基于金屬后殼的nfc天線結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種天線結構，尤其涉及一種基于金屬后殼的NFC天線結構。
【背景技術】
[0002]隨著現階段移動設備近場通信功能的發展，NFC (Near Field Communicat1n近距離無線通訊技術)功能將被配置在更多的手持設備中，進而促使對NFC天線設計的研究得到越來越多的重視。在傳統的NFC天線應用中，一般選擇將FPC，即NFC天線輻射體放在電池上面。上述的NFC天線設計方案僅適合于手持設備的后蓋為非金屬材質的情況。然而近期隨著消費者的青睞，帶有金屬后殼的移動設備開始流行，這給NFC天線的設計帶來更大的難度。因為當NFC天線線圈被完全地放置在完整的金屬殼體內側時，不僅金屬后殼上將產生與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被探測到。
[0003]當對金屬后殼進行一些適當的處理后，比如村田在專利CN102405556B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身設備的美感和強度。
[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。對于手持設備如手機而言，設備的外觀設計者期待盡量去減小凈空區所占的空間。但是，在上述NFC天線設計方案中，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內。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計難度，因此，最理想的方案是盡可能減少NFC天線在凈空區內所占的空間。
[0005]顯然，簡單且直接地減少NFC天線線圈在凈空區所占空間的方法是把NFC天線線圈從凈空區向下移動，即將上半部的部分天線線圈移動到金屬后殼內部。例如，如圖2所示，若天線線圈為8匝，將線圈上半部的4匝線圈移動到金屬后殼內部。天線本身的電流為逆時針方向，根據近場耦合原理，與金屬后殼緊密接觸的天線線圈都將在金屬后殼上生產與其相應的渦流回路。圖3為由天線下半部的線圈在金屬后殼上產生的渦流分布圖，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生的渦流分布圖。根據右手定則，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中的正向渦流的強度小，或者說不同渦流回路生產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。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種適用于金屬外殼的占用凈空區域小并且高性能的NFC天線結構。
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:一種基于金屬后殼的NFC天線結構，包括一金屬后殼和一天線線圈，所述天線線圈設置在所述金屬后殼內側，所述天線線圈包括上半部線圈和下半部線圈，所述上半部線圈包括第一上半部線圈和第二上半部線圈，所述第一上半部線圈延伸出金屬后殼而不與金屬后殼重疊，所述第二上半部線圈與金屬后殼重疊，且所述第二上半部線圈與金屬后殼之間設有一鐵氧體。
[0008]進一步地，所述第一上半部線圈和第二上半部線圈的匝數相等。
[0009]進一步地，所述第一上半部線圈的匝數大于第二上半部線圈的匝數。
[0010]進一步地，所述鐵氧體的大小與所述第二上半部線圈的面積相等。
[0011]進一步地，所述鐵氧體的大小小于所述天線線圈的面積的一半。
[0012]本實用新型的有益效果在于:通過設置鐵氧體，減弱第二上半部線圈對NFC天線本身產生的負面影響，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】
[0013]圖1為傳統基于完整金屬后殼NFC天線結構不意圖；
[0014]圖2為NFC天線在凈空區域內所占空間被減少后的天線結構示意圖；
[0015]圖3為圖2中NFC天線下半部線圈在金屬后殼上產生的渦流分布圖；
[0016]圖4為圖2中NFC天線上半部與金屬后殼重疊的線圈在金屬后殼上產生的渦流分布圖；
[0017]圖5為本實用新型實施例一的NFC天線結構圖一；
[0018]圖6為本實用新型實施例一的NFC天線結構圖二 ；
[0019]圖7為圖2中NFC天線在距金屬后殼外25 _米處的磁場分布圖；
[0020]圖8為圖5中NFC天線在距金屬后殼外25 _米處的磁場分布圖。
[0021]標號說明:1、天線線圈；2、金屬后殼；3、凈空區域；4、第一上半部線圈；5、第二上半部線圈；6、鐵氧體。
【具體實施方式】
[0022]為詳細說明本實用新型的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0023]本實用新型最關鍵的構思在于:通過在第二上半部線圈與金屬后殼之間設置一層鐵氧體，減弱第二上半部線圈對NFC天線本身產生的負面影響。
[0024]請參閱圖5和圖6，一種基于金屬后殼的NFC天線結構，包括一金屬后殼2和一天線線圈1，所述天