[发明专利]近场通信装置及采用该近场通信装置的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及近场通信领域，尤其涉及一种近场通信装置及采用该近场通信装置的电子设备。

背景技术

现今，RFID/NFC等近场无线通信技术已普遍应用于电子设备之间或电子设备和RFID/NFC读写器之间的数据交换通讯，其设备上安装有通讯天线用于收发电磁波信号；无线充电设备的发射端和接收端也具有天线模块。

在很多设备上，由于金属外壳结构强度大，视觉效果好，金属外壳设计得到越来越多的应用；由于金属外壳通常会阻断天线的辐射电磁场，由此带来了对RFID或NFC天线的设计挑战，使天线工作能力大幅降低已致无法工作。

目前已有提出对设备金属外壳环境进行利用，达到天线功能的实现方案，即通过把RFID天线线圈产生的磁场空间耦合到金属外壳上，在金属外壳上形成感应电流进而通过金属外壳再次产生磁场来进行工作。例如：

1)、公开号为CN102405556B的专利；

该专利就是利用天线线圈的磁场耦合到金属外壳，再由金属壳体产生磁场，实现天线辐射功能，此专利的缺点是金属开孔需要通过一个狭缝和外部联通，这种设计会破坏金属壳体的力学特性，导致设备跌落测试有不通过的风险。

具体来说，请参考图1，该专利提供的是一种在金属后壳上开孔CA同时开槽SL来实现NFC性能的方法。将NFC天线线圈3与电子设备外壳1上的金属导体2通过电磁场耦合的方式把线圈所产生的磁场转化为金属导体上的电流，进而，金属导体上的电流再次产生磁场构成天线功能模块。主要特征是：1，线圈3和金属导体2耦合；2，金属导体2上有开口CA和缝隙SL；3，线圈3的中心和金属导体开口CA重合。

2)、公布号为CN105006654的专利

在该专利中，请参考图2带有金属后壳的8字形NFC天线基于8字形扭转绕线的单线圈，环绕两个金属开口绕制线圈；8字形天线每圈绕线都要在中部交叉，且两个金属开口之间必须用一个宽度0.5mm～1.5mm的连通，必须设计两个金属开口，结构设计不灵活。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在金属壳条件下如何在保障金属壳机械强度和完整性的条件下显著增强近场通信能力。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种电子设备的近场通信装置，包括孤立开设于所述电子设备的金属外壳的开孔和位于所述金属外壳内侧的双环路线圈，所述双环路线圈包括两线圈环路，两个所述线圈环路沿着所述金属外壳的内表面排布，分别与所述开孔区域部分或全部重合，所述线圈环路均馈电于所述金属外壳内的NFC芯片。

可选的，所述线圈环路的绕制形状与所述开孔区域边沿的形状部分匹配。

可选的，两个所述线圈环路间并联连接。

可选的，两个所述线圈环路间串联连接。

可选的，两个所述线圈环路中的第一线圈环路的首端连接所述金属外壳内的NFC芯片馈电，末端连接其中第二线圈环路的首端，第二线圈环路的末端连接所述金属外壳内的NFC芯片馈电，第一线圈回路的末端与第二线圈回路的首端连接后还连接至金属外壳内的主板接地。

可选的，所述开孔为矩形、圆形、三角形、椭圆形或多边形。

可选的，所述开孔为十字形。

可选的，所述开孔为工字形。

可选的，所述开孔为T形。

可选的，所述开孔为L形。

可选的，所述线圈环路的与所述金属外壳相背的一侧设有磁性材料。

本发明还提供了一种电子设备，采用本发明提供的近场通信装置。

本发明基于电子设备金属壳环境，在金属外壳中间开闭合孔，为了金属外壳机械强度及外观完整性原因，此金属开孔为完全闭合形式。同时把双环路NFC线圈围绕此闭合金属孔放置，通过双环路线圈以及线圈耦合到闭合金属开孔上的电流组合形成闭合磁力线，同时利用金属壳体的电流扩展，NFC通讯距离显著增强。

本发明的装置采用了双环路线圈做天线，且封闭的单金属开口的设计，其与图1所示公开号CN102405556B所描述的单金属开孔相比区别在，CN102405556B所述的设计金属开口必须要通过一个狭缝和外界相同，增加了力学部稳定性，且狭缝部外观较差，金属外观不完整。同时，本发明双环路设计还使得所述的双环路线圈之间的内部还产生磁力线环路。