一种基于金属后壳的近场通信和无线充电一体化天线的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种用于具有金属后壳的手机等移动终端上的近场通信和无线充电一体化天线。
【背景技术】
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[0002]天线是一种利用频率特性接收和发射信号的装置。近年来，随着无线终端和通讯技术的发展，近距离无线通信(Near Field Communicat1n，NFC，工作频率13.56MHz)和无线充电技术(比如，无线充电联盟(WPC)的Qi标准，工作频率为100-200MHZ)，在手机等移动终端上得到广泛的应用。
[0003]NFC 技术始于射频识别标签(Rad1 Frequency Identify Detect1n)技术，即在单一芯片上结合感应式读卡器和感应式卡片，实现点对点的数据交换功能。NFC芯片装在手机等移动终端上，可以实现小额电子支付和智能识别及数据传输的功能。
[0004]随着手机等移动终端轻、薄的设计趋势，NFC和WPC的应用越来越受到重视。而目前WPC天线和NFC天线在手机上使用的设计方案是:将NFC天线与WPC天线绕成同心圆放在电池或金属板上面，并在天线线圈和电池间加上铁氧体以得到较好的天线性能。
[0005]但是这种设计方式对于带有金属后壳的移动设备而言，则存在较大的的难度。因为NFC天线与WPC天线若是直接放在金属壳体内侧，金属后壳上不仅会产生与天线电流完全反向的涡流，而且金属后壳还会把天线完全屏蔽，因此会使得天线信号无法在金属后壳的外侧被检测到。
[0006]为解决上述问题，美国专利US20150130979A1提出了一种带有金属后壳的NFC和WPC的一体化天线设计方案，其通过在金属后壳上开一个直径很大(直径大约35mm左右)的通孔，将NFC和WPC天线线圈都包含在这个通孔内。但是这种设计方式在金属后壳上开有如此大的通孔将大大减弱该设计方案的实用性。
【发明内容】
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[0007]为此，本发明的目的在于提供一种简单实用、可适用于带金属后壳移动设备的NFC和WPC—体化天线。
[0008]为实现上述目的，本发明主要采用如下技术方案:
[0009]本发明提供了一种基于金属后壳的近场通信和无线充电一体化天线，包括安装在移动终端金属后壳内侧壁的NFC天线线圈和WPC天线线圈，所述金属后壳上设置有两个通孔，所述NFC天线线圈围绕设置于一个通孔的外侧，所述WPC天线线圈围绕设置于另一个通孔的外侧，所述两个通孔之间通过开设于金属后壳上的第一缝隙连接，且在金属后壳的边缘开设有一个连接任意一个通孔的第二缝隙。
[0010]进一步地，所述通孔为矩形、圆形或椭圆形，且所述NFC天线线圈和WPC天线线圈与通孔的形状对应相同。
[0011]本发明还提供了一种基于金属后壳的近场通信和无线充电一体化天线，包括安装在移动终端金属后壳内侧壁的NFC天线线圈和WPC天线线圈，所述金属后壳上设置有两个通孔，所述NFC天线线圈围绕设置于任意一个通孔的外侧，所述WPC天线线圈围绕设置于NFC天线线圈的外侧，所述两个通孔之间通过开设于金属后壳上的第一缝隙连接，且在金属后壳的边缘开设有一个连接任一通孔的第二缝隙。
[0012]本发明还提供了一种基于金属后壳的近场通信和无线充电一体化天线，包括安装在移动终端金属后壳内侧壁的NFC天线线圈和WPC天线线圈，所述金属后壳上设置有两个通孔，所述WPC天线线圈围绕设置于任意一个通孔的外侧，所述NFC天线线圈围绕设置于WPC天线线圈的外侧，所述两个通孔之间通过开设于金属后壳上的第一缝隙连接，且在金属后壳的边缘开设有一个连接任一通孔的第二缝隙。
[0013]本发明还提供了一种基于金属后壳的近场通信和无线充电一体化天线，包括安装在移动终端金属后壳内侧壁的NFC天线线圈和WPC天线线圈，所述金属后壳上设置有一个通孔，所述NFC天线线圈围绕设置于所述通孔的外侧，所述WPC天线线圈围绕设置于所述NFC天线线圈的外侧，且在金属后壳的边缘开设有一个连接所述通孔的缝隙。
[0014]进一步地，所述WPC天线线圈上设置有一外露于金属后壳的凸起，且所述缝隙位于该凸起内。
[0015]进一步地，所述金属后壳由第一金属后壳和第二金属后壳构成，所述通孔设置于第二金属后壳上，所述WPC天线线圈上设置有一位于第一金属后壳上的凸起，且所述缝隙位于该凸起内。
[0016]本发明还提供了一种基于金属后壳的近场通信和无线充电一体化天线，包括安装在移动终端金属后壳内侧壁的NFC天线线圈和WPC天线线圈，所述金属后壳上设置有一个通孔，所述WPC天线线圈围绕设置于所述通孔的外侧，所述NFC天线线圈围绕设置于所述WPC天线线圈的外侧，且在金属后壳的边缘开设有一个连接所述通孔的缝隙。
[0017]进一步地，所述NFC天线线圈上设置有一外露于金属后壳的凸起，且所述缝隙位于该凸起内。
[0018]进一步地，所述金属后壳由第一金属后壳和第二金属后壳构成，所述通孔设置于第二金属后壳上，所述NFC天线线圈上设置有一位于第一金属后壳上的凸起，且所述缝隙位于该凸起内。
[0019]与传统的NFC和WPC —体化天线相比，本发明通过在金属后壳上开一个缝隙，并利用该缝隙把金属后壳上的通孔与金属后壳边缘相连接，有效的改变了金属后壳上的涡流分布，在消除金属后壳对天线屏蔽作用的同时还增强了天线的性能。本发明在金属后壳上所开通孔可用于安装摄像头、闪光灯或指纹识别传感器等，其不会破坏金属后壳本身的美观，而且设置于金属后壳内侧壁的NFC和WPC —体化天线能够在WPC工作时有效通过金属后壳进行散热，进而减弱无线充电过程中被充电设备的温度过热问题。
【附图说明】
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[0020]图1为本发明金属后壳上设置有双通孔时NFC和WPC —体化天线的结构示意图；
[0021]图2为未开缝隙时的天线电流分布及金属后壳上的涡流分布图；
[0022]图3为本发明下方为WPC天线工作时的天线电流分布及金属后壳上的涡流分布图；
[0023]图4为本发明下方为WPC天线在金属后壳外侧5mm处的磁场分布图；
[0024]图5为本发明上方为NFC天线工作时的天线电流分布及金属后壳上的涡流分布图；
[0025]图6为本发明上方为NFC天线在金属后壳外侧25mm处磁场分布图；
[0026]图7为本发明金属后壳上设置有双通孔时NFC和WPC同心结构示意图；
[0027]图8为本发明单通孔时NFC或WPC上设有在金属后壳外侧凸起的同心结构示意图；
[0028]图9为图8情况下的天线电流及在金属后壳上的涡流分布图；
[0029]图10为图8情况下的WPC天线工作时在金属后壳外侧5mm处磁场分布图；
[0030]图11为图8情况下WPC天线工作时在金属后壳外侧25mm处磁场分布图；
[0031]图12为本发明单通孔时NFC或WPC上设有在金属后壳内凸起的同心结构示意图；
[0032]图13为本发明单通孔时NFC和WPC同心结构示意图；
[0033]图14为本发明单通孔时NFC和WPC且含有上方金属后壳的同心结构示意图。
[0034]图中标识说明:金属后壳1、第一金属后壳101、第二金属后壳102、通孔2、通孔3、NFC天线线圈4、WPC天线线圈5、凸起501、缝隙6、缝隙7。
【具体实施方式】
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[0035]为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0036]针对传统具有金属后壳