一种多谐振超宽带NFC天线系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多谐振超宽带NFC天线系统，包括安装在手机中的PCB板，所述PCB板上形成有覆铜区和净空区，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和至少一通过匹配电路与所述NFC芯片连接的NFC天线；所述净空区上设置有至少一电容，所述电容两端分别连接到覆铜区，且所述电容两端与覆铜区连接之后在净空区上形成一开口朝向NFC天线的开口区。本发明专利技术通过PCB板上覆铜区的NFC芯片和NFC天线产生第一谐振，同时在覆铜区上激发感应电流，该感应电流经过覆铜区、净空区中的电容形成一电流回路，对应在电容与覆铜区连接线上产生与第一谐振叠加的第二谐振。本发明专利技术不但结构简单，易于实现；而且覆盖频带宽、提高了工作频率段的磁场强度和工作距离，极大地提高了基于金属后壳材质电子设备的NFC性能，给用户带来了更佳的体验。

【技术实现步骤摘要】
一种多谐振超宽带NFC天线系统
本专利技术属于近场通信
，具体涉及的是一种多谐振超宽带NFC天线系统。
技术介绍
NFC近场通信技术是由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，工作频率为13.56MHz，共可支持读写、卡模拟和P2P点对点三种工作模式。其中读写模式比如：带有NFC全功能手机可以读公交卡余额并对其充值；卡模拟模式比如：带有NFC全功能手机可以当作公交卡和银行卡使用；P2P点对点模式比如：两台带有NFC全功能手机可以迅速配对并传输文件。由于NFC技术能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，所以带有NFC全功能的手机可以用作机场登机验证、大厦门禁钥匙、交通一卡通、信用卡、支付卡等，因此给消费者的生活提供了极大便利。然而，目前市场中的各类公交卡或银行卡频率范围从13-16MHz不等，当带有NFC全功能的电子设备工作在读写模式而同各类卡进行交互时，偏离13.56MHz较远比如15.3MHz的公交卡，其与手机的工作距离将变短甚至不能被手机读写识别到，从而带来较差用户体验。为了解决上述问题，本申请提出了一种多谐振超宽带NFC天线设计方案，其将产生至少两个谐振，覆盖更宽频带，提高工作频率段磁场强度，可与不同频率卡片交互并具有更高工作距离，极大地提高了NFC性能，给用户带来更佳体验。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供一种覆盖频带宽、工作距离高的多谐振超宽带NFC天线系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种多谐振超宽带NFC天线系统，包括安装在手机中的PCB板，所述PCB板上形成有覆铜区和净空区，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和至少一与所述NFC芯片连接的NFC天线；所述净空区上设置有至少一电容，所述电容两端分别连接到覆铜区，且所述电容两端与覆铜区连接之后在净空区上形成一开口朝向NFC天线的开口区。优选地，所述净空区位于覆铜区外侧，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和一NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路与所述NFC天线连接，且NFC芯片、匹配电路及NFC天线形成第一谐振电流回路；所述净空区上设置有一电容，所述电容两端各通过一微带传输线连接到所述覆铜区，所述覆铜区、两微带传输线和电容形成第二谐振电流回路；其中，所述NFC天线位于所述开口区的开口延伸方向内，NFC芯片通过所述匹配电路可使NFC天线产生第一谐振，且NFC天线在PCB板覆铜区上激发感应电流，该感应电流流经微带传输线和电容，通过调节电容可使两微带传输线产生与第一谐振叠加的第二谐振。优选地，所述净空区位于覆铜区外侧，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和两串联的NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路与所述两串联NFC天线连接，且NFC芯片、匹配电路及两NFC天线形成第一谐振电流回路；所述净空区上设置有一电容，所述电容两端各通过一微带传输线连接到所述覆铜区，所述覆铜区、两微带传输线和电容形成第二谐振电流回路；其中，所述两NFC天线均位于所述开口区的开口延伸方向内，NFC芯片通过所述匹配电路可使两NFC天线产生第一谐振，且NFC天线在PCB板覆铜区上激发感应电流，该感应电流流经微带传输线和电容，通过调节电容可使两微带传输线产生与第一谐振叠加的第二谐振。优选地，所述净空区位于覆铜区外侧，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和一NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路与所述NFC天线连接，且NFC芯片、匹配电路及NFC天线形成第一谐振电流回路；所述净空区上设置有一第一电容，所述第一电容两端各通过一第一微带传输线连接到所述覆铜区，所述覆铜区、两第一微带传输线和第一电容形成第二谐振电流回路；所述净空区上设置有一第二电容，所述第二电容两端各通过一第二微带传输线连接到所述覆铜区，所述覆铜区、两第二微带传输线和第二电容形成第三谐振电流回路；其中，所述第二谐振电流回路位于第三谐振电流回路内，且所述NFC天线位于所述第二谐振电流回路对应的开口区的开口延伸方向内，NFC芯片通过所述匹配电路可使NFC天线产生第一谐振，且NFC天线在PCB板覆铜区上激发感应电流，所述感应电流流经两第一微带传输线和第一电容，通过调节第一电容可使两第一微带传输线产生第二谐振；所述感应电流流经两第二微带传输线和第二电容，通过调节第二电容可使两第二微带传输线产生第三谐振；所述第一谐振、第二谐振、第三谐振叠加。优选地，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和一NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路与所述NFC天线连接，且NFC芯片、匹配电路及NFC天线形成第一谐振电流回路；所述净空区设置于覆铜区内，且净空区上形成有一朝向覆铜区侧边的开口，该开口内设置有一电容，所述电容两端各通过一微带传输线连接到开口两侧的覆铜区，所述覆铜区、两微带传输线和电容形成第二谐振电流回路；其中，所述NFC天线部分位于所述净空区内，NFC芯片通过所述匹配电路可使NFC天线产生第一谐振，且NFC天线在PCB板覆铜区上激发感应电流，所述感应电流流经微带传输线和电容，通过调节电容可使两微带传输线产生与第一谐振叠加的第二谐振。优选地，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和一NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路与所述NFC天线连接，且NFC芯片、匹配电路及NFC天线形成第一谐振电流回路；所述净空区设置于覆铜区内，且所述净空区上设置有一延伸到覆铜区外侧的缝隙，所述缝隙内设置有一两端分别与缝隙两侧覆铜区连接的电容，所述覆铜区和电容形成第二谐振电流回路；其中，所述NFC天线部分位于所述净空区内，NFC芯片通过所述匹配电路可使NFC天线产生第一谐振，且NFC天线在PCB板覆铜区上激发感应电流，所述感应电流流经电容，通过调节电容可产生与第一谐振叠加的第二谐振。优选地，所述NFC天线包括一磁体及缠绕在所述磁体上的线圈，所述线圈与所述NFC芯片连接。优选地，所述线圈包括螺旋式线圈、“Z”字形线圈、”8”字形线圈、“O”字形线圈、矩形线圈或不规则绕线方式线圈。优选地，所述NFC天线包括一磁体、位于磁体上方的第一电介质层和位于磁体正下方的第二电介质层；所述第一电介质层的上表面设置有第一线圈，所述磁体上绕置有第二线圈，所述第二电介质层底部设置有第一过孔电极和第二过孔电极，所述第二线圈一端与第一过孔电极连接，另一端与第一线圈一端连接，而第一线圈的另一端与第二过孔电极连接。优选地，所述NFC天线包括一磁体和位于磁体正下方的电介质层；所述磁体由第一磁性层、第二磁性层、第三磁性层、第四磁性层、第五磁性层及第六磁性层由上向下叠加组成，所述电介质层底部设置有第一过孔电极和第二过孔电极；所述第一磁性层与第六磁性层上绕置有第一线圈，所述第二磁性层上表面设置第二线圈，第三磁性层上表面设置第三线圈，第四磁性层上表面设置第四线圈，第五磁性层上表面设置第五线圈；所述第五线圈一端与第一过孔电极连接，另一端与第四线圈一端连接，所述第四线圈另一端与第三线圈一端连接，所述第三线圈另一端与第二线圈一端连接，第二线圈另一端与位于第一磁性层上表面的第一线圈一端连接，且第一线圈依次经过第二线圈内部、第六磁性层底部、第三线圈内部、第一磁性层上表面、第三线圈内部、第六磁性层底部、第四线圈内部、第一磁性层上表面、第四线圈内部、第六磁性层底部、第五线圈内部、第一磁性层上表面、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多谐振超宽带NFC天线系统，包括安装在手机中的PCB板，其特征在于，所述PCB板上形成有覆铜区和净空区，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和至少一与所述NFC芯片连接的NFC天线；所述净空区上设置有至少一电容，所述电容两端分别连接到覆铜区，且所述电容两端与覆铜区连接之后在净空区上形成一开口朝向NFC天线的开口区。

【技术特征摘要】
1.一种多谐振超宽带NFC天线系统，包括安装在手机中的PCB板，其特征在于，所述PCB板上形成有覆铜区和净空区，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和至少一与所述NFC芯片连接的NFC天线；所述净空区上设置有至少一电容，所述电容两端分别连接到覆铜区，且所述电容两端与覆铜区连接之后在净空区上形成一开口朝向NFC天线的开口区。2.如权利要求1所述的多谐振超宽带NFC天线系统，其特征在于，所述净空区位于覆铜区外侧，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和一NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路与所述NFC天线连接，且NFC芯片、匹配电路及NFC天线形成第一谐振电流回路；所述净空区上设置有一电容，所述电容两端各通过一微带传输线连接到所述覆铜区，所述覆铜区、两微带传输线和电容形成第二谐振电流回路；其中，所述NFC天线位于所述开口区的开口延伸方向内，NFC芯片通过所述匹配电路可使NFC天线产生第一谐振，且NFC天线在PCB板覆铜区上激发感应电流，该感应电流流经微带传输线和电容，通过调节电容可使两微带传输线产生与第一谐振叠加的第二谐振。3.如权利要求1所述的多谐振超宽带NFC天线系统，其特征在于，所述净空区位于覆铜区外侧，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和两串联的NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路与所述两串联NFC天线连接，且NFC芯片、匹配电路及两NFC天线形成第一谐振电流回路；所述净空区上设置有一电容，所述电容两端各通过一微带传输线连接到所述覆铜区，所述覆铜区、两微带传输线和电容形成第二谐振电流回路；其中，所述两NFC天线均位于所述开口区的开口延伸方向内，NFC芯片通过所述匹配电路可使两NFC天线产生第一谐振，且NFC天线在PCB板覆铜区上激发感应电流，该感应电流流经微带传输线和电容，通过调节电容可使两微带传输线产生与第一谐振叠加的第二谐振。4.如权利要求1所述的多谐振超宽带NFC天线系统，其特征在于，所述净空区位于覆铜区外侧，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和一NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路与所述NFC天线连接，且NFC芯片、匹配电路及NFC天线形成第一谐振电流回路；所述净空区上设置有一第一电容，所述第一电容两端各通过一第一微带传输线连接到所述覆铜区，所述覆铜区、两第一微带传输线和第一电容形成第二谐振电流回路；所述净空区上设置有一第二电容，所述第二电容两端各通过一第二微带传输线连接到所述覆铜区，所述覆铜区、两第二微带传输线和第二电容形成第三谐振电流回路；其中，所述第二谐振电流回路位于第三谐振电流回路内，且所述NFC天线位于所述第二谐振电流回路对应的开口区的开口延伸方向内，NFC芯片通过所述匹配电路可使NFC天线产生第一谐振，且NFC天线在PCB板覆铜区上激发感应电流，所述感应电流流经两第一微带传输线和第一电容，通过调节第一电容可使两第一微带传输线产生第二谐振；所述感应电流流经两第二微带传输线和第二电容，通过调节第二电容可使两第二微带传输线产生第三谐振；所述第一谐振、第二谐振、第三谐振叠加。5.如权利要求1所述的多谐振超宽带NFC天线系统，其特征在于，所述覆铜区上设置有一NFC芯片和一NFC天线，所述NFC芯片通过一匹配电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵安平，艾付强，
申请(专利权)人：深圳市信维通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44