本實(shí)用新型涉及天線領(lǐng)域，具體涉及一種基于金屬殼體結(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線及通訊設(shè)備。

背景技術(shù)：

毋庸置疑，近年來(lái)NFC(Near Field Communication)近場(chǎng)通信技術(shù)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

傳統(tǒng)電子產(chǎn)品搭載NFC天線的方式，是將天線貼附在塑料殼內(nèi)部。這種搭載方式工藝要求簡(jiǎn)單，且由于塑料殼不會(huì)對(duì)NFC天線的電磁輻射進(jìn)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(duì)電子產(chǎn)品的外觀，結(jié)構(gòu)要求越來(lái)越高，厚度要求越來(lái)越薄等，傳統(tǒng)的塑料外殼電子產(chǎn)品，由于其塑料外觀，機(jī)械強(qiáng)度，使用體驗(yàn)等，已經(jīng)不能滿足所有的用戶需求。于是，金屬外殼結(jié)構(gòu)電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。時(shí)下幾乎所有的中高端電子產(chǎn)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(wú)法透過(guò)金屬外殼進(jìn)行輻射，這也導(dǎo)致傳統(tǒng)NFC天線難以同外界通訊設(shè)備進(jìn)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(dá)到理想的輻射效率，而且有可能會(huì)和其附近的NFC天線互相干擾。

所以解決在具有金屬外殼結(jié)構(gòu)的電子產(chǎn)品下NFC、射頻天線的設(shè)計(jì)與共存問(wèn)題是當(dāng)下最迫在眉睫的事。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于金屬殼體結(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線及通訊設(shè)備。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于金屬殼體結(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線，包括金屬殼體結(jié)構(gòu)、NFC電路模塊和射頻電路模塊，所述金屬殼體結(jié)構(gòu)包括金屬殼本體、頂端金屬邊框和兩側(cè)邊框，頂端金屬邊框上設(shè)有兩個(gè)斷點(diǎn)，第一斷點(diǎn)兩端分別連接有一個(gè)電感元件，電感元件另一端與NFC電路模塊相連；第二斷點(diǎn)兩端串聯(lián)一個(gè)電感元件，頂端金屬邊框、電感元件、兩側(cè)邊框以及金屬殼本體構(gòu)成的環(huán)形回路，作為NFC耦合區(qū)域；頂端金屬邊框的兩個(gè)斷點(diǎn)之間設(shè)有兩個(gè)連接點(diǎn)，其中一個(gè)為接地點(diǎn)，另一個(gè)通過(guò)電容元件與射頻電路模塊連接，射頻天線通過(guò)所述接地點(diǎn)及其連接的地完成回路。

優(yōu)選地，所述頂端金屬邊框通過(guò)兩側(cè)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(lán)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。

本實(shí)用新型還提供了一種通訊設(shè)備，包括上述金屬殼體的NFC和射頻二合一的天線結(jié)構(gòu)

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型射頻天線和NFC天線均使用金屬殼體輻射、無(wú)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(wú)需開(kāi)槽處理，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不破壞產(chǎn)品外觀；

2、直接利用金屬殼輻射，磁場(chǎng)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(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于金屬殼體結(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明基于金屬殼體結(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線實(shí)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(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線實(shí)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(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種基于金屬殼體結(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線，包括金屬殼體結(jié)構(gòu)、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(cè)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(gè)斷點(diǎn)，第一斷點(diǎn)兩端分別連接一個(gè)電感元件，電感元件另一端連接NFC電路模塊；第二斷點(diǎn)兩端串聯(lián)一個(gè)電感元件。這樣，頂端金屬邊框、電感元件、兩側(cè)邊框以及金屬后殼本體構(gòu)成的環(huán)形回路，作為NFC耦合區(qū)域。頂端金屬邊框兩斷點(diǎn)之間部分有兩個(gè)連接點(diǎn)，一個(gè)為接地點(diǎn)，另一個(gè)連接電容元件后連接射頻電路模塊，射頻天線通過(guò)該接地點(diǎn)及其連接的地完成回路。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種基于金屬殼體結(jié)構(gòu)的NFC和射頻二合一天線，包括金屬殼體結(jié)構(gòu)、NFC電路模塊和射頻電路模塊，所述的金屬殼體結(jié)構(gòu)包括金屬殼本體1、兩側(cè)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(gè)斷點(diǎn)，第一斷點(diǎn)兩端分別連接一個(gè)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(diǎn)兩端之間串聯(lián)一個(gè)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(diǎn)處，使得金屬殼本體1、兩側(cè)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(guò)電感通低頻阻高頻特性，可以避免射頻天線工作時(shí)對(duì)NFC天線產(chǎn)生影響(NFC工作頻率13.56MHz左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于射頻天線的工作頻段)。頂端金屬邊框3被兩個(gè)斷點(diǎn)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(gè)連接點(diǎn)，一個(gè)為G1連接地，另一個(gè)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(guò)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(shí)對(duì)射頻天線的干擾。射頻天線的回路通過(guò)中間段頂框32上接地點(diǎn)G1，射頻電路模塊接地點(diǎn)G2以及G1、G2所連地。

如圖2所示，NFC工作時(shí)，NFC電路模塊發(fā)出電流信號(hào)(以逆時(shí)針電流走向?yàn)槔?，經(jīng)過(guò)電感元件L1，到頂端金屬邊框31和兩側(cè)邊框2，再到金屬殼本體1，由于電流的趨膚效應(yīng)原理，電流信號(hào)會(huì)集中經(jīng)過(guò)金屬殼本體1靠近塑膠區(qū)域的邊沿處傳到兩側(cè)邊框2，再經(jīng)過(guò)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(shí)，射頻電路模塊發(fā)出電流信號(hào)(以逆時(shí)針電流走向?yàn)槔?，經(jīng)過(guò)電容元件C，再到頂端金屬邊框32，然后到接地點(diǎn)G1，最后通過(guò)地回到電路模塊接地點(diǎn)G2完成回路。

對(duì)本實(shí)用新型中電感元件連接方式或者位置進(jìn)行修改，可以得到本實(shí)用新型的變形案例。

實(shí)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(cè)邊框2和金屬殼本體1構(gòu)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(diǎn)G1、G2和接地的回路。

以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。