本發(fā)明涉及一種nfc天線,屬于無線通信用的天線技術(shù)領域。
背景技術(shù):
nfc天線線圈與讀卡器天線線圈的功能結(jié)構(gòu)類似于變壓器,讀卡器線圈為變壓器初級線圈,nfc線圈相當于變壓器次級線圈,通過初級線圈的高頻交流電(13.56mhz),在線圈周圍耦合產(chǎn)生高頻磁場,如果nfc天線線圈靠近這一磁場,將有交變磁力線穿過線圈,從而在nfc線圈內(nèi)產(chǎn)生足夠大電流讀取到芯片信息。所以,nfc天線的好壞取決于距離讀卡器線圈相同位置時,nfc天線上感應電流的大小。
根據(jù)感應電流的計算公式可以得出,nfc天線感應電流與線圈匝數(shù)、線圈所圍面積、線圈內(nèi)部磁導率成正比,與線圈電阻成反比。由于線圈匝數(shù)不可能無限增加,受電阻和諧振頻率的限制,線圈面積也不可能無限大,同時受手機結(jié)構(gòu)限制,實際可用面積在9~12cm2,磁導率越大越好,這也是鐵氧體材料優(yōu)于吸波材料的原因;同時,在可允許范圍內(nèi),走線長度適當且走線寬度越寬越好。
目前受制于智能機結(jié)構(gòu)原因,大部分手機都使用鐵氧體+fpc形式構(gòu)成nfc天線,天線面積大于12cm2,厚度大于0.4mm,這決定了天線只能放置在電池上方的電池蓋上,同時要求電池和蓋子之間要留足0.5mm的高度。由此產(chǎn)生的問題是,對于超薄機或空間有限的機型,無法保證電池與蓋子之間的間隙;再者,天線貼附在電池蓋上,勢必隨著用戶打開電池蓋次數(shù)的增加,使得天線與主板的接觸出現(xiàn)問題;另外,由于面積使用過大,nfc天線價格居高不下。
為了減小線圈面積以適應電子產(chǎn)品小型化,現(xiàn)有技術(shù)提出的天線結(jié)構(gòu)是在金屬殼上開設一個孔,并從在金屬殼上開設一個槽,槽一端起始于孔,另一端延伸到金屬殼的邊緣,在孔的下方,貼著金屬殼設置線圈。但是此種結(jié)構(gòu)實際通訊距離仍不理想。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明提供了一種小型化的nfc天線,解決現(xiàn)有的小型化nfc天線通訊距離不理想的問題。
本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種nfc天線,包括天線線圈和導電耦合感應層,所述導電耦合感應層設有通孔和槽,所述槽從通孔至導電耦合感應層的邊緣設置,使導電耦合感應層呈c型結(jié)構(gòu),所述天線線圈嵌入所述通孔且與通孔四周設有間隙,所述通孔四周的導電耦合感應層與天線線圈處于同一平面。
進一步的,所述導電耦合感應層是設置于電池殼的導電噴涂區(qū)域,所述天線線圈設置于后蓋內(nèi)側(cè),所述后蓋與電池殼扣合。
進一步的,所述槽的寬度為0.5~3mm。
進一步的,所述間隙的距離為0.3~1mm。
進一步的,包括鐵氧體,所述鐵氧體覆蓋所述天線線圈,并與天線線圈具有相同的外輪廓。
本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的優(yōu)點在于:導電耦合感應層與天線線圈處于同一平面,耦合感應強于非同一平面設置,感應放大更強,通訊距離更遠;導電耦合感應層可以采用lds工藝噴涂于手機的電池殼,進而采用非金屬后蓋,天線輻射外圍環(huán)境較好,通訊距離也會增強;通過大面積的導電耦合感應層可縮小天線線圈面積達到良好的通訊,同時后蓋與電池殼之間間隙可降至最低,實現(xiàn)了nfc天線小型化,增加了設計的靈活性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的nfc天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的nfc天線剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)nfc天線剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明,但不作為對本發(fā)明的限定。
請結(jié)合圖1和圖2,本實施例的nfc天線包括了天線線圈1和導電耦合感應層2。
其中天線線圈1與現(xiàn)有技術(shù)采用相同的方法制造,以金屬導體依次繞圈的方式形成。在具體應用中,該天線線圈1主要是fpc線圈。在天線線圈1的上方覆蓋一層鐵氧體3,該鐵氧體3的外輪廓與天線線圈1的外輪廓相同。在手機的后蓋4內(nèi)側(cè)尋找面積足夠的合適位置,將天線線圈1與鐵氧體3貼合于后蓋4內(nèi)側(cè)。本實施例中,天線線圈面積約6cm2,手機后蓋4為塑料。
在直板型智能手機中,手機殼包括了前面板、電池殼5和后蓋4,電池殼5主要用于承載手機主板、電池以及各類插槽。導電耦合感應層2就設置在電池殼5上,具體的,是以lds工藝噴涂于電池殼5。
導電耦合感應層2的結(jié)構(gòu)是這樣的,其設有通孔6和槽7。槽7從通孔6至導電耦合感應層2的邊緣設置,槽7的寬度為0.5~3mm,使導電耦合感應層2呈c型結(jié)構(gòu)。在電池殼5上,與天線線圈1相對應位置形成了下凹8。該下凹8也就是導電耦合感應層2的通孔6位置。貼附有天線線圈1的后蓋4與電池殼5扣合時,天線線圈1即嵌入下凹8,即嵌入導電耦合感應層2的通孔6。請結(jié)合圖2,所謂嵌入應使得導電耦合感應層2的上表面不高于天線線圈1的上表面,而導電耦合感應層6的下表面不低于天線線圈1的下表面。
理論上,天線線圈1與通孔6的邊緣可無限接近,在實際實施時,考慮到fpc天線人工貼合的誤差,天線線圈1與通孔6四周的間隙9應控制在0.3~1mm。
圖3所示的是現(xiàn)有技術(shù)nfc天線剖面結(jié)構(gòu),金屬片101貼合與天線線圈102之上,用于增強nfc天線的通訊距離。
在天線線圈面積相同,導電耦合感應層2與現(xiàn)有技術(shù)nfc天線中金屬片101面積相同前提下,對本實施例以及現(xiàn)有技術(shù)nfc天線進行通訊距離測試。單獨設置天線線圈,未加金屬片也不具備導電耦合感應層時,刷卡距離:關機無,開機0.8cm,遠遠不能滿足指標;采用本實施例進行測試,刷卡距離:關機1.4cm,開機3cm,達到所需要求;采用現(xiàn)有技術(shù)nfc天線進行測試,刷卡距離:關機1.0cm,開機2.4cm。本實施例通訊距離明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。