NFC和無線充電二合一的天線及其控制方法與流程

2023-04-25 08:10:31 2

本發明涉及nfc天線設計領域，具體地，涉及nfc和無線充電二合一的天線及其控制方法。

背景技術：

隨著無線通訊技術和移動終端的發展，近距離無線通信nfc(nearfieldcommunication)和無線充電(wirelesscharging)功能越來越多的被集成到手機、平板電腦、智能手錶等終端裡。

nfc技術源於射頻識別裡rfid技術(radiofrequencyidentifydetection)，實現點對點的近距離通信。廣泛的應用於無線支付、數據傳輸等領域。隨著智慧型手機的普及和消費者對於消費快捷性的需求，nfc天線越來越多的被設計到無線終端中。

無線充電的作用是替代之前傳統的有線充電模式，實現更便捷的移動方式充電，無線充電可以實現為手機集合緊湊型無線充電功能，以及同時為多個便攜設備充電鋪平道路。對多個設備充電時，設備相對於充電器的位置沒有任何限制，因此具有無線充電功能的無線終端也越來越多的進入到市場之中。

由於工作頻率的要求，nfc天線和無線充電通常各自佔用較大面積，而無線終端的設計追求輕、薄，因此二者存在矛盾。而現有技術是可以將無線充電線圈和nfc線圈重疊放在一個平面，但是這種依然會有較大的面積和較高的厚度。因此在這裡提出一種nfc與無線充電公用的二合一天線，通過開關來控制切換頻率。

專利文獻1公開了一種「用於無線充電和近場通信的共用天線解決方案」，申請號是201410504795.x，該專利文獻1雖然提到對天線進行共用，但是專利文獻1中的共用手段不是嚴格意義上的完全共用，而是nfc天線共用了整個線圈的一部分，這樣就會多出兩個饋電點出來，會增加電路主板端的設計難度和成本，同時也相當於加大了nfc整個模塊的佔用空間。而本發明中的天線共用是完全的共用，不必增加多餘的饋電點，只需要兩個饋電點就可以。其中，要實現兩個饋電點的技術難點是頻率開關的設定，因此並非對饋電點數量的簡單變化。

專利文獻2公開了一種「可無線充電和nfc通信的系統」，申請號是201620170996.5，該專利文獻2雖然提到對天線進行共用，但是專利文獻2主要是側重在電路端的共用，通過控制器來切換，著重強調的電路和控制器部分，並沒有公開具體的天線部分的共用。而本發明側重點是在天線端的設計和材料的新穎，在天線線圈底下不必分別貼合鐵氧體和非晶材料，只需要貼合一層非晶材料就可以，可以大大節約空間和成本，同時降低組裝成本。

具體地，現有技術中既要貼合鐵氧體，又要貼非晶材料，原因是鐵氧體是用來給nfc天線進行隔磁的，非晶材料是給無線充電進行隔磁的。本發明可以省略掉鐵氧體是克服了技術難點的，發明人經過實驗以及大量研究，發現經過降磁損處理之後，非晶材料也可以給nfc天線進行隔磁，充當鐵氧體的作用。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種nfc和無線充電天線，該nfc和無線充電天線為二合一共用天線，天線所佔基板的尺寸較小，厚度較薄。

根據本發明提供的一種nfc和無線充電二合一的天線，包括：天線線圈；

同一個所述天線線圈既能夠作為nfc線圈又能夠作為無線充電線圈。

優選地，所述天線線圈只有兩個饋電點；

所述天線線圈通過頻率開關在nfc線圈與無線充電線圈之間切換；

所述頻率開關用於控制切換所述天線線圈的頻率。

優選地，所述天線線圈貼合非晶材料層，且未貼合鐵氧體；

其中，所述非晶材料層用於給nfc線圈進行隔磁。

優選地，所述非晶材料層經降磁損處理。

優選地，天線線圈螺旋式的布置在基板上。

優選地，所述兩個饋電點為nfc線圈和無線充電線圈的共用饋點。

優選地，所述頻率開關包括雙工器；

所述兩個饋電點通過雙工器分別連接nfc部分匹配電路和無線充電電路。

本發明提供的一種上述的nfc和無線充電二合一的天線，通過控制切換天線線圈的頻率，使天線線圈工作在nfc模式、無線充電模式。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

現有技術中將nfc與無線充電線圈分開獨立的放置於同一平面，而本發明將nfc和無線充電的線圈合二為一，通過頻率開關切換頻率來實現共用，做到真正的二合一。從而降低線圈的整體厚度，減小線圈的面積。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為現有技術的無線充電與nfc二合一天線的結構示意圖。

圖2為本發明的nfc和無線充電二合一的天線的結構示意圖。

圖中示出：

1-天線線圈，2-基板，3-饋電點，5-頻率開關。

401-無線充電線圈，402-nfc線圈。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。

本發明公開了一種nfc和無線充電二合一的天線，該nfc和無線充電天線，包括基板，nfc與無線充電二合一共用的線圈，所述的nfc和無線充電線圈為一個共用的線圈。在不同的使用環境下可以通過雙工器切換頻率來切換它的工作模式。本發明nfc和無線充電共用一個線圈使得空間利用率高，佔用面積以及體積小。本發明提供的一種上述的nfc和無線充電二合一的天線，通過控制切換天線線圈的頻率，使天線線圈工作在nfc模式、無線充電模式。

本發明最關鍵的構思在於：脫離傳統的將nfc與無線充電線圈分開的思想，將nfc線圈和無線充電線圈合併為一個線圈，並通過頻率開關來控制切換頻率。如圖2所示，本發明提供的一種nfc和無線充電二合一的天線，包括天線線圈1、基板2。天線線圈1螺旋式的布置在所述基板2上。天線線圈1作為無線充電和nfc的共用線圈，天線線圈1設置於基板2上。所述天線線圈只有兩個饋電點，所述兩個饋電點為nfc線圈和無線充電線圈的共用饋點。所述基板可以為一層或兩層，所述基板上的天線線圈需要是多圈的。所述兩個饋電點通過雙工器分別連接nfc部分匹配電路和無線充電電路。本發明中nfc與無線充電共用一個線圈，從而減小無線充電和nfc天線的體積。

在本實施方案中，天線線圈的線寬、線距分別為0.8mm、0.4mm，圈數為6。在實際設計時可以不局限於這個線寬線距，是需要根據無線充電與nfc的頻率要求來綜合考慮設計出合適的線寬線距和圈數。採用以上本發明的nfc與無線充電二合一天線，可有效地減小無線充電與nfc天線的體積。在本發明中，nfc與無線充電的共用線圈並不局限於方形，可以是圓形等其他可以使線圈形成迴路的形狀。

以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變化或修改，這並不影響本發明的實質內容。在不衝突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特徵可以任意相互組合。