專利名稱：一種近場通信和頻率調制共用天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及通訊技術領域，特別是涉及一種近場通信和頻率調制共用天線。
背景技術：
目前很多終端產品，例如手機，都包括NFC(near field communication，近場通信)和FM(frequency modulation，頻率調制)功能，NFC—般采用面積足夠大的平面繞線線圈做天線，F(xiàn)M 一般采用外接耳機線做接收天線或者采用內置小型PCB天線，他們的天線都需要占用一定的空間。仔細對比分析兩者天線，會發(fā)現(xiàn)存在以下特點1、粗略估算一下，NFC線圈按照4X 5cm大小繞4匝算的話，繞線總長度為70cm，而 FM天線按照1/4波長原則，走線長度一般需要80cm，兩個長度可以比擬。2、NFC和FM分別工作在13. 56Mhz和IOOMhz附近，保證了兩者之間滿足隔離要求。3、NFC天線和FM天線都需要置于機身外圍區(qū)域或表面區(qū)域，遠離PCB影響，且FM 接收天線并不需要很高的效率?；谏鲜鎏攸c，就為兩種天線的公用提供了技術可行性。目前，尚無共用天線的設計。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是一種近場通信和頻率調制共用天線，用以解決現(xiàn)有技術中的NFC天線和FM天線不共用的問題。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種近場通信和頻率調制共用天線，所述共用天線包括天線線圈，所述天線線圈的天線饋線端分別與近場通信匹配電路和頻率調制匹配電路連接。進一步，所述天線線圈為平面繞線線圈。進一步，所述近場通信匹配電路包括串聯(lián)連接的第一電阻、第二電阻；串聯(lián)連接的第三電阻、第四電阻；第五電阻，所述第五電阻一端連接在所述第一電阻和第二電阻之間、另一端連接在所述第三電阻和第四電阻之間；其中，所述第二電阻、第四電阻分別與所述平面繞線線圈的兩端連接。進一步，所述頻率調制匹配電路包括串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻；第八電阻，所述第八電阻一端接地、另一端連接在所述第六電阻和第七電阻之間；所述平面繞線線圈的一端連接所述第七電阻，另一端通過開關接地；所述第四電阻通過開關與所述平面繞線線圈連接。進一步，所述頻率調制匹配電路包括[0021]串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻；第八電阻，所述第八電阻一端接地、另一端連接在所述第六電阻和第七電阻之間；所述平面繞線線圈的一端連接所述第七電阻，另一端通過電容接地。進一步，所述共用天線設置在手機殼上遠離電池的區(qū)域上。進一步，所述天線線圈包括連接有兩根信號線的片狀繞線平面線圈。進一步，所述近場通信匹配電路包括串聯(lián)連接的第一電阻、第二電阻；串聯(lián)連接的第三電阻、第四電阻；第五電阻，所述第五電阻一端連接在所述第一電阻和第二電阻之間、另一端連接在所述第三電阻和第四電阻之間；所述頻率調制匹配電路包括串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻；第八電阻，所述第八電阻一端接地、另一端連接在所述第六電阻和第七電阻之間；其中，所述第二電阻通過第一開關與所述兩根信號線中的一根連接；所述第四電阻、第六電阻通過第二開關與所述兩根信號線中的另一根連接。。進一步，所述片狀繞線平面線圈以掛件的形式設置在手機上。本實用新型有益效果如下本實用新型通過天線線圈分別與近場通信匹配電路和頻率調制匹配電路連接，實現(xiàn)了 NFC天線和FM天線共用，進而降低了成本，節(jié)約了空間，提高了產品的競爭力。

圖1是本實用新型實施例中一種近場通信和頻率調制共用天線的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例中再一種近場通信和頻率調制共用天線的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例中又一種近場通信和頻率調制共用天線的結構示意圖。
具體實施方式
為了解決現(xiàn)有技術中的NFC天線和FM天線不共用的問題，本實用新型提供了一種近場通信和頻率調制共用天線，
以下結合附圖以及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不限定本實用新型?；诰€長、隔離、空間三方面考慮，本實用新型提出NFC和FM天線共用于同一個形狀、尺寸合適的天線載體，包括外置天線共用和內置天線共用兩種情況。本實用新型的天線僅為一個金屬線圈，不需要和鐵氧體或吸波材料疊在一起使用，本實用新型的天線可以貼裝在手機后殼遠離電池的一片區(qū)域，也可以作為手機掛件設置在手機上。本實用新型的技術方案包括以下兩種情況方案一共用天線是一個4X5cm大小的4匝平面繞線線圈，貼裝在手機后殼上。 平面繞線線圈的大小及匝數主要是為了控制走線長度，并非只能限制于本實施例所給出的數據。天線饋線端分成兩個支路，分別與近場通信匹配電路和頻率調制匹配電路連接，連接到FM信號通路和NFC信號通路。FM通路和NFC通路通過調整各自匹配電路來實現(xiàn)良好的雙工和隔離，頻率調制匹配電路等效于一個高通濾波器，一方面調諧在lOOMhz，同時又阻止 NFC支路信號串擾到FM支路；近場通信匹配電路主要起到諧振作用，但同時也要防止FM信號泄露過來，這就實現(xiàn)了 NFC和FM的雙工復用。如果將某些匹配位置適當換成手動開關， 還可以實現(xiàn)單工方式，這時NFC和FM就只能分時工作了。方案二 共用天線是一個尺寸合適的手機掛件，掛件由一個片狀繞線線圈和兩根饋線組成，饋線末端各有一個緊固件，以此選擇是否連通到主板的信號節(jié)點，實現(xiàn)FM和NFC 天線的切換。當上述天線及電路結構形式確定后，通過調整線圈大小和形狀，調試匹配電路，最終達到同時兼顧FM性能和NFC性能。下面以具體實施例對上述方案進行詳細描述。如圖1所示，公用的天線線圈為4 X 5cm的平面繞線線圈ANT，貼在手機殼上遠離電池的一片區(qū)域，天線兩個饋電點a和b分別通過觸點1和2接到主板上的兩根NFC信號線Ll 和L2，L1和L2上預留匹配網絡來實現(xiàn)NFC的調諧，構成NFC信號支路。Ll連接有串聯(lián)連接的第一電阻、第二電阻；L2連接有串聯(lián)連接的第三電阻、第四電阻；第五電阻一端連接在第一電阻和第二電阻之間，另一端連接在所述第三電阻和第四電阻之間。第二電阻、第四電阻分別與天線兩個饋電點a和b連接。同時，a點通過觸點1接到主板上的FM信號線L3，L3 連接有串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻；第八電阻一端接地、另一端連接在第六電阻和第七電阻之間。L3上串接匹配網絡來實現(xiàn)FM的調諧及其和NFC的隔離，并且，b點通過串電容 C接到主板地上，同L3共同構成FM信號支路。這就實現(xiàn)了 NFC和FM天線的內置形式共用。 電路結構的進一步描述C是一個取值合適的電容，對于IOOMhz的FM來說是諧振的，但對于13. 56Mhz的NFC信號來說卻是開路的；Ll和L2支路上的匹配網絡對于NFC信號是諧振的，但對于FM信號是開路的；L3支路上的匹配網絡對于FM信號是諧振的，但對于NFC信號卻是開路的。電容C和L3支路構成FM信號回路，等效于高通濾波器，諧振在IOOMhz附近， 而對于低頻信號形成高阻，這樣一方面保證在天線效率一定的情況下，F(xiàn)M能夠接收到足夠強度的信號正常搜臺，另一方面可以防止NFC信號串擾到FM支路影響FM效果。完成匹配調試后，電路在正常工作時，F(xiàn)M天線和NFC天線形成良好的雙工和隔離，可以同時工作，NFC 信號不至于干擾到FM接收效果，F(xiàn)M天線等效于一端接調頻信號，另一端接地的1/4波長的導線。電容C的作用至關重要，它既保證NFC不因接地而喪失刷卡距離，同時又為FM天線提供良好接地。另外，本實用新型實施例還涉及一種上述方案的簡化和變形如圖2所示，在上述方案的基礎上，再在NFC的一個支路L2上串接一個開關，同時將電容C也替換為一個開關。 通過開關的方式來選擇刷卡或者聽FM。這種情況NFC和FM不能同時工作，但是可以大大降低匹配電路器件數量和調試難度。這里需要注意，開關主要是用來實現(xiàn)通斷控制，因此，可以是通過手動方式的物理開關，也可以通過軟件切換來實現(xiàn)。如圖3所示，本實用新型還涉及另外一種實現(xiàn)近場通信和頻率調制共用天線的方案，NFC天線和FM天線走線共用在一個尺寸合適的手機掛件上，掛件由一個片狀繞線平面 0和兩根信號線組成，兩根信號線分別通過緊固件Jl和J2選擇連接或者不連接到主板上的信號線Ml和M2 (類似開關的作用，用于實現(xiàn)通斷控制)，Ml在主板上分成兩個支路m和 Fl, Nl通過串聯(lián)連接的第三電阻、第四電阻接到NFC的一個信號線上，F(xiàn)l通過串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻接到FM信號線上；第八電阻一端接地、另一端連接在第六電阻和第七電阻之間。M2接到NFC另一根信號線上N2上。N2上連接有串聯(lián)連接的第一電阻、第二電阻；第五電阻一端連接在第一電阻和第二電阻之間。當Jl和J2同時分別連接Ml和M2時， 掛件充當NFC天線。當Jl連接Ml，J2斷開時，掛件相當于一端懸空的長導線充當FM天線。 這就實現(xiàn)了 NFC和FM天線的外置形式公用。當然，這種情況下NFC和FM也不能同時工作， FM工作時等效于一端接信號線，另一端懸空的長導線。本實用新型的要點是實現(xiàn)NFC和FM的天線公用和電路雙工，本專利中只列舉了以上三種代表性的電路形式，但基于本專利設計原理的電路并不限于以上三種，凡是符合該要點的其他實現(xiàn)方式也應包括在內。由上述實施例可以看出，本實用新型通過天線線圈分別與近場通信匹配電路和頻率調制匹配電路連接，實現(xiàn)了 NFC天線和FM天線共用，進而降低了成本，節(jié)約了空間，提高了產品的競爭力。盡管為示例目的，已經公開了本實用新型的優(yōu)選實施例，本領域的技術人員將意識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本實用新型的范圍應當不限于上述實施例。
權利要求1.一種近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述共用天線包括天線線圈，所述天線線圈的天線饋線端分別與近場通信匹配電路和頻率調制匹配電路連接。
2.如權利要求1所述的近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述天線線圈為平面繞線線圈。
3.如權利要求2所述的近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述近場通信匹配電路包括串聯(lián)連接的第一電阻、第二電阻； 串聯(lián)連接的第三電阻、第四電阻；第五電阻，所述第五電阻一端連接在所述第一電阻和第二電阻之間，另一端連接在所述第三電阻和第四電阻之間；其中，所述第二電阻、第四電阻分別與所述平面繞線線圈的兩端連接。
4.如權利要求3所述的近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述頻率調制匹配電路包括串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻；第八電阻，所述第八電阻一端接地，另一端連接在所述第六電阻和第七電阻之間； 所述平面繞線線圈的一端連接所述第七電阻，另一端通過開關接地； 所述第四電阻通過開關與所述平面繞線線圈連接。
5.如權利要求3所述的近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述頻率調制匹配電路包括串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻；第八電阻，所述第八電阻一端接地、另一端連接在所述第六電阻和第七電阻之間； 所述平面繞線線圈的一端連接所述第七電阻，另一端通過電容接地。
6.如權利要求2 5任一項所述的近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述共用天線設置在手機殼上遠離電池的區(qū)域上。
7.如權利要求1所述的近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述天線線圈為連接有兩根信號線的片狀繞線平面線圈。
8.如權利要求7所述的近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述近場通信匹配電路包括串聯(lián)連接的第一電阻、第二電阻； 串聯(lián)連接的第三電阻、第四電阻；第五電阻，所述第五電阻一端連接在所述第一電阻和第二電阻之間、另一端連接在所述第三電阻和第四電阻之間； 所述頻率調制匹配電路包括 串聯(lián)連接的第六電阻、第七電阻；第八電阻，所述第八電阻一端接地、另一端連接在所述第六電阻和第七電阻之間； 其中，所述第二電阻通過第一開關與所述兩根信號線中的一根連接；所述第四電阻、第六電阻通過第二開關與所述兩根信號線中的另一根連接。
9.如權利要求7或8所述的近場通信和頻率調制共用天線，其特征在于，所述片狀繞線平面線圈以掛件的形式設置在手機上。
專利摘要本實用新型公開了一種近場通信和頻率調制共用天線，所述共用天線包括天線線圈，所述天線線圈的天線饋線端分別與近場通信匹配電路和頻率調制匹配電路連接。本實用新型通過天線線圈分別與近場通信匹配電路和頻率調制匹配電路連接，實現(xiàn)了NFC天線和FM天線共用，進而降低了成本，節(jié)約了空間，提高了產品的競爭力。
文檔編號H01Q1/24GK202308282SQ20112029485
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權日2011年8月15日
發(fā)明者劉洪濤, 王凱 申請人:中興通訊股份有限公司