基于完整金属后壳的nfc天线结构和移动设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于完整金属后壳的NFC天线结构和移动设备，NFC天线结构包括金属后壳和天线线圈，天线线圈设置在金属后壳的内侧，金属后壳上设有第一开孔、第一摄像头孔、第二摄像头孔、第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙连接第一开孔和第一摄像头孔，所述第二缝隙连接第一摄像头孔和第二摄像头孔，所述天线线圈围绕第一摄像头孔和第二摄像头孔并与第一缝隙交错。通过应用金属后壳上原有的开孔，利用缝隙连接相连开孔达到增加开孔有效面积以及改变涡流流向分布的效果，并应用金属后壳上与天线本身同向的涡流，增加天线性能，消除了金属后壳对天线的屏蔽作用，结构简单，且保证了金属后壳的完整性，加工工艺简单，节约成本。
【专利说明】
基于完整金属后壳的NFC天线结构和移动设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种基于完整金属后壳的NFC天线结构和移 动设备。
【背景技术】
[0002] 随着通信技术的发展，NFC(Near Field Communication)近场通信天线逐渐成为 广大客户所青睐的对象，因此对于NFC天线设计的研究越来越得到重视。一般选择将NFC天 线放在电池上面，加上一层铁氧体可以得到较好的性能。随着消费者的青睐，带有金属后壳 的移动设备开始流行，这给NFC天线的设计带来较大的难度。因为NFC天线直接放在金属壳 体内侧时，金属后壳上会产生与NFC天线电流完全反向的涡流，同时金属后壳还对NFC天线 有屏蔽作用，使得天线无法在金属后壳的外侧被检测到。
[0003] 在现有技术中，移动终端通常利用摄像头孔开缝至金属边缘，破坏金属后壳对NFC 天线的抑制，使得NFC天线可以对金属有效耦合，再利用金属激发磁场，来实现NFC功能。然 而这种设计方式会破坏金属后壳的整体结构，影响整机结构的强度。
[0004] 同时，由于天线的性能与金属后壳上所开的通孔的面积大小成正比，以前通常用 孔径比较大，如直径大于11mm的单个摄像头，但是随着3D成像技术的成熟，用于3D摄像的双 摄像头已被广泛采用，此时摄像头的直径在8mm左右，天线的性能会由于通孔直径小而变 差。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于完整金属后壳的NFC天线结构 和移动设备，在不影响整机结构强度的情况下，提高天线性能。
[0006] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种基于完整金属后壳 的NFC天线结构，包括金属后壳和天线线圈，所述天线线圈设置在所述金属后壳的内侧，所 述金属后壳上设有第一开孔、第一摄像头孔、第二摄像头孔、第一缝隙和第二缝隙，所述第 一缝隙连接所述第一开孔和所述第一摄像头孔，所述第二缝隙连接所述第一摄像头孔和第 二摄像头孔，所述天线线圈围绕所述第一摄像头孔和第二摄像头孔并与所述第一缝隙交 错。
[0007] 进一步地，所述天线线圈以8字形同时围绕所述第一开孔。
[0008] 进一步地，所述金属后壳上还设有第二开孔和第三缝隙，所述第三缝隙连接所述 第二开孔和所述第一开孔。
[0009] 进一步地，所述第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙的宽度为0.5-1.5mm。
[0010] 进一步地，所述金属后壳上还设有多个开孔和多个缝隙，所述多个开孔通过多个 缝隙与所述第一开孔、第一摄像头孔和/或第二摄像头孔连接。
[0011] 进一步地，所述多个缝隙的宽度为0.5-1.5mm。
[0012] 进一步地，还包括馈电点、PCB板和屏蔽层，所述馈电点设置在所述天线线圈的末 端，所述PCB板通过所述馈电点与所述天线线圈电连接，所述屏蔽层设置在所述天线线圈和 PCB板之间。
[0013]进一步地，所述屏蔽层为铁氧体。
[0014] 本实用新型还涉及一种移动设备，包括如上所述的基于完整金属后壳的NFC天线 结构。
[0015] 本实用新型的有益效果在于:通过应用金属后壳上原有的开孔，利用缝隙连接相 邻的开孔达到增加开孔有效面积的目的，同时具有改变涡流流向分布的效果，并应用金属 后壳上与天线本身同向的涡流，消除了金属后壳对天线的屏蔽作用，增强了天线的性能;结 构简单，且保证了金属后壳的完整性，加工工艺简单，节约成本。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型一种基于完整金属后壳的NFC天线结构的结构示意图；
[0017] 图2为本实用新型实施例一的结构示意图；
[0018] 图3为本实用新型实施例二的结构示意图一；
[0019] 图4为本实用新型实施例二的结构示意图二；
[0020] 图5为本实用新型实施例二缝隙宽度为5_时的结构示意图；
[0021 ]图6为本实用新型实施例三的整体结构示意图。
[0022] 标号说明：
[0023] 1、金属后壳;2、天线线圈；3、第一开孔;4、第一摄像头孔;5、第二摄像头孔;6、第一 缝隙;7、第二缝隙;8、第二开孔;9、第三缝隙；10、馈电点；11、PCB板;12、屏蔽层。
【具体实施方式】
[0024] 为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配 合附图详予说明。
[0025] 本实用新型最关键的构思在于:用缝隙连接相邻开孔，改变涡流流向分布的效果， 且增加开孔有效面积，实现增强天线性能的目的。
[0026]请参阅图1，一种基于完整金属后壳的NFC天线结构，包括金属后壳和天线线圈，所 述天线线圈设置在所述金属后壳的内侧，所述金属后壳上设有第一开孔、第一摄像头孔、第 二摄像头孔、第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙连接所述第一开孔和所述第一摄像头孔， 所述第二缝隙连接所述第一摄像头孔和第二摄像头孔，所述天线线圈围绕所述第一摄像头 孔和第二摄像头孔并与所述第一缝隙交错。
[0027] 从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于:通过用缝隙连接相邻开孔而增加 开孔的有效面积，进而可增加天线性能，消除金属后壳对天线的屏蔽作用;且保证了金属后 壳的完整性，加工工艺简单，节约了成本。
[0028] 进一步地，所述天线线圈以8字形同时围绕所述第一开孔。
[0029] 由上述描述可知，可增强有效涡流区域的涡流强度，进一步增强天线性能。
[0030] 进一步地，所述金属后壳上还设有第二开孔和第三缝隙，所述第三缝隙连接所述 第二开孔和所述第一开孔。
[0031] 进一步地，所述第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙的宽度为0.5-1.5mm。
[0032] 进一步地，所述金属后壳上还设有多个开孔和多个缝隙，所述多个开孔通过多个 缝隙与所述第一开孔、第一摄像头孔和/或第二摄像头孔连接。
[0033]进一步地，所述多个缝隙的宽度为0.5-1.5mm。
[0034] 由上述描述可知，可适用于需要多个开孔的情况，相邻开孔之间通过缝隙连接，增 加开孔的有效面积可进一步增强天线的性能;通过设置合适的缝隙宽度，保证天线性能的 同时也保持金属后壳的美观性和可靠性。
[0035] 进一步地，还包括馈电点、PCB板和屏蔽层，所述馈电点设置在所述天线线圈的末 端，所述PCB板通过所述馈电点与所述天线线圈电连接，所述屏蔽层设置在所述天线线圈和 PCB板之间。
[0036]进一步地，所述屏蔽层为铁氧体。
[0037]由上述描述可知，通过设置屏蔽层，可防止天线线圈激发的磁场辐射入终端内侧， 并增强磁场向外辐射的强度。
[0038]本实用新型还提出了一种移动设备，包括如上所述的基于完整金属后壳的NFC天 线结构。
[0039] 实施例一
[0040] 请参照图1，本实用新型的实施例一为:一种基于完整金属后壳的NFC天线结构，可 用于手机等移动设备，包括金属后壳1和天线线圈2,所述天线线圈2设置在所述金属后壳1 的内侧，所述金属后壳1上设有第一开孔3、第一摄像头孔4、第二摄像头孔5、第一缝隙6和第 二缝隙7,所述第一缝隙6,即主缝隙连接所述第一开孔3和所述第一摄像头孔4,所述第二缝 隙7连接所述第一摄像头孔4和第二摄像头孔5;所述天线线圈2围绕所述第一摄像头孔4和 第二摄像头孔5并与所述第一缝隙6交错。可选地，所述第一摄像头孔4和第二摄像头孔5可 上下设置，也可左右设置。优选的，所述第一摄像头孔4和第二摄像头孔5用于3D摄像。
[0041] 优选地，所述金属后壳1上还设有多个开孔和多个缝隙，所述多个开孔通过多个缝 隙与所述第一开孔3、第一摄像头孔4或第二摄像头孔5连接，例如，如图2所示，所述金属后 壳1上还设有第二开孔8和第三缝隙9,所述第三缝隙9连接所述第二开孔8和所述第一开孔 3。可选地，所述第一开孔3和第二开孔8可上下设置，也可左右设置。
[0042] 可选地，所述第一开孔3为闪光灯孔，所述第二开孔8为传感器孔。
[0043] 本实施例通过应用金属后壳上原有的摄像头孔和闪光灯孔、传感器孔等开孔，利 用缝隙依次连接相邻开孔达到增加开孔的有效面积以及改变涡流流向分布的效果，并应用 金属后壳上与天线本身同向的涡流，增加天线性能，消除了金属后壳对天线的屏蔽作用，使 得天线能够在金属后壳外侧被检测到;且不会破坏金属后壳的完整性，加工工艺简单，节约 成本。
[0044] 实施例二
[0045] 请参照图3,本实施例与实施例一的区别在于:所述天线线圈以8字形同时围绕所 述第一开孔3,即天线线圈2在两个摄像头孔和第一开孔3周围的绕行方向及电流方向是相 反的，当围绕两个摄像头孔的天线线圈2的电流方向为逆时针时，围绕第一开孔3的天线线 圈2的电流方向为顺时针。当第一开孔3较大时，把两个小孔放置在同一个线圈内，使8字形 的天线线圈2的上下两个线圈所围绕的开孔面积之和尽可能相近，以达到NFC天线的最佳性 能。
[0046] 优选地，如图4所示，天线线圈以8字形同时围绕所述第一开孔3和第二开孔8。
[0047] 表1为当金属后壳上设有四个开孔且缝隙宽度均为1mm，不同缝隙的数量时的天线 性能模拟表；由表1可以看出，与只有第一缝隙的情况相比，第二缝隙的存在，使天线的性能 增加了 19.2%，第二缝隙和第三缝隙的同时存在，使天线的性能增加了35.5%。因为当只有 第一缝隙存在时，只有第一摄像头孔和第一开孔参与了NFC天线对外的辐射，当第二摄像头 孔通过第二缝隙与第一摄像头孔连接、第二开孔通过第三缝隙和第一开孔连接后，第二摄 像头孔和第二开孔也参加了 NFC天线对外的辐射，也等价于增加了开孔的有效面积，因此天 线性能增强了。
[0048]
[0049] 表 1
[0050] 表2为当金属后壳上设有四个开孔且通过缝隙依次连接，不同缝隙宽度时的天线 性能模拟表；由表2可以看出，当缝隙宽度从1_增加到5mm时，即如图5所示，虽然此时天线 的性能有所增强，但是增强的幅度很小，只有微小的2%左右的提升;并且，若缝隙太宽，会 影响外观以及金属后壳的强度。因此优选地，所述第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙的宽度为 0 · 5-1 · 5mm，优选 lmm〇
[0051]
[0052] 表 2
[0053]本实施例通过将天线线圈以8字形同时围绕所有开孔并且把相邻的开孔用缝隙相 连，可增加开孔的有效面积以及增强有效涡流的强度，从而增强了天线性能。
[0054] 实施例三
[0055] 请参照图6,本实施例是上述实施例的进一步补充;所述天线结构还包括馈电点 10、PCB板11和屏蔽层12,所述馈电点10设置在所述天线线圈2的末端，所述PCB板11通过所 述馈电点10与所述天线线圈2电连接，所述屏蔽层12设置在所述天线线圈2和PCB板11之间。 优选地，所述屏蔽层12为铁氧体。
[0056] 通过设置屏蔽层，可防止天线线圈激发的磁场辐射入终端内侧，并增强磁场向外 辐射的强度。
[0057] 综上所述，本实用新型提供的一种基于完整金属后壳的NFC天线结构和移动设备， 通过应用金属后壳上原有的开孔，利用缝隙连接相连开孔达到增加开孔的有效面积，改变 涡流流向分布的效果，并应用金属后壳上与天线本身同向的涡流，增加天线性能，消除了金 属后壳对天线的屏蔽作用，结构简单，且保证了金属后壳的完整性，加工工艺简单，节约成 本;通过第二缝隙将第一摄像头孔和第二摄像头孔连接起来，使第二摄像头孔也参与了天 线对外的辐射，进一步增强了天线的性能;通过将天线线圈以8字形同时围绕第一开孔，可 增强有效涡流区域的涡流强度，进一步增强天线性能;可适用于需要多个开孔的情况，通过 开孔之间通过缝隙依次连接，可进一步增强天线的性能;通过设置合适的缝隙宽度，保证天 线性能的同时也保持金属后壳的美观性和可靠性。
[0058] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领 域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种基于完整金属后壳的NFC天线结构，包括金属后壳和天线线圈，所述天线线圈设 置在所述金属后壳的内侧，其特征在于，所述金属后壳上设有第一开孔、第一摄像头孔、第 二摄像头孔、第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙连接所述第一开孔和所述第一摄像头孔， 所述第二缝隙连接所述第一摄像头孔和第二摄像头孔，所述天线线圈围绕所述第一摄像头 孔和第二摄像头孔并与所述第一缝隙交错。2. 根据权利要求1所述的基于完整金属后壳的NFC天线结构，其特征在于，所述天线线 圈以8字形同时围绕所述第一开孔。3. 根据权利要求1所述的基于完整金属后壳的NFC天线结构，其特征在于，所述金属后 壳上还设有第二开孔和第三缝隙，所述第三缝隙连接所述第二开孔和所述第一开孔。4. 根据权利要求3所述的基于完整金属后壳的NFC天线结构，其特征在于，所述第一缝 隙、第二缝隙和第三缝隙的宽度为0.5-1.5mm。5. 根据权利要求1所述的基于完整金属后壳的NFC天线结构，其特征在于，所述金属后 壳上还设有多个开孔和多个缝隙，所述多个开孔通过多个缝隙与所述第一开孔、第一摄像 头孔和/或第二摄像头孔连接。6. 根据权利要求5所述的基于完整金属后壳的NFC天线结构，其特征在于，所述多个缝 隙的宽度为0.5-1.5mm。7. 根据权利要求1所述的基于完整金属后壳的NFC天线结构，其特征在于，还包括馈电 点、PCB板和屏蔽层，所述馈电点设置在所述天线线圈的末端，所述PCB板通过所述馈电点与 所述天线线圈电连接，所述屏蔽层设置在所述天线线圈和PCB板之间。8. 根据权利要求7所述的基于完整金属后壳的NFC天线结构，其特征在于，所述屏蔽层 为铁氧体。9. 一种移动设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的基于完整金属后壳的 NFC天线结构。
【文档编号】H05K5/04GK205646152SQ201620238209
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】陈浩, 赵安平
【申请人】深圳市信维通信股份有限公司