天线装置及移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种天线装置及移动终端，所述天线装置包括馈电源、金属线圈和至少两个金属片，所述馈电源电连接所述金属线圈，向所述金属线圈馈入馈电信号，至少两个所述金属片耦合连接于所述金属线圈，并绕所述金属线圈的几何中心对称排布，相邻两个所述金属片之间存在间距。通过至少两个所述金属片对称排布于所述金属线圈上，并耦合连接所述金属线圈，从而至少两个所述金属片对所述金属线圈的磁场进行拓展，使得所述天线装置的磁场耦合面积增大，进而提高所述天线装置的用户体验。
【专利说明】
天线装置及移动终端
技术领域
[0001]本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种天线装置及移动终端。
【背景技术】
[0002]随着移动支付业务的兴起，在电子领域中推动着NFC(Near FieldCommuni cat 1n，近距离无线通信)产业的快速发展，而移动终端是NFC产业中最重要的部分。目前多数移动终端中采用金属线圈作为NFC的天线辐射体，通过设置金属线圈的圈数，以及设置金属线的线宽来调节NFC天线辐射性能。然而采用金属线圈作为NFC天线的辐射体通常存在磁场场强比较集中的问题，导致NFC天线的耦合面积减小，降低了用户体验。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种增大耦合面积、提高用户体验的天线装置和移动终端。
[0004]本发明所提供的一种天线装置，其中，所述天线装置包括馈电源、金属线圈和至少两个金属片，所述馈电源电连接所述金属线圈，向所述金属线圈馈入馈电信号，至少两个所述金属片耦合连接于所述金属线圈，并绕所述金属线圈的几何中心对称排布，相邻两个所述金属片之间存在间距。
[0005]本发明还提供一种移动终端，其中，所述移动终端包括上述的天线装置，所述移动终端还包括主板，所述馈电源设置于所述主板上。
[0006]本发明所提供的天线装置及移动终端，通过至少两个所述金属片对称排布于所述金属线圈上，并耦合连接所述金属线圈，从而至少两个所述金属片对所述金属线圈的磁场进行拓展，使得所述天线装置的磁场耦合面积增大，进而提高所述天线装置的用户体验。
【附图说明】
[0007]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0008]图1是本发明所提供的天线装置的示意图；
[0009]图2是图1的天线装置的等效电路示意图；
[0010]图3是图1的天线装置的史密斯圆示意图；
[0011]图4是图1的天线装置的反射特性的曲线图；
[0012]图5是本发明提供的移动终端的局部示意图；
[0013]图6是本发明提供的移动终端的局部示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0015]请一并参阅图1和图2，本发明提供的一种天线装置100，所述天线装置100包括馈电源10、金属线圈20和至少两个金属片30。所述馈电源10电连接所述金属线圈20，向所述金属线圈20馈入馈电信号，至少两个所述金属片30耦合连接于所述金属线圈20，并绕所述金属线圈20的几何中心对称排布，相邻两个所述金属片30之间存在间距。可以理解的是，所述天线装置100可以应用于移动终端中，所述移动终端可以是手机、平板电脑或笔记本电脑等。
[0016]通过至少两个所述金属片30对称排布于所述金属线圈20上，并親合连接所述金属线圈20，从而至少两个所述金属片30对所述金属线圈20的磁场进行拓展，使得所述天线装置100的磁场耦合面积增大，进而提高所述天线装置100的用户体验。
[0017]本实施方式中，所述馈电源10可以设置于主板上，通过向所述金属线圈20发送馈电信号，以激励所述金属线圈20产生磁场。所述馈电源10通过控制调节自身电容阻抗和电感阻抗的匹配，进而使得所述金属线圈20辐射低频谐振磁场，以满足近场通信要求。所述馈电源10的末端设置金属弹片，利用金属弹片抵触于所述金属线圈20上，从而向所述金属线圈20发送馈电信号。当然，在其他实施方式中，所述馈电源10还可以独立于主板，所述馈电源10还可以通过接收中央处理器的控制信号，以控制调节所述天线装置100的阻抗匹配。
[0018]本实施方式中，所述金属线圈20由铜箔线绕设而成，所述金属线圈20可以固定于柔性基板上，并通过薄膜覆盖，以形成辐射组件。所述金属线圈20在应用于移动终端时，可以是固定于移动终端的中框上。所述金属线圈20设有金手指21，所述金手指21与所述馈电源10的金属弹片相抵触，以电连接于述馈电源10，并从所述馈电源20接收馈电信号。在所述金属线圈20接收馈电信号后，受馈电信号激励产生低频谐振磁场。从而所述金属线圈20可以与另一通信装置实现近距离的电磁场耦合，从而实现近场通信。通过设置所述金属线圈20的绕线圈数和设置所述金属线圈20的相邻金属线间隔距离后，对所述金属线圈20进行调试，从而达到对所述天线装置100的优化设计，使得所述天线装置100的阻抗匹配和信号处理达到最优化。在其他实施方式中，所述金属线圈20还可以是采用铝线绕设构成。
[0019]本实施方式中，所述金属片30为铜箔片。所述金属片30与所述金属线圈20之间固定有绝缘片。所述绝缘片隔绝所述金属片30和所述金属线圈20，使得所述金属片30和所述金属线圈20耦合。所述金属片30与所述金属线圈耦合后，使得所述金属片30可以辐射磁场，从而所述金属片30将所述金属线圈20集中几何中心处的磁场场强进行削弱，同时增强所述金属线圈20边缘的磁场场强。由于至少两个所述金属片30对称排布于所述金属线圈20上，进而使得所述金属片30拓展所述金属线圈20的磁场场强均衡分散，即所述金属线圈20和所述金属片30共同辐射出大面积磁场，所述天线装置100获得较大的磁场耦合面积。在其他实施方式中，所述金属片30还可以是铝片。
[0020]进一步地，所述金属线圈20由预设圈数的金属线22构成，相邻两圈所述金属线22之间存在间距。本实施方式中，所述金属线圈20由两圈所述金属线22构成。两圈所述金属线22由一根铜箔线绕设两圈而成。两圈所述金属线22并排设置。所述金手指21包括第一馈入端211和第二馈入端212。所述第一馈入端211和所述第二馈入端212分别设置于两圈所述金属线22的首端和末端。而所述金属线圈22为闭环线圈，即两圈所述金属线22的首端和末端相连。所述馈电源10电连接于所述第一馈入端211和所述第二馈入端212。两圈所述金属线22接收所述馈电源10的馈电信号后，产生磁场。作为一种优选方式，每一所述金属线22的厚度为0.05mm，宽度为0.3mm。两圈所述金属线22之间的间距为0.15mm。当然，在其他实施方式中，所述金属线圈20还可以通过设置不同圈数的所述金属线22，从而使得所述金属线圈20具有不同的电感量;所述金属线22的厚度和宽度，以及相邻两个所述金属线22之间的间距还可以根据调试而进行变换。
[0021]进一步地，所述金属线圈20呈矩形环状，所述金属线圈20由两个长边23和两个宽边24构成，所述天线装置100包括两个所述金属片30，两个所述金属片30分别位于所述金属线圈20的宽边24上。作为一种较优实施方式，所述长边23的长度为50mm，所述宽边24的长度为20mm。所述金属片30为矩形板件。所述金属片30的长度等于所述宽边24的长度，所述金属片30的宽度大于所述宽边24的宽度。具体的，所述金属片30的长度为20mm，所述金属片30的宽度为8mm。通过对所述金属片30的长度和宽度进行设置，以及对所述金属线圈20的长度和宽度进行设置，以及所述金属线22的长度和厚度进行设置，使得所述天线装置100的辐射信号进行优化，如图3所示，所述天线装置100所产生的电感量为1.5uH。并且，如图4的仿真曲线图所示，所述天线装置100的主要磁场场强分布方向单一，而两侧的金属片30的拓展部分场强方向性较均衡，从而有效增强磁场耦合面积。在其他实施方式中，所述金属片30的长度和宽度，以及所述金属线圈20的长度和宽度还可以根据需要而进行变换。
[0022]进一步地，所述馈电源10包括近场通信控制芯片11、电连接于所述近场通信控制芯片11的两个低通滤波电路12和分别电连接两个所述低通滤波电路12的两个匹配电路13，两个所述匹配电路13还电连接于所述金属线圈20，向所述金属线圈20馈入馈电信号。本实施方式中，所述馈电源10采用对称匹配电路结构。两个所述匹配电路13的末端分别设有所述金属弹片，并经所述金属弹片分别连接于所述第一馈入端211和所述第二馈入端212。通过调节两个所述匹配电路13的阻抗，从而调整所述天线装置100的整体阻抗，以适配所述近场通信控制芯片11对阻抗的要求。
[0023]请参阅图5和图6，本发明还提供一种移动终端200，所述移动终端200包括所述天线装置100。所述移动终端200还包括主板40。所述馈电源10设置于所述主板40上。所述主板40固定于所述移动终端200的壳体内。
[0024]进一步地，所述移动终端200还包括显示屏50，所述显示屏50包括背向用户的背面51，所述金属片30、金属线圈20和主板10依次层叠于所述显示屏50的背面51。本实施方式中，所述显示屏50为有机电致发光显示器，所述显示屏50采用有机材质，故所述显示屏50自身的磁性能参数对所述天线装置100的磁场具有衰退和阻碍作用。而由于所述天线装置100的磁场耦合面积增大，所述天线装置100的磁场场强均匀分散，而且每处磁场场强较弱，因而所述天线装置100对所述显示屏50的干扰降低，同时所述显示屏50的磁场对所述天线装置200的干扰降低。在其他实施方式中，所述显示屏50还可以是LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示屏)。
[0025]进一步地，所述移动终端200还包括铁氧体60，所述铁氧体60固定于所述金属线圈20与所述金属片30相背一侧。本实施方式中，所述铁氧体60可以固定于所述移动终端200的中框70上。具体的，所述铁氧体60为矩形板件。所述铁氧体60覆盖所述金属线圈20。所述铁氧体60的厚度为0.08mm?0.12mm。所述铁氧体60具有较高的磁导率和较低的磁阻，所述铁氧体60将所述金属线圈20和与所述金属线圈20相背一侧的金属器件进行隔离，以减少该金属器件对金属线圈20的磁场干扰。而该金属器件可以是主板40的功能部件，也可以是电池或者是连接器等。作为一种优选实施方式，所述铁氧体60的磁导率大于或等于140H/m，所述铁氧体的磁阻小于或等于5H。在其他实施方式中，所述铁氧体60的磁导率和磁阻还可以根据需要进行调试。
[0026]本发明所提供的天线装置及移动终端，通过至少两个所述金属片对称排布于所述金属线圈上，并耦合连接所述金属线圈，从而至少两个所述金属片对所述金属线圈的磁场进行拓展，使得所述天线装置的磁场耦合面积增大，进而提高所述天线装置的用户体验。
[0027]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括馈电源、金属线圈和至少两个金属片，所述馈电源电连接所述金属线圈，向所述金属线圈馈入馈电信号，至少两个所述金属片耦合连接于所述金属线圈，并绕所述金属线圈的几何中心对称排布，相邻两个所述金属片之间存在间距。2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述金属线圈由预设圈数的金属线构成，相邻两圈所述金属线之间存在间距。3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述金属线圈呈矩形环状，所述金属线圈由两个长边和两个宽边构成，所述天线装置包括两个所述金属片，两个所述金属片分别位于所述金属线圈的宽边上。4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述金属片的长度大于或等于所述宽边的长度，所述金属片的宽度大于或等于所述宽边的宽度。5.根据权利要求1?4任意一项所述的天线装置，其特征在于，所述馈电源包括近场通信控制芯片、电连接于所述近场通信控制芯片的两个低通滤波电路和分别电连接两个所述低通滤波电路的两个匹配电路，两个所述匹配电路还电连接于所述金属线圈，向所述金属线圈馈入馈电信号。6.—种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1?5任意一项所述的天线装置，所述移动终端还包括主板，所述馈电源设置于所述主板上。7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括显示屏，所述显示屏包括背向用户的背面，所述金属片、金属线圈和主板依次层叠于所述显示屏的背面。8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述显示屏为有机电致发光显示器。9.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括铁氧体，所述铁氧体固定于所述金属线圈与所述金属片相背一侧。10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述铁氧体的厚度为0.08mm?0.12mm，所述铁氧体的磁导率大于或等于140H/m，所述铁氧体的磁阻小于或等于5H。
【文档编号】H01Q1/36GK106025499SQ201610619510
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】沙成江, 张锦军
【申请人】宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司