基于金属后壳的nfc天线结构和移动设备的制造方法

文档序号:10967140阅读:276来源:国知局
基于金属后壳的nfc天线结构和移动设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于金属后壳的NFC天线结构和移动设备,NFC天线结构包括第一金属后壳和天线线圈,天线线圈设置在第一金属后壳内侧,第一金属后壳上设有第一摄像头孔、第二摄像头孔、第一缝隙和第二缝隙,第一缝隙连接第一摄像头孔和第一金属后壳的一边,第二缝隙连接第一摄像头孔和第二摄像头孔,天线线圈围绕第一摄像头孔和第二摄像头孔。通过应用金属后壳上原有的开孔,开缝至金属后壳边缘,消除了金属后壳对天线的屏蔽作用;利用缝隙连接两个摄像头孔,达到改变涡流流向分布的效果,增加天线性能;同时,增加了开孔的有效面积,进一步增强了天线性能。
【专利说明】
基于金属后壳的NFC天线结构和移动设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信领域,尤其涉及一种基于金属后壳的NFC天线结构和移动设 备。
【背景技术】
[0002] 随着通信技术的发展,NFC(Near Field Communication)近场通信天线逐渐成为 广大客户所青睐的对象,因此对于NFC天线设计的研究越来越得到重视。一般选择将NFC天 线放在电池上面,加上一层铁氧体可以得到较好的性能。随着消费者的青睐,带有金属后壳 的移动设备开始流行,这给NFC天线的设计带来较大的难度。因为NFC天线直接放在金属壳 体内侧时,金属后壳上会产生与NFC天线电流完全反向的涡流,同时金属后壳还对NFC天线 有屏蔽作用,使得天线无法在金属后壳的外侧被检测到。
[0003] 在现有技术中,移动终端通常利用摄像头孔开缝至金属边缘,所述缝隙为主缝隙, 破坏金属后壳对NFC天线的抑制,使得NFC天线可以对金属有效親合,再利用金属激发磁场, 来实现NFC功能。由于天线的性能与金属后壳上所开的通孔的面积大小成正比,以前通常用 孔径比较大,如直径大于I Imm的单个摄像头,但是随着3D成像技术的成熟,用于3D摄像的双 摄像头已被广泛采用,此时摄像头的直径在8mm左右,天线的性能会由于通孔直径小而变 差,特别是当主缝隙只和两个或多个通孔中的一个相连时。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种基于金属后壳的NFC天线结构和移 动设备,可应用于金属后壳存在多个相邻开孔的情况并提高天线性能。
[0005] 为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:一种基于金属后壳的NFC 天线结构,包括第一金属后壳和天线线圈,所述天线线圈设置在所述第一金属后壳内侧,所 述第一金属后壳上设有第一摄像头孔、第二摄像头孔、第一缝隙和第二缝隙,所述第一缝隙 连接所述第一摄像头孔和所述第一金属后壳的一边,所述第二缝隙连接所述第一摄像头孔 和第二摄像头孔,所述天线线圈围绕所述第一摄像头孔和第二摄像头孔。
[0006] 进一步地,所述天线线圈的一部分不与所述第一金属后壳重合,并且不与所述第 一缝隙交错。
[0007] 进一步地,还包括第二金属后壳,所述第二金属后壳和所述第一金属后壳之间设 有第三缝隙,所述天线线圈不与第一金属后壳重合的一部分与所述第二金属后壳重合。
[0008] 进一步地,所述第一缝隙连接所述第三缝隙和第一摄像头孔。
[0009] 进一步地,所述第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙的宽度为0.5-1.5mm。
[0010] 进一步地,所述天线线圈与所述第一缝隙交错。
[0011] 进一步地,所述天线线圈为凸字形、矩形、圆形或椭圆形。
[0012] 进一步地,所述第一金属后壳上还设有多个开孔和多个缝隙,所述多个开孔通过 多个缝隙与所述第一摄像头孔和第二摄像头孔连接。
[0013] 进一步地,还包括馈电点、PCB板和屏蔽层,所述馈电点设置在所述天线线圈的末 端,所述PCB板通过所述馈电点与所述天线线圈电连接,所述屏蔽层设置在所述天线线圈和 PCB板之间。
[0014] 本实用新型还涉及一种移动设备,包括如上所述的基于金属后壳的NFC天线结构。
[0015] 本实用新型的有益效果在于:通过应用金属后壳上原有的开孔,开缝至金属后壳 边缘,破坏金属后壳对NFC天线的抑制,消除了金属后壳对天线的屏蔽作用,使得NFC天线可 以对金属有效耦合,再利用金属激发磁场,来实现NFC功能;利用缝隙连接两个摄像头孔,达 到改变涡流流向分布的效果,并应用金属后壳上与天线本身同向的涡流,增加天线性能;同 时,由于两个摄像头孔被缝隙相互连接使得两个摄像头孔都有参与天线对外的辐射,增加 了开孔的有效面积,进一步增强了天线性能。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型一种基于金属后壳的NFC天线结构的结构示意图;
[0017] 图2为本实用新型实施例一的结构示意图一;
[0018] 图3为本实用新型实施例一缝隙宽度为5_时的结构示意图;
[0019] 图4为本实用新型实施例一的结构示意图二;
[0020] 图5为本实用新型实施例二的结构示意图;
[0021 ]图6为本实用新型实施例三的整体结构示意图。
[0022] 标号说明:
[0023] 11、第一金属后壳;12、天线线圈;13、第二金属后壳;14、馈电点;15、PCB板;16、屏 蔽层;
[0024] 21、第一摄像头孔;22、第二摄像头孔;23、第一缝隙;24、第二缝隙;25、第三缝隙; 26、第一开孔;27、第四缝隙;28、第五缝隙。
【具体实施方式】
[0025] 为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配 合附图详予说明。
[0026] 本实用新型最关键的构思在于:应用原有的开孔开缝至金属后壳边缘,消除了金 属后壳对天线的屏蔽作用,且通过用缝隙把相邻的开孔相连来增加开孔有效面积从而增强 天线性能。
[0027] 请参阅图1,一种基于金属后壳的NFC天线结构,包括第一金属后壳和天线线圈,所 述天线线圈设置在所述第一金属后壳内侧,所述第一金属后壳上设有第一摄像头孔、第二 摄像头孔、第一缝隙和第二缝隙,所述第一缝隙连接所述第一摄像头孔和所述第一金属后 壳的一边,所述第二缝隙连接所述第一摄像头孔和第二摄像头孔,所述天线线圈围绕所述 第一摄像头孔和第二摄像头孔。
[0028] 从上述描述可知,本实用新型的有益效果在于:可消除金属后壳对天线的屏蔽作 用,且增加了开孔的有效面积,增强了天线性能。
[0029] 进一步地,所述天线线圈的一部分不与所述第一金属后壳重合,并且不与所述第 一缝隙交错。
[0030] 由上述描述可知,将天线线圈围绕开孔和第一缝隙即主缝隙设置,能同时在金属 后壳的上方和下方均产生与天线电流同向的涡流回路,进一步增强了天线性能。
[0031] 进一步地,还包括第二金属后壳,所述第二金属后壳和所述第一金属后壳之间设 有第三缝隙,所述天线线圈不与第一金属后壳重合的一部分与所述第二金属后壳重合。 [0032]进一步地,所述第一缝隙连接所述第三缝隙和第一摄像头孔。
[0033]由上述描述可知,可达到最佳的改变涡流流向分布和强度的效果。
[0034] 进一步地,所述第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙的宽度为0.5-1.5mm。
[0035] 由上述描述可知,通过设置合适的缝隙宽度,保证天线性能的同时也保持金属后 壳的美观性和可靠性。
[0036] 进一步地,所述天线线圈与所述第一缝隙交错。
[0037] 由上述描述可知,天线线圈围绕开孔并与第一缝隙交错,可改变涡流方向,消除金 属后壳对天线的屏蔽作用。
[0038] 进一步地,所述天线线圈为凸字形、矩形、圆形或椭圆形。
[0039] 由上述描述可知,天线线圈的形状可按实际需要设置,适应性强。
[0040] 进一步地,所述第一金属后壳上还设有多个开孔和多个缝隙,所述多个开孔通过 多个缝隙与所述第一摄像头孔和第二摄像头孔连接。
[0041] 由上述描述可知,可适用于需要多个开孔的情况,相邻开孔之间通过缝隙连接,增 加开孔的有效面积,可进一步增强天线的性能。
[0042] 进一步地,还包括馈电点、PCB板和屏蔽层,所述馈电点设置在所述天线线圈的末 端,所述PCB板通过所述馈电点与所述天线线圈电连接,所述屏蔽层设置在所述天线线圈和 PCB板之间。
[0043] 由上述描述可知,通过设置屏蔽层,可防止天线线圈激发的磁场辐射入终端内侧, 并增强磁场向外辐射的强度。
[0044] 本实用新型还提出一种移动设备,包括如上所述的基于金属后壳的NFC天线结构。
[0045] 实施例一
[0046] 请参照图1,本实用新型的实施例一为:一种基于金属后壳的NFC天线结构,可用于 手机等移动设备,包括第一金属后壳11和天线线圈12,所述天线线圈12设置在所述第一金 属后壳11内侧,所述第一金属后壳11上设有第一摄像头孔21、第二摄像头孔22、第一缝隙23 和第二缝隙24,所述第一缝隙23,即主缝隙连接所述第一摄像头孔21和所述第一金属后壳 11的一边,所述第二缝隙24连接所述第一摄像头孔21和第二摄像头孔22,所述天线线圈12 围绕所述第一摄像头孔21和第二摄像头孔22;所述天线线圈12的一部分不与所述第一金属 后壳11重合,并且不与所述第一缝隙23交错。可选地,所述第一摄像头孔21和第二摄像头孔 22可上下设置,也可左右设置。优选的,所述第一摄像头孔21和第二摄像头孔22用于3D摄 像。
[0047] 优选地,如图2所示,还包括第二金属后壳13,所述第二金属后壳13和所述第一金 属后壳11之间设有第三缝隙25,所述天线线圈12不与第一金属后壳11重合的一部分与所述 第二金属后壳13重合;所述第一缝隙23连接所述第三缝隙25和第一摄像头孔21。
[0048] 表1为当第一金属后壳上设有两个开孔且缝隙宽度均为1mm,不同缝隙的数量时的 天线性能模拟表;由表1可以看出,与只有第一缝隙的情况相比,第二缝隙的存在,使天线的 性能增加了 28%。因为当只有第一缝隙存在时,只有第一摄像头孔参与了 NFC天线对外的辐 射,当第二摄像头孔通过第二缝隙与第一摄像头孔连接后,第二摄像头孔也参加了 NFC天线 对外的辐射,等价于增加了开孔的有效面积,因此天线性能增强了。
[0050] 表 1
[0051] 表2为当第一金属后壳上设有两个开孔且通过缝隙依次连接,不同缝隙宽度时的 天线性能模拟表;由表2可以看出,当缝隙宽度从Imm增加到5mm时,即如图3所示,虽然此时 天线的性能有所增强,但是增强的幅度很小,只有微小的2%左右的提升;并且,若缝隙太 宽,会影响外观以及金属后壳的强度。因此优选地,所述第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙的 宽度为〇. 5_1.5_,优选1_。
[0053] 表 2
[0054] 优选地,所述第一金属后壳上还设有多个开孔和多个缝隙,所述多个开孔通过多 个缝隙与所述第一摄像头孔和第二摄像头孔连接。例如,如图4所示,第一金属后壳11上还 有第一开孔26、第四缝隙27和第五缝隙28,所述第四缝隙27连接第一摄像头孔21和第一开 孔26,所述第五缝隙28连接第二摄像头孔22和第一开孔26。
[0055] 可选地,所述第一开孔26为闪光灯孔。
[0056]可选地,所述天线线圈12为凸字形、矩形、圆形或椭圆形,可根据实际需要设置。 [0057]本实施例通过在金属后壳上开缝,能够改变涡流的方向,在金属后壳上有效地激 发与天线线圈同向的涡流回路,可消除金属后壳对天线的屏蔽作用,使天线能够从金属外 壳外侧被检测到;天线线圈之内的开孔均通过缝隙互相连接,增加了开孔的有效面积,增强 了天线性能;同时,将天线线圈围绕开孔和主缝隙,且天线线圈部分延伸出第一金属后壳, 使得天线线圈在第一金属后壳和第二金属后壳上均产生与天线电流同向的涡流回路,进一 步增强了天线性能,达到最优性能。
[0058] 实施例二
[0059]请参照图5,本实施例与实施例一的区别在于:所述天线线圈12与所述第一缝隙23 交错。
[0060] 优选地,还包括第一开孔26和第四缝隙27,所述第一开孔26通过第四缝隙27连接 第一摄像头孔21或第二摄像头孔22;可选地,第一开孔26像图4所示,同时连接两个摄像头 孔。
[0061] 本实施例通过缝隙连接金属后壳上原有的开孔且天线线圈与主缝隙交错,可改变 涡流流向分布的效果,并应用金属后壳上与天线本身同向的涡流,增加天线性能,消除了金 属后壳对天线的屏蔽作用;同时通过缝隙连接不同的开孔,增加了开孔的有效面积,进一步 增强了天线性能。
[0062] 实施例三
[0063] 请参照图6,本实施例为上述实施例的进一步补充,相同之处不再累述,区别在于: 还包括馈电点14、PCB板15和屏蔽层16,所述馈电点14设置在所述天线线圈12的末端,所述 PCB板15通过所述馈电点14与所述天线线圈12电连接,所述屏蔽层16设置在所述天线线圈 12和PCB板15之间。优选地,所述屏蔽层16为铁氧体。
[0064] 通过设置屏蔽层,可防止天线线圈激发的磁场辐射入终端内侧,并增强磁场向外 辐射的强度。
[0065] 综上所述,本实用新型提供的一种基于金属后壳的NFC天线结构和移动设备,通过 应用金属后壳上原有的开孔,开缝至金属后壳边缘,破坏金属后壳对NFC天线的抑制,消除 了金属后壳对天线的屏蔽作用,使得NFC天线可以对金属有效耦合,再利用金属激发磁场, 来实现NFC功能;可适用于需要多个开孔的情况,天线线圈之内的开孔均通过缝隙互相连 接,增加了开孔的有效面积,增强了天线性能;同时,将天线线圈围绕开孔和主缝隙,且天线 线圈部分延伸出第一金属后壳,使得天线线圈在第一金属后壳和第二金属后壳上均产生与 天线电流同向的涡流回路,进一步增强了天线性能,达到最优性能;通过设置合适的缝隙宽 度,保证天线性能的同时也保持金属后壳的美观性和可靠性。
[0066] 以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领 域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种基于金属后壳的NFC天线结构,包括第一金属后壳和天线线圈,所述天线线圈设 置在所述第一金属后壳内侧,其特征在于,所述第一金属后壳上设有第一摄像头孔、第二摄 像头孔、第一缝隙和第二缝隙,所述第一缝隙连接所述第一摄像头孔和所述第一金属后壳 的一边,所述第二缝隙连接所述第一摄像头孔和第二摄像头孔,所述天线线圈围绕所述第 一摄像头孔和第二摄像头孔。2. 根据权利要求1所述的基于金属后壳的NFC天线结构,其特征在于,所述天线线圈的 一部分不与所述第一金属后壳重合,并且不与所述第一缝隙交错。3. 根据权利要求2所述的基于金属后壳的NFC天线结构,其特征在于,还包括第二金属 后壳,所述第二金属后壳和所述第一金属后壳之间设有第三缝隙,所述天线线圈不与第一 金属后壳重合的一部分与所述第二金属后壳重合。4. 根据权利要求3所述的基于金属后壳的NFC天线结构,其特征在于,所述第一缝隙连 接所述第三缝隙和第一摄像头孔。5. 根据权利要求3所述的基于金属后壳的NFC天线结构,其特征在于,所述第一缝隙、第 二缝隙和第三缝隙的宽度为0.5-1.5mm。6. 根据权利要求1所述的基于金属后壳的NFC天线结构,其特征在于,所述天线线圈与 所述第一缝隙交错。7. 根据权利要求1-6任一项所述的基于金属后壳的NFC天线结构,其特征在于,所述天 线线圈为凸字形、矩形、圆形或椭圆形。8. 根据权利要求1-6任一项所述的基于金属后壳的NFC天线结构,其特征在于,所述第 一金属后壳上还设有多个开孔和多个缝隙,所述多个开孔通过多个缝隙与所述第一摄像头 孔和第二摄像头孔连接。9. 根据权利要求1-6任一项所述的基于金属后壳的NFC天线结构,其特征在于,还包括 馈电点、PCB板和屏蔽层,所述馈电点设置在所述天线线圈的末端,所述PCB板通过所述馈电 点与所述天线线圈电连接,所述屏蔽层设置在所述天线线圈和PCB板之间。10. -种移动设备,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的基于金属后壳的NFC 天线结构。
【文档编号】H01Q7/06GK205657171SQ201620239356
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年3月25日 公开号201620239356.5, CN 201620239356, CN 205657171 U, CN 205657171U, CN-U-205657171, CN201620239356, CN201620239356.5, CN205657171 U, CN205657171U
【发明人】陈浩, 赵安平
【申请人】深圳市信维通信股份有限公司
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