本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種電子設(shè)備。
背景技術(shù):
近兩年,用于支付功能的近距離無線通信技術(shù)(Near Field Communication,NFC)逐步應(yīng)用到手機上。NFC是由非接觸式射頻識別及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合而來的,裝載在手機內(nèi)部的NFC天線利用磁場耦合與裝載了線圈的讀卡器進(jìn)行通信。
然而目前,多數(shù)廠家是選擇采用金屬殼作為手機的背蓋,以防止手機因無法承受外力而變形。這就帶來一個問題,如果手機采用了全封閉的金屬殼體,由于金屬材料會屏蔽磁場,金屬殼體就會屏蔽NFC天線所產(chǎn)生的磁場,這將降低NFC天線的性能,對NFC天線的正常工作產(chǎn)生影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種電子設(shè)備,在該電子設(shè)備中設(shè)置一種新的NFC天線,這種NFC天線的性能較好。
本發(fā)明實施例提供了一種電子設(shè)備,該電子設(shè)備,包括:
主體,包括多個不同功能的天線的處理電路;
金屬殼體,所述金屬殼體至少包括兩個金屬部分;其中,第一金屬部分作為天線的輻射體,所述第一金屬部分為所述多個不同功能的天線共用的輻射體;
其中,在所述第一金屬部分上的設(shè)置了第一饋電點、第二饋電點及第一接地點,所述第一接地點位于所述第一饋電點和所述第二饋電點之間;所述第一接地點與所述主體的地連接;且在NFC天線處于使能狀態(tài)時,所述第一金屬部分位于所述第一饋電點和所述第一接地點之間形成第一磁場以及所述第一金屬部分位于所述第二饋電點和所述第一接地點之間形成第二磁場,且所述第一磁場與所述第二磁場方向相同,以使得所述第一金屬部分作為近距離無線通信技術(shù)NFC天線的輻射體。
可選的,所述第一饋電點與所述第二饋電點設(shè)置于所述第一金屬殼長度方向的兩端。
可選的,所述主體中設(shè)置了NFC電路;其中,所述NFC電路與所述第一饋電點及所述第二饋電點連接,使得所述第一金屬部分位于所述第一饋電點和所述第一接地點之間的部分以及所述第一金屬部分位于所述第二饋電點和所述第一接地點之間的部分共同形成所述NFC天線。
可選的,所述主體中還設(shè)置了無線保真Wi-Fi電路,在所述第一金屬部分上還設(shè)置了第三饋電點,所述Wi-Fi電路與所述第三饋電點連接,使得所述第一金屬部分位于所述第三饋電點和所述第一接地點之間的部分還形成Wi-Fi天線。
可選的,所述主體中還設(shè)置了全球定位系統(tǒng)GPS電路,在所述第一金屬部分上還設(shè)置了第四饋電點,所述GPS電路與所述第四饋電點連接,使得所述第一金屬部分位于所述第四饋電點和所述第一接地點之間的部分還形成GPS天線。
可選的,所述主體中還設(shè)置了分集電路,在所述第一金屬部分上還設(shè)置了第五饋電點,所述分集電路與所述第五饋電點連接,使得所述第一金屬部分位于所述第五饋電點和所述第一接地點之間的部分還形成分集天線。
可選的,所述金屬殼體還包括包覆在所述主體外側(cè)的第二金屬部分,所述第一金屬部分和所述第二金屬部分將所述主體包覆在內(nèi);所述第二金屬部分設(shè)置了第二接地點,所述第二接地點與所述主體的地連接;
其中,所述第一金屬部分與所述第二金屬部分之間具有縫隙,在所述縫隙中填充了非導(dǎo)電材料,所述非導(dǎo)電材料用于阻斷所述第一金屬部分和所述第二金屬部分形成的渦流回路。
本發(fā)明實施例提供的電子設(shè)備采用金屬殼體的一部分形成天線,由于直接采用金屬殼體的一部分作為天線,且金屬殼體是裸露的,不會被其他部件覆蓋,因此不會影響天線信號,從而達(dá)到增強天線的性能的目的。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例提供的現(xiàn)有技術(shù)中的電子設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的天線的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的電子設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的電子設(shè)備中天線產(chǎn)生磁場的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。并且,雖然在流程圖中示出了邏輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
另外,本文中術(shù)語“和/或”,僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系,表示可以存在三種關(guān)系,例如,A和/或B,可以表示:單獨存在A,同時存在A和B,單獨存在B這三種情況。另外,本文中字符“/”,在不做特別說明的情況下,一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”的關(guān)系。
本發(fā)明實施例中,電子設(shè)備可以是便攜式移動終端,如手機、平板電腦(PDA)、穿戴式設(shè)備等,當(dāng)然本發(fā)明實施例中的電子設(shè)備的類型不限于此。
請參見圖1,介紹現(xiàn)有技術(shù)中的一種電子設(shè)備,以手機為例。圖1中包括金屬殼體101和NFC天線102,NFC天線102設(shè)置在手機內(nèi)部,金屬殼體101作為手機的背蓋覆蓋在NFC天線102上,NFC天線可以通過線圈的方式實現(xiàn),圖1以NFC天線是線圈為例,由于NFC天線被金屬殼體101所覆蓋,因此實際上是不可見的,圖1以虛線的方式進(jìn)行示意。
現(xiàn)有技術(shù)中,由于NFC天線102產(chǎn)生的磁場會在金屬殼體101內(nèi)形成渦流,而渦流的磁場方向和NFC天線102產(chǎn)生的磁場的方向相反,這樣就會減弱NFC天線10形成的磁場,即金屬殼體101能夠屏蔽NFC天線102所產(chǎn)生的磁場,所以就會降低NFC天線102的性能,影響手機的通信距離,相應(yīng)地,手機支付功能可能無法正常使用。
為此可以通過在覆蓋NFC天線102上的金屬殼體101的部分開縫,一般是沿著手機的攝像頭開縫。開縫后,當(dāng)NFC天線102產(chǎn)生的電流耦合到金屬殼體101上時,由于金屬殼體101上存在縫隙,那么該電流在金屬殼體101上就形不成閉合的電流,也就是金屬殼體101產(chǎn)生的渦流就會斷了,此時,NFC天線102所產(chǎn)生的磁場可以通過該攝像頭附近的孔出來,這樣金屬殼體101也就不會屏蔽NFC所產(chǎn)生的磁場。但是這種方式在金屬殼體101上必須要有一個一定面積的孔,影響手機的外觀。且這種方式需要在手機上設(shè)置NFC天線102,而NFC天線102有一定的厚度,也不利于目前手機趨于薄型化的發(fā)展。
鑒于此,請參見圖2,本發(fā)明實施例提供一種天線,該天線包括金屬殼201,圖2以金屬殼201是長方形為例。金屬殼201上設(shè)置了第一饋電點202、第二饋電點203及第一接地點204,其中,第一接地點204位于第一饋電點202和第二饋電點203之間,第一接地點204接地。如圖2所示,第一饋電點202和第二饋電點203可以分別設(shè)置于金屬殼201長度方向的兩端。
金屬殼201位于第一饋電點202和第一接地點204之間的部分若流經(jīng)電流,電流產(chǎn)生磁場就可以形成一種天線,同樣地,第二饋電點203和接地點之間的部分也可以形成一種天線,或者第一饋電點202和第一接地點204之間的部分以及金屬殼201位于第二饋電點203和第一接地點204之間的部分可以共同形成天線。由于直接采用金屬殼體作為天線,且金屬殼體可以充當(dāng)其他設(shè)備的外殼,即是裸露的,不會被其他部件覆蓋,因此不會影響天線信號,從而達(dá)到增強天線的性能的目的。
其中,該天線可以應(yīng)用在電子設(shè)備中,因此下面再提供一種電子設(shè)備,下面的電子設(shè)備包括圖2中的天線。
請參見圖3,本發(fā)明實施例還提供一種電子設(shè)備,該電子設(shè)備包括主體301、金屬殼體302,金屬殼體302包覆在主體301的外側(cè)。其中,金屬殼體302至少包括兩個金屬部分,圖3以金屬殼體302包括兩個金屬部分為例,分別是第一金屬部分303和第二金屬部分304。其中,第一金屬部分303可以作為天線的輻射體,對應(yīng)地為圖2中的天線。由于主體301被金屬殼體302包覆,因此是不可見的,圖3中以虛線進(jìn)行示意。
第二金屬部分304設(shè)置了第二接地點305,第二接地點305與主體301的地連接,這樣第一金屬部分303和第二金屬部分304就連接起來了。本發(fā)明實施例中,第一金屬部分303與第二金屬部分304之間可以設(shè)置縫隙306,在該縫隙306中可以填充非導(dǎo)電材料。其中,非導(dǎo)電材料用于阻斷第一金屬部分303和第二金屬部分304形成的渦流回路,可以減小干擾磁場,增強第一金屬部分303所形成的天線的性能。圖3中,以虛線的方式示意非導(dǎo)電材料。
本發(fā)明實施例中,主體301可以包括多個功能的天線的處理電路,對應(yīng)地第一金屬部分303可以為多個不同功能的天線共用的輻射體。在可能的實施方式中,主體301可以包括NFC電路,使得第一金屬部分303為NFC天線的輻射體;或者可以包括無線保真(WirelessFidelity,Wi-Fi)電路,使得第一金屬部分303為Wi-Fi天線的輻射體;或者可以包括全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)電路,使得第一金屬部分303為GPS天線的輻射體;或者可以包括分集電路,使得第一金屬部分303為分集天線的輻射體,當(dāng)然本發(fā)明實施例中,天線的處理電路不限于以上幾種,下面結(jié)合附圖對這幾種天線的實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
當(dāng)主體301中包括NFC電路時,NFC電路與第一饋電點202及第二饋電點203連接,使得第一金屬部分303位于第一饋電點202和第一接地點204之間的部分以及第一金屬部分303位于第二饋電點203和第一接地點204之間的部分共同形成NFC天線。
請參見圖4,圖4為NFC天線所產(chǎn)生的磁場的示意圖,為了更好地理解,下面結(jié)合圖4介紹本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案。
所以NFC電路的兩路輸出可以分別連接第一饋電點202和第二饋電點203。天線用來通信,自然是天線所產(chǎn)生的磁場越強越好,對于NFC天線來說,由于NFC天線信號是差分信號,所以NFC電路提供的其中的一路輸出信號為“+”,另一路信號為“-”,那么第一接地點204可以設(shè)置在第一饋電點202和第二饋電點203之間。
此時,如圖4所示,NFC電路提供的其中的一路輸出信號為“+”,且這路輸出與第一饋電點202連接,那么在NFC天線處于使能狀態(tài)時,第一金屬部分303位于第一饋電點202和第一接地點204之間的部分可以流經(jīng)電流,所流經(jīng)的電流的方向如圖4中箭頭方向所示,該金屬部分就可以形成第一磁場,圖4以“XXX”來進(jìn)行示意。同樣地,NFC電路提供的另一路輸出信號為“-”,且這路輸出與第二饋電點203連接,那么在NFC天線處于使能狀態(tài)時,第一金屬部分303位于第二饋電點203和第一接地點204的部分也可以流經(jīng)電流,所流經(jīng)的電流的方向圖4中箭頭方向所示,此時該金屬部分就可以形成第二磁場,圖4以“XXX”來進(jìn)行示意。需要說明的是,圖4所示意的僅是第一金屬部分303所形成的NFC天線所產(chǎn)生的磁場,并不代表NFC天線的實際形狀。
這樣,第一個金屬部分303位于第一饋電點202和第一接地點204之間的部分以及位于第二饋電點203和第一接地點204的部分可以共同作為NFC天線的輻射體。而正是由于第一接地點204位于第一饋電點202和第二饋電點之間,因此,第一個金屬部分303位于第一饋電點202和第一接地點204之間的部分流經(jīng)的電流的方向與第一個金屬部分303位于第二饋電點203和第一接地點204之間的部分流經(jīng)的電流的方向一致,那么第一磁場和第二磁場的方向就相同。而NFC天線所產(chǎn)生的磁場是第一磁場和第二磁場之和,由于第一磁場與第二磁場方向相同,那么NFC天線所產(chǎn)生的磁場是增強的,第一接地點204設(shè)置在第一饋電點202和第二饋電點203之間,可以避免第一磁場和第二磁場的方向相反,即二者可以相抵消,從而導(dǎo)致NFC天線所產(chǎn)生的磁場較弱,不利于通信。
當(dāng)主體301中包括Wi-Fi電路時,在第一金屬部分303上還設(shè)置了第三饋電點,Wi-Fi電路的輸出可以與第三饋電點連接,使得第一金屬部分303位于第三饋電點和第一接地點204之間的部分形成Wi-Fi天線。至于第三饋電點在第一金屬部分303上的具體位置可以根據(jù)Wi-Fi天線所需要滿足的頻段來設(shè)置。其中,第三饋電點可能是第一饋電點202,也可能是第二饋電點203,即Wi-Fi電路的輸出也可能與第一饋電點202或第二饋電點203連接,使得第一金屬部分303位于第一饋電點202和第一接地點204之間的部分或者第二饋電點203和第一接地點204之間的部分形成Wi-Fi天線。Wi-Fi電路的輸出連接在第三饋電點,在Wi-Fi電路使能時,第一金屬部分303中的一部分就可以形成Wi-Fi天線,實現(xiàn)與NFC天線的復(fù)用。
當(dāng)主體301中包括GPS電路時,在第一金屬部分303上還設(shè)置了第三饋電點,GPS電路的輸出可以與第四饋電點連接,使得第一金屬部分303位于第四饋電點和第一接地點204之間的部分形成GPS天線。至于第四饋電點在第一金屬部分303上的具體位置也可以根據(jù)GPS天線所需要滿足的工作頻段來設(shè)置。其中,第四饋電點可能是第一饋電點202,也可能是第二饋電點203。即GPS電路的輸出也可能與第一饋電點202或第二饋電點203連接,使得第一金屬部分303位于第一饋電點202和第一接地點204之間的部分或者第二饋電點203和第一接地點204之間的部分形成GPS天線。GPS電路的輸出連接在第三饋電點,在GPS電路使能時,第一金屬部分303中的一部分就可以形成GPS天線,實現(xiàn)與NFC天線復(fù)用的目的。
由于GPS天線的工作頻段和Wi-Fi天線的工作頻段相近,因此,為了在第一金屬部分303設(shè)置不必要的饋電點,第四饋電點與第三饋電點可以是同一個饋電點。同樣的饋電點,第一金屬部分303中的一部分所形成的天線的尺寸是確定的,所形成的天線的工作頻段也一致。以第三饋電點和第四饋電點是同一個饋電點為例,GPS電路的輸出和Wi-Fi電路的輸出都與該饋電點,如第三饋電點連接,即在GPS電路使能時,第一金屬部分303位于第三饋電點與第一接地點204之間的部分可以形成GPS天線。在Wi-Fi電路使能時,該第一金屬部分303位于第三饋電點與第一接地點204之間的部分可以形成Wi-Fi天線,實現(xiàn)與NFC天線復(fù)用的目的。
當(dāng)主體301中包括分集電路,在第一金屬部分303上還設(shè)置了第五饋電點,分集電路可以與第五饋電點連接,使得第一金屬部分303位于第五饋電點和第一接地點204之間的部分還形成分集天線。至于第五饋電點在第一金屬部分303上的具體位置也可以根據(jù)分集天線所需要滿足的工作頻段來設(shè)置。其中,第五饋電點可能是第一饋電點202,也可能是第二饋電點203。即分集電路的輸出也可能與第一饋電點202或第二饋電點203連接,使得第一金屬部分303位于第一饋電點202和第一接地點204之間的部分或者第二饋電點203和第一接地點204之間的部分形成分集天線,實現(xiàn)與NFC天線復(fù)用的目的。
綜上可以看出,第一金屬部分303可以實現(xiàn)NFC天線、Wi-Fi天線、GPS天線、分集天線復(fù)用。若Wi-Fi天線與GPS天線共用,在這種情況下,如圖4所示,若Wi-Fi電路或GPS電路所連接的饋電點設(shè)置在第一接地點204的左邊,以第一饋電點202為例,那么分集電路的輸出所連接的饋電點可以設(shè)置在第一接地點204的右邊,如第二饋電點203。這是由于第一接地點204位于第一饋電點202和第二饋電點203之間,這樣第一饋電點202和第一接地點204形成的天線的輻射區(qū)截止到第一接地點204,同樣地,第二饋電點203和第一接地點204形成的天線的輻射區(qū)也截止到第一接地點204,兩個輻射區(qū)域互不影響,因此,兩個饋電點可以分別設(shè)置在第一接地點204的兩端,即第一接地點204設(shè)置在第一饋電點202和第二饋電點203之間可以起到隔離的作用。第一接地點204的位置可以根據(jù)與第一饋電點202和第二饋電點203的具體位置調(diào)整,以達(dá)到較好的隔離作用。
當(dāng)然本發(fā)明實施例中,第一金屬部分303所能夠形成的天線不限于上述提到的幾種。由于不同的天線對應(yīng)不同的工作頻段,而天線的工作頻段又與天線的尺寸相關(guān),本發(fā)明實施例中,天線的尺寸與第一饋電點202及第二饋電點203設(shè)置的位置相關(guān)。因此,第一饋電點202及第二饋電點203設(shè)置的位置可以根據(jù)電子設(shè)備所需要的天線的工作頻段來確定。
本發(fā)明實施例中,電子設(shè)備可以截取自身的金屬殼體的一部分形成天線,且通過設(shè)置多種不同的天線電路,實現(xiàn)不同的天線功能,不需要另外設(shè)置電子設(shè)備的天線,不僅可以實現(xiàn)天線復(fù)用的目的,也利于電子設(shè)備向薄型化的方向發(fā)展。由于直接采用金屬殼體作為天線,且金屬殼體作為電子設(shè)備的外殼,即是裸露的,不會被其他部件覆蓋,因此不會影響天線信號,從而達(dá)到增強天線的性能的目的。
現(xiàn)有技術(shù)中的手機NFC天線都需要線圈增加手機厚度,同時,如果是金屬殼體還需要在金屬殼體上要有一個一定面積的孔徑。即,金屬殼體下方放置一個線圈,現(xiàn)有技術(shù)中NFC天線的處于工作狀態(tài)時,該線圈產(chǎn)生的電流會耦合到金屬殼體上,但由于金屬殼體(由于金屬殼體上開縫)形成不了閉合的電流,所以不會屏蔽該線圈產(chǎn)生的磁場。本申請的實施例直接利用金屬殼體(當(dāng)然也需要有縫隙,縫隙將殼體分成至少兩部分)的上部分殼體(即,第一金屬部分)本身作為NFC天線的輻射體,不再設(shè)置線圈。在所述NFC天線處于使能狀態(tài)時上部分金屬殼體位于第一饋電點和第一接地點之間形成第一磁場以及上部分金屬殼體位于第二饋電點和第一接地點之間形成第二磁場,且第一磁場與第二磁場方向相同,以使得上部分金屬殼體作為近距離無線通信技術(shù)NFC天線的輻射體。本申請的另外的實施例的上部分金屬殼體除了作為NFC天線的輻射體以外還充當(dāng)其他天線的輻射體(例如,WIFI&GPS&Diversity天線),在其他不同的天線處于工作狀態(tài)時,該上部分金屬殼體的饋電點不同。換言之,該實施例的上部分金屬殼體為不同天線所復(fù)用。進(jìn)一步減少電子設(shè)備(例如,手機)的內(nèi)部空間以及厚度。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。