基于金屬后殼的nfc天線(xiàn)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種基于金屬后殼的NFC天線(xiàn)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)階段移動(dòng)設(shè)備近場(chǎng)通信功能的發(fā)展，NFC (Near Field Communicat1n近距離無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù))功能將被配置在更多的手持設(shè)備中，進(jìn)而促使對(duì)NFC天線(xiàn)設(shè)計(jì)的研究得到越來(lái)越多的重視。在傳統(tǒng)的NFC天線(xiàn)應(yīng)用中，一般選擇將FPC，即NFC天線(xiàn)輻射體放在電池上面。上述的NFC天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案僅適合于手持設(shè)備的后蓋為非金屬材質(zhì)的情況。然而近期隨著消費(fèi)者的青睞，帶有金屬后殼的移動(dòng)設(shè)備開(kāi)始流行，這給NFC天線(xiàn)的設(shè)計(jì)帶來(lái)更大的難度。因?yàn)楫?dāng)NFC天線(xiàn)線(xiàn)圈被完全地放置在完整的金屬殼體內(nèi)側(cè)時(shí)，不僅金屬后殼上將產(chǎn)生與NFC天線(xiàn)電流完全反向的渦流，而且由于金屬后殼對(duì)電磁場(chǎng)的屏蔽作用使得放置在金屬殼里面的NFC天線(xiàn)無(wú)法在金屬后殼外側(cè)被探測(cè)到。
[0003]當(dāng)對(duì)金屬后殼進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)奶幚砗?，比如村田在?zhuān)利CN102405556B所提出的在金屬后殼上開(kāi)一個(gè)通孔以及一個(gè)從通孔到金屬后殼邊緣的縫隙。該縫隙“切斷了”原有在金屬后殼上產(chǎn)生的完全反向的渦流，使得該渦流變成與天線(xiàn)電流同向的對(duì)天線(xiàn)有正面作用的有效渦流。這種由于所開(kāi)縫隙造成的同向有效渦流克服了上述金屬后殼對(duì)NFC天線(xiàn)的屏蔽作用，使得NFC天線(xiàn)能夠在金屬后殼的外側(cè)被檢測(cè)到。雖然通過(guò)開(kāi)通孔和縫隙的方法解決了金屬后殼對(duì)NFC天線(xiàn)的屏蔽作用，但是所開(kāi)的通孔和縫隙還是影響了金屬后殼的完整性，這種對(duì)金屬后殼完整性的破壞無(wú)疑影響了金屬機(jī)身設(shè)備的美感和強(qiáng)度。
[0004]迄今對(duì)于能保持金屬后殼完整性的基于金屬后殼的可行的NFC天線(xiàn)方面的研究還非常少。目前通常采用的方式是通過(guò)把NFC天線(xiàn)線(xiàn)圈至少一半的部分移置到金屬后殼的外部來(lái)解決或消除金屬后殼對(duì)NFC天線(xiàn)的屏蔽作用，如圖1所示，這里所說(shuō)的金屬后殼的外部一般指的是為手持設(shè)備其它主要天線(xiàn)所保留的空間，也即通常所說(shuō)的主要天線(xiàn)凈空區(qū)。對(duì)于手持設(shè)備如手機(jī)而言，設(shè)備的外觀設(shè)計(jì)者期待盡量去減小凈空區(qū)所占的空間。但是，在上述NFC天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案中，為了保證消除金屬后殼對(duì)NFC天線(xiàn)的屏蔽作用，NFC天線(xiàn)線(xiàn)圈不得不侵入對(duì)于主要天線(xiàn)和其它元件而言早已狹小的凈空區(qū)內(nèi)。此外，NFC天線(xiàn)線(xiàn)圈的侵入不僅會(huì)影響到主要天線(xiàn)的性能而且會(huì)增加主要天線(xiàn)的設(shè)計(jì)難度，因此，最理想的方案是盡可能減少NFC天線(xiàn)在凈空區(qū)內(nèi)所占的空間。
[0005]顯然，簡(jiǎn)單且直接地減少NFC天線(xiàn)線(xiàn)圈在凈空區(qū)所占空間的方法是把NFC天線(xiàn)線(xiàn)圈從凈空區(qū)向下移動(dòng)，即將上半部的部分天線(xiàn)線(xiàn)圈移動(dòng)到金屬后殼內(nèi)部。例如，如圖2所示，若天線(xiàn)線(xiàn)圈為8匝，將線(xiàn)圈上半部的4匝線(xiàn)圈移動(dòng)到金屬后殼內(nèi)部。天線(xiàn)本身的電流為逆時(shí)針?lè)较?，根?jù)近場(chǎng)耦合原理，與金屬后殼緊密接觸的天線(xiàn)線(xiàn)圈都將在金屬后殼上生產(chǎn)與其相應(yīng)的渦流回路。圖3為由天線(xiàn)下半部的線(xiàn)圈在金屬后殼上產(chǎn)生的渦流分布圖，圖4為由天線(xiàn)上半部的與金屬后殼緊密接觸的線(xiàn)圈在金屬后殼上產(chǎn)生的渦流分布圖。根據(jù)右手定則，圖3中的渦流回路方向與NFC天線(xiàn)線(xiàn)圈的電流方向相同也即對(duì)天線(xiàn)的性能有增強(qiáng)的作用，而圖4中的渦流回路方向與NFC天線(xiàn)線(xiàn)圈的電流方向相反也即對(duì)天線(xiàn)的性能有削弱的作用。雖然由圖4中的反向渦流比圖3中的正向渦流的強(qiáng)度小，或者說(shuō)不同渦流回路生產(chǎn)的磁通量疊加的效果仍然是正向的，但是NFC天線(xiàn)整體的性能無(wú)疑將被反向的渦流回路減弱。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種適用于金屬外殼的占用凈空區(qū)域小并且高性能的NFC天線(xiàn)結(jié)構(gòu)。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種基于金屬后殼的NFC天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，包括一金屬后殼和一天線(xiàn)線(xiàn)圈，所述天線(xiàn)線(xiàn)圈設(shè)置在所述金屬后殼內(nèi)側(cè)，所述天線(xiàn)線(xiàn)圈包括上半部線(xiàn)圈和下半部線(xiàn)圈，所述上半部線(xiàn)圈包括第一上半部線(xiàn)圈和第二上半部線(xiàn)圈，所述第一上半部線(xiàn)圈延伸出金屬后殼而不與金屬后殼重疊，所述第二上半部線(xiàn)圈與金屬后殼重疊，且所述第二上半部線(xiàn)圈與金屬后殼之間設(shè)有一鐵氧體。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一上半部線(xiàn)圈和第二上半部線(xiàn)圈的匝數(shù)相等。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一上半部線(xiàn)圈的匝數(shù)大于第二上半部線(xiàn)圈的匝數(shù)。
[0010]進(jìn)一步地，所述鐵氧體的大小與所述第二上半部線(xiàn)圈的面積相等。
[0011]進(jìn)一步地，所述鐵氧體的大小小于所述天線(xiàn)線(xiàn)圈的面積的一半。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過(guò)設(shè)置鐵氧體，減弱第二上半部線(xiàn)圈對(duì)NFC天線(xiàn)本身產(chǎn)生的負(fù)面影響，提高天線(xiàn)性能，同時(shí)，無(wú)需在金屬后殼上開(kāi)任何通孔和縫隙，保證了金屬后殼的完整性，金屬后殼一體成型，加工工藝簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為傳統(tǒng)基于完整金屬后殼NFC天線(xiàn)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖2為NFC天線(xiàn)在凈空區(qū)域內(nèi)所占空間被減少后的天線(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2中NFC天線(xiàn)下半部線(xiàn)圈在金屬后殼上產(chǎn)生的渦流分布圖；
[0016]圖4為圖2中NFC天線(xiàn)上半部與金屬后殼重疊的線(xiàn)圈在金屬后殼上產(chǎn)生的渦流分布圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一的NFC天線(xiàn)結(jié)構(gòu)圖一；
[0018]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一的NFC天線(xiàn)結(jié)構(gòu)圖二 ；
[0019]圖7為圖2中NFC天線(xiàn)在距金屬后殼外25 _米處的磁場(chǎng)分布圖；
[0020]圖8為圖5中NFC天線(xiàn)在距金屬后殼外25 _米處的磁場(chǎng)分布圖。
[0021]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、天線(xiàn)線(xiàn)圈；2、金屬后殼；3、凈空區(qū)域；4、第一上半部線(xiàn)圈；5、第二上半部線(xiàn)圈；6、鐵氧體。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(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(shuō)明。
[0023]本實(shí)用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:通過(guò)在第二上半部線(xiàn)圈與金屬后殼之間設(shè)置一層鐵氧體，減弱第二上半部線(xiàn)圈對(duì)NFC天線(xiàn)本身產(chǎn)生的負(fù)面影響。
[0024]請(qǐng)參閱圖5和圖6，一種基于金屬后殼的NFC天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，包括一金屬后殼2和一天線(xiàn)線(xiàn)圈1，所述天