帶金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及帶金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)階段移動(dòng)設(shè)備近場通信功能的發(fā)展，近場通信(NFC，Near FieldCommunicat1n，工作頻率13.56MHz)與無線充電(比如，無線充電聯(lián)盟(WPC，WirelessPower Consortium)的Qi標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率為100_200ΚΗζ)功能的應(yīng)用逐漸成為廣大客戶所青睞的對(duì)象。為了實(shí)現(xiàn)上述功能，天線是必不可少的，因此對(duì)于NFC天線以及WPC天線設(shè)計(jì)的研究越來越得到重視?，F(xiàn)有的這兩種天線的設(shè)計(jì)方案是:將NFC天線與WPC天線繞成同心圓放在電池或金屬板上面，加上鐵氧體可以得到較好的天線性能。而近期隨著消費(fèi)者的青睞，帶有金屬后殼的移動(dòng)設(shè)備開始流行。這給NFC天線以及WPC天線設(shè)計(jì)帶來較大的難度。如圖1所示，在通孔間沒有縫隙的情況下，當(dāng)放置在兩個(gè)通孔上的NFC天線(或WPC天線)工作時(shí)，天線的電流以及金屬上的渦流分布圖，圖中顯示了金屬后殼上產(chǎn)生與天線電流完全反向的渦流I。因?yàn)镹FC天線與WPC天線若是直接放在金屬殼體內(nèi)側(cè)，金屬后殼上不僅產(chǎn)生與天線電流完全反向的渦流I，而且金屬后殼把天線完全屏蔽了，由于這種完全反向的渦流以及金屬后殼的屏蔽效果故而使得天線信號(hào)無法在金屬后殼的外側(cè)被檢測到。
[0003]但是當(dāng)對(duì)金屬后殼進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)奶幚砗?，如在金屬后殼的邊緣上開一個(gè)縫隙，在金屬后殼的邊緣處“切斷了”原有在金屬后殼上產(chǎn)生的完全反向的渦流，同時(shí)產(chǎn)生了與天線電流同向的渦流，進(jìn)而消除金屬后殼對(duì)天線的屏蔽作用。目前應(yīng)用這種方式分別獨(dú)立地設(shè)計(jì)出了 NFC天線(CN 102405556Β)和WPC天線(CN 104659927Α)。特別，在上述的WPC天線設(shè)計(jì)中，所開縫隙是從金屬板的左側(cè)開到右側(cè)，也即把金屬板分成了上下兩個(gè)部分，故而較大程度地破壞了金屬板的完整性。此外，雖然NFC和WPC的一體化天線系統(tǒng)(NFC和WPC線圈是同心的，放置在電池的上方并通過鐵氧體和非晶材料把線圈與電池進(jìn)行隔離)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到?jīng)]有金屬后殼手持設(shè)備上如諾基亞920和三星S6，但是迄今為止還沒有可以同時(shí)支持基于金屬后殼的NFC天線與WPC天線一體化的設(shè)計(jì)，因此，為了迎合廣大消費(fèi)者的需求，全金屬后殼NFC天線和WPC天線一體化的研究設(shè)計(jì)成了必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有的NFC和WPC —體化天線放置在金屬后殼內(nèi)側(cè)時(shí)，不能在金屬后殼外側(cè)接收到天線信號(hào)的問題，而提出一種性能優(yōu)越、能保持金屬后殼完整性且加工工藝簡單的近場通信和無線充電的一體化天線結(jié)構(gòu)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]帶金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)，包括一金屬后殼、一 NFC天線線圈和一 WPC天線線圈，所述金屬后殼包括第一通孔和第二通孔，所述NFC天線線圈和WPC天線線圈位于金屬后殼內(nèi)偵牝且所述NFC天線線圈圍繞所述第一通孔設(shè)置，所述WPC天線線圈圍繞所述第二通孔設(shè)置，金屬后殼還設(shè)有第一縫隙，所述第一縫隙連接所述第一通孔和第二通孔。
[0007]上述方案的有益效果在于:通過應(yīng)用金屬后殼上的通孔以及通孔間的縫隙，改變了金屬后殼上的渦流分布，使得金屬后殼上的渦流方向與天線線圈電流方向相同，進(jìn)而使得在消除了金屬后殼對(duì)天線屏蔽作用的同時(shí)還增強(qiáng)了天線的性能。與傳統(tǒng)的WPC天線相比，該設(shè)計(jì)方式在一定程度上還解決了 WPC天線工作過程中散熱問題，本發(fā)明保證了金屬后殼的完整性，金屬后殼一體成型，加工工藝簡單。
[0008]帶金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)，包括一金屬后殼、一 NFC天線線圈和一 WPC天線線圈，所述金屬后殼包括第一通孔和第二通孔，所述NFC天線線圈和WPC天線線圈位于金屬后殼內(nèi)側(cè)，且所述NFC天線線圈和WPC天線線圈同時(shí)圍繞所述第一通孔和第二通孔之一設(shè)置，金屬后殼還設(shè)有第一縫隙，所述第一縫隙連接所述第一通孔和第二通孔。
[0009]上述方案的有益效果在于:通過應(yīng)用金屬后殼上的通孔以及通孔間的縫隙，改變了金屬后殼上的渦流分布，使得金屬后殼上的渦流方向與天線線圈電流方向相同，進(jìn)而使得在消除了金屬后殼對(duì)天線屏蔽作用的同時(shí)還增強(qiáng)了天線的性能。另外，通過將兩組線圈同時(shí)圍繞同一個(gè)通孔設(shè)置，使兩組天線嵌套在一起，從而減少了兩組天線的在設(shè)備中所占用的位置，提高了設(shè)備的空間利用率。
【附圖說明】
[0010]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中沒有所開縫隙時(shí)天線的電流分布和金屬后殼上的渦流分布圖；
[0011]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一帶金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的WPC天線(繞下方通孔)工作時(shí)天線的電流以及渦流分布示意圖；
[0013]圖4為圖3中天線結(jié)構(gòu)中WPC天線在金屬后殼外側(cè)5mm處的磁場分布圖；
[0014]圖5為本發(fā)明實(shí)施例一的NFC天線(繞上方通孔)工作時(shí)天線的電流以及渦流分布示意圖；
[0015]圖6為圖5中天線結(jié)構(gòu)中NFC天線在金屬后殼外側(cè)25mm處的磁場分布圖；
[0016]圖7為本發(fā)明實(shí)施例二帶金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖8為本發(fā)明實(shí)施例三帶金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)圖。
[0018]標(biāo)號(hào)說明:
[0019]I/I1/I2/I3/I4、渦流；1、金屬后殼；2、第一通孔；3、第二通孔；4、NFC天線線圈；5、WPC天線線圈；6、第一縫隙；7、第三通孔；8、第二縫隙。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。
[0021]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:利用移動(dòng)終端上帶有通孔的金屬后殼，并將這幾個(gè)通孔通過縫隙進(jìn)行連通，將NFC天線和WPC天線放置在金屬后殼的內(nèi)側(cè)并設(shè)置于通孔外圍上。不但使得金屬后殼上的渦流回路的方向與天線電流的方向相同，還使得在消除了金屬后殼對(duì)天線屏蔽作用的同時(shí)還增強(qiáng)了天線的性能。
[0022]請(qǐng)參閱圖2，一種帶有金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)，包括一金屬后殼、一 NFC天線線圈和一 WPC天線線圈，所述金屬后殼包括第一通孔和第二通孔，所述NFC天線線圈和WPC天線線圈位于金屬后殼內(nèi)側(cè)，且所述NFC天線線圈圍繞所述第一通孔設(shè)置，所述WPC天線線圈圍繞所述第二通孔設(shè)置，金屬后殼還設(shè)有第一縫隙，所述第一縫隙連接所述第一通孔和第二通孔。
[0023]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:巧妙地應(yīng)用金屬殼體上的通孔，利用縫隙連接通孔達(dá)到改變渦流流向分布的效果，并應(yīng)用金屬殼體上與天線本身同向的渦流以增強(qiáng)天線性能，消除了金屬后殼對(duì)NFC天線和WPC天線的屏蔽作用，具有結(jié)構(gòu)美觀，制作工藝簡單，性能優(yōu)越等特點(diǎn)。
[0024]進(jìn)一步的，所述金屬后殼還包括第三通孔。
[0025]進(jìn)一步的，所述金屬后殼還包括第二縫隙，所述第二縫隙連接所述第二通孔和第三通孔。
[0026]進(jìn)一步的，所述金屬后殼進(jìn)一步包括多個(gè)通孔，多個(gè)通孔和第一通孔、第二通孔之間通過多個(gè)縫隙串聯(lián)。
[0027]由上述描述可知，本發(fā)明適用于需要多個(gè)通孔的情形，通過多個(gè)縫隙可進(jìn)一步增強(qiáng)天線性能。
[0028]進(jìn)一步的，所述第一通孔中安裝有指紋識(shí)別模塊、攝像頭模塊、閃光燈模塊。
[0029]進(jìn)一步的，所述第一通孔為矩形、圓形或橢圓形，且所述NFC天線線圈和WPC天線線圈與通孔的形狀對(duì)應(yīng)相同。
[0030]實(shí)施例一
[0031]請(qǐng)參照?qǐng)D2，本發(fā)明的實(shí)施例一為:
[0032]—種帶金屬后殼的天線結(jié)構(gòu)，包括金屬后殼1、NFC天線線圈4和WPC天線線圈5，所述金屬后殼I為全金屬后殼，所述金屬后殼包括第一通孔2和第二通孔3，圖中所示第一通孔2位于第二通孔3下方，實(shí)際上兩者也可以交換位置，甚至兩者也可以是左右的位置關(guān)系；所述第一通孔2和第二通孔3可以分別用來安裝指紋識(shí)別模塊、攝像頭模塊、閃光燈模塊或其他傳感器模塊；所述NFC天線線圈4和WPC天線線圈5位于金屬后殼I內(nèi)側(cè)，即安裝電池、手機(jī)芯片等一側(cè)，且所述NFC天線線圈4圍繞所述第一通孔2設(shè)置，所述WPC天線線圈5圍繞所述第二通孔3設(shè)置，金屬后殼I還設(shè)有第一縫隙6，所述第一縫隙6連接所述第一通孔2和第二通孔3，所述第一縫隙6分別與NFC天線線圈4的其中一邊和WPC天線線圈5的其中一邊均相交。
[0033]NFC天線的性能與通孔的大小有關(guān)，通孔越大NFC天線的性能越好，但是通孔過大會(huì)影響金屬后殼的美觀，且可能對(duì)金屬后殼內(nèi)側(cè)其他部件的布局造成影響，因此本發(fā)明中第一縫隙的寬度選擇為0.5-1.5mm，優(yōu)選1mm，第一通孔的尺寸選擇為5mmx5mm-20mmx20mm，優(yōu)選lOmmxlOmm。同理，WPC天線以及第二通孔尺寸大小的設(shè)置參照NFC天線以及第一通孔的設(shè)置。
[0034]本發(fā)明巧妙地把全金屬后殼上幾個(gè)通孔通過縫隙進(jìn)行連接，在無需在金屬后殼的邊緣上開縫隙的條件下，也能達(dá)到改變渦流方向以及消除金屬后殼對(duì)天線屏蔽的目的。圖