基于金屬后殼的nfc天線結(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結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種基于金屬后殼的NFC天線結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)階段移動設(shè)備近場通信功能的發(fā)展，NFC (Near Field Communicat 1n近距離無線通訊技術(shù))功能將被配置在更多的手持設(shè)備中，進(jìn)而促使對NFC天線設(shè)計(jì)的研究得到越來越多的重視。在傳統(tǒng)的NFC天線應(yīng)用中，一般選擇將FPC，即NFC天線輻射體放在電池上面，同時為了減少電池對于NFC天線的負(fù)面影響，需要在FPC和電池中間加上一塊鐵氧體。上述的NFC天線設(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設(shè)備開始流行，這給NFC天線的設(shè)計(jì)帶來更大的難度。因?yàn)楫?dāng)NFC天線線圈被完全地放置在完整的金屬殼體內(nèi)側(cè)時，不僅金屬后殼上將產(chǎn)生與NFC天線電流完全反向的渦流，而且由于金屬后殼對電磁場的屏蔽作用使得放置在金屬殼里面的NFC天線無法在金屬后殼外側(cè)被探測到。
[0003]當(dāng)對金屬后殼進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)奶幚砗螅热绱逄镌趯＠鸆N102405556B所提出的在金屬后殼上開一個通孔以及一個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電流同向的對天線有正面作用的有效渦流。這種由于所開縫隙造成的同向有效渦流克服了上述金屬后殼對NFC天線的屏蔽作用，使得NFC天線能夠在金屬后殼的外側(cè)被檢測到。雖然通過開通孔和縫隙的方法解決了金屬后殼對NFC天線的屏蔽作用，但是所開的通孔和縫隙還是影響了金屬后殼的完整性，這種對金屬后殼完整性的破壞無疑影響了金屬機(jī)身設(shè)備的美感和強(qiáng)度。
[0004]迄今對于能保持金屬后殼完整性的基于金屬后殼的可行的NFC天線方面的研究還非常少。目前通常采用的方式是通過把NFC天線線圈至少一半的部分移置到金屬后殼的外部來解決或消除金屬后殼對NFC天線的屏蔽作用，如圖1所示，這里所說的金屬后殼的外部一般指的是為手持設(shè)備其它主要天線所保留的空間，也即通常所說的主要天線凈空區(qū)。對于手持設(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天線設(shè)計(jì)方案中，為了保證消除金屬后殼對NFC天線的屏蔽作用，NFC天線線圈不得不侵入對于主要天線和其它元件而言早已狹小的凈空區(qū)內(nèi)。此外，NFC天線線圈的侵入不僅會影響到主要天線的性能而且會增加主要天線的設(shè)計(jì)難度，因此，最理想的方案是盡可能減少NFC天線在凈空區(qū)內(nèi)所占的空間。
[0005]在基于完整金屬后殼的傳統(tǒng)方式中，將NFC天線的上半部設(shè)置在金屬后殼的外部，即凈空區(qū)內(nèi)，下半部設(shè)置在金屬后殼的下方或內(nèi)側(cè)，為了有效且最大程度地利用在金屬后殼上產(chǎn)生的渦流對天線的正面作用，天線線圈的下半部需要始終保持在金屬后殼的內(nèi)偵牝但NFC天線線圈在凈空區(qū)所占的區(qū)域過大。
[0006]顯然，如圖2所示，簡單且直接地減少NFC天線線圈在凈空區(qū)所占空間的方法是把NFC天線線圈從凈空區(qū)向下移動，即將上半部的部分天線線圈移動到金屬后殼內(nèi)部。天線本身的電流為逆時針方向，根據(jù)近場耦合原理，與金屬后殼緊密接觸的天線線圈都將在金屬后殼上生產(chǎn)與其相應(yīng)的渦流回路。圖3為由天線下半部的線圈在金屬后殼上產(chǎn)生的渦流分布圖，圖4為由天線上半部的與金屬后殼緊密接觸的線圈在金屬后殼上產(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天線線圈的電流方向相同也即對天線的性能有增強(qiáng)的作用，而圖4中的渦流回路方向與NFC天線線圈的電流方向相反也即對天線的性能有削弱的作用。雖然由圖4中的反向渦流比圖3中的正向渦流回路小，或者說不同渦流回路生產(chǎn)的磁通量疊加的效果仍然是正向的，但是NFC天線整體的性能無疑將被反向的渦流回路減弱。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是: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天線結(jié)構(gòu)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，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天線結(jié)構(gòu)，包括一金屬后殼和一 NFC天線線圈，所述天線線圈設(shè)置在金屬后殼內(nèi)側(cè)，所述天線線圈包括天線第一部分和天線第二部分，所述天線第二部分延伸出金屬后殼而不與金屬后殼重疊，且所述天線第二部分為雙層結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步地，整個天線線圈均為雙層結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，所述天線線圈為矩形或橢圓形。
[0011]進(jìn)一步地，所述天線第二部分的最大寬度小于天線第一部分的最大寬度。
[0012]進(jìn)一步地，所述天線第二部分的線圈長度為所述天線線圈總線圈長度的一半。
[0013]進(jìn)一步地，所述天線第二部分的線圈長度小于所述天線線圈總線圈長度的一半。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)，保證從凈空區(qū)域內(nèi)被移動到金屬后殼內(nèi)側(cè)的線圈可以重新被放置在凈空區(qū)域內(nèi)，消除從凈空區(qū)域被移動到金屬后殼內(nèi)側(cè)的線圈對NFC天線本身產(chǎn)生的負(fù)面影響，提高天線性能，同時，無需在金屬后殼上開任何通孔和縫隙，保證了金屬后殼的完整性，金屬后殼一體成型，加工工藝簡單。
【附圖說明】
[0015]圖1為傳統(tǒng)基于完整金屬后殼NFC天線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為NFC天線在凈空區(qū)域內(nèi)所占空間被減少后的天線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為圖2中NFC天線下半部線圈在金屬后殼上產(chǎn)生的渦流分布圖；
[0018]圖4為圖2中NFC天線上半部與金屬后殼重疊的線圈產(chǎn)生的渦流分布圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一的NFC天線結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖6為圖2中NFC天線在距金屬后殼外25 _米處的磁場分布圖；
[0021]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例一在距金屬后殼外25毫米處的磁場分布圖；
[0022]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例二的NFC天線結(jié)構(gòu)圖。
[0023]標(biāo)號說明:1、NFC天線線圈；2、金屬后殼；3、凈空區(qū)域；4、天線第一部分；5、天線第二部分。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為詳細(xì)說明本實(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明。
[0025]本實(shí)用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:通過設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)消除從凈空區(qū)被移動到金屬后殼內(nèi)側(cè)的線圈對NFC