无线通信装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种无线通信装置，包括金属壳体以及与所述金属壳体层叠设置并位于所述无线通信装置内侧的线圈天线，所述金属壳体上设有开孔，其特征在于，所述开孔与所述金属壳体的外沿不连通，所述开孔的宽度方向上连接有供所述金属壳体中产生的涡流在所述宽度方向上通过所述开孔的电容，所述电容与所述金属壳体的寄生电感形成谐振电路，所述线圈天线与所述金属壳体电感耦合。

【技术实现步骤摘要】
无线通信装置
本技术涉及无线通信装置，尤其涉及近距离无线通信系统中使用的无线通信装置。
技术介绍
射频识别(RadioFrequencyIdentification：RFID，下文简称为RFID)技术是一种无接触自动识别技术，它利用电磁波实现物品的自动识别。RFID作为费用系统、物品管理系统己得到普及。在RFID系统中，以非接触方式来使读写器和RFID标签进行无线通信，在这些器件之间收发高频信号。读写器和RFID标签分别包括：用于处理高频信号的无线IC(IntegratedCircuit：集成电路)芯片及用于发送和接收高频信号的天线元件。若例如是利用13.56MHz频带的HF频带RFID系统，则使用线圈天线来作为天线。并且，读写器侧的线圈天线与RFID标签侧的线圈天线经由感应磁场进行耦合。这种RFID系统近年来也搭载在移动电话以及智能手机等中。即近场通信(NFC：NearFieldCommunication)系统。近场通信又称为近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行接触式点对点数据传输交换数据。由于近场通信具有天然的安全性，因此，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。在传统的NFC天线应用中，通常将NFC天线辐射体、即柔性电路板设置在电池上方，同时为了减少电池对于NFC天线的负面影响，需要在柔性电路板与电池中间设置铁氧体等导磁体。而且，为了防止天线信号被金属壳体屏蔽，需要在金属壳体上设置开口。如图1所示，线圈天线2通电后会与金属壳体1的开口101产生电磁耦合，因此在金属壳体1的开口101中感应出与流过线圈天线2的电流方向(虚线箭头)相反方向(实线箭头)的电流。沿着开口101的边缘流过的电流由于边缘效应而经由狭缝102的边缘沿着金属壳体1流动。因此，在俯视状态下，沿着金属壳体1的周围流动的电流的方向与在线圈天线2中流动的电流的方向相同。因此，由金属壳体1产生的磁场方向与由线圈天线2产生的磁场方向相同。而且，由于金属壳体1的面积比线圈天线2大，因此能利用在金属壳体1中流过的电流产生向大范围扩展的磁场，通信距离得以扩大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题然而，在上述结构中，由于狭缝102设置成与金属壳体1的外边缘连通，因此金属壳体1的结构较为脆弱，在外力作用下容易产生形变。针对这一问题，提出了一种天线结构。如图2所示，在金属壳体1上开设有不与该金属壳体1的外边缘连通的开孔103。线圈天线2设置成在俯视状态下覆盖该开孔103的一侧(图中为下侧)。此时，线圈天线2的电流方向(粗箭头)与金属壳体1中的涡流方向(细箭头)如图中所示。具体而言，如图2所示，由于电磁感应以及边缘效应的作用，在金属壳体1中形成有两个涡流12、13。涡流12、13的电流方向如图2所示，涡流12为顺时针方向，涡流13为逆时针方向，两者的感应电动势极性相反。由此，磁场能从开孔103上被线圈天线2覆盖的部分进入，并从开孔103上未被线圈天线2覆盖的部分穿出，以便形成环路，从而进行信号传输。然而，该结构中，如图2所示，涡流13靠近线圈天线2、即内圈部分的涡流方向与线圈天线2的电流方向相反以及外圈部分的涡流方向相反，因此该内圈部分的涡流会对信号产生削弱作用。本技术为解决上述问题而完成，其目的在于降低上述内圈涡流对信号的削弱作用，进一步提高天线性能。解决技术问题所采用的技术方案本技术的无线通信装置包括金属壳体以及与所述金属壳体层叠设置并位于所述无线通信装置内侧的线圈天线，所述金属壳体上设有开孔，其特征在于，所述开孔与所述金属壳体的外沿不连通，所述开孔的宽度方向上连接有供所述金属壳体中产生的涡流在所述宽度方向上通过所述开孔的电容，所述电容与所述金属壳体的寄生电感形成谐振电路，所述线圈天线与所述金属壳体电感耦合。优选为，所述开孔上设置有窄幅部，所述电容由所述窄幅部的寄生电容构成。优选为，所述窄幅部具有弯折的形状。优选为，所述电容为外接电容，且设置于所述金属壳体内侧，所述电容的两极分别连接到所述开孔的宽度方向的两侧。优选为，所述无线通信装置的内部设有电路基板，所述电容设置于所述电路基板上，所述电容的两端通过导体部分别连接到所述开孔的宽度方向的两侧。优选为，所述无线通信装置的内部设有增益线圈，所述增益线圈的两端分别通过导体部连接到所述开孔的宽度方向的两侧，所述电容由所述增益线圈与所述金属壳体之间的寄生电容以及所述增益线圈自身的寄生电容构成。优选为，所述无线通信装置的内部设有增益金属板，所述增益金属板上设有与该增益金属板的外边缘连通的开口，所述增益金属板在所述开口的两侧通过导体部连接到所述开孔的宽度方向的两侧，所述电容由所述增益线圈与所述金属壳体之间的寄生电容构成。优选为，还包括巴伦电路，所述巴伦电路的两个不平衡侧端子分别与所述电容的两端电连接。优选为，所述巴伦电路的两个不平衡侧端子的其中一方接地。优选为，所述巴伦电路的两个不平衡侧端子的其中一方经由滤波电容接地。优选为，所述巴伦电容包括调谐电容。优选为，所述谐振电路的谐振频率与所述线圈天线的谐振频率一致。优选为，所述线圈天线为O型，在俯视状态下，所述线圈天线仅覆盖所述开孔的长度方向上的一侧。优选为，所述线圈天线由彼此电连接的第一线圈和第二线圈构成，所述第一线圈覆盖所述开孔的长度方向上的一侧，所述第二线圈覆盖所述开孔的长度方向上的另一侧。优选为，在俯视状态下，所述第一线圈与所述第二线圈的彼此靠近的两条边重叠。优选为，所述第一线圈与所述第二线圈串联连接。优选为，所述第一线圈与所述第二线圈并联连接。优选为，所述线圈天线为8字形，在俯视状态下覆盖所述开孔的长度方向上的一侧和另一侧，所述线圈天线在所述一侧和所述另一侧附近的电流绕行方向相反。技术效果根据本技术的无线通信装置，包括金属壳体以及与所述金属壳体层叠设置并位于所述无线通信装置内侧的线圈天线，所述金属壳体上设有不与该金属壳体的外边缘连通的开孔，所述开孔的宽度方向上连接有供所述金属壳体中产生的涡流在所述宽度方向上通过所述开孔的电容，所述电容与所述金属壳体的寄生电感形成谐振电路，所述线圈天线与所述金属壳体电感耦合，因此，能消除金属壳体上的内圈涡流(反向涡流)对天线信号的减益效果，并能利用谐振电路和电感耦合来加强线圈天线中的信号强度，提升了天线的性能。此外，由于窄幅部具有弯折的形状，因此能进一步提高窄幅部的寄生电容和寄生电感，从而有利于降低谐振频率，达到设计需求。此外，在采用外接电容的情况下，能容易地控制电容大小从而控制谐振频率。此外，在利用增益线圈形成电容的情况下，能容易地通过改变增益天线4的形状、尺寸等来调整谐振频率。而在利用增益金属板形成电容的情况下，由于金属板易于加工，因此能降低成本。此外，通过设置巴伦电路，能将金属壳体1直接用作天线的一部分，因此能进一步增强信号强度。此外，通过在巴伦电路中进一步设置调谐电容，能通过调整调谐电容来容易地调整谐振频率。此外，当线圈天线为8字形线圈，且在俯视状态下覆盖所述开孔的长度方向上的另一侧，所述线圈天线在所述一侧和所述另一侧附近的电流绕行方向相反时，线圈天线的绕行方向相反的两部分分别产生相反方向的磁场。与上述O型线圈相比，由于另一侧形成有绕行方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信装置，包括金属壳体以及与所述金属壳体层叠设置并位于所述无线通信装置内侧的线圈天线，所述金属壳体上设有开孔，其特征在于，所述开孔与所述金属壳体的外沿不连通，所述开孔的宽度方向上连接有供所述金属壳体中产生的涡流在所述宽度方向上通过所述开孔的电容，所述电容与所述金属壳体的寄生电感形成谐振电路，所述线圈天线与所述金属壳体电感耦合。

【技术特征摘要】
1.一种无线通信装置，包括金属壳体以及与所述金属壳体层叠设置并位于所述无线通信装置内侧的线圈天线，所述金属壳体上设有开孔，其特征在于，所述开孔与所述金属壳体的外沿不连通，所述开孔的宽度方向上连接有供所述金属壳体中产生的涡流在所述宽度方向上通过所述开孔的电容，所述电容与所述金属壳体的寄生电感形成谐振电路，所述线圈天线与所述金属壳体电感耦合。2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述开孔上设置有窄幅部，所述电容由所述窄幅部的寄生电容构成。3.如权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，所述窄幅部具有弯折的形状。4.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述电容为外接电容，且设置于所述金属壳体内侧，所述电容的两极分别连接到所述开孔的宽度方向的两侧。5.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置的内部设有电路基板，所述电容设置于所述电路基板上，所述电容的两端通过导体部分别连接到所述开孔的宽度方向的两侧。6.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置的内部设有增益线圈，所述增益线圈的两端分别通过导体部连接到所述开孔的宽度方向的两侧，所述电容由所述增益线圈与所述金属壳体之间的寄生电容以及所述增益线圈自身的寄生电容构成。7.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置的内部设有增益金属板，所述增益金属板上设有与该增益金属板的外边缘连通的开口，所述增益金属板在所述开口的两侧通过导体部连接到所述开孔的宽度方向的两侧，所述电容由所述增益线圈与所述金属壳体之间的寄生电容构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：智树芳，
申请(专利权)人：无锡村田电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32