天線裝置及移動終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種天線裝置及移動終端，所述天線裝置包括饋電源、金屬線圈和至少兩個金屬片，所述饋電源電連接所述金屬線圈，向所述金屬線圈饋入饋電信號，至少兩個所述金屬片耦合連接于所述金屬線圈，并繞所述金屬線圈的幾何中心對稱排布，相鄰兩個所述金屬片之間存在間距。通過至少兩個所述金屬片對稱排布于所述金屬線圈上，并耦合連接所述金屬線圈，從而至少兩個所述金屬片對所述金屬線圈的磁場進行拓展，使得所述天線裝置的磁場耦合面積增大，進而提高所述天線裝置的用戶體驗。
【專利說明】
天線裝置及移動終端
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電子設備領域，尤其涉及一種天線裝置及移動終端。
【背景技術】
[0002]隨著移動支付業(yè)務的興起，在電子領域中推動著NFC(Near FieldCommuni cat 1n，近距離無線通信)產業(yè)的快速發(fā)展，而移動終端是NFC產業(yè)中最重要的部分。目前多數(shù)移動終端中采用金屬線圈作為NFC的天線輻射體，通過設置金屬線圈的圈數(shù)，以及設置金屬線的線寬來調節(jié)NFC天線輻射性能。然而采用金屬線圈作為NFC天線的輻射體通常存在磁場場強比較集中的問題，導致NFC天線的耦合面積減小，降低了用戶體驗。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供一種增大耦合面積、提高用戶體驗的天線裝置和移動終端。
[0004]本發(fā)明所提供的一種天線裝置，其中，所述天線裝置包括饋電源、金屬線圈和至少兩個金屬片，所述饋電源電連接所述金屬線圈，向所述金屬線圈饋入饋電信號，至少兩個所述金屬片耦合連接于所述金屬線圈，并繞所述金屬線圈的幾何中心對稱排布，相鄰兩個所述金屬片之間存在間距。
[0005]本發(fā)明還提供一種移動終端，其中，所述移動終端包括上述的天線裝置，所述移動終端還包括主板，所述饋電源設置于所述主板上。
[0006]本發(fā)明所提供的天線裝置及移動終端，通過至少兩個所述金屬片對稱排布于所述金屬線圈上，并耦合連接所述金屬線圈，從而至少兩個所述金屬片對所述金屬線圈的磁場進行拓展，使得所述天線裝置的磁場耦合面積增大，進而提高所述天線裝置的用戶體驗。
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1是本發(fā)明所提供的天線裝置的示意圖；
[0009]圖2是圖1的天線裝置的等效電路示意圖；
[0010]圖3是圖1的天線裝置的史密斯圓示意圖；
[0011]圖4是圖1的天線裝置的反射特性的曲線圖；
[0012]圖5是本發(fā)明提供的移動終端的局部示意圖；
[0013]圖6是本發(fā)明提供的移動終端的局部示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0015]請一并參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供的一種天線裝置100，所述天線裝置100包括饋電源10、金屬線圈20和至少兩個金屬片30。所述饋電源10電連接所述金屬線圈20，向所述金屬線圈20饋入饋電信號，至少兩個所述金屬片30耦合連接于所述金屬線圈20，并繞所述金屬線圈20的幾何中心對稱排布，相鄰兩個所述金屬片30之間存在間距?？梢岳斫獾氖?，所述天線裝置100可以應用于移動終端中，所述移動終端可以是手機、平板電腦或筆記本電腦等。
[0016]通過至少兩個所述金屬片30對稱排布于所述金屬線圈20上，并親合連接所述金屬線圈20，從而至少兩個所述金屬片30對所述金屬線圈20的磁場進行拓展，使得所述天線裝置100的磁場耦合面積增大，進而提高所述天線裝置100的用戶體驗。
[0017]本實施方式中，所述饋電源10可以設置于主板上，通過向所述金屬線圈20發(fā)送饋電信號，以激勵所述金屬線圈20產生磁場。所述饋電源10通過控制調節(jié)自身電容阻抗和電感阻抗的匹配，進而使得所述金屬線圈20輻射低頻諧振磁場，以滿足近場通信要求。所述饋電源10的末端設置金屬彈片，利用金屬彈片抵觸于所述金屬線圈20上，從而向所述金屬線圈20發(fā)送饋電信號。當然，在其他實施方式中，所述饋電源10還可以獨立于主板，所述饋電源10還可以通過接收中央處理器的控制信號，以控制調節(jié)所述天線裝置100的阻抗匹配。
[0018]本實施方式中，所述金屬線圈20由銅箔線繞設而成，所述金屬線圈20可以固定于柔性基板上，并通過薄膜覆蓋，以形成輻射組件。所述金屬線圈20在應用于移動終端時，可以是固定于移動終端的中框上。所述金屬線圈20設有金手指21，所述金手指21與所述饋電源10的金屬彈片相抵觸，以電連接于述饋電源10，并從所述饋電源20接收饋電信號。在所述金屬線圈20接收饋電信號后，受饋電信號激勵產生低頻諧振磁場。從而所述金屬線圈20可以與另一通信裝置實現(xiàn)近距離的電磁場耦合，從而實現(xiàn)近場通信。通過設置所述金屬線圈20的繞線圈數(shù)和設置所述金屬線圈20的相鄰金屬線間隔距離后，對所述金屬線圈20進行調試，從而達到對所述天線裝置100的優(yōu)化設計，使得所述天線裝置100的阻抗匹配和信號處理達到最優(yōu)化。在其他實施方式中，所述金屬線圈20還可以是采用鋁線繞設構成。
[0019]本實施方式中，所述金屬片30為銅箔片。所述金屬片30與所述金屬線圈20之間固定有絕緣片。所述絕緣片隔絕所述金屬片30和所述金屬線圈20，使得所述金屬片30和所述金屬線圈20耦合。所述金屬片30與所述金屬線圈耦合后，使得所述金屬片30可以輻射磁場，從而所述金屬片30將所述金屬線圈20集中幾何中心處的磁場場強進行削弱，同時增強所述金屬線圈20邊緣的磁場場強。由于至少兩個所述金屬片30對稱排布于所述金屬線圈20上，進而使得所述金屬片30拓展所述金屬線圈20的磁場場強均衡分散，即所述金屬線圈20和所述金屬片30共同輻射出大面積磁場，所述天線裝置100獲得較大的磁場耦合面積。在其他實施方式中，所述金屬片30還可以是鋁片。
[0020]進一步地，所述金屬線圈20由預設圈數(shù)的金屬線22構成，相鄰兩圈所述金屬線22之間存在間距。本實施方式中，所述金屬線圈20由兩圈所述金屬線22構成。兩圈所述金屬線22由一根銅箔線繞設兩圈而成。兩圈所述金屬線22并排設置。所述金手指21包括第一饋入端211和第二饋入端212。所述第一饋入端211和所述第二饋入端212分別設置于兩圈所述金屬線22的首端和末端。而所述金屬線圈22為閉環(huán)線圈，即兩圈所述金屬線22的首端和末端相連。所述饋電源10電連接于所述第一饋入端211和所述第二饋入端212。兩圈所述金屬線22接收所述饋電源10的饋電信號后，產生磁場。作為一種優(yōu)選方式，每一所述金屬線22的厚度為0.05mm，寬度為0.3mm。兩圈所述金屬線22之間的間距為0.15mm。當然，在其他實施方式中，所述金屬線圈20還可以通過設置不同圈數(shù)的所述金屬線22，從而使得所述金屬線圈20具有不同的電感量;所述金屬線22的厚度和寬度，以及相鄰兩個所述金屬線22之間的間距還可以根據(jù)調試而進行變換。
[0021]進一步地，所述金屬線圈20呈矩形環(huán)狀，所述金屬線圈20由兩個長邊23和兩個寬邊24構成，所述天線裝置100包括兩個所述金屬片30，兩個所述金屬片30分別位于所述金屬線圈20的寬邊24上。作為一種較優(yōu)實施方式，所述長邊23的長度為50mm，所述寬邊24的長度為20mm。所述金屬片30為矩形板件。所述金屬片30的長度等于所述寬邊24的長度，所述金屬片30的寬度大于所述寬邊24的寬度。具體的，所述金屬片30的長度為20mm，所述金屬片30的寬度為8mm。通過對所述金屬片30的長度和寬度進行設置，以及對所述金屬線圈20的長度和寬度進行設置，以及所述金屬線22的長度和厚度進行設置，使得所述天線裝置100的輻射信號進行優(yōu)化，如圖3所示，所述天線裝置100所產生的電感量為1.5uH。并且，如圖4的仿真曲線圖所示，所述天線裝置100的主要磁場場強分布方向單一，而兩側的金屬片30的拓展部分場強方向性較均衡，從而有效增強磁場耦合面積。在其他實施方式中，所述金屬片30的長度和寬度，以及所述金屬線圈20的長度和寬度還可以根據(jù)需要而進行變換。
[0022]進一步地，所述饋電源10包括近場通信控制芯片11、電連接于所述近場通信控制芯片11的兩個低通濾波電路12和分別電連接兩個所述低通濾波電路12的兩個匹配電路13，兩個所述匹配電路13還電連接于所述金屬線圈20，向所述金屬線圈20饋入饋電信號。本實施方式中，所述饋電源10采用對稱匹配電路結構。兩個所述匹配電路13的末端分別設有所述金屬彈片，并經(jīng)所述金屬彈片分別連接于所述第一饋入端211和所述第二饋入端212。通過調節(jié)兩個所述匹配電路13的阻抗，從而調整所述天線裝置100的整體阻抗，以適配所述近場通信控制芯片11對阻抗的要求。
[0023]請參閱圖5和圖6，本發(fā)明還提供一種移動終端200，所述移動終端200包括所述天線裝置100。所述移動終端200還包括主板40。所述饋電源10設置于所述主板40上。所述主板40固定于所述移動終端200的殼體內。
[0024]進一步地，所述移動終端200還包括顯示屏50，所述顯示屏50包括背向用戶的背面51，所述金屬片30、金屬線圈20和主板10依次層疊于所述顯示屏50的背面51。本實施方式中，所述顯示屏50為有機電致發(fā)光顯示器，所述顯示屏50采用有機材質，故所述顯示屏50自身的磁性能參數(shù)對所述天線裝置100的磁場具有衰退和阻礙作用。而由于所述天線裝置100的磁場耦合面積增大，所述天線裝置100的磁場場強均勻分散，而且每處磁場場強較弱，因而所述天線裝置100對所述顯示屏50的干擾降低，同時所述顯示屏50的磁場對所述天線裝置200的干擾降低。在其他實施方式中，所述顯示屏50還可以是LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶顯示屏)。
[0025]進一步地，所述移動終端200還包括鐵氧體60，所述鐵氧體60固定于所述金屬線圈20與所述金屬片30相背一側。本實施方式中，所述鐵氧體60可以固定于所述移動終端200的中框70上。具體的，所述鐵氧體60為矩形板件。所述鐵氧體60覆蓋所述金屬線圈20。所述鐵氧體60的厚度為0.08mm?0.12mm。所述鐵氧體60具有較高的磁導率和較低的磁阻，所述鐵氧體60將所述金屬線圈20和與所述金屬線圈20相背一側的金屬器件進行隔離，以減少該金屬器件對金屬線圈20的磁場干擾。而該金屬器件可以是主板40的功能部件，也可以是電池或者是連接器等。作為一種優(yōu)選實施方式，所述鐵氧體60的磁導率大于或等于140H/m，所述鐵氧體的磁阻小于或等于5H。在其他實施方式中，所述鐵氧體60的磁導率和磁阻還可以根據(jù)需要進行調試。
[0026]本發(fā)明所提供的天線裝置及移動終端，通過至少兩個所述金屬片對稱排布于所述金屬線圈上，并耦合連接所述金屬線圈，從而至少兩個所述金屬片對所述金屬線圈的磁場進行拓展，使得所述天線裝置的磁場耦合面積增大，進而提高所述天線裝置的用戶體驗。
[0027]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種天線裝置，其特征在于，所述天線裝置包括饋電源、金屬線圈和至少兩個金屬片，所述饋電源電連接所述金屬線圈，向所述金屬線圈饋入饋電信號，至少兩個所述金屬片耦合連接于所述金屬線圈，并繞所述金屬線圈的幾何中心對稱排布，相鄰兩個所述金屬片之間存在間距。2.根據(jù)權利要求1所述的天線裝置，其特征在于，所述金屬線圈由預設圈數(shù)的金屬線構成，相鄰兩圈所述金屬線之間存在間距。3.根據(jù)權利要求2所述的天線裝置，其特征在于，所述金屬線圈呈矩形環(huán)狀，所述金屬線圈由兩個長邊和兩個寬邊構成，所述天線裝置包括兩個所述金屬片，兩個所述金屬片分別位于所述金屬線圈的寬邊上。4.根據(jù)權利要求3所述的天線裝置，其特征在于，所述金屬片的長度大于或等于所述寬邊的長度，所述金屬片的寬度大于或等于所述寬邊的寬度。5.根據(jù)權利要求1?4任意一項所述的天線裝置，其特征在于，所述饋電源包括近場通信控制芯片、電連接于所述近場通信控制芯片的兩個低通濾波電路和分別電連接兩個所述低通濾波電路的兩個匹配電路，兩個所述匹配電路還電連接于所述金屬線圈，向所述金屬線圈饋入饋電信號。6.—種移動終端，其特征在于，所述移動終端包括權利要求1?5任意一項所述的天線裝置，所述移動終端還包括主板，所述饋電源設置于所述主板上。7.根據(jù)權利要求6所述的移動終端，其特征在于，所述移動終端還包括顯示屏，所述顯示屏包括背向用戶的背面，所述金屬片、金屬線圈和主板依次層疊于所述顯示屏的背面。8.根據(jù)權利要求7所述的移動終端，其特征在于，所述顯示屏為有機電致發(fā)光顯示器。9.根據(jù)權利要求7所述的移動終端，其特征在于，所述移動終端還包括鐵氧體，所述鐵氧體固定于所述金屬線圈與所述金屬片相背一側。10.根據(jù)權利要求9所述的移動終端，其特征在于，所述鐵氧體的厚度為0.08mm?0.12mm，所述鐵氧體的磁導率大于或等于140H/m，所述鐵氧體的磁阻小于或等于5H。
【文檔編號】H01Q1/36GK106025499SQ201610619510
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月29日
【發(fā)明人】沙成江, 張錦軍
【申請人】宇龍計算機通信科技(深圳)有限公司