本發(fā)明涉及天線領域，具體涉及一種基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線及通訊設備。

背景技術：

毋庸置疑，近年來NFC(Near Field Communication)近場通信技術在電子產品中的應用越來越廣泛。

傳統(tǒng)電子產品搭載NFC天線的方式，是將天線貼附在塑料殼內部。這種搭載方式工藝要求簡單，且由于塑料殼不會對NFC天線的電磁輻射進行干擾或者屏蔽，NFC性能往往也比較優(yōu)良。

但是隨著人們對電子產品的外觀，結構要求越來越高，厚度要求越來越薄等，傳統(tǒng)的塑料外殼電子產品，由于其塑料外觀，機械強度，使用體驗等，已經不能滿足所有的用戶需求。于是，金屬外殼結構電子產品應運而生。時下幾乎所有的中高端電子產品的都是采用全金屬或者部分金屬外殼外觀。然而電磁波無法透過金屬外殼進行輻射，這也導致傳統(tǒng)NFC天線難以同外界通訊設備進行耦合，通訊性能大大降低。同樣地，在金屬環(huán)境下，常規(guī)射頻天線也很達到理想的輻射效率，而且有可能會和其附近的NFC天線互相干擾。

所以解決在具有金屬外殼結構的電子產品下NFC、射頻天線的設計與共存問題是當下最迫在眉睫的事。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線及通訊設備。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線，包括金屬殼體結構、NFC電路模塊和射頻電路模塊，所述金屬殼體結構包括金屬殼本體、頂端金屬邊框和兩側邊框，頂端金屬邊框上設有兩個斷點，第一斷點兩端分別連接有一個電感元件，電感元件另一端與NFC電路模塊相連；第二斷點兩端串聯(lián)一個電感元件，頂端金屬邊框、電感元件、兩側邊框以及金屬殼本體構成的環(huán)形回路，作為NFC耦合區(qū)域；頂端金屬邊框的兩個斷點之間設有兩個連接點，其中一個為接地點，另一個通過電容元件與射頻電路模塊連接，射頻天線通過所述接地點及其連接的地完成回路。

優(yōu)選地，所述頂端金屬邊框通過兩側邊框與金屬殼本體相連。

優(yōu)選地，所述金屬殼本體到頂端金屬邊框之間為塑膠區(qū)域。

優(yōu)選地，所述射頻天線為主天線、GPS天線、藍牙天線、WiFi天線或分集天線中的一種。

優(yōu)選地，所述電感元件采用高Q值電感。

本發(fā)明還提供了一種通訊設備，包括上述金屬殼體的NFC和射頻二合一的天線結構

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明射頻天線和NFC天線均使用金屬殼體輻射、無需鐵氧體或者常規(guī)FPC等，除了可以節(jié)省空間和節(jié)約成本，還有如下有益效果：

1、無需開槽處理，設計簡單，不破壞產品外觀；

2、直接利用金屬殼輻射，磁場均勻，NFC和射頻天線性能優(yōu)越；

3、利用電感和電容的特性，避免了NFC與射頻天線之間相互的影響。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線實施例1的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線實施例1的NFC工作電流走向示意圖。

圖3是本發(fā)明基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線實施例1的射頻工作電流走向示意圖。

圖4是本發(fā)明基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線實施例2的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明實施例提供了一種基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線，包括金屬殼體結構、NFC電路模塊和射頻電路模塊，所述的金屬殼體包括金屬殼本體、頂端金屬邊框和兩側邊框；所述金屬殼本體到頂端金屬邊框之間是塑膠區(qū)域；頂端金屬邊框上有兩個斷點，第一斷點兩端分別連接一個電感元件，電感元件另一端連接NFC電路模塊；第二斷點兩端串聯(lián)一個電感元件。這樣，頂端金屬邊框、電感元件、兩側邊框以及金屬后殼本體構成的環(huán)形回路，作為NFC耦合區(qū)域。頂端金屬邊框兩斷點之間部分有兩個連接點，一個為接地點，另一個連接電容元件后連接射頻電路模塊，射頻天線通過該接地點及其連接的地完成回路。

實施例1

如圖1所示，一種基于金屬殼體結構的NFC和射頻二合一天線，包括金屬殼體結構、NFC電路模塊和射頻電路模塊，所述的金屬殼體結構包括金屬殼本體1、兩側邊框2和頂端金屬邊框3。頂端金屬邊框3到金屬殼本體1之間為塑膠區(qū)域。頂端金屬邊框3上有兩個斷點，第一斷點兩端分別連接一個電感元件L1和L2，電感元件L1、L2的另一端與NFC電路模塊相連；第二端點兩端之間串聯(lián)一個電感元件L3。電感元件L1、L2和L3一方面連接在頂端金屬邊框斷點處，使得金屬殼本體1、兩側邊框2和頂端金屬邊框3形成閉合回路；另一方面串聯(lián)在電路回路中通過電感通低頻阻高頻特性，可以避免射頻天線工作時對NFC天線產生影響(NFC工作頻率13.56MHz左右，遠遠低于射頻天線的工作頻段)。頂端金屬邊框3被兩個斷點分成三部分，分別是左邊段頂框31，中間段頂框32和右邊段頂框33，中間段頂框32上有兩個連接點，一個為G1連接地，另一個連接電容元件C再連接射頻電路模塊。同樣地，電容元件C通過自身的通高阻低特性，連接在射頻電路模塊和中間段頂框32之間，可以避免NFC天線工作時對射頻天線的干擾。射頻天線的回路通過中間段頂框32上接地點G1，射頻電路模塊接地點G2以及G1、G2所連地。

如圖2所示，NFC工作時，NFC電路模塊發(fā)出電流信號(以逆時針電流走向為例)，經過電感元件L1，到頂端金屬邊框31和兩側邊框2，再到金屬殼本體1，由于電流的趨膚效應原理，電流信號會集中經過金屬殼本體1靠近塑膠區(qū)域的邊沿處傳到兩側邊框2，再經過頂端金屬邊框33、電感元件L3、頂端金屬邊框32和電感元件32回到NFC電路模塊。

如圖3所示，射頻工作時，射頻電路模塊發(fā)出電流信號(以逆時針電流走向為例)，經過電容元件C，再到頂端金屬邊框32，然后到接地點G1，最后通過地回到電路模塊接地點G2完成回路。

對本發(fā)明中電感元件連接方式或者位置進行修改，可以得到本發(fā)明的變形案例。

實施例2

如圖4所示，電感元件L1、L3位置不變，將電感元件L2一端連接于金屬殼本體1，另一端連接NFC電路模塊，既可以獲得頂端金屬邊框32、33，電感元件，兩側邊框2和金屬殼本體1構成的NFC回路，射頻天線仍是電容元件C，頂端金屬邊框32，接地點G1、G2和接地的回路。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。