专利名称：一种通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及通信设备。
背景技术：
目前显示及触摸屏已成为通讯终端(比如手机)及消费类电子产品(比如掌上电脑等)的标配，另外，随着通信技术的发展，这些显示及触摸屏设备具有多种通信功能，比如无线充电功能、近距离无线通信(Near FieldCommunication, NFC)功能、无线保真(wireless-fidelity, Wi-Fi)通信功能和射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)功能等。现有技术中显示及触摸屏设备中都是通过单独的模块来实现每个通信功能，且每个通信功能的模块都需要包括天线和相应的功能电路，但是随着通信功能的增加，显示及 触摸屏设备的体积及成本也会随之增加。
发明内容
本发明实施例提供通信设备，在增加新的通信功能时，尽量不增加具有通信功能的设备的体积。本发明实施例提供一种通信设备，包括显示触控屏、通信天线和通信处理功能电路；所述通信天线设置在所述显示触控屏表面或内嵌于所述显示触控屏内部；所述通信天线连接所述通信处理功能电路；所述通信处理功能电路用于控制所述通信天线执行通信功能，且对所述通信天线接收和/或发送的信号进行相应处理。本发明实施例还提供一种通信设备，包括显示触控屏、通信天线、控制电路、显示触控屏处理功能电路和通信处理功能电路；所述通信天线复用所述显示触控屏中所包括的电极，所述通信天线通过所述控制电路分别连接所述显示触控屏处理功能电路及所述通信处理功能电路；其中，所述控制电路用于控制所述通信天线在执行所述电极的功能的空闲状态下执行所述通信天线对应的通信功能，所述通信处理功能电路用于在所述通信天线执行通信功能时，对所述通信天线接收和/或发送的信号进行相应处理。本发明实施例的通信设备中，在增加新的通信功能时，可以将通信天线设置在该通信设备的显示触控屏表面或内嵌于显示触控屏内部，或将通信天线复用该通信设备的显示触控屏中所包括的电极，而通过通信处理功能电路上的控制电路来协调通信功能和电极功能；且将该通信天线对应的通信处理功能电路与通信设备中的其他处理器灵活配置。这样充分了利用了通信设备已有组成部分的空间，而可以不需要在通信设备中新增加一个单独的模块来实现通信功能，使得在增加通信设备中新的通信功能时，尽量不增加该通信设备的体积。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例提供的一种通信设备的逻辑结构示意图；图2a是本发明实施例的通信设备中一种在显示触控屏上设置通信天线的局部示意图；图2b是本发明实施例的通信设备中另一种在显示触控屏上设置通信天线的局部示意图； 图2c是本发明实施例的通信设备中另一种在显示触控屏上设置通信天线的示意图；图2d是本发明实施例的通信设备中另一种在显示触控屏上设置通信天线的局部示意图；图3a是本发明实施例的通信设备中显示触控屏结构的一种堆叠示意图；图3b是本发明实施例的通信设备中显示触控屏结构的另一种堆叠示意图；图4是本发明实施例提供的另一种通信设备的逻辑结构示意图；图5a是本发明实施例提供的通信设备中通信天线对于显示触控屏中电极的复用的不意图；图5b是本发明实施例提供的通信设备中通信天线对于显示触控屏中电极的另一种复用的不意图；图6是本发明实施例提供的通信设备中处理器的结构示意图；图7是一个具体的应用实例中的通信设备的逻辑机构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种通信设备，该通信设备可以是手机，全球定位系统(GlobalPositioning System,GPS)设备,或是掌上电脑等设备,逻辑结构示意图如图I所示，包括显示触控屏10、通信天线11和通信处理功能电路120，其中，通信天线11设置在显示触控屏10表面或内嵌于显示触控屏10内部，该通信天线10连接该通信处理功能电路120，其中通信处理功能电路120用于控制通信天线11执行通信功能，且对通信天线接收和/或发送的信号进行相应处理。可以理解，显示触控屏10可以是电容式触摸显示屏，主要显示和触摸的功能等，显示触控屏10表面包括用户所看到的通信设备的外表面，及用户看不到的通信设备的内表面，具体地，通信天线11在设置时，可以将通信天线设置在显示触控屏10表面的空闲位置，即在显示触控屏10表面没有设置任何器件或金属走线的位置，当然该空闲位置不能是用户透过通信设备的外表面所看到的地方，例如图I中将通信天线11设置在显示触控屏10四周的非可视区，即用户透过通信设备的外表面看不到的区域。其中当通信天线11设置在显示触控屏10的外表面时，为了保护该通信天线11，且为了使得通信设备的外观美观，可以在通信天线11上用油墨等遮盖该通信天线11。当通信天线11设置在显示触控屏10时，可以采用纳米银或纳米铜等技术。通信天线11可以是如下任一天线GPS通信天线、无线充电天线、NFC天线、RFID天线、蓝牙通信天线、Wi-Fi通信天线、调频广播(FrequencyModulation, FM)天线和电视(TV)广播天线等，且可以是近场天线或远场天线，其中，近场天线是无线频段从长波到短波范围的通信天线，一般工作在IOOkHz到30MHz的频率范围内，且通信距离(比如小于IOcm)较短；而远场天线一般工作在高频端，且通信距离(比如大于IOcm)较长。通信处理功能电路120可以对通信天线11对应的通信功能(接收和/或发送信 号的功能)的启动、关闭和时钟等进行控制；且通信处理功能电路120接收和/或发送的信号所进行的处理会随着通信天线11种类的不同而不同，可以包括采用与通信天线11相应的通信协议对通信天线11接收和/或发送的信号进行处理，及对数据的储存、传输等功能，例如当通信天线11是无线充电天线，则通信处理功能电路120会控制无线充电天线发送信号和/或接收信号，将通信天线11接收的信号作为充电信号对通信设备进行充电，且通过通信天线11发送的信号给其它设备进行充电。其中，通过充电信号对通信设备进行充电主要是通过电磁感应进行充电，且通信处理功能电路120在控制无线充电天线时，可以按照一定的控制策略来进行，比如当检测到有线充电器插入时，可以关闭无线充电天线接收信号而保留发送信号的功能，这时通信设备就作为为其它设备充电的充电站等。当通信天线11是NFC天线时，则通信处理功能电路120可以控制通信天线11执行NFC通信功能，将NFC天线需要发送的信号通过NFC协议封装，并传送给NFC天线进行发送，或在NFC天线接收到信号后，该通信处理功能电路120可以将接收的信号通过NFC协议接封装后再进行一定的处理等。进一步地，通信处理功能电路120可以工作在主动模式或被动模式，在主动模式下，通信处理功能电路120会主动通过NFC天线向其它设备发起通信，在被动模式下，通信处理功能电路120是被动检测NFC天线接收其它设备发送的信号。其中NFC协议可以包括但不限于如下的协议IS0/IEC18092、IS014443、MIFARE和Felica等各种近距离非接触式通信技术协议。当通信天线11是RFID通信天线时，通信处理功能电路120会控制通信天线执行RFID通信功能，且还可以设置RFID通信天线作为信号阅读器和/或信号标签，其中作为信号阅读器时RFID通信天线接收其它RFID通信设备的信号，作为信号标签时RFID通信天线可以发送信号给其它RFID通信设备。需要说明的是，上述通信处理功能电路120可以是集成到通信设备中新增单独芯片上；也可以是集成在通信设备中已有的一个或多个处理器12 (例如触摸屏控制器，或显示控制器比如IXD控制器，或系统处理器)上；也可以是将通信处理功能电路120的部分功能集成在通信设备中已有的一个或多个处理器(例如触摸屏控制器或LCD控制器)上，而另一个部分功能采用新增加且单独的处理器来集成，图I中所画出的只是其中一种具体的实现方式，将通信处理功能电路120集成到通信设备中的一个处理器12上。其中，由于通信设备中用来控制显示触控屏10的触摸屏或LCD处理器，与显示触控屏10之间的连接相对便利，如果为了节省通信处理功能电路120与显示触控屏10之间的连接走线，可以将通信处理功能电路120集成到触摸屏或LCD处理器上；而通信设备中的用来处理各种应用程序的系统处理器的处理功能较为强大且稳定，考虑到性能需求，也可以将该通信处理功能电路120集成到系统处理器上，可见，通信处理功能电路120的集成位置可以是用户根据需要灵活集成到通信设备中已有的处理器，这样大大的减小了通信设备的体积。可见，本发明实施例的通信设备中，在增加新的通信功能时，可以将通信天线11设置在该通信设备的显示触控屏10表面或内嵌于显示触控屏10内部，且可以将该通信天线11对应的通信处理功能电路120与通信设备中其它处理器灵活配置，这样充分了利用了通信设备已有组成部分的空间，可以不需要在通信设备中新增加一个单独的模块来实现通信功能，使得在增加通信设备中新的通信功能时，尽量不增加该通信设备的体积。在一个具体的实施例中，为了实现近场的通信功能，由于通信距离较短，一般情况 下主要是以电磁耦合的方式进行能量及数据交换，则上述通信设备中的通信天线11可以采用一圈或多圈的环形线圈来实现，且该环形线圈可以是矩形、椭圆形或赛马场形等任何可能的形状；为了实现远场的通信功能，由于通信距离较长，且频率较高，则需要采用特殊形状导电体作为通信天线11，具体地可以采用折叠的单级型(Folded Monopole)天线作为通信天线11。具体地，通信设备中的显示触控屏10具体可以包括触摸屏体101、盖板(coverlens) 102、和显示器比如液晶显示器(Liquid Crystal Display, IXD) 103,且显示触控屏10还可以包括多个导电材料比如掺锡氧化铟(Indium TinOxide, ΙΤ0)等形成的电极、用来连接显示触控屏10与通信设备中处理器12的软性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)，及连接电极和FPC的金属走线等，其中，通信天线11与通信处理功能电路120之间的连接也是通过FPC连接或直接通过金属走线连接，且显示触控屏10中所包括的触摸屏体101、盖板102及显示器103可以按照如下的顺序从上到下堆叠显示器103、触摸屏体101和盖板102，这里所述的从上到下是指用户从显示触控屏10背面(即内表面)看过去的方向。则通信天线11在通信设备中的设置可以包括但不限于如下几种方式(I)参考图2a所示的一种在显示触控屏10上设置通信天线11的局部示意图，采用多圈环形线圈作为通信天线11，且设置在显示触控屏10中触摸屏体101四周的非可视区(即用户透过通信设备的外表面看不到的区域)的空闲区域，这样可以直接使用现有的TP工艺在触摸屏体101上设置通信天线11，工艺简单，其中由于触摸屏体101是显示触控屏10中间的一层，则当显示触控屏10中的各个组成部分堆叠完成后，则通信天线11内嵌于显示触控屏10的内部。可以理解，该通信天线11可以位于触摸屏体101 —面上比如驱动(DRIVER)层或传感(SENSOR)层上，且环形线圈的具体规格可以根据需要调整，其中DRIVER层为通信设备中用来检测用户对显示触控屏10触摸的信号发送单元的电极，而SENSOR层为通信设备中用来检测用户对显示触控屏10触摸的信号接收单元的电极。(2)参考图2b所示的另一种在显示触控屏10上设置通信天线11的局部示意图，采用多圈环形线圈作为通信天线11，且设置在显示触控屏10中触摸屏体101四周的非可视区的空闲区域，该通信天线11位于触摸屏体101的双面上，这样可以增强通信天线11的电感量，有利于提升低频段的效率。且还可以通过触摸屏体101双面上的多圈环形线圈设置成交错位置，来提高通信天线11的电感量。(3)参考图I所示的另一种在显示触控屏上设置通信天线11的示意图，采用多圈矩形的环形线圈作为通信天线11，且设置在显示触控屏10中盖板103背面(即内表面)的非可视区的空闲区域，该通信天线11位于盖板103的背面，而这种在盖板103上直接设置线圈的工艺比较成熟。(4)参考图2c所示的另一种在显示触控屏10上设置通信天线11的示意图，采用赛马场形的环形线圈作为通信天线11，且设置在显示触控屏10中盖板103背面的非避空区域，即没有避空要求的区域，需要保证周围没有其他天线存在，比如在受话器附近的区域
坐 寸ο(5)参考图2d所示的另一种在显示触控屏10上设置通信天线的局部示意图，采用折叠的单级型(Folded Monopole)天线作为通信天线11，且在显示触控屏10中的盖板102背面的空闲区域比如受话器区域设置该通信天线11，从而实现了远场天线。在其他的具体实施例中，为了实现远场天线，还可以将如下任一天线作为通信天线11 :圆形或椭圆形极化天线(比如矩形贴片天线或平面螺旋天线等)，单极型天线和偶极型天线等。可见，通信天线11的设置方式有多种，具体地，通信天线可以设置在如下任一结构的非可视区的空闲区域盖板102、触摸屏体101四周、显示器103和FPC(图中没有示出)；或通信天线11设置在如下任一结构的非避空区域盖板102、触摸屏体101、显示器103和FPC ;或通信天线11设置在触摸屏体101或显示器103内部等。其中通信天线11可以具体设置在如下结构的一面上触摸屏体101、盖板102、显示器103和FPC的任意一面上；或设置在如下任一结构的双面上来增强电感量触摸屏体101、盖板102、显示器103和FPC0另外上述通信天线11可以使用连接显示触控屏10中电极与FPC的银浆，也可使用其他金属或导体。进一步地，为了避免通信天线11附近的金属比如IXD屏蔽壳或金属走线等的影响，减小涡流损耗，可以在通信设备的显示触控屏10中增加一层导磁片104，且导磁片比如纯铁磁片(Ferrite sheet),且导磁片104的设置可以有如下两种方式(I)参考图3a所示的显示触控屏10中结构的一种堆叠示意图，将导磁片104贴附在通信天线11之上，位于触摸屏体101与显示器103之间，且在显示器103的外围，不能挡住显示器103而影响显示触控屏10的显示，则显示触控屏10会按照如下的顺序从上到下堆叠显示器103、导磁片104、触摸屏体101和盖板102。(2)参考图3b所示的显示触控屏10中结构的另一种堆叠示意图，将导磁片104贴附在显示器103之上，这种情况下导磁片104就不会挡住显示器103而不会影响显示触控屏10的显示，则显示触控屏10会按照如下的顺序从上到下堆叠导磁片104、显示器103、触摸屏体101和盖板102。更进一步地，为了提升屏蔽效果，通信设备中的通信天线11可以通过开关连接到接地端，而通信处理功能电路120连接该开关的控制端，则该通信处理功能电路120还用于在通信天线11对应的通信功能处于未激活状态时，控制开关闭合，将通信天线11连接到地。以上述图2c中所示的通信天线11的设置为例，将环形线圈的圈数设置为13圈，该环形线圈的材料为银衆，宽度为O. 1mm，厚度为O. 05mm，导磁片的导磁率u为150，则该通信天线11的频率(Freq)、阻抗(Zs)、电感量及品质因素Q的对应关系表如表I所示表I
权利要求
1.一种通信设备，其特征在于，包括显示触控屏、通信天线和通信处理功能电路； 所述通信天线设置在所述显示触控屏表面或内嵌于所述显示触控屏内部；所述通信天线连接所述通信处理功能电路； 所述通信处理功能电路用于控制所述通信天线执行通信功能，且对所述通信天线接收和/或发送的信号进行相应处理。
2.如权利要求I所述的通信设备，其特征在于，所述通信天线是近场天线或远场天线，所述显示触控屏包括触摸屏体、盖板和显示器，所述显示触控屏通过软性电路板FPC或金属走线连接所述通信处理功能电路； 所述通信天线设置在所述显示触控屏体表面或内嵌于所述显示触控屏内部，具体包括 所述通信天线设置在如下任一结构的非可视区的空闲区域所述盖板、触摸屏体四周、显示器和FPC ； 或所述通信天线设置在如下任一结构的非避空区域盖板、触摸屏体、显示器和FPC ； 或所述通信天线设置在触摸屏体或显示器内部。
3.如权利要求2所述的通信设备，其特征在于， 若所述通信天线是近场天线，则所述通信天线包括一圈或多圈环形线圈，所述环形线圈设置在如下任一结构的一面上所述触摸屏体、盖板、显示器和FPC ;或所述环形线圈设置在如下任一结构的双面上所述触摸屏体、盖板、显示器和FPC ;且所述环形线圈是矩形、椭圆形或赛马场形； 若所述通信天线是远场天线，则所述通信天线包括如下任一天线折叠单极型天线，圆形或椭圆形极化天线，单极型天线和偶极型天线。
4.如权利要求2所述的通信设备，其特征在于， 所述触摸屏体设置在所述显示器的内部，或设置在显示器的表面。
5.如权利要求2所述的通信设备，其特征在于，所述显示触控屏从上到下按照如下的顺序堆叠显示器、触摸屏体和盖板； 所述通信设备的显示触控屏还包括导磁片，所述导磁片贴附在所述通信天线之上，位于所述触摸屏体与显示器之间，且在所述显示器的外围； 或， 所述导磁片贴附在所述显示器之上。
6.如权利要求I至5任一项所述的通信设备，其特征在于， 所述通信处理功能电路集成到所述通信设备中新增的独立芯片上；或集成到所述通信设备中的触摸屏控制器上；或集成到所述通信设备中的显示控制器上；或集成到所述通信设备中的系统处理器上；或集成到所述通信设备的多个处理器上。
7.如权利要求I至5任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信天线通过开关连接接地端； 所述通信处理功能电路连接所述开关的控制端，所述通信处理功能电路还用于当所述通信天线对应的通信功能处于未激活状态时，控制所述开关闭合。
8.如权利要求I至5任一项所述的通信设备，其特征在于，若所述通信天线是无线充电天线，所述通信处理功能电路具体用于控制所述无线充电天线发送信号和/或接收信号，且将所述无线充电天线接收到信号作为充电信号对所述通信设备进行充电； 若所述通信天线是近距离无线通信NFC天线，所述通信处理功能电路用于控制所述通信天线执行NFC通信功能，且所述通信处理功能电路工作在主动模式或被动模式下； 若所述通信天线是射频识别RFID通信天 线，所述通信处理功能电路具体用于控制所述通信天线执行RFID通信功能，且控制所述RFID通信天线为信号阅读器和/或信号标签。
9.如权利要求I至5任一项所述的通信设备，其特征在于，所述显示触控屏是电容式触摸显示屏。
10.一种通信设备，其特征在于，包括显示触控屏、通信天线、控制电路、显示触控屏处理功能电路和通信处理功能电路； 所述通信天线复用所述显示触控屏中所包括的电极，所述通信天线通过所述控制电路分别连接所述显示触控屏处理功能电路及所述通信处理功能电路； 其中，所述控制电路用于控制所述通信天线在执行所述电极的功能的空闲状态下执行所述通信天线对应的通信功能，所述通信处理功能电路用于在所述通信天线执行通信功能时，对所述通信天线接收和/或发送的信号进行相应处理。
11.如权利要求10所述的通信设备，其特征在于，若所述通信天线是近场天线或远场天线，所述显示触控屏包括触摸屏体、盖板和显示器，所述显示触控屏通过软性电路板FPC或金属走线连接所述控制电路； 所述通信天线复用所述显示触控屏中所包括的电极具体包括将所述触摸屏体上的单个SENSOR电极或单个SENSOR电极形成的单极型天线作为所述通信天线； 或，将所述触摸屏体上两条对称的SENSOR电极或两条对称的SENSOR电极形成的偶极型天线作为所述通信天线； 或，将所述触摸屏体上2N条对称的SENSOR电极或2N条对称的SENSOR电极形成的偶极型天线阵列作为所述通信天线，所述N为大于I的正整数。
12.如权利要求11所述的通信设备，其特征在于， 所述触摸屏体设置在所述显示器的内部，或设置在显示器的表面； 所述显示触控屏处理功能电路包括显示功能电路和触控功能电路，所述触控功能电路与显示功能电路独立存在，或集成到一起。
13.如权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述控制电路具体包括选择开关和控制|吴块， 所述通信天线通过选择开关连接所述显示触控屏处理功能电路和通信信息处理功能电路，所述选择开关的选择控制端连接到所述控制模块； 所述控制模块，用于通过所述选择控制端选择接通所述通信天线接通显示触控屏处理功能电路或通信处理功能电路。
14.如权利要求10至13任一项所述的通信设备，其特征在于， 所述控制电路和通信处理功能电路集成到所述通信设备中新增的独立芯片上；或集成到所述通信设备中的所述显示触控屏处理功能电路所在处理器上；或集成到所述通信设备中的显示控制器上；或集成到所述通信设备中的系统处理器上；或集成到所述通信设备的多个处理器上。
15.如权利要求10至13任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信天线是无线充电天线，所述控制电路具体用于采用时分复用、频分复用或码分复用的方式控制所述通信天线在所述空闲状态下执行无线充电通信功能，所述通信处理功能电路用于将所述无线充电天线接收到信号作为充电信号对所述通信设备进行充电；所述无线充电通信功能包括发送信号和/或接收信号； 若所述通信天线是近距离无线通信NFC天线，所述控制电路用于采用时分复用、频分复用或码分复用的方式控制所述通信天线在所述空闲状态下执行NFC通信功能，且所述控制电路还用于控制所述通信处理功能电路工作在主动模式或被动模式下； 若所述通信天线是射频识别RFID通信天线，所述控制电路用于采用时分复用、频分复用或码分复用的方式控制所述通信天线在所述空闲状态下执行RFID通信功能，且控制所述RFID通信天线作为信号阅读器和/或信号标签。
16.如权利要求10至13任一项所述的通信设备，其特征在于，所述显示触控屏是电容式触摸显示屏。
全文摘要
本发明实施例公开了通信设备，应用于电子设备技术领域。本发明实施例的通信设备中，在增加新的通信功能时，可以将通信天线设置在该通信设备的显示触控屏表面或内嵌于显示触控屏内部，或将通信天线复用该通信设备的显示触控屏中所包括的电极，而通过控制电路来协调通信功能和电极功能；且将该通信天线对应的通信处理功能电路与通信设备中的其他处理器灵活配置。这样充分了利用了通信设备已有组成部分的空间，而不需要在通信设备中新增加一个单独的模块来实现通信功能，使得在增加通信设备中新的通信功能时，尽量不增加该通信设备的体积。
文档编号H04M1/02GK102882545SQ201210357099
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者侯卫京, 莫良华, 张文军, 徐怀懿 申请人:敦泰科技有限公司