天线装置及电子设备的制作方法

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种天线装置及电子设备。

背景技术：

电子设备中通过近场通信技术(nearfieldcommunication，nfc)进行数据交换，以实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等功能。

然而，电子设备内空间有限，nfc天线需满足小型化的需求。小型化nfc天线的结构受到电子设备内空间限制，导致小型化nfc天线在空间磁场发生重叠的区域线圈所产生的磁场抵消，降低了电子设备的通信性能，减小了通信距离。

技术实现要素：

本申请提供一种通信性能较佳的天线装置及电子设备。

一方面，本申请实施例提供了一种天线装置，包括介质基板；天线线圈，所述天线线圈设于所述介质基板，所述天线线圈包括卷绕中心部及设于所述卷绕中心部相对两侧的至少一个第一导体段和至少一个第二导体段，所述第一导体段与所述第二导体段串联；及导电件，所述导电件设于所述介质基板，所述导电件与所述天线线圈相对设置，且所述导电件在所述介质基板上的正投影覆盖至少部分所述第一导体段在所述介质基板上的正投影；所述导电件电连接所述第一导体段，所述导电件产生的磁场用于抵消所述第一导体段产生的磁场。

另一方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括摄像头模组和所述的天线装置，所述天线装置围绕所述摄像头模组设置或者所述天线装置与所述摄像头模组相对设置。

通过在天线装置中设置导电件，导电件能够产生磁场，该磁场可用于抵消第一导体段产生的磁场，当第一导体段产生的至少部分磁场被抵消时，第一导体段在卷绕中心部一侧的磁场减弱，从而，减少第一导体段与第二导体段产生的磁场在两磁场重叠的区域的抵消，增强第二导体段周围的磁场强度，进而以第二导体段作为主要辐射体，延长通信距离，提高电子设备的通信性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是本申请实施例二提供的一种电子设备的结构示意图；

图3是本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图；

图4是本申请实施例一提供的无线装置的结构示意图；

图5是一实施例中图4所示无线装置沿a-a线的截面的剖视图；

图6是另一实施例中图4所示无线装置沿a-a线的截面的剖视图；

图7是本申请实施例二提供的无线装置的结构示意图；

图8是本申请实施例三提供的无线装置的结构示意图；

图9是本申请实施例四提供的无线装置的结构示意图；

图10是本申请实施例五提供的无线装置的结构示意图；

图11是一实施例中图10所示的无线装置沿b-b线的截面的剖视图；

图12是另一实施例中图10所示的无线装置沿b-b线的截面的剖视图；

图13是本申请实施例六提供的无线装置的结构示意图。

图14是本申请实施例提供的无线装置中设有屏蔽件的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本申请实施例提供一种具有近场通信功能的电子设备100。举例而言，电子设备100可以是手机、平板电脑、膝上型计算机、手持计算机、笔记本电脑、上网本，以及媒体播放器、手表、项链、眼镜等具有移动通信功能的设备。本申请实施例中以手机为例进行说明。

如图1所示，图1为本申请实施例提供的电子设备100的结构示意图。电子设备100中设有天线装置10和摄像头模组20。电子设备100通过天线装置10与外部设备之间传输数据信息，实现通信功能。天线装置10大致为矩形。在其他实施例中，请参照图1至图3，天线装置10还可以是围绕成u形、l形等，以适应不同电子设备100的内部由于摄像头模组20的增加，电子设备100内部堆叠面积不足、形状不规则的情况，使得在电子设备100内部空间受限的情况下，天线装置10仍能具有较佳的性能。在其他实施例中，异形的天线装置10还可以用于避让电子设备100中的其他天线模组或电子器件等。例如：人脸识别模组、环境光传感器、距离传感器、虹膜识别模组等。

以下实施例以大致为矩形的天线装置10为例进行说明。后续不再赘述。请参照图4和图5，图4为本申请实施例提供的天线装置10的结构示意图。天线装置10包括介质基板105、天线线圈102及导电件103。

本申请实施例定义天线装置10的长度方向为x轴方向。定义天线装置10的宽度方向为y轴方向。定义天线装置10的厚度方向为z轴方向。其中，箭头所指方向为正向。图中符号“·”、“×”表示电流的流向。图中c1、c2、c3表示第一导电线122上的电流和第二导电线124上的电流在介质基板105上产生的磁场方向。后续不再赘述。

其中，介质基板105用于承载天线线圈102和导电件103。介质基板105的长度、宽度及厚度方向可分别参照天线装置的x轴、y轴、z轴方向。一实施例中，介质基板105可以为聚酰亚胺薄膜(polyimidefilm，pi)，作为柔性电路板(flexibleprintedcircuit，fpc)的基材。当然，在其他实施例中，介质基板105还可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，pet)等。

天线线圈102是指环绕的导线绕组。天线线圈102设于介质基板105。具体的，天线线圈102可以位于介质基板105的表面或介质基板105的内部。天线线圈102可通过绕线、印刷或蚀刻等工艺中的任意一种成形于介质基板105。

一实施例中，请参照图4和图5，成形于介质基板105上的天线线圈102包括卷绕中心部120及设于卷绕中心部120相对两侧的第一导体段122和第二导体段124。其中，卷绕中心部120是指位于第一导体段122和第二导体段124之间的区域。

具体的，第一导体段122表示位于卷绕中心部120朝向y轴正向的导电线。第二导体段124表示位于卷绕中心部120朝向y轴反向的导电线。第一导体段122和第二导体段124的数量可以分别为一根或多根导电线。第一导体段122与第二导体段124包括的导电线的数量可以相同也可以不同。可以理解的，第一导体段122与第二导体段124可以为独立的导电线或者第一导体段122与第二导体段124为同一根导电线上的不同部分。

一实施例中，天线线圈102中通入的电流流向如图4所示。图4中i1、i2分别表示第一导体段122、第二导体段124的电流流向。可以理解的，位于卷绕中心部120相对两侧的第一导体段122和第二导体段124相互串联，使得第一导体段122上的电流流向与第二导体段124上的电流流向相反。天线装置10具有小型化的需求，第一导体段122与第二导体段124之间的距离较近。因此，第一导体段122与第二导体段124磁场相空间中具有重叠的区域。第一导体段122所产生的磁场与第二导体段124所产生的磁场方向不同，而相互抵消。其中，第一导体段122所产生的磁场与第二导体段124所产生的磁场方向不同是指第一导体段122与第二导体段124所产生的磁场方向相反或具有夹角。

导电件103设于介质基板105。具体的，导电件103也可以通过绕线、印刷或蚀刻等工艺中的任意一种成形于介质基板105。其中，导电件103可以设于介质基板105的表面或介质基板的内部。举例而言，天线线圈102与导电件103可以分别设于介质基板105相对的表面。或者，天线线圈102与导电件103设于介质基板105内部，天线线圈102与导电件103相间隔。一实施例中，导电件103相对靠近第一导体段122，远离第二导体段124。导电件103与天线线圈102相对设置。一实施例中，导电件103可以沿介质基板105的厚度方向与天线线圈102相对设置。可以理解的，在其他实施例中，导电件103可以沿介质基板105的长度方向或宽度方向与天线线圈102相对设置。本申请实施例以导电件103与天线线圈102沿介质基板105的厚度方向相对设置为例进行说明。

导电件103与天线线圈102电连接。一实施例中，导电件103与天线线圈102串联。导电件103中具有如图4中i3所示的电流。导电件103上的电流流向与第一导体段122上的电流流向相反，使得导电件103上的电流产生的磁场与第一导体段122的电流产生的磁场至少部分抵消。具体的，请参照图4和图5，第一导体段122上电流流向i1沿x轴反向。导电件103上电流流向i1沿x轴正向。第一导体段122在yz平面会产生图5中沿c1方向的磁场。导电件103在yz平面会产生图5中沿c3方向的磁场。第二导体段124在yz平面会产生图5中沿c2方向的磁场。导电件103与第一导体段122所产生的磁场方向相反，因此能够抵消第一导体段122所产生的磁场，进而减弱第一导体段122所产生的磁场对第二导体段124所产生的磁场的影响。

另一实施例中，导电件103上的电流流向与第一导体段122上的电流流向相同，使得导电件103上的电流产生的磁场与第一导体段122的电流产生的磁场至少部分抵消。具体的，请参照图4和图6，第一导体段122上电流流向i1沿x轴反向。导电件103上电流流向沿x轴反向。第一导体段122在介质基板105会产生图6中沿c1方向的磁场。导电件103在介质基板105会产生图6中沿c3方向的磁场。第二导体段124在介质基板105会产生图6中沿c2方向的磁场。导电件103与第一导体段122所产生的磁场方向相反，因此能够抵消第一导体段122所产生的磁场，进而减弱第一导体段122所产生的磁场对第二导体段124所产生的磁场的影响。

其中，导电件103可以是纳米铜线、纳米银线等具有导电特性的导电线。在其他实施例中，导电件103还可以是导电基板，如，金属、石墨烯、导电高分子等材料制成的基板等。

通过在天线装置10中设置导电件103，导电件103能够产生磁场，该磁场可用于抵消第一导体段122产生的磁场，当第一导体段122产生的至少部分磁场被抵消时，第一导体段122在卷绕中心部120一侧的磁场减弱，从而，减少第一导体段122与第二导体段124产生的磁场在重叠区域抵消，增强第二导体段124周围的磁场强度，进而以第二导体段124作为主要辐射体，延长通信距离，提高电子设备100的通信性能。

如图7所示，其中，第一导体段122与第二导体段124可以分别包括多个为圆管状、方形、矩形等的导电线。一实施例中，第一导体段122包括多个第一导电线122a。第二导体段124包括多个第二导电线124a。在沿第一导体段122指向第二导体段124的方向上，即y轴方向上，第一导电线122a的宽度可以小于第二导电线124a的宽度。可以理解的，第一导电线122a和第二导电线124a为直径不同的导电线。其中，第二导电线124a较粗，第一导电线122a较细。

通过将第一导体段122与第二导体段124设置为宽度不同的导电线，使得第一导体段122较细，第一导体段122上产生的磁场强度较弱，从而可以减少第一导体段122对第二导体段124磁场的抵消。第二导体段124较粗，第二导体段124上产生的磁场强度较强，可以作为主要的辐射体。

进一步的，如图8所示，天线装置10还包括磁性基板101。一实施例中，磁性基板101与介质基板105(参照图5)沿天线装置10的厚度方向相对设置。磁性基板101位于介质基板105朝向z轴反向的一侧。其中，磁性基板101可以为铁氧体磁芯。

具体的，磁性基板101在天线线圈102所在平面的正投影覆盖至少部分第二导体段124。

一实施例中，如图8所示，磁性基板101大致呈矩形。磁性基板101在天线线圈102所在平面的正投影在沿y轴方向上延伸至第一导体段122和第二导体段124。其中，天线线圈102所在平面为与xy平面相互平行的平面。第一导体段122沿z轴的投影靠近磁性基板101的一端。第二导体段124沿z轴的投影靠近磁性基板101相对的另一端。

通过设置磁性基板101，磁性基板101可以用于支撑第一导体段122和第二导体段124。此外，磁性基板101具有较低的磁阻率，能够增强第一导体段122和第二导体段124所产生的磁场。

另一实施例中，如图9所示，磁性基板101包括第一磁性区域110和第二磁性区域112。第一磁性区域110在天线线圈102所在平面的正投影覆盖部分卷绕中心部120。第二磁性区域112在天线线圈102所在平面的正投影位于第二导体段124背离卷绕中心部120的一侧。第二导体段124沿z轴的投影位于第一磁性区域110与第二磁性区域112之间。第一导体段122沿z轴的投影位于磁性基板101外。

通过设置第二磁性区域112，可以使得第二导体段124远离卷绕中心部120一侧的磁场较多的通过磁性基板101，基于磁性基板101磁阻率较低的特点，增强第二导体段124产生的磁场强度。此外，第一导体段122远离磁性基板112，第一导体段122所产生的磁场较少的通过磁性基板101，进而减小第一导体段122所产生的磁场对第二导体段124所产生的磁场的影响。

可选的，如图10所示，第二磁性区域112在天线线圈102所在平面的正投影可以大于或等于第一磁性区域110在天线线圈102所在平面的正投影。其中，第二磁性区域112在天线线圈102所在平面的正投影大于或等于第一磁性区域110在天线线圈102所在平面的正投影表示第二磁性区域112在xy平面的面积大于或等于第一磁性区域110在xy平面的面积。

通过使第二磁性区域112在天线线圈102所在平面的正投影可以大于或等于第一磁性区域110在天线线圈102所在平面的正投影，可以使得第二导体段124远离卷绕中心部120一侧的磁场通过磁性基板101，基于磁性基板101磁阻率较低的特点，增强第二导体段124产生的磁场强度。

可以理解的，以上实施例中，磁性基板101在天线线圈102所在平面的正投影是否覆盖第一导体段122及第二磁性区域112在xy平面的面积与第一磁性区域110在xy平面的面积可以根据实际需求组合或拆分。

以下实施例对于导电件103的结构和位置进行举例说明，可以理解的，本申请导电件103的结构和位置包括但不限于以下的实施例。

可选的，请参照图10和图11，导电件103靠近第一导体段122，且在沿天线线圈102指向磁性基板101的方向上与第一导体段122相对设置。换言之，导电件103在沿z轴方向上与第一导体段122相对设置。

导电件103与第一导体段122上的电流流向相反，使得在磁性基板101上导电件103所产生的磁场与第一导体段122所产生的磁场方向相反。从而，在磁性基板101上导电件103所产生的磁场抵消第一导体段122所产生的磁场，进一步减弱磁性基板101对第一导体段122的导磁作用，从而提高第二导体段124的磁场强度。

一实施例中，请参照图10和图11，导电件103位于天线线圈102与磁性基板101之间。换言之，在沿z轴方向上依次为天线线圈102、导电件103、磁性基板101。第一导体段122上的电流流向沿x轴反向。导电件103上的电流流向沿x轴正向。换言之，第一导体段122上的电流流向与导电件103上的电流流向相反。从而，第一导体段122在磁性基板101上产生的磁场沿y轴正向。导电件103在磁性基板101上产生的磁场沿y轴反向。因此，在磁性基板101上，可以使导电件103所产生的磁场能够抵消第一导体段122上的电流所产生的磁场，进而减小第一导体段122上的电流对第二导体段124上的电流产生的磁场的抵消作用。此外，在磁性基板101上，导电件103还可以增强与第二导体段124磁场方向相同的磁场强度。

当然，在其他实施例中，导电件103还可以位于天线线圈102背离磁性基板101的一侧。换言之，在沿z轴方向上可以依次为导电件103、天线线圈102、磁性基板101。导电件103上的电流流向相反于第一导体段122上的电流流向可以使导电件103与第一导体段122在磁性基板101上产生的磁场方向相反。

可选的，导电件103在天线线圈102所在平面的正投影覆盖第一导体段122。换言之，导电件103在磁性基板112上的投影与第一导体段122在磁性基板101上的投影至少部分重叠。

通过使导电件103在磁性基板112上的投影覆盖第一导体段122在磁性基板112上的投影，能够保证导电件103的磁场对第一导体段122的磁场的抵消作用，提高天线装置10的可靠性。

具体的，请参照图10和图11，天线线圈102与磁性基板112沿xy平面设置。导电件103与第一导体段122沿z轴相对设置。第一导体段122为xy平面内多个并排设置的导电线。在沿y轴方向上，导电件103为相较于第一导体段122宽度较大的导电基板。可以理解的，在xy平面内，导电件103的面积大于或等于第一导体段122的面积。当然，在其他实施例中，导电件103的面积可以小于第一导体段122的面积。其中，当第一导体段122包括一根导电线时，第一导体段122的面积是指一根导电线在xy平面内的截面面积。当第一导体段122包括多根导电线时，第一导体段122的面积表示多根导电线及多根导电线之间空隙区域在xy平面内的截面面积之和。

通过将导电件103与第一导体段122沿z轴相对设置，使得导电件103与第一导体段122产生的磁场在磁性基板112上相互抵消，从而，能够在磁性基板101上减小第一导体段122的磁场对第二导体段124的磁场影响。

另一实施例中，请参照图10和图11，导电件103在天线线圈102所在平面的正投影至少部分位于卷绕中心部120。换言之，导电件103朝向z轴反向延伸。导电件103在xy平面的面积大于或等于第一导体段122在xy平面的面积。

其中，如图11所示，天线线圈102与导电件103设于介质基板105的表面。一实施方式中，导电件103通过粘贴的方式粘结于介质基板105朝向磁性基板101的表面。天线线圈102通过粘贴的方式粘结于介质基板105朝向磁性基板101的表面。该实施方式简单，有利于天线装置10的加工。

在另一实施方式中，导电件103可以成形于介质基板105。导电件103可以成形于介质基板105上的工艺方式包括但不限于涂布、蚀刻、压印技术。该实施方式中可以减少天线装置10在厚度方向上的尺寸。此外，该实施方式中天线线圈102与导电件103可以通过同一工艺流程制成，提高天线装置10的一致性，减少天线装置10的工艺步骤。

如图12所示，当导电件103与天线线圈102设于介质基板105上时，介质基板105可以包括绝缘层152。天线线圈102和导电件103可以分别位于绝缘层152的相对两侧。换言之，介质基板105上沿z轴反向依次设置有天线线圈102、绝缘层152、导电件103。或者，介质基板105上沿z轴反向依次设置有导电件103、绝缘层152、天线线圈102。通过在介质基板105中设置绝缘层114，可以避免天线线圈102和导电件103相互干渉。

进一步的，请参照图12和图13，天线装置10还可以包括电连接件106。电连接件106设于介质基板105。电连接件106位于天线线圈102与导电件103之间。电连接件106用于连接天线线圈102和导电件103，从而使得天线线圈102与导电件103串联于同一电路中。其中，电连接件106设于介质基板105上的方式包括但不限于涂布、蚀刻、压印技术。

具体的，请参照图12和图13，电连接件106包括第一电连接件106a和第二电连接件106b。第一电连接件106a电连接导电件103和天线线圈102的馈电端。第二电连接件106a用于电连接第一导体段122和导电件103。

通过设置电连接件106，将天线线圈102与导电件103串联，可以减少天线装置10中的电路。此外，当天线线圈102与导电件103串联时，可以使得天线线圈102与导电件103上的电流的大小相同，避免导电件103上的电流过大时，造成的浪费，或者导电件103上的电流过小时，对第一导体段122磁场的抵消作用较弱。

可选的，请参照图12和图13，天线线圈102还包括第一馈电部121和第二馈电部123。第一馈电部121和第二馈电部123与第一导体段122及第二导体段124位于同一平面内。第一馈电部121、导电件103、天线线圈102及第二馈电部123依次串联。具体的，第一馈电部121的一端电连接第一电连接件106a，第一电连接件106a背离第一馈电部121的一端连接导电件103，导电件103背离第一电连接件106a的一端电连接第二电连接件106b，第二电连接件106b背离导电件103的一端电连接第一导体段122，第一导体段122背离第二电连接件106b的一端电连接至第二馈电部123。从而，第一馈电部121、第一电连接件106a、导电件103、第二电连接件106b、天线线圈102、第二馈电部123形成导通回路。

一实施例中，请参照图12和图13，介质基板105上设有第一连接孔(未图示)和第二连接孔(未图示)。第一连接孔和第二连接孔为介质基板105的绝缘层152上的通孔。第一连接孔和第二连接孔用于收容第一电连接件106a和第二电连接件106b。

进一步的，如图14所示，天线装置10还包括屏蔽件104。其中，屏蔽件104是指与空气具有不同磁导率的介质。第一导体段122的磁场经空气至屏蔽件104时，屏蔽件104使得第一导体段122的磁场的大小和方向发生变化，从而形成磁屏蔽。或者，屏蔽件104为金属屏蔽件104，当第一导体段122上的电流变化时，金属屏蔽件104在磁场中切割磁感线，产生感应电流及感应磁场，以抵消第一导体段122上电流产生的磁场的变化。

具体的，屏蔽件104位于导电件103与第一导体段122之间，或者屏蔽件104位于导电件103与磁性基板101之间。

一实施例中，屏蔽件104位于导电件103与磁性基板101之间。屏蔽件104设于介质基板105。屏蔽件104可以通过涂布、蚀刻、压印技术设于介质基板105上，且位于导电件103与第一导体段122之间。即天线装置10在沿z轴方向上，依次为第一导体段122、导电件103、屏蔽件104及磁性基板101。

另一实施例中，屏蔽件104位于导电件103与第一导体段122之间。即天线装置10在沿z轴方向上，依次为第一导体段122、屏蔽件104、导电件103及磁性基板101。

当然，在其他实施例中，屏蔽件104还可以与导电件103位于介质基板105的同一层上，屏蔽件104与导电件103之间可以填充有绝缘材料。换言之，在沿z轴方向上，屏蔽件104与导电件103平齐。

通过设置屏蔽件104屏蔽第一导体段122的磁场，进一步减小第一导体段122在磁性基板101上的磁场强度，减少第一导体段122对第二导体段124上的电流产生的磁场的抵消，从而，增强第二导体段124周围的磁场强度。

以上是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。