电子设备的制作方法

文档序号:31339222发布日期:2022-08-31 09:39阅读:33来源:国知局
电子设备的制作方法

1.本技术属于通信技术领域,具体涉及一种电子设备。


背景技术:

2.近场通信技术(near field communication,nfc)目前已广泛应用于手机等电子设备上,手机的nfc功能可以充当公交卡、门禁卡、饭卡等,让用户的日常生活更为便捷。
3.如图1所示,主设备800和从设备900之间通过nfc进行通信时,主设备800设置有源线圈,从设备900设置无源线圈,有源线圈通电产生磁场,从设备900的无源线圈置于磁场中被激励产生感应电流,感应电流驱动从设备900工作,于是主设备800能够识别从设备900的信息。
4.但是,在有源线圈和无源线圈错位时,无源线圈的一部分处于有源线圈内的一部分磁场中,另一部分位于有源线圈外的一部分磁场中,无源线圈感应的磁场为这两部分磁场的矢量之和。由于有源线圈内和有源线圈外的磁场方向不同,因此,无源线圈的总磁场减小,感应电流随之较小,进而可能无法驱动从设备900,主设备800与从设备900无法通信连接,主设备800无法识别从设备900的信息。


技术实现要素:

5.本技术实施例的目的是提供一种电子设备,能够解决相关技术中有源线圈和无源线圈错位导致主设备与从设备无法通信连接的问题。
6.本技术实施例提供一种电子设备,包括设备主体、第一线圈和第二线圈,所述第一线圈和所述第二线圈均设于所述设备主体,所述第二线圈为无源线圈,且所述第二线圈设于所述第一线圈的外周;
7.在所述第一线圈处于通电状态的情况下,所述第二线圈产生感应电流。
8.在本技术实施例中,电子设备内设有第二线圈,由于第二线圈为无源线圈,故第二线圈可以作为感应线圈,第二线圈在第一线圈通电产生的磁场的激励作用下产生感应电流,感应电流所产生的磁场的方向与第一线圈通电产生的磁场的方向相反,故在第一线圈外,第一线圈和第二线圈分别产生的磁场方向相反,这样一来,第一线圈外的总磁场变弱。因此,在外部设备与第一线圈错位的情况下,第一线圈外的磁场对外部设备所感应的总磁场影响减小,保证外部设备的无源线圈能够产生较大的感应电流,进而使电子设备识别外部设备的信息,实现电子设备与外部设备之间的通信连接,提升电子设备的工作性能。同时,对通信状态下电子设备相对于外部设备的位置要求降低,即可以增大电子设备的识别区域。
附图说明
9.图1是相关技术中公开的主设备和从设备的通信示意图;
10.图2是本技术实施例公开的电子设备的第一线圈与外部设备的第三线圈在错位状
态下的示意图;
11.图3是本技术一实施例公开的电子设备的结构示意图;
12.图4是本技术实施例公开的第一线圈和第二线圈的结构示意图;
13.图5是本技术另一实施例公开的电子设备的结构示意图;
14.图6是本技术实施例公开的金属支撑板作为第二线圈时电子设备的分解示意图;
15.图7是本技术实施例公开的金属装饰圈与第一线圈的连接结构示意图。
16.附图标记说明:
17.100-设备主体、110-金属支撑板、111-主体部、112-外沿部、113-开口、120-金属装饰圈、121-断口、122-第一端、123-第二端;
18.200-第一线圈、210-共用部分、220-外边沿、230-第一闭合区域、a-中心线;
19.300-第二线圈、310-内边沿、320-第二闭合区域;
20.400-主板;
21.500-屏蔽件;
22.610-第一金属连接件、620-第二金属连接件;
23.700-外部设备、710-第三线圈;
24.800-主设备;
25.900-从设备。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
27.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
28.下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的电子设备进行详细地说明。
29.参考图2-图7,本技术实施例公开一种电子设备,电子设备包括设备主体100、第一线圈200和第二线圈300。其中,设备主体100作为第一线圈200和第二线圈300的安装基础,第一线圈200可在通电情况下产生磁场,第二线圈300能够在第一线圈200的磁场的激励作用下产生感应电流。可选地,第一线圈200和第二线圈可用于实现近场通信。
30.第一线圈200和第二线圈300均设于设备主体100,第二线圈300为无源线圈,且第二线圈300设置在第一线圈200的外周,且第二线圈300和第一线圈200之间的距离小于预设值。可选地,可以是第一线圈200和第二线圈300均与设备主体100直接相连,也可以是第一线圈200与设备主体100直接相连,第二线圈300与第一线圈200直接相连,以将第二线圈300间接设于设备主体100。
31.需要说明的是,上述预设值并非为固定值,可以根据需要进行设定。可选地,在第二线圈300和第一线圈200之间的距离大于零的情况下,第二线圈300与第一线圈200之间具有间隙;在第二线圈300和第一线圈200之间的距离为零的情况下,第二线圈300与第一线圈200相接触。
32.在第一线圈200处于通电状态的情况下,第二线圈300产生感应电流。具体地,第一线圈200通电产生磁场,由于第二线圈300设置在第一线圈200的外周,故第二线圈300能够在第一线圈200通电产生的磁场的激励作用下产生感应电流。根据楞次定律,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,所以感应电流所产生的磁场的方向与第一线圈200通电时产生的磁场的方向相反,那么,在第一线圈200外,第一线圈200和第二线圈300分别产生的磁场方向相反,这样一来,第一线圈200外的磁场变弱。
33.因此,在外部设备700与第一线圈200错位的情况下,第一线圈200外的磁场对外部设备700的第三线圈710所感应的总磁场影响减小,保证外部设备700的第三线圈710能够产生较大的感应电流,进而使电子设备识别外部设备700的信息,实现电子设备与外部设备700之间的通信连接,提升电子设备的工作性能。同时,对通信状态下电子设备相对于外部设备700的位置要求降低,即增大电子设备的识别区域。
34.上述的错位情况,指外部设备700的第三线圈710的一部分处于第一线圈200内,外部设备700的第三线圈710的另一部分位于第一线圈200外,故第三线圈710的一部分感应第一线圈200内的一部分磁场,第三线圈710的另一部分感应第一线圈200外的一部分磁场,由于第三线圈710感应的磁场为这两部分磁场的矢量之和,而在第二线圈300的感应电流的作用下,第一线圈200外的磁场变弱,故第一线圈200外的磁场对第三线圈710所感应的总磁场影响减小。
35.另外,第一线圈200通电时,在第一线圈200内产生的磁场中,靠近第一线圈200边沿位置的磁场较强,靠近第一线圈200中心位置的磁场较弱。设置第二线圈300后,在第一线圈200内,由于第二线圈300的感应电流产生的感应磁场的方向与第一线圈200通电所产生的磁场的方向相反,且感应电流在第一线圈200内产生的感应磁场较为靠近第一线圈200的边沿,故感应电流产生的磁场可以减弱第一线圈200内靠近其边沿的磁场,减小第一线圈200内的边沿位置与中心位置之间的磁场差异,使得第一线圈200内部的磁场分布较为均匀。
36.实际应用时,在第一线圈200处于通电状态,且外部设备700的第三线圈710位于电子设备的识别区域内的情况下,电子设备的第一线圈200与外部设备700的第三线圈710之间通信连接。在本实施例中,电子设备还包括识别模块,外部设备700包括被识别模块,在第一线圈200与第三线圈710通信连接的情况下,识别模块与被识别模块通信连接,此时,识别模块能够识别被识别模块内的信息。
37.在可选的实施例中,第二线圈为块状结构,其他实施例中,如图3和图4所示,第二线圈300环绕第一线圈200。具体地,如图3所示,第二线圈300可以环绕第一线圈200的一部分;如图4所示,第二线圈300也可以环绕第一线圈200的整体。其中,第一线圈200和第二线圈300可以为矩形结构,也可以为圆状结构,此处对第一线圈200和第二线圈300的结构不做限制。
38.如此设置,第二线圈300环绕第一线圈200,则第二线圈300所在的区域在第一线圈
200的外周区域内的占比增大,进而感应电流所产生的磁场对第一线圈200的外周区域内的磁场的阻碍作用增大,进一步减弱第一线圈200外的磁场强度,增大外部设备700的第三线圈710产生的感应电流,进而使电子设备更易与外部设备700通信连接,提升电子设备的工作性能。同时,进一步降低通信状态下电子设备相对于外部设备700的位置要求,增大电子设备的识别区域。
39.一种可选的实施例中,第一线圈200具有与第二线圈300相对的外边沿220,第二线圈300具有与第一线圈200相对的内边沿310,外边沿310和内边沿220之间具有间隙。具体地,结合图5和图6所示,第一线圈200具有第一闭合区域230(参考图5中第一线圈200上的虚线所示区域),第二线圈300具有第二闭合区域320(参考图5中第二线圈300上的虚线所示区域),在第一线圈200的中心线a方向上,第二闭合区域320的正投影位于第一闭合区域230的正投影之外。也就是说,在第一线圈200的中心线a方向上,第一闭合区域230和第二闭合区域320未重合。
40.如此设置,第一闭合区域230和第二闭合区域320无重合区域,能够避免感应电流在第二线圈300内产生的磁场对第一线圈200内的磁场造成阻碍,也就是避免减弱第一线圈200内的磁场强度,保证第一线圈200内的磁场强度,进而保证电子设备的工作性能。另外,第一线圈200的外边沿310与第二线圈300的内边沿220之间具有间隙时,第一线圈200与第二线圈300结构不容易干涉,进而不容易出现线圈磨损、变形等问题。
41.当然,在其它实施例中,在第一线圈200的中心线a方向上,第二闭合区域320的正投影的一部分可以位于第一闭合区域230的正投影之外,第二闭合区域320的正投影的另一部分位于第一闭合区域230的正投影之内。
42.在另一种可选的实施例中,结合图3和图5所示,第一线圈200具有与第二线圈300相对的外边沿220,第二线圈300具有与第一线圈200相对的内边沿310,外边沿220与内边沿310相接触。也就是说,第一线圈200与第二线圈300之间无间隙,第一线圈200的外边沿220与第二线圈300的内边沿310可以直接紧密接触。
43.在第一线圈200和第二线圈300之间设有间隙时,间隙位于第一线圈200的外部,由于感应电流的磁场未阻碍第一线圈200通电时在间隙处产生的磁场,故间隙处的磁场较强,间隙处的磁场会对外部设备700的第三线圈710所感应的总磁场产生较大影响,进而减弱第三线圈710所感应的总磁场,也会减弱第三线圈710所产生的感应电流,影响电子设备的工作性能。因此,相比于第一线圈200和第二线圈300之间存在间隙的方案,第一线圈200的外边沿220与第二线圈300的内边沿310相接触,能够避免间隙处的磁场对外部设备700的第三线圈710所感应的总磁场产生影响,有效保证第三线圈710感应的总磁场强度,进而保证第三线圈710产生较大的感应电流,有利于提升电子设备的工作性能。
44.下表一为不同实施例下的仿真数据,根据该仿真数据可以看出,在同样的位置处,第二线圈300与第一线圈200接触(即第一线圈200的外边沿220与第二线圈300的内边沿310相接触)时的磁场强度大于第二线圈300与第一线圈200之间具有间隙(即第一线圈200的外边沿220与第二线圈300的内边沿310之间具有间隙)时的磁场强度,后者大于未设置第二线圈300时的磁场强度,并且磁场均匀性呈现同样的规律。
45.表一
[0046][0047][0048]
在本技术的方案中,第二线圈300可以额外设置,或者设备主体100的至少一部分形成第二线圈300,第二线圈300为闭合线圈。可选地,可以是设备主体100的一部分形成第二线圈300,也可以是设备主体100的整个结构形成第二线圈300。如此设置,无需再另外单独设置第二线圈300,设备主体100既能作为安装第一线圈200的结构件,又能作为第二线圈300使用,减少电子设备的部件数量,从而降低成本。
[0049]
一种可选的实施例中,如图6所示,电子设备还包括主板400,第一线圈200与主板400电连接,使主板400为第一线圈200供电;设备主体100还包括金属支撑板110,主板400设置于金属支撑板110,即主板400安装在金属支撑板110上,金属支撑板110对主板400起到支撑作用。而且,金属支撑板110设有开口113,开口113位于第一线圈200的外周,以使金属支撑板110设有开口113的部分形成第二线圈300。由于开口113的设置,金属支撑板110设置开口113的部分能够形成闭合线圈,由于闭合线圈位于第一线圈200的外周,故可以作为第二线圈300使用。如此设置,设备主体100的金属支撑板110既能用来安装和支撑主板400,又能作为第二线圈300使用,达到一物两用的效果。
[0050]
在本实施例中,金属支撑板110具有相背的第一侧和第二侧,主板400设置于第一侧,第一线圈200设置于第二侧,当然,主板400和第一线圈200也可以设置于金属支撑板110的同一侧。
[0051]
开口113的数量与第二线圈300的匝数相等。具体地,在开口113的数量为一个的情况下,金属支撑板110所形成的第二线圈300的匝数为一匝;在开口113的数量为至少两个的情况下,金属支撑板110所形成的第二线圈300的匝数为至少两匝。
[0052]
可选地,开口113的数量为至少两个,各开口113沿第一线圈200的边沿间隔设置。也就是说,第二线圈300的匝数为至少两匝。
[0053]
相比于开口113的数量为一个、第二线圈300的匝数为一匝的方案,第二线圈300的匝数增多,第二线圈300的感应电流增大,感应电流所产生的磁场强度增大,那么,在第一线圈200外,感应电流产生的磁场对第一线圈200的磁场的阻碍作用增强,进一步减弱第一线圈200外的磁场强度,第一线圈200外的磁场对外部设备700所感应的总磁场影响进一步减
小,增大第三线圈710产生的感应电流,进而使电子设备更易与外部设备700通信连接,进一步提升电子设备的工作性能。
[0054]
另外,相比于在金属支撑板110上开设一个比较大的开口113的方案,在金属支撑板110上开设至少两个间隔设置的开口113,对金属支撑板110的结构强度影响较小,金属支撑板110的稳定性提高。
[0055]
可选地,如图6所示,电子设备还包括屏蔽件500,第一线圈200位于金属支撑板110的一侧,且屏蔽件500设置在第一线圈200和金属支撑板110之间,屏蔽件500于金属支撑板110上形成第一投影(如图6中虚线所示区域),金属支撑板110包括主体部111和环绕主体部111的外沿部112,第一投影位于主体部111,开口113开设于外沿部112,以使外沿部112形成第二线圈300。也就是说,屏蔽件500位于第一线圈200和主体部111之间,屏蔽件500与主体部111相对,屏蔽件500不会对外沿部112产生影响。其中,屏蔽件500可以但不限于包括铁氧体薄膜。
[0056]
如此设置,通过屏蔽件500,可以屏蔽主板400的主体部111以及其它因素对第一线圈200的干扰,避免对第一线圈200的磁场造成影响。
[0057]
在另一种方案中,如图7所示,电子设备还包括金属装饰圈120和摄像头,金属装饰圈120环绕摄像头,且金属装饰圈120环绕第一线圈200,金属装饰圈120设有断口121,以使金属装饰圈120具有第一端122和第二端123,第一线圈200与金属装饰圈120的第一端122通过第一金属连接件610相连,第一线圈200与金属装饰圈120的第二端123通过第二金属连接件620相连,第一线圈200中位于第一金属连接件610和第二金属连接件620之间的部分为共用部分210,即共用部分210的一端与金属装饰圈120的第一端122通过第一金属连接件610相连,共用部分210的另一端与金属装饰圈120的第二端123通过第二金属连接件620相连,而且,金属装饰圈120、第一金属连接件610、第二金属连接件620和共用部分210形成闭合回路,以使金属装饰圈120、第一金属连接件610和第二金属连接件620形成第二线圈300。其中,共用部分210既作为第一线圈200的一部分,又与第二线圈300配合形成闭合线圈。
[0058]
需要说明的是,共用部分210与第二线圈300形成的闭合线圈为无源线圈,虽然共用部分210属于第一线圈200的一部分,共用部分210中有电流经过,但闭合线圈的感应电流会抑制第一线圈200的电流对闭合线圈的影响,故共用部分210流向第二线圈的电流很微弱,可忽略不计。
[0059]
如此设置,金属装饰圈120既能用来装饰和保护摄像头,又能作为第二线圈300的一部分,发挥第二线圈300的作用,达到一物两用的效果。
[0060]
当然,在其它实施例中,第一线圈200可以不具有共用部分210,电子设备还可以包括金属条形部,金属条形部的一端与金属装饰圈120的第一端122通过第一金属连接件610相连,金属条形的另一端与金属装饰圈120的第二端123通过第二金属连接件620相连,金属装饰圈120、第一金属连接件610、第二金属连接件620和金属条形部形成闭合回路,且金属装饰圈120、第一金属连接件610、第二金属连接件620和金属条形部形成第二线圈300。
[0061]
可选地,共用部分210位于第一线圈200的边沿处。具体地,共用部分210位于第一线圈200的与金属装饰圈120相对的外边沿220。如此设置,闭合线圈的第二闭合区域320与第一线圈200的第一闭合区域230无重合部分,能够避免感应电流在第二线圈300内产生的磁场对第一线圈200内的磁场造成阻碍,避免减弱第一线圈200内的磁场强度,保证第一线
圈200内的磁场强度,进而保证电子设备的工作性能。
[0062]
当然,共用部分210也可以位于第一线圈200的内边沿和外边沿220之间,或者,共用部分210也可以位于第一线圈200的内边沿。
[0063]
可选地,共用部分210的长度大于第一金属连接件610和第二金属连接件620之间的距离。需要说明的是,第一金属连接件610和第二金属连接件620之间的距离为二者在金属装饰圈120的外周方向上的最小距离。
[0064]
具体地,金属装饰圈120的外周方向包括第一方向和第二方向,第一方向与第二方向相反,第一金属连接件610沿第一方向与第二金属连接件620之间的距离为第一距离,第一金属连接件610沿第二方向与第二金属连接件620之间的距离为第二距离,在第一距离小于第二距离的情况下,上述第一金属连接件610和第二金属连接件620之间的距离为第一距离,共用部分210的长度值等于第二距离;在第一距离大于第二距离的情况下,上述第一金属连接件610和第二金属连接件620之间的距离为第二距离,共用部分210的长度值等于第一距离。
[0065]
如此设置,共用部分210的长度较长,最终形成的闭合线圈对第一线圈200的环绕程度也较大,那么,闭合线圈所在的区域在第一线圈200的外周区域内的占比增大,进而感应电流所产生的磁场对第一线圈200的外周区域内的磁场的阻碍作用增大,有效减弱第一线圈200外的磁场强度,增大外部设备700的第三线圈710产生的感应电流,进而使电子设备更易与外部设备700通信连接,提升电子设备的工作性能。同时,进一步降低通信状态下电子设备相对于外部设备700的位置要求,增大电子设备的识别区域。
[0066]
在本技术的方案中,第二线圈300的匝数为至少两匝。通过至少两匝第二线圈300,增大第二线圈300的感应电流,进而增大感应电流所产生的磁场强度,那么,在第一线圈200外,感应电流产生的磁场对第一线圈200的磁场的阻碍作用增强,进一步减弱第一线圈200外的磁场强度,这样一来,第一线圈200外的磁场对外部设备700所感应的总磁场影响进一步减小,增大外部设备700的第三线圈710产生的感应电流,进而使电子设备更易与外部设备700通信连接,进一步提升电子设备的工作性能。
[0067]
可选地,第一线圈200的匝数可以为至少两匝,通过至少两匝第一线圈200,增大第一线圈200通电时产生的磁场强度,那么,第一线圈200内的磁场强度增大。需要说明的是,由于第一线圈200通电时,第一线圈200外的磁场强度也会增大,故需要设置至少两匝第二线圈300来减弱第一线圈200外的磁场强度,以免第一线圈200外的磁场增强反而对外部设备700所感应的总磁场产生影响。
[0068]
这样一来,第一线圈200内的磁场强度增大,即使在外部设备700与第一线圈200的错位程度较大的情况下,外部设备700的第三线圈710仍旧可以感应到第一线圈200内部较强的磁场,进而保证感应电流的强度,使电子设备能够与外部设备700通信连接,提升电子设备的工作性能。而且,对通信状态下电子设备相对于外部设备700的位置要求进一步降低,进一步增大了电子设备的识别区域。
[0069]
上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本技术的保护之内。
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