[發(fā)明專利]一種用于金屬后殼的高隔離度NFC和WPC天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510600231.0
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105140624B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙安平;陳浩
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市信維通信股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于手機等移動終端的金屬后殼上的高隔離度NFC和WPC天線。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)階段移動設(shè)備近場通信功能的發(fā)展,近場通信(Near Field Communication,NFC,工作頻率13.56MHz)與基于電磁感應(yīng)原理的無線充電技術(shù)(比如,無線充電聯(lián)盟Wireless Power Consortium,WPC,的Qi標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率100-200KHz)的應(yīng)用逐漸成為廣大客戶所青睞的對象。為了實現(xiàn)上述功能，必須得到與其相應(yīng)的天線支持,因此對于NFC天線以及WPC天線設(shè)計的研究越來越得到重視。

現(xiàn)有的天線設(shè)計方案是：將NFC天線與WPC天線繞成同心圓放在電池或線路板上面,并在天線線圈和電池之間加上對磁場具有吸收作用的鐵氧體和/或非晶材料以得到較好的天線性能。而隨著具有金屬后殼的移動設(shè)備(如手機)的流行，這給NFC天線以及WPC天線(通常應(yīng)放置于金屬殼體內(nèi)側(cè))設(shè)計帶來較大的難度。因為NFC天線與WPC天線若是直接放在金屬殼體內(nèi)側(cè)，金屬后殼上不僅會產(chǎn)生與天線電流完全反向的渦流，而且金屬后殼會把天線完全屏蔽，因此會使天線信號無法在金屬后殼的外側(cè)被檢測到。

為解決上述問題，美國專利US20150130979 A1提出了一種帶有金屬后殼的NFC和WPC的一體化天線設(shè)計方案，其通過在金屬后殼上開一個直徑很大(直徑大約35mm左右)的通孔，將NFC和WPC天線線圈都包含在這個通孔內(nèi)。顯然，在金屬后殼上開有如此大的通孔將大大減弱該設(shè)計方案的實用性。再有，上述的方案實際上是依靠所開的通孔直徑大到足以把NFC和WPC天線線圈包含在上述的通孔內(nèi)而變相去掉了金屬后殼對天線的屏蔽作用的，因此從如何消除金屬后殼的屏蔽作用角度來講，在技術(shù)上來沒有實質(zhì)性的突破。

為了克服金屬后殼對天線的屏蔽效果以及同時保證金屬后殼的實用性，中國專利CN201410036163.5和CN200980158920.3，均公開了在金屬后殼的邊緣上開一個縫隙以及一個直徑較小的通孔，并且所開縫隙與所開通孔相連的技術(shù)方案。其工作原理是所開的縫隙“切斷了”原有在金屬后殼上產(chǎn)生的與天線線圈本身電流完全反向的渦流，并使其變成與天線電流同向的渦流,進而消除了金屬后殼對天線的屏蔽作用。與US20150130979 A1公開的大直徑通孔方案相比，其減少所需要通孔的尺寸，而且還能消除金屬后殼對天線的屏蔽作用。另外在金屬后殼上產(chǎn)生與天線線圈同向的有效渦流回路可對天線的性能有增強的作用，因此對天線本身而言，這種方式的金屬后殼還起到了放大器的作用，這也是可以在較小的通孔的情況下乃能保證天線性能的主要原因之一。

但是上述技術(shù)方案中所開縫隙把金屬板分成了上下兩個部分，完全破壞了金屬板的完整性。為此，有人提出了將WPC和NFC以同心圓的方式應(yīng)用到帶有金屬后殼的終端產(chǎn)品中，但是這種方式無論是WPC天線還是NFC天線都將和金屬后殼產(chǎn)生較強的耦合，此時金屬后殼將增強這兩個天線之間的相互干擾，進而將增加天線設(shè)計的難度。

為此，本發(fā)明人提出了一種不僅能適合于金屬后殼的NFC和WPC天線，而且兩個天線之間具有較高的隔離效果的一體化天線。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于金屬后殼的高隔離度NFC和WPC天線，以克服WPC和NFC一體化天線與金屬后殼產(chǎn)生耦合，而導(dǎo)致兩個天線之間存在相互干擾的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明主要采用如下技術(shù)方案：

一種用于金屬后殼的高隔離度NFC和WPC天線，包括有安裝在移動終端上的金屬后殼，所述金屬后殼的上端開設(shè)有一通孔，所述金屬后殼的邊緣開設(shè)有一個連接所述通孔的縫隙，所述金屬后殼上端內(nèi)側(cè)圍繞所述通孔設(shè)置有一第一天線線圈；所述金屬后殼的下端內(nèi)側(cè)設(shè)置有一個部分位于金屬后殼內(nèi)側(cè)的第二天線線圈。

進一步地，所述第一天線線圈為NFC天線線圈，所述第二天線線圈為WPC天線線圈。

進一步地，所述第一天線線圈為WPC天線線圈，所述第二天線線圈為NFC天線線圈。

進一步地，所述第二天線線圈一部分位于所述金屬后殼的下端內(nèi)側(cè)，另一部分位于所述金屬后殼的下端外側(cè)。

進一步地，所述金屬后殼的下端還設(shè)置有第一金屬片，所述第二天線線圈一部分位于所述金屬后殼的下端內(nèi)側(cè)，另一部分位于所述第一金屬片的內(nèi)側(cè)。

進一步地，所述第一天線線圈上設(shè)置有一凸起，所述縫隙位于該凸起內(nèi)。

進一步地，所述第一天線線圈與所述縫隙相交。