同于第一部分导线211的径向宽度,相较于第二部分导线212的径向宽度与第一部分导线211的径向宽度相等的方案而言,本申请实施例可以使第二部分导线212的径向宽度或者第一部分导线211的径向宽度更小,进而线圈210占据的面积更小。
并且,在流经导线的电流强度一定的情况下,导线径向宽度越小,其形成的磁力线会更密集,因此,若第一部分导线211的径向宽度小于第二部分导线212的线圈直径,那么第一部分导线211形成的磁场的磁力线更加密集,第一部分导线211形成的磁场更强,从而,第一部分导线211可以对其磁场所在区域内的物体的感应更强。若第二部分导线212的径向宽度小于第一部分导线211的导线径向宽度,第二部分导线212形成的磁场的磁力线更加密集,当第一屏蔽件220和第二屏蔽件230在线圈210的投影覆盖第二部分导线212时,第一屏蔽件220和第二屏蔽件230可以更容易地屏蔽密集的磁力线,第一屏蔽件220和第二屏蔽件230更容易减弱第二部分导线212在电流作用下产生的磁场的强度。
其中,请结合图2并请参考图7,图7为本申请实施例提供的天线装置的第二种结构示意图。本申请实施例的天线装置200还可以包括基板240、第一电性连接件214和第二电性连接件215。
基板240可用于承载或形成线圈210。基板240可以包括相对设置的第一面241和第二面242,线圈210可以设置于第一面241、第二面242中的一面,例如第一面;第一电性连接件214可以设置于第一面241和第二面242;第二电性连接件215可以设置于第一面241、第二面242中的一面,例如第一面。 例如在图6中,线圈210的第一部分导线211、第二部分导线212、第二电性连接件215、大部分的第一电性连接件214可以设置于第一面241,而小部分的第一电性连接件214可以设置于第二面242。
第一电性连接件214的一端可以与线圈210的一个自由端电性连接,第一电性连接件214的另一端可以与其他器件例如电源、控制芯片等电性连接,以实现电流信号可以从该自由端输入或输出。
第二电性连接件215的一端可以与线圈210的另一个自由端电性连接,第二电性连接件215的另一端可以与其他器件例如电源、控制芯片、接地平面等电性连接,以实现电流信号可以从该自由端输入或输出。
线圈210在围绕旋转中心绕制的过程中,其必然有一个自由端位于中心区域213,使得该自由端不便与外部器件的电连接。此时,基板240上可以间隔设置有至少两个过孔,例如第一过孔243和第二过孔244。两个过孔均贯穿基板240的第一面241和第二面242。
可以理解的是,每一过孔可以垂直贯穿基板240的第一面241和第二面242,以使得过孔工艺更加简单。
可以理解的是,每一过孔也可以在基板240内部经过一次弯折或变向延伸、或者经多次弯折或变向延伸并形成弯孔当第一电性连接件214从该过孔内穿过时,可以灵活设置第一电性连接件214在第一面241、第二面242的位置。
第一电性连接件214的一端可以与线圈210位于中心区域213的自由端电连接,第一电性连接件214的另一端可以顺次穿过每一过孔。示例性的,第一电性连接件214的另一端可以设置于第一面241,第一电性连接件214的另一端可以先从第一面241穿过第一过孔243而设置于第二面242,然后在第二面242上延伸进入至第二过孔244,最后从第二过孔244又延伸会第一面241。此时,可以合理设置第一过孔243和第二过孔244的位置,以使得从第二过孔244穿出的第一电性连接件214的另一端可以设置于中心区域213外,以便于第一电性连接件214与其他器件电性连接。
本申请实施例的天线装置200,在基板240上设置至少两个过孔,第一电性连接件214的另一端通过多个过孔可以位于第一面241的中心区域213,便于线圈210与其他器件的电性连接。
其中,线圈210可以直接或间接连接于基板240上,例如,通过粘合剂连接于基板240的第一面241和第二面242;或者,线圈210也可以直接形成于基板240上。
示例性的,基板240的第一面241和第二面242可以附着有金属层,例如镀铜、镀铁等。可以通过蚀刻的方式在基板240的第一面241和第二面242上形成第一部分导线211、第二部分导线212、第一电性连接件214和第二电性连接件215。例如,在基板240的第一面241上将第一部分导线211、第二部分导线212、第二电性连接件215和第一电性连接件214设置于第一面241的部分所在的金属镀层保留,将除上述部位以外的其他金属镀层全部蚀刻掉,此时第一面241上可以形成上述第一部分导线211、第二部分导线212、第二电性连接件215和第一电性连接件214设置于第一面241的部分。同理,在基板240的第二面242,可以将除第一电性连接件214设置于第二面242的部分所在的金属镀层保留而将第二面242上其他的区域的金属镀层全部蚀刻掉,以在第二面242上形成第一电性连接件214位于第二面242上的部分。
可以理解的是,上述方案中可以在基板240的过孔内设置镀层以形成第一电性连接件214位于过孔内的部分。
可以理解的是,基板240本身可以是绝缘的基板240,例如介质基板240。当线圈210形成在基板240上时,可以在基板240的第一表面和第二表面镀金属层,并可以按照线圈210的具体结构形成上述方案。
本申请实施例的天线装置200,可以充分利用基板240上的金属镀层在基板240的第一面241和第二面242上蚀刻出线圈210、第一电性连接件214和第二电性连接件215,线圈210形成在基板240的表面,线圈210不会额外增加天线装置200、电子设备100的厚度,可以使得天线装置200、电子设备100轻薄化。
其中,为了进一步减小天线装置200和电子设备100的厚度,第一屏蔽件220或第二屏蔽件230也可以形成于基板240上。示例性的,请参考图8,图8为本申请实施例提供的天线装置的第三种结构示意图。当第一部分导线211和第二部分导线212设置于基板240的第一面241上,基板240的第二面242可以包括金属层245,该金属层245可以形成第一屏蔽件220或者第二屏蔽件 230,例如,在图8中金属层245形成第一屏蔽件220。
可以理解的是,该金属层245可以是基板240第二面242上的金属镀层。也即,基板240的第二面242在蚀刻形成第一电性连接件214位于第二面242的部分的时候,可以在与第二部分导线212对应的区域(例如第二面242的下部区域)保留金属镀层而形成第一屏蔽件220或者第二屏蔽件230。
需要说明的是,与第二部分导线212对应的区域不仅仅是指第二部分导线212每一匝线圈在第二面242的投影的区域,还包括第二部分导线212任意相邻线圈之间的间隔区域在第二面242的投影的区域。
本申请实施例的天线装置200,利用基板240第二面242上的金属层245来形成第一屏蔽件220/第二屏蔽件230,一方面,可以合理利用金属层245的材料,减少材料的浪费;另一方面,第一屏蔽件220/第二屏蔽件230也不会额外增加天线装置200的厚度,可以使得天线装置200和电子设备100更加轻薄化。
其中,形成在第二面242的第一屏蔽件220/第二屏蔽件230可以环绕第一电性连接件214设置于第二面242的部分设置。也即,第一电性连接件214设置于第二面242的部分和形成在第二面242的第一屏蔽件220/第二屏蔽件230可以为同心环结构,第一电性连接件214设置于第二面242的部分可以设置于内环,形成在第二面242的第一屏蔽件220/第二屏蔽件230可以设置于外环,第一电性连接件214与第一屏蔽件220/第二屏蔽件230彼此绝缘。此时,第一屏蔽件220/第二屏蔽件230不会响应第一电性连接件214的性能,进而不会影响天线装置200的辐射性能。
其中,第一电性连接件214设置于第二面242的部分可以与形成在第二面242的第一屏蔽件220/第二屏蔽件230不重叠。也即,第一电性连接件214设置于第二面242的部分与形成在第二面242的第一屏蔽件220/第二屏蔽件230相互错开,或者间隔设置,例如,如图8所示。此时,一方面,可以避免形成在基材第二面242上的第一屏蔽件220/第二屏蔽件230对第一电性连接件214位于第二面242的部分的影响,以保证天线装置200的辐射性能;另一方面,第一电性连接件214也不会影响第一屏蔽件220/第二屏蔽件230对第二部分导线212在电流作用下产生的磁场的强度的屏蔽作用。
其中,请参考图9,图9为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。电子设备100的后壳150可以包括非金属部151和金属部152。例如非金属部151可以设置于后壳150的上半部,金属部152可以设置于后壳150的下半部。
第一部分导线211在后壳150的投影可以位于非金属部151,以使得该非金属部151不会阻挡第一部分导线211产生的磁场的磁力线在自由空间内的传输。
可以理解的是,该非金属部151可以是由非金属材料例如塑胶、陶瓷制作的板材,该非金属部151也可以是孔、洞、缝隙等镂空结构形成的区域。
第二部分导线212在后壳150上的投影可以位于金属部152,此时,该金属部152可以形成第一屏蔽件220/第二屏蔽件230,例如图9中该金属部152形成第二屏蔽件230。作为屏蔽件的金属部152可以遮挡第二部分导线产生的磁场的磁力线在自由空间内的传输,以减弱第二线圈的磁场强度。
本申请实施例的电子设备100,利用后壳150上的金属部152作为第一屏蔽件220/第二屏蔽件230,第一屏蔽件220/第二屏蔽件230也不会额外增加电子设备100的后壳150,可以进一步实现电子设备100的轻薄化。
可以理解的是,上述方案中后壳150也可以全部为非金属材料,以保证第一部分导线211的辐射性能,此时可以在线圈210与后壳150之间可设置一第一屏蔽件220/第二屏蔽件230以屏蔽第二部分导线212的磁力线。
可以理解的是,本申请实施例的上述各个实施例的方案,在相互不冲突的前提下可以任意组合形成新的实施例方案,新实施例方案也在本申请实施例的保护范围。例如可以将图8和图9的方案结合,使得第一屏蔽件220可以是基板240的第二面242上的金属镀层,第二屏蔽件230可以是后壳150的金属部152。
其中,请再次参考图9,本申请实施例的电子设备100,还可以包括磁性件250。该磁性件250可以设置于线圈210与电路板130之间,磁性件250在线圈210上的投影可以至少部分覆盖第一部分导线211。
可以理解的是,磁性件250可以是铁氧体磁性件。磁性件250也可以是其他电阻率远大于金属、合金磁性材料且介电性能较高的材料。
本申请实施例的电子设备100,当线圈210与电路板130电连接以传输无线信号时,电路板130或者电路板130上的金属器件会产生与线圈210传输方向相反的感应涡流,该感应涡流会抑制线圈210的磁场强度,从而影响天线装置200的辐射性能。本申请实施例的电子设备100,在线圈210与电路板130之间设置一磁性件250,该磁性件250可以将线圈210产生的磁力线束缚磁性件250上,以使线圈210产生的磁力线不会到达电路板130,从而电路板130基板不会产生反向的感应涡流,该磁性件250可以抑制感应涡流的产生,以使得感应涡流不会影响天线装置200的辐射性能。
基于上述天线装置200的结构,本申请实施例的电子设备100还可以包括通信芯片。请参考图10,图10为本申请实施例提供的电子设备的第三种结构示意图,该通信芯片可以是近场通信芯片(NFC IC)260。线圈210可以与近场通信芯片(NFC IC)260电连接,以使线圈210传输近场通信信号。
其中,近场通信芯片(NFC IC)260可以用于提供近场通信信号,也即,近场通信芯片(NFC IC)260用于提供差分激励电流。差分激励电流可以包括两个电流信号,这两个电流信号的振幅相同,并且相位相反,或者理解为这两个电流信号的相位相差180度。此外,差分激励电流可以为平衡信号。可以理解的,模拟信号在传输过程中,如果被直接传送就是非平衡信号;如果把原始的模拟信号反相,然后同时传送反相的模拟信号和原始的模拟信号,反相的模拟信号和原始的模拟信号就叫做平衡信号。平衡信号在传送过程中经过差动放大器,原始的模拟信号和反相的模拟信号相减,得到加强的原始模拟信号,由于在传送过程中,两条传送线路受到相同的干扰,在相减的过程中,减掉了相同的干扰信号,因此平衡信号的抗干扰性能更好。
可以理解的是,近场通信芯片(NFC IC)260可以包括第一差分信号端261和第二差分信号端262。第一差分信号端261和第二差分信号端262可以用于提供差分激励电流。其中,第一差分信号端261可以直接或间接与线圈210的一电性连接部电连接;第二差分信号端262也可以直接或间接与线圈210的另一电性连接部电连接。进而,线圈210可以传输差分激励电流。
例如,如图10所示,近场通信芯片(NFC IC)260的第一差分信号端261与线圈210的第一电性连接件214电连接,第二差分信号端262与第二电性连 接件215电连接。此时,近场通信芯片(NFC IC)260和线圈210可以形成信号回路,以用于传输差分激励电流。
再例如,近场通信芯片(NFC IC)260的第一差分信号端261与线圈210的第一电性连接件214之间可以串联一个或多个导体,以实现第一差分信号端261间接与线圈210的第一电性连接件214电连接。同理,近场通信芯片(NFC IC)260的第二差分信号端262与线圈210的第二电性连接件215之间也可以串联一个或多个导体,以实现第二差分信号端262间接与线圈210的第二电性连接件215电连接。
示例性的,请参考图11,图11为本申请实施例提供的电子设备的第四种结构示意图。本申请实施例的电子设备100还可以包括一辐射体270和接地平面290,接地平面290包括间隔设置的第一接地部291和第二接地部292,接地平面290在第一接地部291和第二接地部292之间形成导电路径。该辐射体270的一端可以与近场通信芯片(NFC IC)260的一个差分信号端直接或间接电连接;辐射体270的另一端可以与线圈210直接或间接电连接。
例如,如图10所示,辐射体270的一端可以与近场通信芯片(NFC IC)260第一差分信号端261电连接,辐射体270的一端接地,例如可以与第一接地部291电连接;线圈210的第一电性连接件214也可以接地,例如可以与第二接地部292电连接,线圈210的第二电性连接件215可以与近场通信芯片(NFC IC)260的第二差分信号端262电连接。从而,近场通信芯片(NFC IC)260、线圈210、辐射体270和接地平面290的导电路径可以形成导电回路,并可以传输差分激励电流。
可以理解的是,上述实施例中,辐射体270的另一端也可以直接与线圈210的第一电性连接件214电连接,而不通过接地平面290。
可以理解的是,辐射体270可以是电子设备100的中框120上的一个自由金属枝节;辐射体270也可以是电子设备100的电路板130上的一个辐射体;辐射体270也可以是电子设备100上的其他导体形成的辐射体。本申请实施例不对辐射体270的具体形式进行限定。
可以理解的是,本申请实施例的电子设备可以包括一个辐射体270,也可以包括多个辐射体270,多个辐射体270可以串联/并联在近场通信芯片(NFC IC)260与线圈210之间,以增加辐射面积。
本申请实施例的电子设备,当在第一差分信号端261与第一电性连接件214之间和/或第二差分信号端与第二电性连接件215之间串联一个或多个导体时,该导体和线圈210可以形成共体天线,在差分激励电流的作用下,线圈210可以形成一近场通信辐射场,导体可以形成另一近场通信辐射场,在两个近场通信辐射场的作用下,可以增大天线装置200的辐射面积,进一步提升天线装置200的辐射性能。
其中,请参考图12,图12为本申请实施例提供的电子设备的第五种结构示意图。通信芯片也可以是非近场通信芯片。该非近场通信芯片可以是IC芯片,该非近场通信芯片(IC)280可以用于提供非近场通信信号。线圈210可以与非近场通信芯片(IC)280电连接,以使线圈210传输非近场通信信号。
可以理解的是,非近场通信信号可以是非平衡信号,包括但不限于蜂窝网络信号、无线保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)信号、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信号、蓝牙(Bluetooth,BT)信号。相应的,非近场通信芯片(IC)280可以为蜂窝通信芯片,用于提供蜂窝网络信号;非近场通信芯片(IC)280可以为Wi-Fi芯片,用于提供Wi-Fi信号;非近场通信芯片(IC)280可以为GPS芯片,用于提供GPS信号;非近场通信芯片(IC)280还可以为BT芯片,用于提供BT信号。
可以理解的是,非近场通信芯片(IC)280可以与线圈210的一个电性连接部电连接,例如非近场通信芯片(IC)280与第一电性连接件214电连接,此时,线圈210的第二电性连接件215可以接地,以实现传输非近场通信信号。
可以理解的是,以上仅为电子设备100的示例性举例,本申请实施例的电子设备100还可以包括摄像头、传感器、声电转换装置等部件,这些部件可以参见相关技术中的描述,在此不再赘述。
以上对本申请实施例提供的天线装置及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (20)
- 一种天线装置,包括:线圈,所述线圈至少包括相对设置的第一部分导线和第二部分导线,电流在所述第一部分导线和所述第二部分导线中的传输方向相反;及第一屏蔽件,所述第一屏蔽件设置于所述线圈的第一侧,所述第一屏蔽件在所述线圈上的投影至少部分覆盖所述第二部分导线,以减弱所述第二部分导线在电流作用下产生的磁场的强度。
- 根据权利要求1所述天线装置,其中,还包括:第二屏蔽件,所述第二屏蔽件设置于所述线圈的与所述第一侧相对设置的第二侧,所述第二屏蔽件在所述线圈上的投影至少部分覆盖所述第二部分导线,以减弱所述第二部分导线在电流作用下产生的磁场的强度。
- 根据权利要求1所述天线装置,其中,所述第二部分导线的径向宽度不同于所述第一部分导线的径向宽度。
- 根据权利要求1所述天线装置,其中,还包括:基板,所述基板包括相对设置的第一面和第二面,所述第一部分导线和所述第二部分导线设置于所述第一面,所述第二面包括金属层,所述金属层形成所述第一屏蔽件。
- 根据权利要求4所述天线装置,其中,所述基板还包括:至少两个间隔设置的过孔,每一所述过孔贯穿所述第一面和所述第二面;所述天线装置还包括:第一电性连接件,所述第一电性连接件的一端与所述线圈的一个自由端电连接,所述第一电性连接件的另一端顺次穿过每一所述过孔并设置于所述第一面;及第二电性连接件,所述第二电性连接件的一端与所述线圈的另一个自由端电连接,所述第二电性连接件的另一端设置于所述第一面。
- 根据权利要求5所述天线装置,其中,所述第一电性连接件设置于所述第二面的部分与所述第一屏蔽件相互错开设置。
- 根据权利要求1所述天线装置,其中,所述第一部分导线和所述第二部分导线之间形成有中心区域,所述中心区域的宽度在2毫米至10毫米之间。
- 根据权利要求1所述天线装置,其中,还包括:近场通信芯片,所述近场通信芯片包括第一差分信号端和第二差分信号端,所述第一差分信号端和所述第二差分信号端用于提供差分激励电流;接地平面,包括间隔设置的第一接地部和第二接地部,所述接地平面在所述第一接地部和所述第二接地部之间形成导电路径;及辐射体,所述辐射体的一端与所述第一接地部电连接,所述辐射体的另一端与所述第一差分信号端电连接;所述线圈的一端与所述第二接地部电连接,所述线圈的另一端与所述第二差分信号端电连接;其中,所述辐射体、导电路径以及所述线圈共同形成供所述差分激励电流传输的导电回路。
- 根据权利要求1所述天线装置,其中,还包括:非近场通信芯片,所述非近场通信芯片用于提供非近场通信激励信号;所述线圈与所述非近场通信芯片电连接,所述线圈用于传输所述非近场通信激励信号。
- 一种电子设备,包括:天线装置,所述天线装置包括线圈和第一屏蔽件,所述线圈至少包括相对设置的第一部分导线和第二部分导线,电流在所述第一部分导线和所述第二部分导线中的传输方向相反;所述第一屏蔽件设置于所述线圈的第一侧,所述第一屏蔽件在所述线圈上的投影至少部分覆盖所述第二部分导线,以减弱所述第二部分导线在电流作用下产生的磁场的强度;及电路板,所述电路板位于所述第一屏蔽件远离所述线圈的一侧,所述电路板上设有信号源,所述信号源与所述线圈电连接,以使所述线圈传输无线信号。
- 根据权利要求10所述的电子设备,其中,所述天线装置还包括:第二屏蔽件,所述第二屏蔽件设置于所述线圈的与所述第一侧相对设置的第二侧,所述第二屏蔽件在所述线圈上的投影至少部分覆盖所述第二部分导线,以减弱所述第二部分导线在电流作用下产生的磁场的强度;所述电子设备还包括:后壳,所述后壳包括金属部,所述第二部分导线在所述后壳的投影至少部 分位于所述金属部,所述金属部形成所述第二屏蔽件。
- 根据权利要求11所述的电子设备,其中,所述后壳还包括:非金属部,所述第一部分导线在所述后壳的投影至少部分位于所述非金属部。
- 根据权利要求10所述的电子设备,其中,还包括:磁性件,所述磁性件设置于所述线圈与所述电路板之间,所述磁性件在所述线圈上的投影至少部分覆盖所述第一部分导线。
- 根据权利要求10所述的电子设备,其中,所述第二部分导线的径向宽度不同于所述第一部分导线的径向宽度。
- 根据权利要求10所述的电子设备,其中,还包括:基板,所述基板包括相对设置的第一面和第二面,所述第一部分导线和所述第二部分导线设置于所述第一面,所述第二面包括金属层,所述金属层形成所述第一屏蔽件。
- 根据权利要求15所述的电子设备,其中,所述基板还包括:至少两个间隔设置的过孔,每一所述过孔贯穿所述第一面和所述第二面;所述天线装置还包括:第一电性连接件,所述第一电性连接件的一端与所述线圈的一个自由端电连接,所述第一电性连接件的另一端顺次穿过每一所述过孔并设置于所述第一面;及第二电性连接件,所述第二电性连接件的一端与所述线圈的另一个自由端电连接,所述第二电性连接件的另一端设置于所述第一面。
- 根据权利要求16所述的电子设备,其中,所述第一电性连接件设置于所述第二面的部分与所述第一屏蔽件相互错开设置。
- 根据权利要求10所述的电子设备,其中,所述第一部分导线和所述第二部分导线之间形成有中心区域,所述中心区域的宽度在2毫米至10毫米之间。
- 根据权利要求10所述的电子设备,其中,还包括:近场通信芯片,所述近场通信芯片包括第一差分信号端和第二差分信号端,所述第一差分信号端和所述第二差分信号端用于提供差分激励电流;接地平面,包括间隔设置的第一接地部和第二接地部,所述接地平面在所述第一接地部和所述第二接地部之间形成导电路径;及辐射体,所述辐射体的一端与所述第一接地部电连接,所述辐射体的另一端与所述第一差分信号端电连接;所述线圈的一端与所述第二接地部电连接,所述线圈的另一端与所述第二差分信号端电连接;其中,所述辐射体、导电路径以及所述线圈共同形成供所述差分激励电流传输的导电回路。
- 根据权利要求10所述的电子设备,其中,还包括:非近场通信芯片,所述非近场通信芯片用于提供非近场通信激励信号;所述线圈与所述非近场通信芯片电连接,所述线圈用于传输所述非近场通信激励信号。
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