本發(fā)明屬于天線，具體涉及的是一種前置型NFC天線，主要用于手機、電腦等終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

近場通信(Near Field Communication，NFC))，又稱近距離無線通信，是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸(在十厘米內(nèi))交換數(shù)據(jù)。其被廣泛應(yīng)用于移動設(shè)備、消費類電子產(chǎn)品、PC和智能控件工具間進(jìn)行近距離無線通信，能夠十分方便地實現(xiàn)手機支付和文件傳輸，可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務(wù)，深受廣大客戶所青睞。

隨著智能手機等移動設(shè)備的快速發(fā)展，越來越多的智能手機采用了近場通信技術(shù)天線(NFC天線)。但是對于金屬后殼的手機而言，如果NFC天線直接安裝在金屬殼體內(nèi)側(cè)，金屬后殼上不僅會產(chǎn)生與天線電流完全反向的渦流，而且金屬后殼會把天線完全屏蔽，因此會使天線信號無法在金屬后殼的外側(cè)被檢測到。

為此，專利CN102405556B提出的在金屬后殼上開一個通孔以及一個從通孔到金屬后殼邊緣的縫隙。該縫隙金屬后殼上產(chǎn)生的完全反向的渦流，使得該渦流變成與天線電流同向的對天線有正面作用的有效渦流。這種由于所開縫隙造成的同向有效渦流克服了上述金屬后殼對NFC天線的屏蔽作用，使得NFC天線能夠在金屬后殼的外側(cè)被檢測到。雖然通過開通孔和縫隙的方法解決了金屬后殼對NFC天線的屏蔽作用，但是所開的通孔和縫隙還是影響了金屬后殼的完整性，這種對金屬后殼完整性的破壞無疑影響了金屬機身設(shè)備的美感和強度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)越的前置型NFC天線。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種前置型NFC天線，包括：

一屏幕金屬板，所述屏幕金屬板上方設(shè)置有一觸摸屏，下方設(shè)置有一線圈；

所述屏幕金屬板上設(shè)置有一開口槽，該開口槽包括一槽孔及一縫隙，所述縫隙一端延伸至屏幕金屬板邊緣且開口，另一端與槽孔連通；

所述槽孔的部分邊緣垂直投影位于線圈的邊緣外側(cè)。

優(yōu)選地，所述槽孔為矩形、圓形、橢圓形或其他任意形狀。

優(yōu)選地，所述縫隙長度介于5～10mm之間，寬度介于1～2mm之間。

優(yōu)選地，所述縫隙的長度為5mm，寬度為1mm。

優(yōu)選地，所述槽孔為42mm*3mm的矩形。

本發(fā)明還提供了一種前置型NFC天線，包括：

一屏幕金屬板，所述屏幕金屬板上方設(shè)置有一觸摸屏，下方由上向下依次設(shè)置有一線圈、一鐵氧體、一金屬中框；

所述屏幕金屬板上設(shè)置有一開口槽，該開口槽包括一槽孔及一縫隙，所述縫隙一端延伸至屏幕金屬板邊緣且開口，另一端與槽孔連通；

所述槽孔垂直投影在線圈上，且槽孔的邊緣部分位于線圈邊緣外側(cè)；

所述鐵氧體對應(yīng)位于線圈正下方，且線圈在鐵氧體上的投影與鐵氧體重合。

優(yōu)選地，所述槽孔為矩形、圓形、橢圓形或其他任意形狀。

優(yōu)選地，所述縫隙長度介于5～10mm之間，寬度介于1～2mm之間。

優(yōu)選地，所述縫隙的長度為5mm，寬度為1mm。

優(yōu)選地，所述槽孔為42mm*3mm的矩形。

本發(fā)明提供的前置型NFC天線，安裝在觸摸屏的下方，其通過在觸摸屏下方的屏幕金屬板上開設(shè)開口槽，在開口槽下方安裝有NFC天線，利用開口槽實現(xiàn)了屏幕金屬板上電流流向反轉(zhuǎn)使其與線圈本體方向相同，從而對NFC天線達(dá)到加強的作用。而且由于本發(fā)明天線安裝在觸摸屏的下方，因此屏幕金屬板上開槽不會破壞金屬殼體的完整性，保證了整個產(chǎn)品的美觀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、天線性能優(yōu)越的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明前置型NFC天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明前置型NFC天線的透視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明前置型NFC天線的屏幕金屬板上天線示意圖；

圖4為本發(fā)明初始狀態(tài)下的NFC天線阻抗特性示意圖；

圖5為本發(fā)明帶鐵氧體隔離層的主板處的電流分布對比示意圖；

圖6為本發(fā)明不帶鐵氧體隔離層的主板處的電流分布對比示意圖；

圖7為本發(fā)明線圈的電流分布對比示意圖；

圖8為本發(fā)明屏幕處的電流分布示意圖；

圖9為本發(fā)明屏幕處無開口的電流分布示意圖；

圖10為本發(fā)明的H場形圖；

圖11為本發(fā)明的前面板為全金屬的H場形圖；

圖12為本發(fā)明的去除金屬板的H場形圖。

圖中標(biāo)識說明：觸摸屏10、屏幕金屬板20、開口槽21、槽孔211、縫隙212、金屬中框30、鐵氧體40、線圈50。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1～圖3所示，圖1為本發(fā)明前置型NFC天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明前置型NFC天線的透視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明前置型NFC天線的屏幕金屬板上天線示意圖。本發(fā)明提供了一種前置型NFC天線，該NFC天線主要安裝在顯示屏的下方。

以智能手機為例進(jìn)行說明，本實施例所述的前置型NFC天線包括有一個屏幕金屬板20，所述屏幕金屬板20的上方為手機的觸摸屏10，下方依次設(shè)置有線圈50、鐵氧體40和金屬中框30。

屏幕金屬板20上設(shè)置有一個開口槽21，該開口槽21包括有一個槽孔211和一個縫隙212，所述縫隙212的一端延伸至屏幕金屬板20的邊緣且形成有開口，另一端則與槽孔211連通(見圖3)。

其中槽孔211可以為矩形、圓形、橢圓形或其他任意形狀。本實施例中槽孔211為42mm*3mm的矩形；而縫隙長度為5mm，寬度為1mm。開口槽21優(yōu)選為倒T形，其主要是通過對屏幕金屬板20進(jìn)行倒T形切割形成，而根據(jù)不同的形狀，開口槽21也可以切割成不同的形狀。

線圈50為NFC天線線圈，本實施例中為矩形，其對應(yīng)位于槽孔211的正下方，且槽孔211的垂直投影在線圈50上，而槽孔211的邊緣部分對應(yīng)位于線圈50邊緣外側(cè)。

鐵氧體40對應(yīng)位于線圈50的正下方，且線圈50在鐵氧體40上的投影與鐵氧體40重合。

金屬中框30位于鐵氧體40的下方，由于金屬中框30的存在，因此需要鐵氧體40，使用鐵氧體40能夠?qū)€圈50在金屬中框30處的金屬處產(chǎn)生的渦流進(jìn)行隔離。

但是對于一些電腦等終端設(shè)備而言，其并不需要金屬中框，在這種情況下可以取消鐵氧體部件。這種情況下的前置型NFC天線只需要包括有一個屏幕金屬板20，屏幕金屬板20的上方為手機的觸摸屏10，下方設(shè)置有線圈50。

至于屏幕金屬板20上設(shè)置的開口槽21，以及開口槽21的形狀，尺寸等均與手機的相同，在此不做贅述。

如圖4所示，圖4為本發(fā)明初始狀態(tài)下的NFC天線阻抗特性示意圖。此處對此阻抗分布進(jìn)行并電容串電容的調(diào)諧處理可以使得13.56MHz諧振到需要的阻抗區(qū)域。

圖5為本發(fā)明帶鐵氧體隔離層的主板處的電流分布對比示意圖；圖6為本發(fā)明不帶鐵氧體隔離層的主板處的電流分布對比示意圖。由圖中可以看出，在金屬中框處的電流分布情況，跟進(jìn)近場耦合遠(yuǎn)離，從對比看無鐵氧體情況下的渦流明顯分布于線圈的走線區(qū)域，并且和線圈的電流成反向?qū)е炉B加的電流被衰減，導(dǎo)致性能下降，從有鐵氧體分布的金屬中框電流情況看，明顯電流分布和強度均有顯著的下降，如加大鐵氧體面積和厚度對于渦流的減弱是有一定好處的。

圖7為本發(fā)明線圈的電流分布對比示意圖；圖8為本發(fā)明屏幕處的電流分布示意圖；圖9為本發(fā)明屏幕處無開口的電流分布示意圖。由圖中可以看出，如不采用倒T型截留金屬背板呈現(xiàn)處順時針的電流分布，導(dǎo)致NFC性能完全不能激發(fā)出來。可以看出在段位處電流流向進(jìn)行了反轉(zhuǎn)從而和線圈本體方向相同，達(dá)到加強的作用。本方案的截留金屬的大小可以進(jìn)行調(diào)整，在不影響屏幕強度的前提下，由于不是外觀件，對于尺寸等和外觀件相比有更多的可選擇性。同時如實施方案背部沒有金屬中框可以取消鐵氧體部件。

圖10為本發(fā)明的H場形圖；圖11為本發(fā)明的前面板為全金屬的H場形圖；圖12為本發(fā)明的去除金屬板的H場形圖。從場形圖看本方案的磁場強度相對于去除金屬板和金屬板不開槽有明顯改善。

綜上所述，本發(fā)明在確保NFC天線通信功能的前提下實現(xiàn)了和屏幕的融合設(shè)計，可以集成到終端設(shè)備的屏幕端，實現(xiàn)前置，有效避免了設(shè)置在設(shè)備金屬后殼，會破壞設(shè)備的整體性問題，本發(fā)明的前置天線安裝在設(shè)備中可以使設(shè)備作為收款端進(jìn)行應(yīng)用。

需要說明的是，針對不同的使用環(huán)境，本發(fā)明的前置天線可以應(yīng)用于手機、筆記本電腦、顯示器、平板電腦等不同的終端設(shè)備，而且根據(jù)設(shè)備中是否采用金屬中框，而選擇是否需要采用鐵氧體；如果設(shè)備中沒有對應(yīng)的金屬中框，則可以不用選擇鐵氧體；如果有金屬中框則需要對應(yīng)選擇鐵氧體。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。