本发明专利技术提供一种近场天线装置及其设备，包括金属板和非平衡天线部件，所述金属板上设有断开结构，所述非平衡天线部件设置于断开结构的正上方，所述非平衡天线部件包括介质基材层和贴附于介质基材层上的非平衡天线走线，所述非平衡天线走线至少有一边与断开结构正交耦合，所述非平衡天线走线一端连接近场天线模块，另一端接地。该方案摒弃了传统供电线圈加铁氧体的实现方式，不同于现有技术中使用漩涡状线圈导体对金属缝隙正交耦合的方式。本发明专利技术采用非平衡式的天线对缝隙耦合，该类型的非平衡天线没有特定的形状要求，灵活度较大。本发明专利技术利用金属后盖辐射磁场，无需采用铁氧体加线圈的设计，成本更低，且利用金属后盖缝隙进行耦合，结构利用率高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及近场无线通讯领域，更具体地，涉及近场天线装置及其设备。
技术介绍
近年来，随着消费电子产品的高速发展，特别是智能手机终端、平板电脑及平板电脑等通讯终端的迅猛增长，具有全金属的结构，超薄的外形、良好的触感以及优秀用户体验的产品成为消费电子占领行业龙头的必备条件。传统的塑胶外壳已经成为廉价产品的代表，追逐更高利润的全金属外壳产品设计已经成为所有终端公司的诉求。然而全金属设计引入给天线设计带来了前所未有的挑战。特别是对于近场天线，在全金属环境中容易受到屏蔽而影响辐射质量，目前的许多相关技术采用铁氧体加线圈的设计，采用漩涡状线圈导体对金属缝隙正交耦合的方式，该种传统漩涡状线圈要求终端必须为其预留贴装空间，且在线圈组装时必须要贴附铁氧体等磁性材料，就必然会增加人力工时，且降低产品良率和增加成本，同时，产品工序的增加，很可能导致近场通讯天线发生频偏，给产品的性能一致性带来风险。故提供一种有效控制成本和占用空间，又达到较好的辐射效率，并具有更大的设计灵活度的天线尤为重要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种全金属通讯终端上设计灵活度高的近场天线装置及其设备。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种近场天线装置，包括金属板和非平衡天线部件，所述金属板上设有断开结构，所述非平衡天线部件设置于断开结构的正上方，所述非平衡天线部件包括介质基材层和贴附于介质基材层上的非平衡天线走线，所述非平衡天线走线至少有一边与断开结构正交耦合，所述非平衡天线走线一端连接近场天线模块，另一端接地。本专利技术的解决了通讯终端全金属环境下近场天线辐射屏蔽的问题。采用金属后盖开缝的方式，配合非平衡的近场天线形式。利用非平衡近场天线对金属缝隙进行耦合，使得金属后盖开缝处两侧形成电势差，在金属后盖上得到涡电流，以实现通讯终端的近场通讯能力。本专利技术所述的近场天线包括NFC通讯天线。优选的，所述非平衡天线走线为蛇形多折弯形状。优选的，所述非平衡天线走线为“C”型半圆环形状。优选的，所述非平衡天线走线为“匚”字型结构。优选的，所述断开结构为缝隙或者孔缝组合结构。优选的，所述断开结构为全通或者半封闭式结构。优选的，所述近场天线模块包括依次连接的高Q值电感、匹配电路、巴伦电路、滤波器电路和近场通讯芯片，其中高Q值电感的一端连接非平衡天线走线。一种包括上述所述的近场天线装置的设备，其特征在于：该设备为智能手持终端或笔记本电脑。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术提供一种近场天线装置及其设备，摒弃了传统供电线圈加铁氧体的实现方式，不同于现有技术中使用漩涡状线圈导体对金属缝隙正交耦合的方式。本专利技术采用非平衡式的天线对缝隙耦合，该类型的非平衡天线没有特定的形状要求，灵活度较大。本专利技术利用金属后盖辐射磁场，无需采用铁氧体加线圈的设计，良品率高，成本更低，具有很好的性能一致性，且利用金属后盖缝隙进行耦合，结构利用率高。附图说明图1为本专利技术实施例1近场天线装置立体分解图。图2为本专利技术实施例1近场天线装置电流走向示意图。图3为本专利技术实施例1近场天线装置的电路连接示意图。图4为本专利技术实施例1近场天线模块电气连接示意图。图5为本专利技术实施例2近场天线装置电流走向示意图。图6为本专利技术实施例2近场天线装置的电路连接示意图。图7为本专利技术实施例3近场天线装置电流走向示意图。图8为本专利技术实施例3近场天线装置的电路连接示意图。图9为本专利技术实施例4近场天线装置应用设备结构示意图。图10为本专利技术实施例4近场天线装置在Forum标准的最小场强测试结果。图11为本专利技术实施例4近场天线装置在Forum标准的负载调制度测试结果。图12为本专利技术实施例4近场天线装置在EMVCo标准的负载调制度测试结果。图13为本专利技术实施例5近场天线装置应用设备结构示意图。图14为本专利技术实施例6近场天线装置常见的金属板断开结构示意图。图15为本专利技术实施例7近场天线装置常见的金属板断开结构示意图。图16为本专利技术实施例8近场天线装置常见的金属板断开结构示意图。图17为本专利技术实施例9近场天线装置常见的金属板断开结构示意图。图18为本专利技术实施例10近场天线装置常见的金属板断开结构示意图。图19为本专利技术实施例11近场天线装置常见的金属板断开结构示意图。其中：1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H为八种不同断开结构的金属板；1A1、1B1、1C1 、1D1、1E1、1F1、1G1、1H1为八种不同金属板上的不同断开结构中的缝隙结构；1C2、1D2、1E2为三种不同断开结构中的圆孔结构；1F2、1G2、1H2为三种不同断开结构中的菱形结构；2为非平衡天线部件；21为非平衡天线走线类型一；22为非平衡天线走线类型二；23为非平衡天线走线类型三；24为介质基材层；21i、22i、23i为三种类型的非平衡天线走线内部的电流走向3为金属板上的电流走向；4为近场天线模块；SP为手持终端；NB为笔记本电脑；L0为近场天线模块中用于低通滤波器的电感；C0为近场天线模块中用于低通滤波器的电容；L1为近场天线模块中用于隔离高频信号的高Q值电感；Cs为近场天线模块中用于天线匹配调试的串联电容；Cp为近场天线模块中用于天线匹配调试的并联电容；C1 为主板地层辐射体中用于隔离低频信号的电容；B 为用于平衡-非平衡转换的巴伦器件。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本专利技术进行进一步详细描述。实施例1如图1所示，一种近场天线装置，包括金属板1A和非平衡天线部件2，所述金属板上设置有半封闭式缝隙1A1，所述非平衡天线部件设置于半封闭式缝隙1A1的正上方，非平衡天线部件2包括介质基材层24和贴附于介质基材层上的非平衡天线走线21，该非平衡天线走线为蛇形多折弯形状。该蛇形多折弯形状的非平衡天线走线多处折弯后与半封闭式缝隙正交耦合。如图3所示，该蛇形多折弯形状的非平衡天线走线一端连接近场天线模块4，另一端接地。如图2所示，蛇形多折弯形状的非平衡天线走线21与金属板1A的半封闭式缝隙1A1形成正交，其中非平衡天线走线21上的近场信号的电流21i与开口缝隙正交耦合，在缝隙两侧形成电势差，使得在金属板上形成涡旋电流3，涡旋电流3的存在使金属板1A具备了近场通讯能力。如图4所示，非平衡天线走线的一端作为馈入点连接近场天线模块4。馈入点连接一高Q值电感L1的一端，高Q值电感L1的另一端依次连接有匹配电路、巴伦电路、滤波器电路和近场通讯芯片。所述匹配电路包括并联电容Cp和串联电容Cs，巴伦电路包括巴伦器件B，所述滤波器电路为差分的LC低通滤波器，近场信号电流进入模块匹配电路之前先经过高Q值的电感L1，高Q值的电感L1用于隔离非平衡天线走线上可能存在的高频信号进入到近场模块4，并且高Q值的电感L1还有利于改善天线Q值。高Q值的电感L1串联接入用于调试匹配的并联电容Cp，再串联接入用于调试匹配的串联电容Cs，串联电容Cs接入到巴伦器件B中的其中一个端口，与其相邻的低阻抗端口接地。巴伦器件的剩余端口接入到差分的LC低通滤波器，完成非平衡-平衡的转换，其中低差分的LC低通滤波器包括电感L0和电容C0,两颗电感L0连接到RFID芯片的Tx端。实施例2如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：非平衡天线走本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种近场天线装置，其特征在于：包括金属板和非平衡天线部件，所述金属板上设有断开结构，所述非平衡天线部件设置于断开结构的正上方，所述非平衡天线部件包括介质基材层和贴附于介质基材层上的非平衡天线走线，所述非平衡天线走线至少有一边与断开结构正交耦合，所述非平衡天线走线一端连接近场天线模块，另一端接地。
【技术特征摘要】
1.一种近场天线装置，其特征在于：包括金属板和非平衡天线部件，所述金属板上设有断开结构，所述非平衡天线部件设置于断开结构的正上方，所述非平衡天线部件包括介质基材层和贴附于介质基材层上的非平衡天线走线，所述非平衡天线走线至少有一边与断开结构正交耦合，所述非平衡天线走线一端连接近场天线模块，另一端接地。2.根据权利要求1所述的近场天线装置，其特征在于：所述非平衡天线走线为蛇形多折弯形状。3.根据权利要求1所述的近场天线装置，其特征在于：所述非平衡天线走线为“C”型半圆环形状。4.根据权利要求1所述的近场天线...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚斯乐，俞斌，
申请(专利权)人：惠州硕贝德无线科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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