一种近场通信装置及手机的制作方法

1.本实用新型涉及近场通信技术领域，具体涉及一种近场通信装置及手机。


背景技术：

2.近场通信是由非接触式射频识别及互连互通技术整合演变而来的，并通过移动终端(例如：手机)实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。
3.而在现有技术中，大部分移动终端中的近场通信装置大都采用线圈作为近场通信天线使用，而由于线圈绕制的圈数较多绕制范围较大而占用到移动终端的硬件布局空间，使其移动终端的生产成本增加。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种近场通信装置及手机，以解决近场通信装置中近场通信天线占用移动终端的布局空间使其移动终端的生产成本增加的问题。
5.根据第一方面，本实用新型提供的一种近场通信装置，所述近场通信装置适用于移动终端，包括：所述近场通信装置包括：单端天线、天线匹配单元及近场通信芯片；所述天线匹配单元分别与所述单端天线、所述近场通信芯片连接，所述单端天线包括柔性电路板和铁氧体，所述柔性电路板与所述铁氧体贴合，所述铁氧体的面积大于或等于所述柔性电路板的面积，所述柔性电路板包括至少一个馈电点和至少一个接地点，所述馈电点连接所述天线匹配单元。
6.可选的，铁氧体的宽度大于柔性电路板的宽度。
7.可选的，铁氧体的宽度大于3mm。
8.可选的，柔性电路板的宽度大于2mm。
9.可选的，柔性电路板和铁氧体的形状为l形或u形。
10.可选的，天线匹配单元，包括：滤波电路，所述滤波电路分别与所述接收电路、所述匹配电路及所述近场通信芯片连接，所述滤波电路用于接收由近场通信芯片产生的第一射频信号，对所述第一射频信号进行滤波生成第二射频信号，将所述第二射频信号发送至所述匹配电路；接收电路，所述接收电路分别与所述滤波电路、所述匹配电路及所述近场通信芯片连接，所述接收电路用于接收所述近场通信信号，将所述近场通信信号发送至所述近场通信芯片；匹配电路，所述匹配电路分别与所述滤波电路、接收电路及所述单端天线连接，所述匹配电路用于接收由所述滤波电路发送的第二射频信号，对所述第二射频信号进行阻抗匹配生成第三射频信号，将所述第三射频信号发送至所述单端天线。
11.可选的，滤波电路包括：第一电感、第二电感和第一电容，所述第一电感和第二电感的第一端均与所述近场通信芯片的控制端连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第一电容的第二端连接，所述第一电容的第二端还分别与所述接收电路的第一端及所述匹配电路的第一端连接。
12.可选的，接收电路包括：第二电容和第一电阻，所述第二电容的第一端分别与所述
第一电容的第二端、所述第二电感的第二端及所述匹配电路的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述近场通信芯片的控制端连接。
13.可选的，匹配电路包括：第三电容、第四电容、第五电容及第六电容，所述第三电容和第四电容的第一端均与所述接收电路第一端和所述滤波电路的第一端连接，所述第三电容和第四电容的第二端与所述第五电容的第一端、第六电容的第一端及所述单端天线连接，所述第五电容的第二端和第六电容的第二端接地。
14.根据第一方面，本实用新型提供的一种手机，包括：壳体，所述壳体内设置有中框，所述中框内设置有主板，所述主板上设置有支架，所述支架上粘贴有第一方面所实施的所述的近场通信装置。
15.本实用新型提供的近场通信装置，通过将近场通信线圈替换为单端天线，利用柔性电路板和铁氧体，将其柔性电路板与所述铁氧体贴合，并设置铁氧体的面积大于或等于柔性电路板的面积，从而减少近场通信装置占用移动终端的硬件布局空间，进而减少移动终端的生产成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为现有技术中近场通信装置中近场通信天线的示意图；
18.图2为本实用新型实施例提供的一种近场通信装置的结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例中提供的可选的一种近场通信装置中近场通信天线的结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例中提供的可选的一种近场通信装置中近场通信天线的结构示意图；
21.图5为本实用新型实施例提供的一种近场通信装置中天线匹配单元的电路图；
22.图6为本实用新型实施例提供的一种手机的结构框图；
23.附图标记
24.1－线圈；10－单端天线；20－天线匹配单元；30－近场通信芯片；101－柔性电路板；102－铁氧体；101a－馈电点；101b－接地点；201－滤波电路；202－接收电路；203－匹配电路；40－壳体；50－中框；60－主板；70－支架；80－近场通信装置；90－电池。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.另外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.需要说明的是，由于现有技术中，如图1所示，在移动终端中的近场通信装置大都采用线圈1作为近场通信的天线使用，由于线圈1绕制的圈数较多，且单圈线圈1之间又需要满足近场通信规则设置线圈1之间的间距，使其导致近场通信的天线占用了移动终端布局空间；而随着移动终端的集成度越来越高，为了能够移动终端中设置更多的元件，对在增加移动终端布局空间，保证移动终端的通信质量。
30.本实用新型提供的一种近场通信装置，该近场通信装置适用于移动终端，如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种近场通信装置的结构示意图，该近场通信装置包括：单端天线10、天线匹配单元20及近场通信芯片30；所述天线匹配单元20分别与所述单端天线10、所述近场通信芯片30连接，所述单端天线10包括柔性电路板101和铁氧体102，所述柔性电路板101与所述铁氧体102贴合，所述铁氧体102的面积大于或等于所述柔性电路板的面积，所述柔性电路板包括至少一个馈电点101a和至少一个接地点101b，所述馈电点101a连接所述天线匹配单元20。
31.本实用新型提供的一种近场通信装置，通过将近场通信线圈替换为单端天线，利用柔性电路板和铁氧体，将其柔性电路板与所述铁氧体贴合，并设置铁氧体的面积大于或等于柔性电路板的面积，从而减少近场通信装置占用移动终端的硬件布局空间，进而减少移动终端的生产成本。
32.可选的，为了能够保证通信质量，其铁氧体还可以是纳米晶材料，通过使用铁氧体或是纳米晶材料，以便于能够提高近场通信质量，而使用铁氧体或是纳米晶材料还能够简化天线布局，以便于预留出多余的硬件布局空间。
33.可选的，为了减少馈电点与接地点之间的干扰，优化近场通信装置的通信质量，其柔性电路板和铁氧体的形状，如图3至图4所示，为可以是l形或u形。通过将柔性电路板101和铁氧体102设置为l形或u形，在把馈电点101a与接地点101b分别设置于柔性电路板101的两端，从而保证其近场通信的质量。例如：当柔性电路板101与铁氧体102为l形时，其馈电点101a/接地点101b可设置在柔性电路板101沿x轴方向延伸的一端，其接地点101b/馈电点101a可设置在柔性电路板101沿y轴方向延伸的一端；或，当柔性电路板101与铁氧体102为u形时，其馈电点101a和接地点101b分别设于柔性电路板101的两端，需要说明的是，在本实施例中，两端接地点101b和馈电点101a的设置可以根据用户需求自由设置，若其中一端设置为馈电点，则另一端则为接地点。
34.可选的，柔性电路板还包括：柔性电路板的带胶面和柔性电路板的材质面；所述铁氧体包括铁氧体带胶面和铁氧体材质面；所述连接所述天线匹配单元的馈电点设于所述柔性电路板的材质面上，所述柔性电路板的材质面与所述天线匹配单元连接，所述柔性电路板的带胶面与所述铁氧体材质面连接，所述铁氧体带胶面与所述移动终端连接。例如：铁氧体包括铁氧体带胶面和铁氧体材质面，铁氧体的材质面与柔性电路板的带胶面相贴，铁氧体带胶面与移动终端的支架或者电池相贴，通过将柔性电路板与铁氧体贴合在一起，从而获得所需需要的近场通信天线，减少近场通信天线占用移动终端的硬件布局空间，从而节约成本。
35.可选的，铁氧体的宽度大于柔性电路板的宽度；铁氧体的宽度大于3mm，
36.可选的，柔性电路板的宽度大于2mm。
37.为了能够获得更好的近场通信的质量，在可选的实施例中，通过设置铁氧体和柔电路板下限值，使铁氧体和柔性电路板的宽度与所增加铁氧体的面积能够进行规则布设，以此能够获得最小布局范围和最优的近场通信质量，进一步减少近场通信装置占用移动终端的硬件布局空间，和减少移动终端的生产成本。
38.本实施例提供的一种近场通信装置，可以是除上述所提供出的通信装置外，还包括如图5所示的天线匹配单元，由于使用的单端天线替换了原来的线圈，虽解决了天线占用移动终端的硬件布局空间的问题，但由于近场通信天线的改变，其与原线圈匹配的天线匹配单元无法使单端天线正常工作，可能存在阻抗匹配异常造成近场通信通信质量变差的情况，而为了能够保证近场通信装置的正常工作和获得优质的通信质量，需要对原有的天线匹配单元进行调整。
39.具体的，该天线匹配单元20可以包括：滤波电路201、接收电路202及匹配电路203，所述滤波电路201的第一端分别与所述接收电路202、所述匹配电路203的第一端连接，所述滤波电路201的第二端和所述接收电路202的第二端与所述近场通信芯片30的控制端连接，所述匹配电路203的第二端与所述单端天线10连接。滤波电路201包括：第一电感l1、第二电感l2和第一电容c1，所述第一电感l1和第二电感l2的第一端均与所述近场通信芯片30的控制端连接，所述第一电感l1的第二端与所述第一电容c1的第一端连接，所述第二电感l2的第二端与所述第一电容c1的第二端连接，所述第一电容c1的第二端还分别与所述接收电路202的第一端及所述匹配电路203的第一端连接；接收电路202包括：第二电容c2和第一电阻r1，所述第二电容c2的第一端分别与所述第一电容c1的第二端、所述第二电感l2的第二端及所述匹配电路203的第一端连接，所述第二电容c2的第二端与所述第一电阻r1的第一端连接，所述第一电阻r2的第二端与所述近场通信芯片30的控制端连接；匹配电路203包括：第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5及第六电容c6，所述第三电容c3和第四电容c4的第一端均与所述接收电路202第一端和所述滤波电路201的第一端连接，所述第三电容c3和第四电容c4的第二端与所述第五电容c5的第一端、第六电容c6的第一端及所述单端天线10连接，所述第五电容c5的第二端和第六电容c6的第二端接地。
40.本实施例通过对天线匹配单元进行设计从而解决天线占用移动终端的硬件布局空间、保证近场通信质量正常以及进一步减少天线占用移动终端的硬件布局空间。
41.其中，在本实施例中，通过第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5及第六电容c6所组成的匹配电路203与单端天线10进行匹配，相比于现有技术所提供的的匹配电路和线圈
组合，本技术实施例能够在减少电子元件的使用数量同时，仍然能够保证近场通信的质量，从而进一步节约了移动终端的生产成本。
42.可选的，第一电容和第二电容的取值范围可以是560－1000pf，第三电容c3和第四电容c4的取值范围可以是0－1000pf，第五电容c5和第六电容c6的取值范围可以是0－2000pf。
43.在本实施例中，通过对电容值得设置，以能够得到较为理想的通信质量。
44.在本实施例中，通过近场通信芯片连接滤波电路201和接收电路202，之后利用与滤波电路201和接收电路202连接匹配电路203来实现天线的网络匹配，从而实现减少占用移动终端的布局空间，并且通过设置滤波电路201、接收电路202和滤波电路201，从而避免使用多余硬件间接节约移动终端的生产成本，另外，在现有技术中，使用线圈作为近场通信的天线时，需要连接2个匹配电路203来保证近场通信的质量，而在本技术中，将其天线设置为单端天线，该单端天线仅与一个匹配网络连接，在减少了电路元件的情况下，保证其近场通信的质量，进一步的节约了移动终端的生产成本。
45.本实用新型提供的一种手机，如图6所示，该手机可以包括：壳体40，所述壳体内设置有中框50，所述中框50内设置有主板60，所述主板60上设置有支架70，所述支架70上粘贴有上述实施例中的近场通信装置80。
46.具体的，在本实施例中，壳体40内还可以设置有电池90，近场通信装置也可以设置在电池上，但为了防止信号干扰，需要在电池90上设置支架70，再将其近场通信装置80设于支架70上。
47.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。