本实用新型涉及通讯技术领域， 特别是涉及一种近场通信和频率调制 共用天线。 背景技术

目前 4艮多终端产品， 例如手机， 都包括近场通信 （NFC , near field communication )和频率调制 ( FM, frequency modulation )功能, NFC一般 采用面积足够大的平面绕线线圈做天线， FM一般采用外接耳机线做接收天 线或者采用内置小型印刷电路板（PCB , PrintedCircuitBoard ) 天线， 他们 的天线都需要占用一定的空间。 仔细对比分析两者天线， 会发现存在以下 特点：

1、 粗略估算一下， NFC线圈按照 4 X 5cm大小绕 4匝算的话， 绕线总 长度为 70cm, 而 FM天线按照 1/4波长原则， 走线长度一般需要 80cm, 两 个长度可以比拟。

2、 NFC和 FM分别工作在 13.56Mhz和 lOOMhz附近， 保证了两者之 间满足隔离要求。

3、 NFC 天线和 FM 天线都需要置于机身外围区域或表面区域， 远离 PCB影响， 且 FM接收天线并不需要很高的效率。

基于上述特点， 就为两种天线的共用提供了技术可行性。 目前， 尚无 共用天线的设计。 发明内容

本实用新型的主要目的提供一种近场通信和频 率调制共用天线， 用以 解决现有技术中的 NFC天线和 FM天线不共用的问题。

为解决上述技术问题， 本实用新型提供一种近场通信和频率调制共用 天线， 所述共用天线包括： 天线线圈， 所述天线线圈的天线馈线端分别与 近场通信匹配电路和频率调制匹配电路连接。

进一步， 所述天线线圈为平面绕线线圈。

进一步， 所述近场通信匹配电路包括： 串联连接的第一电阻、 第二电 阻； 串联连接的第三电阻、 第四电阻； 第五电阻， 所述第五电阻一端连接 在所述第一电阻和第二电阻之间、 另一端连接在所述第三电阻和第四电阻 之间； 其中， 所述第二电阻、 第四电阻分别与所述平面绕线线圈的两端连 接。

进一步， 所述频率调制匹配电路包括： 串联连接的第六电阻、 第七电 阻； 第八电阻， 所述第八电阻一端接地、 另一端连接在所述第六电阻和第 七电阻之间； 所述平面绕线线圈的一端连接所述第七电阻， 另一端通过开 关接地； 所述第四电阻通过开关与所述平面绕线线圈连 接。

进一步， 所述频率调制匹配电路包括： 串联连接的第六电阻、 第七电 阻； 第八电阻， 所述第八电阻一端接地、 另一端连接在所述第六电阻和第 七电阻之间； 所述平面绕线线圈的一端连接所述第七电阻， 另一端通过电 容接地。

进一步， 所述共用天线设置在手机壳上远离电池的区域 上。

进一步， 所述天线线圈包括： 连接有两根信号线的片状绕线平面线圈。 进一步， 所述近场通信匹配电路包括： 串联连接的第一电阻、 第二电 阻； 串联连接的第三电阻、 第四电阻； 第五电阻， 所述第五电阻一端连接 在所述第一电阻和第二电阻之间、 另一端连接在所述第三电阻和第四电阻 之间；

所述频率调制匹配电路包括： 串联连接的第六电阻、 第七电阻； 第八 电阻， 所述第八电阻一端接地、 另一端连接在所述第六电阻和第七电阻之 间；

其中， 所述第二电阻通过第一开关与所述两根信号线 中的一根连接； 所述第四电阻、 第六电阻通过第二开关与所述两根信号线中的 另一根连接。

进一步， 所述片状绕线平面线圈以挂件的形式设置在手 机上。

本实用新型有益效果如下： 本实用新型通过天线线圈分别与近场通信 匹配电路和频率调制匹配电路连接， 实现了 NFC天线和 FM天线共用， 进 而降低了成本， 节约了空间， 提高了产品的竟争力。 附图说明

图 1 是本实用新型实施例中一种近场通信和频率调 制共用天线的结构 示意图；

图 2是本实用新型实施例中再一种近场通信和频� �调制共用天线的结 构示意图；

图 3 是本实用新型实施例中又一种近场通信和频率 调制共用天线的结 构示意图。 具体实施方式

为了解决现有技术中的 NFC天线和 FM天线不共用的问题， 本实用新 型提供了一种近场通信和频率调制共用天线， 以下结合附图以及实施例， 对本实用新型进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例 仅仅用以解释本实用新型， 并不限定本实用新型。

基于线长、 隔离、 空间三方面考虑， 本实用新型提出 NFC和 FM天线 共用于同一个形状、 尺寸合适的天线载体， 包括外置天线共用和内置天线 共用两种情况。 本实用新型的天线仅为一个金属线圈， 不需要和铁氧体或 吸波材料叠在一起使用， 本实用新型的天线可以贴装在手机后壳远离电 池 的一片区域， 也可以作为手机挂件设置在手机上。

本实用新型的技术方案包括以下两种情况：

方案一： 共用天线是一个 4 < 5cm大小的 4匝平面绕线线圈， 贴装在手 机后壳上。 平面绕线线圈的大小及匝数主要是为了控制走 线长度， 并非只 能限制于本实施例所给出的数据。 天线馈线端分成两个支路， 分别与近场 通信匹配电路和频率调制匹配电路连接， 连接到 FM信号通路和 NFC信号 通路。 FM通路和 NFC通路通过调整各自匹配电路来实现良好的双 工和隔 离， 频率调制匹配电路等效于一个高通滤波器， 一方面调谐在 lOOMhz, 同 时又阻止 NFC支路信号串扰到 FM支路； 近场通信匹配电路主要起到谐振 作用， 但同时也要防止 FM信号泄露过来， 这就实现了 NFC和 FM的双工 复用。 如果将某些匹配位置适当换成手动开关， 还可以实现单工方式， 这 时 NFC和 FM就只能分时工作了。

方案二： 共用天线是一个尺寸合适的手机挂件， 挂件由一个片状绕线 线圈和两根馈线组成， 馈线末端各有一个紧固件， 以此选择是否连通到主 板的信号节点， 实现 FM和 NFC天线的切换。

当上述天线及电路结构形式确定后， 通过调整线圈大小和形状， 调试 匹配电路， 最终达到同时兼顾 FM性能和 NFC性能。

下面以具体实施例对上述方案进行详细描述。

如图 1所示， 公用的天线线圈为 4 x 5cm的平面绕线线圈 ANT, 贴在 手机壳上远离电池的一片区域，天线两个馈电 点 a和 b分别通过触点 1和 2 接到主板上的两根 NFC信号线 L1和 L2, L1和 L2上预留匹配网络来实现 NFC的调谐， 构成 NFC信号支路。 L1连接有串联连接的第一电阻、 第二 电阻； L2连接有串联连接的第三电阻、 第四电阻； 第五电阻一端连接在第 一电阻和第二电阻之间， 另一端连接在所述第三电阻和第四电阻之间。 第 二电阻、 第四电阻分别与天线两个馈电点 a和 b连接。 同时， a点通过触点 1接到主板上的 FM信号线 L3, L3连接有串联连接的第六电阻、第七电阻； 第八电阻一端接地、 另一端连接在第六电阻和第七电阻之间。 L3上串接匹 配网络来实现 FM的调谐及其和 NFC的隔离， 并且， b点通过 L4支 ί¾妻到 主板地上， L4上串有电容 C, 同 L3共同构成 FM信号支路。 这就实现了 NFC和 FM天线的内置形式共用。 电路结构的进一步描述： C是一个取值 合适的电容， 对于 lOOMhz的 FM来说是谐振的， 但对于 13.56Mhz的 NFC 信号来说却是开路的； L1和 L2支路上的匹配网络对于 NFC信号是谐振的， 但对于 FM信号是开路的； L3支路上的匹配网络对于 FM信号是谐振的， 但对于 NFC信号却是开路的。 电容 C和 L3支路构成 FM信号回路， 等效 于高通滤波器， 谐振在 lOOMhz附近， 而对于低频信号形成高阻， 这样一方 面保证在天线效率一定的情况下， FM 能够接收到足够强度的信号正常搜 台， 另一方面可以防止 NFC信号串扰到 FM支路影响 FM效果。 完成匹配 调试后， 电路在正常工作时， FM天线和 NFC天线形成良好的双工和隔离， 可以同时工作， NFC信号不至于干扰到 FM接收效果， FM天线等效于一端 接调频信号， 另一端接地的 1/4波长的导线。 电容 C的作用至关重要， 它 既保证 NFC不因接地而丧失刷卡距离， 同时又为 FM天线提供良好接地。

另外， 本实用新型实施例还涉及一种上述方案的简化 和变形： 如图 2 所示， 在上述方案的基础上， 再在 NFC的一个支路 L1上串接一个开关， 同时将电容 C也替换为一个开关。 通过开关的方式来选择刷卡或者听 FM。 这种情况 NFC和 FM不能同时工作， 但是可以大大降低匹配电路器件数量 和调试难度。 这里需要注意， 开关主要是用来实现通断控制， 因此， 可以 是通过手动方式的物理开关， 也可以通过软件切换来实现。

如图 3 所示， 本实用新型还涉及另外一种实现近场通信和频 率调制共 用天线的方案， NFC天线和 FM天线走线共用在一个尺寸合适的手机挂件 上， 挂件由一个片状绕线平面 0和两根信号线组成， 两根信号线分别通过 紧固件 Ml和 M2选择连接或者不连接到主板上的信号线 J1和 J2 (类似开 关的作用， 用于实现通断控制）， J1在主板上分成两个支路 N1和 Fl , N1 通过串联连接的第三电阻、 第四电阻接到 NFC的一个信号线上， F1通过串 联连接的第六电阻、 第七电阻接到 FM信号线上； 第八电阻一端接地、 另 一端连接在第六电阻和第七电阻之间。 J2接到 NFC另一根信号线上 N2上。

N2上连接有串联连接的第一电阻、 第二电阻； 第五电阻一端连接在第一电 阻和第二电阻之间。 当 J1和 J2同时分别连接 Ml和 M2时， 挂件充当 NFC 天线。 当 Ml连接 Jl , M2断开时， 挂件相当于一端悬空的长导线充当 FM 天线。这就实现了 NFC和 FM天线的外置形式共用。当然，这种情况下 NFC 和 FM也不能同时工作， FM工作时等效于一端接信号线， 另一端悬空的长 导线。

本实用新型的要点是实现 NFC和 FM的天线共用和电路双工， 只列举 了以上三种代表性的电路形式， 但基于本实用新型设计原理的电路并不限 于以上三种， 凡是符合该要点的其他实现方式也应包括在内 。

由上述实施例可以看出， 本实用新型通过天线线圈分别与近场通信匹 配电路和频率调制匹配电路连接， 实现了 NFC天线和 FM天线共用， 进而 降低了成本， 节约了空间， 提高了产品的竟争力。

尽管为示例目的， 已经公开了本实用新型的优选实施例， 本领域的技 术人员将意识到各种改进、 增加和取代也是可能的， 因此， 本实用新型的 范围应当不限于上述实施例。