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Title:
TERMINAL WITH NEAR FIELD COMMUNICATION (NFC) ANTENNA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/088805
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a terminal with a near field communication (NFC) antenna, which is used for better realizing the NFC technique, enhancing the coupling induction strength and improving the performance of card-slide. The terminal includes: an NFC antenna used for generating induction current under the action of external magnetic field and transmitting the induction current, an identification module used for integrating NFC functions to receive the induction current, a front shell used for fixing the NFC antenna and a back shell. The NFC antenna is located on the front shell and connected with the identification module, the front shell is the shell which is far from a battery, and the back shell is the shell which is near the battery.

Inventors:
LUO LING (CN)
LI JIAN (CN)
LUO YIBAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/072677
Publication Date:
July 05, 2012
Filing Date:
April 12, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
LUO LING (CN)
LI JIAN (CN)
LUO YIBAO (CN)
International Classes:
H04M1/02; H01Q1/22; H01Q1/36
Foreign References:
CN1702910A2005-11-30
CN1319301A2001-10-24
CN201303054Y2009-09-02
CN2407520Y2000-11-22
Attorney, Agent or Firm:
CHINA PAT INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (CN)
北京派特恩知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种终端, 其特征在于, 包括: 用于在外部磁场作用下产生感应电 流,并将感应电流进行传输的 NFC天线,用于集成 NFC功能以接收感应电 流的识别模块, 用于固定 NFC天线的前壳, 及后壳;

所述 NFC天线位于所述前壳上, 所述 NFC天线与所述识别模块相连; 所述前壳为远离电池的外壳, 所述后壳为靠近电池的外壳。

2、 如权利要求 1所述的终端, 其特征在于, 所述 NFC天线由金属导 体材料制成。

3、 如权利要求 1所述的终端, 其特征在于, 所述 NFC天线通过天线 馈点与识别模块相连。

4、 如权利要求 3所述的终端, 其特征在于, 所述终端还包括: 位于天 线馈点与识别模块之间, 用于调节所述 NFC天线的谐振频率的匹配模块。

5、 如权利要求 1所述的终端, 其特征在于, 所述 NFC天线绕制在所 述前壳的内部边缘, 或放置在所述前壳内部。

6、 如权利要求 5所述的终端, 其特征在于, 当所述 NFC天线绕制在 所述前壳的内部边缘时, 所述 NFC天线为等速螺旋线。

7、 如权利要求 1所述的终端, 其特征在于, 所述终端还包括: 位于所 述 NFC天线中每相邻两条线之间,用于控制所述 NFC天线的线间距的定位 模块。

Description:
一种具有近距离通信 (NFC) 天线的终端 技术领域

本实用新型涉及无线通信领域, 特别涉及一种终端。 背景技术

在科技领域飞速发展的今天, 手机已经成为当今生活中人们的随身必 带品之一,手机上也集成了越来越多的功能, 如蓝牙、无线相容性认证( Wifi ) 等无线技术, 再如动态影像专家压缩标准音频层面 3 ( MP3 , Moving Picture Experts Group Audio Layer III ) , 频率调制 ( FM, Frequency Modulation )等 娱乐功能。

近距离无线通信( NFC , Near Field Communication )技术由非接触式射 频识别(RFID, Radio Frequency Identification )及互联互通技术整合演变而 来。 NFC技术在单一芯片上结合感应式读卡器、 感应式卡片和点对点的功 能, 能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换 。 NFC技术与手机的结 合也成为一个越来越明显的趋势,但 NFC技术本身的应用与 mp3和摄像头 等应用不一样, NFC技术需要外界应用环境和基础设施的支持, 从这一点 上看, NFC与手机的结合, 并不是将 NFC技术集成到手机上那样简单, 而 是一个较为复杂的过程, 也需要经历一个长期配合以达到最佳效果的过 程。

目前, 在国内商用的 NFC釆用的是 13.56MHz的谐振频率, 手机通过 用户识别模块 (UIM , User Identity Model ) 卡或客户识别模块 (SIM , Subscriber Identity Module )卡增加两个触点作为 NFC接入点, 手机外置线 圈作为 NFC的天线线圈。 由于 13.56MHz频率较低, 作为耦合天线线圈的 面积需要相对较大, 通常是把 NFC天线线圈放在电池的后面, 例如可以粘 贴在手机后壳上, NFC天线线圈的面积不大于手机后壳的面积。 这样布局 造成的缺点是, NFC通讯磁场在遇到电池金属外壳时, 会在电池金属外壳 表面产生电流涡流, 涡流会产生和 NFC磁场方向相反的磁场, 会部分 4氏消 通过线圈的磁通量, 从而使 NFC刷卡效果变差。 为了解决这个问题, 目前 很多手机厂商的通用做法是: 在 NFC天线线圈和电池之间增加一层面积和 NFC天线线圈面积一样的铁氧体或者高磁导材料 , 用于隔离电池金属外壳 和 NFC天线线圈, 参见图 1所示, 其中, 手机后壳 1005为手机 1001的后 壳, NFC天线线圈 1004可以粘贴在手机后壳 1005内部, 在 NFC天线线圈 1004与电池 1002之间放置了一层铁氧体 1003,以减少 NFC天线线圈 1004 受电池 1002的干扰。 但这样会使成本相对增高, 且制作较为复杂。 发明内容

本实用新型实施例提供一种终端, 用于更好地实现 NFC 技术, 增加 NFC天线的耦合感应强度, 提高刷卡的性能。

一种终端, 包括: 用于在外部磁场作用下产生感应电流, 并将感应电 流进行传输的 NFC天线, 用于集成 NFC功能以接收感应电流的识别模块, 用于固定 NFC天线的前壳, 及后壳;

所述 NFC天线位于所述前壳上, 所述 NFC天线与所述识别模块相连; 所述前壳为远离电池的外壳, 所述后壳为靠近电池的外壳。

本实用新型实施例通过将 NFC 天线固定在前壳上, 有效增大了 NFC 天线的绕成面积, 从而增大了该 NFC天线接收的磁通量, 使接收的信号增 强。 同时, 选择将 NFC天线绕制在前壳上, 减少 NFC天线受电池的干扰, 有效增加了磁场的强度, 使刷卡距离增大, 更便于使用。 附图说明

图 1为现有技术中 NFC天线线圈的放置示意图;

图 2为本实用新型实施例中终端的主要结构图; 图 3为本实用新型实施例中 NFC天线的绕制示意图;

图 4为本实用新型实施例中终端的详细结构图。 具体实施方式

本实用新型实施例中的终端包括: 用于在外部磁场作用下产生感应电 流,并将感应电流进行传输的 NFC天线,用于集成 NFC功能以接收感应电 流的识别模块, 用于固定 NFC天线的前壳, 及后壳; 其中, NFC天线位于 前壳上, NFC天线与识别模块相连; 前壳为远离电池的外壳, 后壳为靠近 电池的外壳。 本实用新型中, 通过将 NFC天线固定在前壳上, 有效增大了 NFC天线的绕成面积, 从而增大了该 NFC天线接收的磁通量, 使接收的信 号增强。 同时, 选择将 NFC天线绕制在前壳上, 减少了 NFC天线受电池的 干扰, 有效增加了磁场的强度, 使刷卡距离增大, 更便于使用。

参见图 2, 本实用新型实施例中的终端包括 NFC天线 1101 , 识别模块 1102、前壳 1103及后壳 1104。本文中的终端可以是手机。 当终端是手机时, 该手机除包括图 2所示的部件外, 还包括如手机电池、 手机芯片等手机必 备装置。

NFC天线 1101 , 用于在外部磁场作用下产生感应电流, 并将感应电流 进行传输。 本实用新型实施例中, NFC天线 1101位于前壳 1103上, 其中, 可以绕制在前壳 1103上, 也可以作为线圈放置在前壳 1103内部。 具体的, 当终端是手机时, 前壳 1103为手机前壳。 NFC天线 1101可以釆用金属导 体材料制作, 较佳的, 可以釆用电阻率较低的金属导体材料制作, 例如铜、 银、 铝、 金等。 在现有技术中, NFC天线线圈是柔性电路板(FPC )线圈, 如此制作的 NFC天线线圈, 将天线线圈制作在柔性电路板上, 因电路板上 元器件较多, 布线较为复杂, 使整个柔性电路板寄生电容增大, 而寄生电 容是引起干扰的重要原因。 而如本实用新型实施例中的制作方法制作的 NFC天线 1101 , 因为是釆用低阻金属材料制作, 且将其作为线圈放置或绕 制在前壳 1103上, 而并未放置在电路板上, 因此其寄生电容相对大大减小 了, 从而减小了干扰。 并且, 当选择在前壳 1103上绕制 NFC天线 1101时, 可以将 NFC天线 1101绕制为等速螺旋线, 以减小干扰, 也可以相应增加 NFC天线 1101的匝数, 以使磁场强度增加, 从而增加 NFC天线 1101耦合 感应的效果。 在刷卡时, 销售点 (POS , Point of sales )机发出磁力线, 形 成磁场, NFC天线 1101受到该外部磁场感应后, 在该外部磁场中切割磁力 线, 产生感应电流, 存储所产生的感应电流的能量, 并将产生的感应电流 传输给识别模块 1102上放置的识别卡中, 即将存储的感应电流的能量送入 了识别卡中,使得刷卡成功。在本实用新型实 施例中,选择将 NFC天线 1101 绕制在前壳 1103内部边缘。 如图 3所示, NFC天线 1101最外圈和最里圈 的各一个线头引出, 作为两个天线馈点, 该两个天线馈点延伸到识别模块 1102中, 并与识别模块 1102上放置的识别卡相连, 连接的方式可以是压接 或金属弹片相连接等方式。 同时, 天线馈点的位置最好不要选择在识别卡 的边缘, 以防止衍生出静电, 例如, 可以选择在识别卡的中部, 或识别卡 上其它不位于边缘的位置处。

识别模块 1102, 用于集成 NFC功能以接收感应电流。 当终端正常使用 时,识别模块 1102上会放置有识别卡,其中,识别卡可以插 识别模块 1102 中。识别模块 1102与 NFC天线 1101相连。识别模块 1102上放置的识别卡 中集成了 NFC功能, 以接收 NFC天线 1101传输的感应电流, 使得刷卡成 功。 较佳的, 所述识别模块 1102可以具体为 SIM卡卡座、 UIM卡卡座或 其它用户识别卡的卡座,所述识别卡可以是 SIM卡、 UIM卡等用户识别卡。

前壳 1103 , 用于固定 NFC天线 1101。 NFC天线 1101可以沿前壳 1103 的内部边缘绕制。 同时, 为了防止 NFC天线 1101在有金属干扰时会使磁 场强度减弱, 前壳 1103的边缘部分最好不选择金属材料制作, 也最好不要 镀金属层, 例如, 可以釆用塑料等材料制作。 为了使 NFC天线 1101 能更 好地感应 POS机发射的磁力线形成的磁场, NFC天线 1101的谐振频率和 POS机的发射频率需保持一致, 因此, 在前壳 1103上放置或绕制 NFC天 线 1101时,可以通过调节 NFC天线 1101的线长及匝数等来调节 NFC天线 1101的谐振频率, 例如 NFC天线 1101的线长越长, 则其谐振频率越小, NFC天线 1101的匝数越少, 则其谐振频率越小。 可以在获知 POS机的发 射频率的情况下, 通过具体计算确定 NFC天线 1101的线长及匝数。 同时, 在选择 NFC天线 1101的制作材料时,还可以通过事先确定的 NFC天线 1101 的谐振频率来选择 NFC天线 1101的线粗, NFC天线 1101的线粗越细, 则 其谐振频率越小。 当选择将 NFC天线 1101绕制在前壳 1103内部边缘时, 整个前壳 1103的面积就是 NFC天线 1101的绕成面积, 相对于现有技术中 将 NFC天线线圈放置在后壳 1104上, 导致 NFC天线线圈的绕成面积不大 于后壳 1104的面积, 本实用新型实施例明显增加了 NFC天线 1101的绕成 面积,保证了 NFC天线 1101的性能,使 NFC天线 1101可以接收更多的磁 力线, 产生更大的感应电流。 其中, 前壳 1103为终端中远离电池的一端的 外壳。

后壳 1104, 用于与前壳 1103 —起构成终端的外壳。 其中, 后壳 1104 为终端中靠近电池的一端的外壳。

参见图 4, 本实用新型终端还包括定位模块 1105及匹配模块 1106。 定位模块 1105, 用于控制 NFC天线 1101的线间距。 定位模块 1105具 体可以是定位柱。 例如, NFC天线 1101是一个线圈, 由数条天线构成, 每 相邻两条天线之间可以放置一个定位柱, 定位柱的大小均是一致, 用以控 制 NFC天线 1101的线间距,使 NFC天线 1101中每相邻两条天线之间的线 间距均相等, 以防止由于线间距不等而产生干扰。

匹配模块 1106, 用于调节 NFC天线 1101的谐振频率。 匹配模块 1106 具体可以位于天线馈点与识别模块 1102之间, 当 NFC天线 1101的谐振频 率与 POS机的发射频率不一致时,对 NFC天线 1101的谐振频率进行调节, 使其尽量与 POS机的发射频率相一致。 本实用新型实施例中的终端包括用于在外部磁 场作用下产生感应电 流, 并将感应电流进行传输的 NFC天线 1101 , 用于集成 NFC功能以接收 感应电流的识别模块 1102, 用于固定 NFC天线的前壳 1103, 及后壳 1104; 所述 NFC天线 1101位于所述前壳 1103上, 所述 NFC天线 1101与所述识 别模块 1102相连; 所述前壳 1103为远离电池的外壳, 所述后壳 1104为靠 近电池的外壳。选择将 NFC天线 1101绕制或放置在前壳 1103上,减少 NFC 天线 1101受电池的干扰, 有效增加了磁场的强度, 使刷卡距离增大, 更便 于使用。 当选择将 NFC天线 1101绕制在前壳 1103上时, 以前壳 1103的面 积作为 NFC天线 1101的绕成面积,有效增大了 NFC天线 1101的绕成面积, 从而增大了 NFC天线 1101接收的磁通量,使 NFC天线 1101可以产生更大 的感应电流, 相当于使接收的信号增强。 在距离相同的情况下, 釆用本实 用新型的技术方案, 可以提高刷卡的性能; 在刷卡的性能相同的情况下, 釆用本实用新型的技术方案, 可以增大刷卡的距离。 并且, 本实用新型实 施例中 NFC天线 1101釆用低阻金属材料制作, 材料成本低廉, 且可以直 接将其绕制或放置在前壳 1103上, 使 NFC天线 1101的寄生电容减小, 降 低了干扰。 且可以通过调节 NFC天线 1101 的线长、 匝数、 线粗等参数来 调节 NFC天线 1101的谐振频率, 使其与 POS的发射频率保持一致。

显然, 本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种 改动和变型而不 脱离本实用新型的精神和范围。 这样, 倘若本实用新型的这些修改和变型 属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围 之内, 则本实用新型也意图 包含这些改动和变型在内。