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近场通信天线和具有该近场通信天线的近场通信装置

申请号 CN201610479147.2 申请日 2016-06-27 公开(公告)号 CN106299677A 公开(公告)日 2017-01-04
申请人 三星电子株式会社; 发明人 李荣起; 李载奭; 宋壹种; 申相洙; 张要翰;
摘要 提供了一种包括在移动设备中的近场通信天线和具有该近场通信天线的近场通信装置。所述近场通信天线包括壳体和回路天线。壳体容置移动设备中包括的半导体装置,并包括金属材料。回路天线电连接到壳体。壳体的第一部分和回路天线形成信号路径,以执行近场通信。
权利要求

1.一种包括在移动设备中的近场通信天线,所述近场通信天线包括:壳体,包括金属材料并容置移动设备中包括的半导体装置;以及回路天线,电连接到壳体,壳体的第一部分和回路天线被构造为形成信号路径,以执行近场通信。

2.根据权利要求1所述的近场通信天线,其中,壳体的第二部分作为天线来操作以执行非近场通信。

3.根据权利要求2所述的近场通信天线,其中,壳体的第一部分的至少一片区域与壳体的第二部分的至少一片区域重叠。

4.根据权利要求1所述的近场通信天线,其中,壳体包括:第一金属结构,包括金属材料,并被构造为作为天线来操作以执行非近场通信;

第二金属结构,包括金属材料;以及

绝缘体,在第一金属结构与第二金属结构之间,绝缘体使第一金属结构与第二金属结构电绝缘。

5.根据权利要求4所述的近场通信天线,其中,回路天线的第一端部在第一点处结合到第一金属结构,回路天线的第二端部在第二点处结合到第二金属结构,其中,壳体还包括:第一天线电极,在与第一点间隔开的第三点处结合到第一金属结构;以及第二天线电极,在与第二点间隔开的第四点处结合到第二金属结构。

6.根据权利要求5所述的近场通信天线,其中,信号路径包括第一天线电极、第一金属结构的至少一部分、回路天线、第二金属结构的至少一部分和第二天线电极。

7.根据权利要求5所述的近场通信天线,其中,壳体还包括:第一电感器,结合在第三点与第一天线电极之间;以及第二电感器,结合在第四点与第二天线电极之间。

8.根据权利要求5所述的近场通信天线,其中,壳体还包括:第一低通滤波器,结合在第三点与第一天线电极之间;以及第二低通滤波器,结合在第四点与第二天线电极之间。

9.根据权利要求4所述的近场通信天线,其中,回路天线的第一端部在第一点处结合到第一金属结构,其中,壳体还包括:

第一天线电极,结合到回路天线的第二端部;以及第二天线电极,在与第一点间隔开的第二点处结合到第一金属结构。

10.根据权利要求9所述的近场通信天线,其中,信号路径包括第一天线电极、回路天线、第一金属结构的至少一部分和第二天线电极。

11.根据权利要求4所述的近场通信天线,其中,回路天线的第一端部在第一点处结合到第二金属结构,其中,壳体还包括:

第一天线电极,结合到回路天线的第二端部;

第二天线电极,在第二点处结合到第一金属结构;以及第一电感器,将第一金属结构和第二金属结构电连接。

12.根据权利要求11所述的近场通信天线,其中,信号路径包括第一天线电极、回路天线、第二金属结构的至少一部分、第一电感器、第一金属结构的至少一部分和第二天线电极。

13.根据权利要求4所述的近场通信天线,其中,回路天线的第一端部在第一点处结合到第二金属结构,第一金属结构在第二点处结合到地电压,其中,壳体还包括:

第一天线电极,结合到回路天线的第二端部;以及第一电感器,将第一金属结构和第二金属结构电连接。

14.根据权利要求13所述的近场通信天线,其中,信号路径包括第一天线电极、回路天线、第二金属结构的至少一部分、第一电感器、第一金属结构的至少一部分和地电压。

15.根据权利要求4所述的近场通信天线,其中,壳体还包括:后表面盖,被构造为覆盖移动设备的表面,后表面盖包括金属材料,其中,第二金属结构包括后表面盖的至少一部分。

16.一种包括在移动设备中的近场通信装置,所述近场通信装置包括:近场通信芯片,被构造为输出近场通信信号;

近场通信天线,包括移动设备的壳体和电连接到壳体的回路天线,并被构造为基于近场通信信号执行近场通信,壳体包括金属材料并容置近场通信芯片;以及匹配电路,结合在近场通信芯片与近场通信天线之间,并被构造为在近场通信芯片与近场通信天线之间执行阻抗匹配。

17.一种近场通信装置,所述近场通信装置包括:近场通信芯片,被构造为执行近场通信;以及回路天线,被构造为发送信号到近场通信芯片和/或从近场通信芯片接收信号,其中,回路天线电连接到近场通信装置的壳体,壳体包括金属材料并提供近场通信装置的外观的至少一部分。

18.根据权利要求17所述的近场通信装置,其中,壳体包括:框架,设置在壳体的第一表面处,框架限定近场通信装置的周界;

后表面部,设置在壳体的第二表面处,其中,回路天线设置在后表面部上并电连接到框架的至少一部分。

19.根据权利要求18所述的近场通信装置,其中,框架包括多个金属区域和多个绝缘区域,所述多个绝缘区域被构造为使所述多个金属区域彼此绝缘。

20.根据权利要求19所述的近场通信装置,其中,回路天线电连接到框架的一金属区域,所述金属区域被绝缘区域限定,其中,所述金属区域用来执行非近场通信的通信。

说明书全文

近场通信天线和具有该近场通信天线的近场通信装置

[0001] 本申请要求于2015年6月29日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2015-0091789号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

[0002] 与示例实施例一致的设备涉及无线通信技术,更具体地涉及一种用于近场通信(NFC)的天线、一种包括该天线的NFC装置和一种包括该NFC装置的移动设备。

背景技术

[0003] 为了在诸如智能电话或平板电脑的移动设备中执行近场通信(NFC),NFC芯片被嵌入移动设备中,用于从NFC芯片接收信号/向NFC芯片发送信号的天线附着到移动设备的壳体的内侧。壳体可以由树脂或塑料形成。
[0004] 近来,随着移动设备已变得更薄,移动设备的强度已减小。因此,已经开发了金属材料的壳体以补偿移动设备强度的减小。然而,在移动设备的壳体由金属材料制成的情况下,附着到壳体的内侧的天线被金属材料屏蔽,这阻碍了用于NFC的电磁波的发射,使得NFC的性能降低。

发明内容

[0005] 一个或更多个示例实施例提供了一种在包括金属材料的壳体的移动设备中的具有更高性能的近场通信(NFC)天线。
[0006] 一个或更多个示例实施例提供了一种包括该NFC天线的NFC装置。
[0007] 一个或更多个示例实施例提供了一种包括该NFC装置的移动设备。
[0008] 根据示例实施例,包括在移动设备中的近场通信天线包括壳体和回路天线。壳体容置移动设备中包括的半导体装置,并包括金属材料。回路天线电连接到壳体。壳体的第一部分和回路天线形成信号路径,以执行近场通信。
[0009] 在示例实施例中,壳体的第二部分可以作为天线来操作以执行近场通信。
[0010] 壳体的第一部分的至少一片区域可以与壳体的第二部分的至少一片区域重叠。
[0011] 在近场通信中使用的频带可以与在非近场通信中使用的频带不同。
[0012] 在示例实施例中,壳体可以包括包含金属材料并被构造为作为天线来操作以执行非近场通信的第一金属结构、包括金属材料的第二金属结构和在第一金属结构与第二金属结构之间的绝缘体。绝缘体可以使第一金属结构与第二金属结构电绝缘。
[0013] 壳体的第一金属结构可以在移动设备的第一侧处暴露于外部。
[0014] 回路天线的第一端部可以在第一点处结合到第一金属结构,回路天线的第二端部可以在第二点处结合到第二金属结构。壳体还可以包括在与第一点间隔开的第三点处结合到第一金属结构的第一天线电极,以及在与第二点间隔开的第四点处结合到第二金属结构的第二天线电极。
[0015] 信号路径可以包括第一天线电极、第一金属结构的至少一部分、回路天线、第二金属结构的至少一部分和第二天线电极。
[0016] 壳体还可以包括结合在第三点与第一天线电极之间的第一电感器,以及结合在第四点与第二天线电极之间的第二电感器。
[0017] 壳体还可以包括结合在第三点与第一天线电极之间的第一低通滤波器和结合在第四点与第二天线电极之间的第二低通滤波器。
[0018] 回路天线的第一端部可以在第一点处结合到第一金属结构。壳体还可以包括结合到回路天线的第二端部的第一天线电极,以及在与第一点间隔开的第二点处结合到第一金属结构的第二天线电极。
[0019] 信号路径可以包括第一天线电极、回路天线、第一金属结构的至少一部分和第二天线电极。
[0020] 壳体还可以包括结合在第一点与回路天线的第一端部之间的第一电感器,以及结合在第二点与第二天线电极之间的第二电感器。
[0021] 壳体还可以包括结合在第一点与回路天线的第一端部之间的第一低通滤波器,以及结合在第二点与第二天线电极之间的第二低通滤波器。
[0022] 回路天线的第一端部可以在第一点处结合到第二金属结构。壳体还可以包括结合到回路天线的第二端部的第一天线电极、在第二点处结合到第一金属结构的第二天线电极,以及将第一金属结构和第二金属结构电连接的第一电感器。
[0023] 信号路径可以包括第一天线电极、回路天线、第二金属结构的至少一部分、第一电感器、第一金属结构的至少一部分和第二天线电极。
[0024] 壳体还可以包括结合在第一点与回路天线的第一端部之间的第二电感器,以及结合在第二点与第二天线电极之间的第三电感器。
[0025] 壳体还可以包括结合在第一点与回路天线的第一端部之间的第一低通滤波器,以及结合在第二点与第二天线电极之间的第二低通滤波器。
[0026] 回路天线的第一端部可以在第一点处结合到第二金属结构,第一金属结构可以在第二点处结合到地电压。壳体还可以包括结合到回路天线的第二端部的第一天线电极,以及将第一金属结构与第二金属结构电连接的第一电感器。
[0027] 信号路径可以包括第一天线电极、回路天线、第二金属结构的至少一部分、第一电感器、第一金属结构的至少一部分和地电压。
[0028] 壳体还可以包括结合在第一点与回路天线的第一端部之间的第二电感器。
[0029] 壳体还可以包括结合在第一点与回路天线的第一端部之间的第一低通滤波器。
[0030] 壳体还可以包括被构造为覆盖移动设备的表面的后表面盖,后表面盖包括绝缘材料。
[0031] 壳体还可以包括被构造为覆盖移动设备的表面的后表面盖,后表面盖包括金属材料。第二金属结构可以包括后表面盖的至少一部分。
[0032] 在示例实施例中,近场通信天线还可以包括在回路天线下面的磁片。
[0033] 移动设备还可以包括设置在移动设备的表面处的显示装置,壳体可以围绕显示装置。
[0034] 根据示例实施例,包括在移动设备中的近场通信装置包括近场通信芯片、近场通信天线和匹配电路。近场通信芯片输出近场通信信号。近场通信天线包括移动设备的壳体和电连接到壳体的回路天线,并基于近场通信信号执行近场通信。壳体包括金属材料并容置近场通信芯片。匹配电路结合在近场通信芯片与近场通信天线之间,并在近场通信芯片与近场通信天线之间执行阻抗匹配。
[0035] 根据示例实施例,移动设备包括壳体、回路天线、非近场通信芯片和近场通信芯片。壳体包括金属材料并容置移动设备中包括的半导体装置。回路天线电连接到壳体。非近场通信芯片被壳体容置,并利用壳体的第一部分执行非近场通信。近场通信芯片被壳体容置,并利用回路天线和壳体的第二部分执行近场通信。壳体的第一部分的至少一片区域可以与壳体的第二部分的至少一片区域重叠。
[0036] 根据示例实施例,近场通信(NFC)装置包括:被构造为执行近场通信的NFC芯片;被构造为发送信号到NFC芯片和/或从NFC芯片接收信号的回路天线,其中,回路天线电连接到NFC装置的壳体,壳体包括金属材料并提供NFC的外观的至少一部分。
[0037] 壳体可以包括设置在壳体的第一表面处,限定NFC装置的周界的框架;设置在壳体的第二表面处的后表面部,其中,回路天线设置在后表面部上并电连接到框架的至少一部分。
[0038] 框架可以包括多个金属区域和多个绝缘区域,所述多个绝缘区域被构造为使所述多个金属区域彼此绝缘。
[0039] 回路天线可以电连接到框架的一金属区域,所述金属区域被绝缘区域限定,所述金属区域可以用来执行非近场通信的通信。

附图说明

[0040] 通过参照附图描述某些示例实施例,以上和/或其它方面将更清楚。
[0041] 图1是示出根据示例实施例的移动设备的图。
[0042] 图2是示出根据示例实施例的移动设备的壳体的图。
[0043] 图3至图14是示出图2的壳体的示例的图。
[0044] 图15是示出根据示例实施例的移动设备的壳体的图。
[0045] 图16是示出根据示例实施例的包括在移动设备中的近场通信(NFC)装置的框图。
[0046] 图17是示出包括在图16的NFC装置中的NFC芯片的示例的框图。
[0047] 图18是示出包括在图17的NFC芯片中的发送电路的示例的框图。
[0048] 图19是示出根据示例实施例的包括在移动设备中的NFC装置的框图。
[0049] 图20是示出根据示例实施例的执行NFC和非NFC的移动设备的框图。
[0050] 图21是用于描述由图20的移动设备发射的用于NFC的电磁波的发射方向的图。
[0051] 图22和图23是用于描述根据示例实施例的由移动设备执行的NFC操作的图。

具体实施方式

[0052] 将参照附图更充分地描述各种示例实施例,在附图中示出了一些示例实施例。然而,本发明构思可以以许多不同的形式来实施,而不应被解释为限于在这里所阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是彻底且完整的,并将本发明构思的范围充分地传达给本领域技术人员。贯穿本说明书,同样的附图标记表示同样的元件。
[0053] 将理解的是,虽然在这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件,但是这些元件不应被这些术语所限制。这些术语被用以将一个元件与另一元件区分开来。例如,在不脱离本发明构思的范围的情况下,第一元件可以被命名为第二元件,并且相似地,第二元件可以被命名为第一元件。如在这里使用的,术语“和/或”包括相关列出项中的一个或更多个的任意和全部组合。
[0054] 将理解的是,当元件被称为“连接”或“结合”到另一元件时,该元件可以直接连接或结合到另一元件,或者可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接连接”或“直接结合”到另一元件时,不存在中间元件。应该以同样的方式来解释用来描述元件之间关系的其它词语(例如,“在……之间”与“直接在……之间”,“与……相邻”与“与……直接相邻”等)。
[0055] 在这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的而不意图限制本发明构思。如在这里使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。还将理解的是,当在这里使用术语“包括”、“包含”和/或其变型时,说明存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0056] 除非另外定义,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常所理解的意思相同的意思。还将理解的是,术语(诸如在通用的字典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的环境中的意思一致的意思,而不是以理想的或过于形式化的意思来解释,除非在这里明确如此定义。
[0057] 图1是示出根据示例实施例的移动设备的图。
[0058] 参照图1,移动设备10包括设置在移动设备10的第一表面(例如,前表面)处的显示装置110以及围绕显示装置110的壳体120。例如,壳体120可以形成移动设备10的周界,并覆盖移动设备10的第二表面(例如,后表面)。此外,包括在移动设备10中的半导体装置可以嵌入壳体120中。
[0059] 根据示例实施例,移动设备10可以包括任何移动设备,诸如蜂窝电话、智能电话、平板电脑、可穿戴设备、智能手表、智能眼镜、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数码相机、音乐播放器、便携式游戏控制器、导航设备等。
[0060] 壳体120可以包括具有期望的强度和期望的导电率的金属材料。例如,壳体120的至少一部分可以包括铜(Cu)、铝(Al)、铁(Fe)、钛(Ti)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、金(Au)、镍(Ni)等中的至少一种。因为壳体120的至少一部分包括金属材料,所以移动设备10可以具有改善的强度和有吸引力的外观。
[0061] 移动设备10还可以包括电连接到壳体120的回路天线。另外,移动设备10还可以包括在壳体120内部的近场通信(NFC)芯片和非近场通信(非NFC)芯片。
[0062] 壳体120的第一部分和电连接到壳体120的回路天线可以作为用于NFC的天线来操作。即,壳体120的第一部分和回路天线可以与NFC天线对应。因此,包括在移动设备10中的NFC芯片可以使用包括壳体120的第一部分和回路天线的信号路径来执行与外部NFC装置20(例如,NFC阅读器或NFC卡)的NFC。
[0063] 壳体120的第二部分可以作为用于非NFC的天线来操作。即,壳体120的第二部分可以与非NFC天线对应。这里,非NFC可以包括蜂窝电话通信(诸如长期演进(LTE)通信、宽带码分多址(WCDMA)通信等)、无线局域网(WLAN)通信、全球定位系统(GPS)通信、蓝牙通信等。因此,包括在移动设备10中的非NFC芯片可以使用包括壳体120的第二部分的信号路径来执行与外部移动设备30的非NFC。
[0064] 在一些示例实施例中,作为非NFC天线来操作的壳体120的第二部分可以与壳体120的第一部分重叠,所述第一部分与回路天线一起作为NFC天线来操作。
[0065] 在使用壳体120的第二部分执行的非NFC中使用的频带(例如,大约700MHz或以上)可以与在使用壳体120的第一部分和回路天线执行的NFC中使用的频带(例如,大约13.56MHz)不同。
[0066] 在现有技术的移动设备中,NFC天线附着到现有技术的移动设备的盖的内侧,或者形成在现有技术的移动设备的电池上。近来,随着移动设备已经变得更薄,移动设备的强度已经减小。因此,已经开发了金属材料的壳体以补偿强度的减小。然而,在移动设备的壳体包括金属材料的情况下,附着到壳体内侧的NFC天线会被包括金属材料的壳体所屏蔽。因此,通过NFC天线来通信的NFC信号(例如,电磁波)会失真。
[0067] 另一方面,如上所述,在根据示例实施例的移动设备10中,包括金属材料的壳体120可以与回路天线一起作为NFC天线来操作。因此,根据示例实施例的移动设备10可以精确地执行NFC而没有信号失真,并且可以有效增加移动设备10的通信距离。
[0068] 图2是示出根据示例实施例的移动设备的壳体的图。
[0069] 包括在图1的移动设备10中的壳体120可以用图2的壳体200来实现。因此,图2可以呈现图1的移动设备10的后表面和侧壁。
[0070] 参照图2,壳体200可以包括限定移动设备10的周界的框架210、设置在与移动设备10的前表面(其处设置有显示装置110)相反的移动设备10的后表面处的后表面部220以及覆盖后表面部220的后表面盖230。框架210可以不与后表面部220设置在同一水平处。例如,框架210可以被设置为相对于后表面部220形成某个角度(例如,90度)。
[0071] 在一些示例实施例中,后表面盖230不会从后表面部220拆下。例如,后表面盖230和后表面部220可以一体形成以具有一体结构。在其它示例实施例中,后表面盖230和后表面部220可以分别地形成,然后彼此结合,使得后表面盖230不从后表面部220拆下。
[0072] 在其它示例实施例中,后表面盖230可以可拆卸地附着到后表面部220。例如,后表面盖230可以从后表面部220拆下以更换移动设备10的电池,然后,在更换电池之后附着到后表面部220。
[0073] 为了描述后表面部220的结构,图2示出了后表面盖230从后表面部220拆下的壳体200。
[0074] 在一些示例实施例中,后表面盖230可以包括绝缘材料。
[0075] 框架210可以形成移动设备10的侧壁,并支撑设置在移动设备10的前表面处的显示装置110。包括在移动设备10中的NFC芯片和非NFC芯片可以嵌入框架210中。
[0076] 框架210可以包括第一金属区域211、第二金属区域212以及绝缘区域(或绝缘体)213和214。绝缘区域213和214可以设置在第一金属区域211与第二金属区域212之间,以使第一金属区域211与第二金属区域212电绝缘。
[0077] 第一金属区域211和第二金属区域212可以包括具有期望的强度和期望的导电率的金属材料。例如,第一金属区域211和第二金属区域212可以包括铜(Cu)、铝(Al)、铁(Fe)、钛(Ti)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、金(Au)、镍(Ni)等中的至少一种。
[0078] 绝缘区域213和214可以包括绝缘材料。例如,绝缘区域213和214可以包括聚合物(例如,聚酰亚胺)、塑料、陶瓷、玻璃等。
[0079] 如图2中所示,框架210的第一金属区域211可以在移动设备10的第一侧处暴露于外部。例如,框架210的第一金属区域211可以在移动设备10的上表面处暴露。另外,第一金属区域211可以作为用于非NFC的天线来操作。即,第一金属区域211可以与非NFC天线对应。非NFC可以包括蜂窝电话通信(诸如长期演进(LTE)通信、宽带码分多址(WCDMA)通信等)、无线局域网(WLAN)通信、全球定位系统(GPS)通信、蓝牙通信等。被绝缘区域213和214限定的第一金属区域211的长度可以基于非NFC的频带来确定。在下文中,框架210的第一金属区域
211也被称为第一金属结构211。
[0080] 后表面部220可以设置在与移动设备10的前表面(其处设置有显示装置110)相反的移动设备10的后表面处。后表面部220可以连接到框架210,使得包括在移动设备10中的半导体装置(例如,NFC芯片和非NFC芯片)可以位于由显示装置110、框架210和后表面部220形成的空间中。
[0081] 后表面部220可以包括金属区域221和绝缘区域222。
[0082] 金属区域221可以电连接到框架210的第二金属区域212。例如,金属区域221可以包括铜(Cu)、铝(Al)、铁(Fe)、钛(Ti)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、金(Au)、镍(Ni)等中的至少一种。后表面部220的金属区域221和框架210的第二金属区域212可以形成第二金属结构241。
[0083] 绝缘区域222可以使后表面部220的金属区域221与框架210的第一金属区域211电绝缘。例如,绝缘区域222可以包括聚合物(例如,聚酰亚胺)、塑料、陶瓷、玻璃等。
[0084] 根据示例实施例,后表面部220可以包括暴露移动设备10的相机模块(或相机)的相机孔225。在这种情况下,后表面盖230还可以具有相机孔235,其在后表面盖230附着到后表面部220时面对后表面部220的相机孔225并通过其暴露移动设备10的相机模块。另外,后表面部220还可以包括设置在后表面部220的下部223处的电池安装区域224。移动设备10的电池可以安装在电池安装区域224中。后表面部220的下部223可以包括绝缘材料。
[0085] 移动设备10可以包括电连接到壳体200的回路天线290。回路天线290可以电连接到壳体200的第一金属结构211和第二金属结构241中的至少一者。
[0086] 虽然在图2中回路天线290被示出为绕相机孔225设置,但是回路天线290的位置不限于此。例如,回路天线290可以附着到移动设备10的电池或者附着在后表面盖230的内侧上。在下文中,为了易于解释,回路天线290被假设为绕相机孔225设置。
[0087] 如将在后面描述的,移动设备10可以使用包括回路天线290以及壳体200的第一金属结构211和第二金属结构241的至少一部分的信号路径来执行NFC。即,回路天线290以及壳体200的第一金属结构211和第二金属结构241的至少一部分可以作为用于NFC的天线来操作。
[0088] 另外,壳体200还可以包括形成在信号路径上的电感器或低通滤波器,所述信号路径包括回路天线290以及第一金属结构211和第二金属结构241的至少一部分。形成在信号路径上的电感器或低通滤波器可以阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率的信号分量,从而减小了对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0089] 在一些示例实施例中,壳体200还可以包括设置在回路天线290下面的磁片291。例如,磁片291可以是铁氧体片或磁介电材料(MDM)片。磁片291可以改善电磁波辐射效率。
[0090] 在下文中,参照图3至图14,将基于回路天线290与第一金属结构211和第二金属结构241中的至少一者之间的连接来描述NFC天线的各种示例实施例。
[0091] 图3是示出图2的壳体的示例的图。
[0092] 图3的壳体300示出了图2的回路天线290与壳体200之间的连接的示例。如将在后面描述的,壳体300的至少一部分可以与回路天线290一起作为NFC天线来操作。
[0093] 参照图3,回路天线290的第一端(或第一端部)可以在第一点P1处结合到壳体300的第一金属结构211。另外,回路天线290的第二端(或第二端部)可以在第二点P2处结合到壳体300的第二金属结构241。例如,如图3中所示,回路天线290的第二端可以通过在第二点P2处连接到后表面部220的金属区域221来结合到第二金属结构241,第二金属结构241包括后表面部220的金属区域221和框架210的第二金属区域212。
[0094] 壳体300还可以包括第一天线电极A1和第二天线电极A2,第一天线电极A1在与第一金属结构211的第一点P1间隔开的第三点P3处结合到第一金属结构211,第二天线电极A2在与第二金属结构241的第二点P2间隔开的第四点P4处结合到第二金属结构241。
[0095] 第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0096] 因此,如图3中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,信号路径SP包括第一天线电极A1、第一金属结构211的至少一部分、回路天线290、第二金属结构241的至少一部分和第二天线电极A2。因为壳体300和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体300和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体300和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0097] 如以上参照图3描述的,因为包括壳体300和回路天线290的NFC天线除了通过回路天线290发射电磁波之外,还通过包括金属材料的壳体300发射电磁波,所以可以提高移动设备10的NFC的性能。另外,因为NFC天线通过回路天线290沿移动设备10的后表面的方向以及通过在移动设备10的上表面处暴露的第一金属结构211沿移动设备10的上表面的方向这两者发射电磁波,所以可以拓宽移动设备10的NFC的识别范围。
[0098] 图4是示出图2的壳体的示例的图。
[0099] 与图3的壳体300相比,图4的壳体300a还可以包括第一电感器251和第二电感器252。
[0100] 参照图4,第一电感器251可以结合在第一金属结构211的第三点P3与第一天线电极A1之间。第二电感器252可以结合在第二金属结构241的第四点P4与第二天线电极A2之间。
[0101] 另外,第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0102] 因此,如图4中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,所述信号路径SP包括第一天线电极A1、第一电感器251、第一金属结构211的至少一部分、回路天线290、第二金属结构241的至少一部分、第二电感器252和第二天线电极A2。因为壳体300a和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体300a和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体300a和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0103] 因为第一电感器251和第二电感器252形成在信号路径SP上,所以可以在信号路径SP上阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率(例如,更高频率)的信号分量。因此,包括壳体300a和回路天线290的NFC天线可以有效地减小对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0104] 图5是示出图2的壳体的示例的图。
[0105] 与图3的壳体300相比,图5的壳体300b还可以包括第一低通滤波器和第二低通滤波器。
[0106] 参照图5,第一低通滤波器可以结合在第一金属结构211的第三点P3与第一天线电极A1之间。第二低通滤波器可以结合在第二金属结构241的第四点P4与第二天线电极A2之间。
[0107] 例如,第一低通滤波器可以包括第一电感器251和第一电容器253,第一电感器251结合在第一金属结构211的第三点P3与第一天线电极A1之间,第一电容器253结合在第一天线电极A1与地电压之间。另外,第二低通滤波器可以包括第二电感器252和第二电容器254,第二电感器252结合在第二金属结构241的第四点P4与第二天线电极A2之间,第二电容器254结合在第二天线电极A2与地电压之间。
[0108] 另外,第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0109] 因此,如图5中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,所述信号路径SP包括第一天线电极A1、包括第一电感器251和第一电容器253的第一低通滤波器、第一金属结构211的至少一部分、回路天线290、第二金属结构241的至少一部分、包括第二电感器252和第二电容器254的第二低通滤波器以及第二天线电极A2。因为壳体300b和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体300b和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体300b和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0110] 因为第一低通滤波器和第二低通滤波器形成在信号路径SP上,所以可以在信号路径SP上阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率(例如,更高频率)的信号分量。因此,包括壳体300b和回路天线290的NFC天线可以有效地减小对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0111] 图6是示出图2的壳体的示例的图。
[0112] 图6的壳体400示出了图2的回路天线290与壳体200之间的连接的示例。如将在后面描述的,壳体400的至少一部分可以与回路天线290一起作为NFC天线来操作。
[0113] 参照图6,回路天线290的第一端可以在第一点P1处结合到壳体400的第一金属结构211。
[0114] 壳体400还可以包括第一天线电极A1和第二天线电极A2,第一天线电极A1结合到回路天线290的第二端,第二天线电极A2在与第一金属结构211的第一点P1间隔开的第二点P2处结合到第一金属结构211。
[0115] 第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0116] 因此,如图6中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、第一金属结构211的至少一部分和第二天线电极A2。因为壳体400和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体400和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体400和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0117] 如以上参照图6描述的,因为包括壳体400和回路天线290的NFC天线除了通过回路天线290发射电磁波之外,还通过包括金属材料的壳体400发射电磁波,所以可以提高移动设备10的NFC的性能。另外,因为NFC天线通过回路天线290沿移动设备10的后表面的方向以及通过在移动设备10的上表面处暴露的第一金属结构211沿移动设备10的上表面的方向这两者发射电磁波,所以可以拓宽移动设备10的NFC的识别范围。
[0118] 图7是示出图2的壳体的示例的图。
[0119] 与图6的壳体400相比,图7的壳体400a还可以包括第一电感器251和第二电感器252。
[0120] 参照图7,第一电感器251可以结合在第一金属结构211的第一点P1与回路天线290的第一端之间。第二电感器252可以结合在第一金属结构211的第二点P2与第二天线电极A2之间。
[0121] 另外,第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0122] 因此,如图7中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,所述信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、第一电感器251、第一金属结构211的至少一部分、第二电感器252和第二天线电极A2。因为壳体400a和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体400a和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体400a和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0123] 因为第一电感器251和第二电感器252形成在信号路径SP上,所以可以在信号路径SP上阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率(例如,更高频率)的信号分量。因此,包括壳体400a和回路天线290的NFC天线可以有效地减小对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0124] 图8是示出图2的壳体的示例的图。
[0125] 与图6的壳体400相比,图8的壳体400b还可以包括第一低通滤波器和第二低通滤波器。
[0126] 参照图8,第一低通滤波器可以结合在第一金属结构211的第一点P1与回路天线290的第一端之间。第二低通滤波器可以结合在第一金属结构211的第二点P2与第二天线电极A2之间。
[0127] 例如,第一低通滤波器可以包括第一电感器251和第一电容器253,第一电感器251结合在第一金属结构211的第一点P1与回路天线290的第一端之间,第一电容器253结合在回路天线290的第一端与地电压之间。另外,第二低通滤波器可以包括第二电感器252和第二电容器254,第二电感器252结合在第一金属结构211的第二点P2与第二天线电极A2之间,第二电容器254结合在第二天线电极A2与地电压之间。
[0128] 另外,第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0129] 因此,如图8中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,所述信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、包括第一电感器251和第一电容器253的第一低通滤波器、第一金属结构211的至少一部分、包括第二电感器252和第二电容器254的第二低通滤波器以及第二天线电极A2。因为壳体400b和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体400b和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体400b和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0130] 因为第一低通滤波器和第二低通滤波器形成在信号路径SP上,所以可以在信号路径SP上阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率(例如,更高频率)的信号分量。因此,包括壳体400b和回路天线290的NFC天线可以有效地减小对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0131] 图9是示出图2的壳体的示例的图。
[0132] 图9的壳体500示出了图2的回路天线290与壳体200之间的连接的示例。如将在后面描述的,壳体500的至少一部分可以与回路天线290一起作为NFC天线操作。
[0133] 参照图9,回路天线290的第一端可以在第一点P1处结合到壳体500的第二金属结构241。
[0134] 壳体500还可以包括第一天线电极A1、第二天线电极A2和连接电感器261,第一天线电极A1结合到回路天线290的第二端,第二天线电极A2在第一金属结构211的第二点P2处结合到第一金属结构211,连接电感器261将第一金属结构211与第二金属结构241电连接。
[0135] 第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0136] 因此,如图9中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、第二金属结构241的至少一部分、连接电感器261、第一金属结构211的至少一部分和第二天线电极A2。因为壳体500和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体
500和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体
500和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0137] 如以上参照图9描述的,因为包括壳体500和回路天线290的NFC天线除了通过回路天线290发射电磁波之外,还通过包括金属材料的壳体500发射电磁波,所以可以提高移动设备10的NFC的性能。另外,因为NFC天线通过回路天线290沿移动设备10的后表面的方向以及通过在移动设备10的上表面处暴露的第一金属结构211沿移动设备10的上表面的方向这两者发射电磁波,所以可以拓宽移动设备10的NFC的识别范围。
[0138] 图10是示出图2的壳体的示例的图。
[0139] 与图9的壳体500相比,图10的壳体500a还可以包括第一电感器251和第二电感器252。
[0140] 参照图10,第一电感器251可以结合在第二金属结构241的第一点P1与回路天线290的第一端之间。第二电感器252可以结合在第一金属结构211的第二点P2与第二天线电极A2之间。
[0141] 另外,第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0142] 因此,如图10中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,所述信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、第一电感器251、第二金属结构241的至少一部分、连接电感器261、第一金属结构211的至少一部分、第二电感器252和第二天线电极A2。因为壳体500a和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体500a和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体500a和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0143] 因为第一电感器251和第二电感器252形成在信号路径SP上,所以可以在信号路径SP上阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率(例如,更高频率)的信号分量。因此,包括壳体500a和回路天线290的NFC天线可以有效地减小对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0144] 图11是示出图2的壳体的示例的图。
[0145] 与图9的壳体500相比,图11的壳体500b还可以包括第一低通滤波器和第二低通滤波器。
[0146] 参照图11,第一低通滤波器可以结合在第二金属结构241的第一点P1与回路天线290的第一端之间。第二低通滤波器可以结合在第一金属结构211的第二点P2与第二天线电极A2之间。
[0147] 例如,第一低通滤波器可以包括第一电感器251和第一电容器253,第一电感器251结合在第二金属结构241的第一点P1与回路天线290的第一端之间,第一电容器253结合在回路天线290的第一端与地电压之间。另外,第二低通滤波器可以包括第二电感器252和第二电容器254,第二电感器252结合在第一金属结构211的第二点P2与第二天线电极A2之间,第二电容器254结合在第二天线电极A2与地电压之间。
[0148] 另外,第一天线电极A1和第二天线电极A2可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0149] 因此,如图11中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,所述信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、包括第一电感器251和第一电容器253的第一低通滤波器、第二金属结构241的至少一部分、连接电感器261、第一金属结构211的至少一部分、包括第二电感器252和第二电容器254的第二低通滤波器以及第二天线电极A2。因为壳体500b和回路天线290通过在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体500b和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体500b和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1和第二天线电极A2从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0150] 因为第一低通滤波器和第二低通滤波器形成在信号路径SP上,所以可以在信号路径SP上阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率(例如,更高频率)的信号分量。因此,包括壳体500b和回路天线290的NFC天线可以有效地减小对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0151] 图12是示出图2的壳体的示例的图。
[0152] 图12的壳体600示出了图2的回路天线290与壳体200之间的连接的示例。如将在后面描述的,壳体600的至少一部分可以与回路天线290一起作为NFC天线来操作。
[0153] 参照图12,回路天线290的第一端可以在第一点P1处结合到壳体600的第二金属结构241。另外,第一金属结构211可以在第二点P2处结合到地电压。
[0154] 壳体600还可以包括第一天线电极A1和连接电感器261,第一天线电极A1结合到回路天线290的第二端,连接电感器261将第一金属结构211与第二金属结构241电连接。
[0155] 第一天线电极A1可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。在这种情况下,包括壳体600和回路天线290的NFC天线可以具有单端结构。
[0156] 因此,如图12中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,其中,信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、第二金属结构241的至少一部分、连接电感器261、第一金属结构211的至少一部分和地电压。因为壳体600和回路天线290通过在第一天线电极A1与地电压之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体600和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体600和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0157] 如以上参照图12描述的,因为包括壳体600和回路天线290的NFC天线除了通过回路天线290发射电磁波之外,还通过包括金属材料的壳体600发射电磁波,所以可以提高移动设备10的NFC的性能。另外,因为NFC天线通过回路天线290沿移动设备10的后表面的方向以及通过在移动设备10的上表面处暴露的第一金属结构211沿移动设备10的上表面的方向这两者发射电磁波,所以可以拓宽移动设备10的NFC的识别范围。
[0158] 图13是示出图2的壳体的示例的图。
[0159] 与图12的壳体600相比,图13的壳体600a还可以包括第一电感器251。
[0160] 参照图13,第一电感器251可以结合在第二金属结构241的第一点P1与回路天线290的第一端之间。
[0161] 另外,第一天线电极A1可以结合到包括在移动设备10中的NFC芯片。
[0162] 因此,如图13中所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,所述信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、第一电感器251、第二金属结构241的至少一部分、连接电感器261、第一金属结构211至少一部分和地电压。因为壳体600a和回路天线290通过在第一天线电极A1与地电压之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体600a和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体
600a和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0163] 因为第一电感器251形成在信号路径SP上,所以可以在信号路径SP上阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率(例如,更高频率)的信号分量。因此,包括壳体600a和回路天线290的NFC天线可以有效地减小对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0164] 图14是示出图2的壳体的示例的图。
[0165] 与图12的壳体600相比,图14的壳体600b还可以包括第一低通滤波器。
[0166] 参照图14,第一低通滤波器可以结合在第二金属结构241的第一点P1与回路天线290的第一端之间。
[0167] 例如,第一低通滤波器可以包括第一电感器251和第一电容器253,第一电感器251结合在第二金属结构241的第一点P1与回路天线290的第一端之间,第一电容器253结合在回路天线290的第一端与地电压之间。
[0168] 另外,第一天线电极A1可以结合到移动设备10中包括的NFC芯片。
[0169] 因此,如图14所示,信号路径SP(例如,电流路径)可以形成在移动设备10中,所述信号路径SP包括第一天线电极A1、回路天线290、包括第一电感器251和第一电容器253的第一低通滤波器、第二金属结构241的至少一部分、连接电感器261、第一金属结构211的至少一部分和地电压。因为壳体600b和回路天线290通过在第一天线电极A1与地电压之间形成信号路径SP而具有电感和电容,所以壳体600b和回路天线290可以作为具有适合NFC的期望的谐振频率的谐振器来操作。因此,壳体600b和回路天线290可以通过如下作为NFC天线来操作:基于通过第一天线电极A1从NFC芯片接收的信号,经由信号路径SP发射电磁波。
[0170] 因为第一低通滤波器形成在信号路径SP上,所以可以在信号路径SP上阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率(例如,更高频率)的信号分量。因此,包括壳体600b和回路天线290的NFC天线可以有效地减小对通过使用第一金属区域211执行的非NFC的干扰。
[0171] 图15是示出根据示例实施例的移动设备的壳体的图。
[0172] 包括在图1的移动设备10中的壳体120可以用图15的壳体700来实现。因此,图15可以呈现图1的移动设备10的后表面和侧壁。
[0173] 参照图15,壳体700可以包括框架710、后表面部720和后表面盖730,框架710限定移动设备10的周界,后表面部720设置在与移动设备10的第二表面(例如,前表面)(其处设置有显示装置110)相反的移动设备10的第一表面(例如,后表面)处,后表面盖730覆盖后表面部720。框架710可以不与后表面部720设置在同一水平处。例如,框架710可以被设置为相对于后表面部720形成某个角度(例如,90度)。
[0174] 在一些示例实施例中,后表面盖730不会从后表面部720拆下。例如,后表面盖730和后表面部720可以一体形成以具有一体结构。在其它示例中,后表面盖730和后表面部720可以分别地形成,然后彼此结合,使得后表面盖730不从后表面部720拆下。
[0175] 在其它示例实施例中,后表面盖730可以可拆卸地附着到后表面部720。例如,后表面盖730可以从后表面部720拆下以更换移动设备10的电池,然后,在更换电池之后附着到后表面部720。
[0176] 为了描述后表面部720的结构,图15示出了后表面盖730从后表面部720拆下的壳体700。
[0177] 框架710可以形成移动设备10的侧壁,并支撑设置在移动设备10的前表面处的显示装置110。包括在移动设备10中的NFC芯片和非NFC芯片可以嵌入框架710中。
[0178] 框架710可以包括第一金属区域711、第二金属区域712以及绝缘区域713和714。绝缘区域713和714可以设置在第一金属区域711与第二金属区域712之间,以使第一金属区域711与第二金属区域712电绝缘。
[0179] 第一金属区域711和第二金属区域712可以包括具有期望的强度和期望的导电率的金属材料。例如,第一金属区域711和第二金属区域712可以包括铜(Cu)、铝(Al)、铁(Fe)、钛(Ti)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、金(Au)、镍(Ni)等中的至少一种。
[0180] 绝缘区域713和714可以包括绝缘材料。例如,绝缘区域713和714可以包括聚合物(例如,聚酰亚胺)、塑料、陶瓷、玻璃等。
[0181] 如图15中所示,框架710的第一金属区域711可以在移动设备10的第一侧处暴露。例如,框架710的第一金属区域711可以在移动设备10的上表面处暴露。另外,第一金属区域
711可以作为用于非NFC的天线来操作。即,第一金属区域711可以与非NFC天线对应。非NFC可以包括蜂窝电话通信(诸如长期演进(LTE)通信、宽带码分多址(WCDMA)通信等)、无线局域网(WLAN)通信、全球定位系统(GPS)通信、蓝牙通信等。被绝缘区域713和714限定的第一金属区域711的长度可以基于非NFC的频带来确定。在下文中,框架710的第一金属区域711也被称为第一金属结构711。
[0182] 后表面部720可以设置在与移动设备10的前表面(其处设置有显示装置110)相反的移动设备10的后表面处。后表面部720可以连接到框架710,使得包括在移动设备10中的半导体装置(例如,NFC芯片和非NFC芯片)可以位于由显示装置110、框架710和后表面部720形成的空间中。
[0183] 在一些示例实施例中,后表面部720可以包括绝缘材料。
[0184] 根据示例实施例,后表面部720可以包括暴露移动设备10的相机模块(例如,相机)的相机孔725。在这种情况下,后表面盖730还可以具有相机孔735,其在后表面盖730附着到后表面部720时面对后表面部720的相机孔725并通过其暴露移动设备10的相机模块。另外,后表面部720还可以包括在其中安装移动设备10的电池的电池安装区域724。
[0185] 在一些示例实施例中,后表面盖730可以包括金属区域731和绝缘区域732。
[0186] 当后表面盖730附着到后表面部720时,后表面盖730的金属区域731可以电连接到框架710的第二金属区域712。例如,金属区域731可以包括铜(Cu)、铝(Al)、铁(Fe)、钛(Ti)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、金(Au)、镍(Ni)等中的至少一种。后表面盖730的金属区域731和框架710的第二金属区域712可以形成第二金属结构741。
[0187] 当后表面盖730附着到后表面部720时,后表面盖730的绝缘区域732可以使后表面盖730的金属区域731与框架710的第一金属区域711电绝缘。例如,绝缘区域732可以包括聚合物(例如,聚酰亚胺)、塑料、陶瓷、玻璃等。
[0188] 后表面盖730还可以包括设置在后表面盖730的下部处的绝缘区域733。
[0189] 移动设备10可以包括电连接到壳体700的回路天线790。回路天线790可以电连接到壳体700的第一金属结构711和第二金属结构741中的至少一者。
[0190] 虽然在图15中回路天线790被示出为绕相机孔725设置,但是回路天线790的位置不限于此。例如,回路天线790可以附着到移动设备10的电池或者附着在后表面盖730的内侧上。在下文中,为了易于解释,回路天线790被假设为绕相机孔725设置。
[0191] 如将在后面描述的,移动设备10可以使用包括回路天线790以及壳体700的第一金属结构711和第二金属结构741的至少一部分的信号路径来执行NFC。即,回路天线790以及壳体700的第一金属结构711和第二金属结构741的至少一部分可以作为用于NFC的天线来操作。
[0192] 另外,壳体700还可以包括形成在信号路径上的电感器或低通滤波器,所述信号路径包括回路天线790以及第一金属结构711和第二金属结构741的至少一部分。形成在信号路径上的电感器或低通滤波器可以阻挡具有除了NFC的操作频率(例如,大约13.56MHz)之外的频率的信号分量,从而减小了对通过使用第一金属区域711执行的非NFC的干扰。
[0193] 在一些示例实施例中,壳体700还可以包括设置在回路天线790下面的磁片791。例如,磁片791可以是铁氧体片或磁介电材料(MDM)片。磁片791可以改善电磁波辐射效率。
[0194] 图15的壳体700可以与图2的壳体200相同,除了图15的壳体700的第二金属结构741包括框架710的第二金属区域712以及电连接到框架710的第二金属区域712的后表面盖
730的金属区域731,而图2的壳体200的第二金属结构241包括框架210的第二金属区域212以及电连接到框架210的第二金属区域212的后表面部220的金属区域221。
[0195] 因此,回路天线790可以以与以上参照图3至图14描述的相同的方式连接到壳体700的第一金属结构711和第二金属结构741中的至少一者,使得壳体700和回路天线790可以作为NFC天线来操作。
[0196] 图16是示出根据示例实施例的包括在移动设备中的近场通信(NFC)装置的框图。
[0197] 图16的NFC装置40可以包括在图1的移动设备10中。
[0198] 参照图16,NFC装置40可以包括NFC芯片800、NFC天线810和匹配电路830。
[0199] NFC芯片800可以输出NFC信号。
[0200] NFC天线810可以通过壳体811和电连接到壳体811的回路天线812发射与NFC信号对应的电磁波。壳体811可以围绕位于移动设备10的前表面处的显示装置110,使NFC芯片800嵌入,并包括金属材料。另外,NFC天线810可以通过第一天线电极A1和第二天线电极A2结合到匹配电路830。
[0201] 包括在图16的NFC装置40中的NFC天线810可以用以上参照图3至图11描述的NFC天线中的任何一种来实现。
[0202] 因此,因为包括壳体811和回路天线812的NFC天线810除了通过回路天线812发射电磁波之外,还通过包括金属材料的壳体811发射电磁波,所以可以提高NFC装置40的NFC的性能。另外,因为NFC天线810通过回路天线812沿移动设备10的后表面的方向以及通过在移动设备10的上表面处暴露的壳体811的至少一部分(例如,第一金属结构211)沿移动设备10的上表面的方向这两者发射电磁波,所以可以拓宽NFC装置40的NFC的识别范围。
[0203] NFC芯片800和匹配电路830可以嵌入壳体811中。
[0204] 匹配电路830可以结合在NFC天线810与NFC芯片800之间。例如,匹配电路830可以通过第一天线电极A1和第二天线电极A2结合到NFC天线810,并通过第一发送电极TX1、第二发送电极TX2、接收电极RX、第一电力电极L1和第二电力电极L2结合到NFC芯片800。匹配电路830可以在NFC天线810与NFC芯片800之间执行阻抗匹配。
[0205] 在一些示例实施例中,匹配电路830可以包括第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4、第五电容器C5和第六电容器C6。第一电容器C1可以结合在第一天线电极A1与第二天线电极A2之间。第一电容器C1可以与NFC天线810一起形成谐振电路。NFC装置40的谐振频率可以通过控制第一电容器C1的电容调整至期望的频率(例如,13.56MHz)。第二电容器C2可以结合在第一天线电极A1与第一发送电极TX1之间。第三电容器C3可以结合在第二天线电极A2与第二发送电极TX2之间。第四电容器C4可以结合在第一天线电极A1与接收电极RX之间。根据示例实施例,第四电容器C4可以结合在第二天线电极A2与接收电极RX之间。第五电容器C5可以结合在第一天线电极A1与第一电力电极L1之间。
第六电容器C6可以结合在第二天线电极A2与第二电力电极L2之间。然而,图16的匹配电路
830仅是示例。根据示例实施例,匹配电路830可以以各种结构实现为在NFC天线810与NFC芯片800之间执行阻抗匹配。
[0206] 在阅读器模式下,NFC芯片800可以产生发送信号,并通过匹配电路830将发送信号提供到NFC天线810。NFC天线810可以基于该发送信号发射电磁波,以与外部NFC卡进行数据通信。当包括谐振电路(该谐振电路包括具有电感组件的天线和谐振电容器)的外部NFC卡在NFC装置40附近而同时NFC装置40的NFC天线810发射电磁波时,可以在NFC天线810与外部NFC卡之间发生互感。因此,外部NFC卡可以通过解调由互感产生的信号来接收该发送信号。
[0207] 在卡模式下,NFC装置40可以利用由外部NFC阅读器发射的电磁波来与外部NFC阅读器进行数据通信。即,可以基于由外部NFC阅读器发射的电磁波在NFC天线810与外部NFC阅读器之间发生互感。因此,NFC天线810可以将通过互感在第一天线电极A1和第二天线电极A2处产生的天线电压通过匹配电路830提供到NFC芯片800。NFC芯片800可以通过解调天线电压来接收由外部NFC阅读器发送的数据。
[0208] 图17是示出包括在图16的NFC装置中的NFC芯片的示例的框图。
[0209] 参照图17,NFC芯片800可以包括中央处理单元(CPU)810、存储器装置820、第一调制器831、混合器832、振荡器833、发送电路830、第一解调器840、整流器851、调整器(regulator)853、电力开关857、第二解调器860和第二调制器870。
[0210] 当NFC芯片800在阅读器模式下执行发送操作时,CPU 810可以从存储器装置820读取出输出数据TD,以将输出数据TD提供到第一调制器831,第一调制器831可以调制输出数据TD以产生调制信号MS,振荡器833可以产生具有载波频率(例如,13.56MHz)的载波信号CW,混合器832可以通过将载波信号CW与调制信号MS合成来产生发送调制信号TMS。
[0211] 发送电路830可以结合在电源电压VDD与地电压GND之间。
[0212] 发送电路830可以通过第一发送电极TX1和第二发送电极TX2输出与从混合器832接收的发送调制信号TMS对应的发送信号TS。NFC天线810可以基于发送信号TS发射电磁波。
[0213] 在一些示例实施例中,发送电路830可以通过基于发送调制信号TMS将第一发送电极TX1和第二发送电极TX2通过上拉负载连接到电源电压VDD或者通过下拉负载连接到地电压GND,来通过第一发送电极TX1和第二发送电极TX2输出与发送调制信号TMS对应的发送信号TS。
[0214] 例如,发送电路830可以基于发送调制信号TMS,通过上拉负载将第一发送电极TX1连接到电源电压VDD并且通过下拉负载将第二发送电极TX2连接到地电压GND,或者通过下拉负载将第一发送电极TX1连接到地电压GND并且通过上拉负载将第二发送电极TX2连接到电源电压VDD。以这种方式,发送电路830可以通过第一发送电极TX1和第二发送电极TX2输出与发送调制信号TMS对应的发送信号TS。
[0215] 当发送电路830通过上拉负载将第一发送电极TX1连接到电源电压VDD并且通过下拉负载将第二发送电极TX2连接到地电压GND时,可以从电源电压VDD产生输出电流,通过第一发送电极TX1被提供到匹配电路830和NFC天线810,并通过第二发送电极TX2降到地电压GND。
[0216] 当发送电路830通过下拉负载将第一发送电极TX1连接到地电压GND并且通过上拉负载将第二发送电极TX2连接到电源电压VDD时,可以从电源电压VDD产生输出电流,通过第二发送电极TX2被提供到匹配电路830和NFC天线810,并通过第一发送电极TX1降到地电压GND。
[0217] 图18是示出包括在图17的NFC芯片中的发送电路的示例的框图。
[0218] 参照图18,发送电路830可以包括第一上拉晶体管MP0、第二上拉晶体管MP1、第一下拉晶体管MN0、第二下拉晶体管MN1和驱动电路837。
[0219] 第一上拉晶体管MP0和第二上拉晶体管MP1可以是p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。第一下拉晶体管MN0和第二下拉晶体管MN1可以是n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。
[0220] 第一上拉晶体管MP0可以结合在电源电压VDD与第一发送电极TX1之间,第一下拉晶体管MN0可以结合在第一发送电极TX1与地电压GND之间。
[0221] 第二上拉晶体管MP1可以结合在电源电压VDD与第二发送电极TX2之间,第二下拉晶体管MN1可以结合在第二发送电极TX2与地电压GND之间。
[0222] 驱动电路837可以利用第一上拉驱动信号UDS0驱动第一上拉晶体管MP0,利用第一下拉驱动信号DDS0驱动第一下拉晶体管MN0,利用第二上拉驱动信号UDS1驱动第二上拉晶体管MP1,利用第二下拉驱动信号DDS1驱动第二下拉晶体管MN1。
[0223] 驱动电路837可以基于从混合器832接收的发送调制信号TMS导通第一上拉晶体管MP0和第一下拉晶体管MN0中的一者并且导通第二上拉晶体管MP1和第二下拉晶体管MN1中的一者。
[0224] 例如,驱动电路837可以基于发送调制信号TMS导通第一上拉晶体管MP0和第二下拉晶体管MN1并截止第二上拉晶体管MP1和第一下拉晶体管MN0,或者导通第二上拉晶体管MP1和第一下拉晶体管MN0并且截止第一上拉晶体管MP0和第二下拉晶体管MN1,以基于发送调制信号TMS通过第一发送电极TX1和第二发送电极TX2输出发送信号TS。
[0225] 再次参照图17,如上面所描述的,在阅读器模式下,NFC天线810可以通过发射电磁波与外部NFC卡进行数据通信。当包括谐振电路(该谐振电路包括具有电感组件的天线和谐振电容器)的外部NFC卡在NFC装置40附近而同时NFC装置40的NFC天线810发射电磁波时,可以在NFC天线810与外部NFC卡之间发生互感。因此,可以通过互感在第一天线电极A1和第二天线电极A2处产生天线电压。
[0226] 在阅读器模式下产生的天线电压可以作为接收信号通过第四电容器C4和接收电极RX提供到NFC芯片800。
[0227] 当NFC芯片800在阅读器模式下执行接收操作时,包括在NFC芯片800中的第一解调器840可以通过解调经接收电极RX接收的接收信号来产生输入数据,并将输入数据提供到CPU 810。CPU 810可以在存储器装置820中存储输入数据。
[0228] 如上面所描述的,在卡模式下,NFC装置40可以利用由外部NFC阅读器发射的电磁波与外部NFC阅读器进行数据通信。即,可以基于由外部NFC阅读器发射的电磁波在NFC天线810与外部NFC阅读器之间发生互感。因此,可以通过互感在第一天线电极A1和第二天线电极A2处产生天线电压VAN。
[0229] 天线电压VAN可以分别通过第五电容器C5和第六电容器C6传输到第一电力电极L1和第二电力电极L2。
[0230] 整流器851可以通过整流经第一电力电极L1和第二电力电极L2接收的天线电压VAN来产生为直流电压的第一电压V1。
[0231] 调整器853可以利用第一电压V1产生在NFC芯片800中可用的具有预定大小的电压电平的内电压VINT。
[0232] CPU 810可以控制NFC芯片800的整体操作。CPU 810可以使用由诸如电池的电源提供的电源电压VDD来操作。另外,CPU 810可以通过电力开关857从调整器853接收内电压VINT。当电源电压VDD等于或高于预定的电压电平时,CPU 810可以利用电源电压VDD来操作并禁用开关控制信号SCS以截止电力开关857。当电源电压VDD低于预定的电压电平时,CPU 810可以启用开关控制信号SCS以导通电力开关857,使得CPU 810可以利用由调整器853提供的内电压VINT来操作。
[0233] 当NFC芯片800在卡模式下执行接收操作时,第二解调器860可以通过解调经第一电力电极L1和第二电力电极L2接收的信号来产生输入数据,并将输入数据提供到CPU 810。CPU 810可以在存储器装置820中存储输入数据。
[0234] 当NFC芯片800在卡模式下执行发送操作时,CPU 810可以从存储器装置820读取出输出数据,以将输出数据提供到第二调制器870,第二调制器870可以调制输出数据,以通过第一电力电极L1和第二电力电极L2输出调制信号。例如,第二调制器870可以通过对输出数据执行负载调制来产生调制信号。NFC天线810可以通过基于调制信号在NFC天线810与外部NFC阅读器之间引起互感来将输出数据发送到外部NFC阅读器。
[0235] 虽然以上参照图17和图18描述了包括在图16的NFC装置40中的NFC芯片800的示例,但是示例实施例不限于此。根据示例实施例,NFC芯片800可以以各种结构来实现。
[0236] 图19是示出根据示例实施例的包括在移动设备中的NFC装置的框图。
[0237] 图19的NFC装置50可以包括在图1的移动设备10中。
[0238] 参照图19,NFC装置50可以包括NFC芯片801、NFC天线820和匹配电路831。
[0239] NFC芯片801可以输出NFC信号。
[0240] NFC天线820可以通过壳体821和电连接到壳体821的回路天线822发射与NFC信号对应的电磁波。壳体821围绕位于移动设备10的前表面处的显示装置110,使NFC芯片801嵌入,并包括金属材料。另外,NFC天线820可以结合在第一天线电极A1与地电压GND之间,并通过第一天线电极A1结合到匹配电路831。
[0241] 包括在图19的NFC装置50中的NFC天线820可以用以上参照图12至图14描述的NFC天线中的任何一种来实现。
[0242] 因此,因为包括壳体821和回路天线822的NFC天线820除了通过回路天线822发射电磁波之外,还通过包括金属材料的壳体821发射电磁波,所以可以提高NFC装置50的NFC的性能。另外,因为NFC天线820通过回路天线822沿移动设备10的后表面的方向以及通过在移动设备10的上表面处暴露的壳体821的至少一部分(例如,第一金属结构211)沿移动设备10的上表面的方向这两者发射电磁波,所以可以拓宽NFC装置50的NFC的识别范围。
[0243] NFC芯片801和匹配电路831可以嵌入壳体821中。
[0244] 匹配电路831可以结合在NFC天线820与NFC芯片801之间。例如,匹配电路831可以通过第一天线电极A1结合到NFC天线820,并通过发送电极TX、接收电极RX和电力电极L结合到NFC芯片801。匹配电路831可以在NFC天线820与NFC芯片801之间执行阻抗匹配。
[0245] 在一些示例实施例中,匹配电路831可以包括第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4。第一电容器C1可以结合在第一天线电极A1与地电压GND之间。第一电容器C1可以与NFC天线820一起形成谐振电路。NFC装置50的谐振频率可以通过控制第一电容器C1的电容被调整至期望的频率(例如,13.56MHz)。第二电容器C2可以结合在第一天线电极A1与发送电极TX之间。第三电容器C3可以结合在第一天线电极A1与接收电极RX之间。第四电容器C4可以结合在第一天线电极A1与电力电极L之间。然而,图19的匹配电路831仅是示例。根据示例实施例,匹配电路831可以以各种结构实现为在NFC天线820与NFC芯片801之间执行阻抗匹配。
[0246] 在阅读器模式下,NFC芯片801可以产生发送信号,并通过匹配电路831将发送信号提供到NFC天线820。NFC天线820可以基于该发送信号发射电磁波,以与外部NFC卡进行数据通信。当包括谐振电路(该谐振电路包括具有电感组件的天线和谐振电容器)的外部NFC卡在NFC装置50附近而同时NFC装置50的NFC天线820发射电磁波时,可以在NFC天线820与外部NFC卡之间发生互感。因此,外部NFC卡可以通过解调由互感产生的信号来接收该发送信号。
[0247] 在卡模式下,NFC装置50可以利用由外部NFC阅读器发射的电磁波与外部NFC阅读器进行数据通信。即,可以基于由外部NFC阅读器发射的电磁波在NFC天线820与外部NFC阅读器之间发生互感。因此,NFC天线820可以将通过互感在第一天线电极A1处产生的天线电压通过匹配电路831提供到NFC芯片801。NFC芯片801可以通过解调天线电压来接收由外部NFC阅读器发送的数据。
[0248] 图20是示出根据示例实施例的执行NFC和非NFC的移动设备的框图,图21是用于描述由图20的移动设备发射的用于NFC的电磁波的发射方向的图。
[0249] 图20中示出的移动设备10实现了包括在图1的移动设备10中的NFC装置和非NFC装置。
[0250] 参照图20和图21,移动设备10可以包括非NFC芯片61、非NFC匹配电路62、NFC芯片63、NFC匹配电路64和天线结构65。
[0251] 非NFC芯片61可以输出非NFC信号,NFC芯片63可以输出NFC信号。
[0252] 天线结构65可以包括壳体66和电连接到壳体66的回路天线67。壳体66围绕位于移动设备10的前表面处的显示装置110,使非NFC芯片61和NFC芯片63嵌入,并包括金属材料。
[0253] 包括在天线结构65中的壳体66和回路天线67可以用以上参照图2至图15描述的壳体中的任何一种以及回路天线中的任何一种来实现。
[0254] 因此,壳体66的至少一部分(例如,第一金属结构211)可以在移动设备10的上表面处暴露,并作为用于非NFC(例如,长期演进(LTE)通信、宽带码分多址(WCDMA)通信、无线局域网(WLAN)通信、全球定位系统(GPS)通信、蓝牙通信等)的天线来操作。
[0255] 另外,壳体66的至少一部分(例如,第二金属结构241)和回路天线67可以作为用于NFC的天线来操作。
[0256] 非NFC芯片61、非NFC匹配电路62、NFC芯片63和NFC匹配电路64可以嵌入壳体66中。
[0257] 非NFC芯片61可以通过非NFC匹配电路62结合到壳体66。非NFC匹配电路62可以在作为非NFC天线操作的壳体66与非NFC芯片61之间执行阻抗匹配。非NFC芯片61可以利用壳体66执行非NFC。
[0258] NFC芯片63可以通过NFC匹配电路64结合到壳体66和回路天线67。NFC匹配电路64可以在作为NFC天线操作的壳体66和回路天线67与NFC芯片63之间执行阻抗匹配。NFC芯片63可以利用壳体66和回路天线67执行NFC。
[0259] 如以上描述的,因为移动设备10除了通过回路天线67发射用于NFC的电磁波之外,还通过包括金属材料的壳体66发射电磁波,所以可以提高移动设备10的NFC的性能。另外,如图21中所示,因为移动设备10通过回路天线67沿移动设备10的后表面的方向(例如,方向2100)以及通过在移动设备10的上表面处暴露的壳体66的至少一部分(例如,第一金属结构
211)沿移动设备10的上表面的方向(例如,方向2103)这两者发射用于NFC的电磁波,所以可以拓宽移动设备10的NFC的识别范围。
[0260] 图22和图23是用于描述根据示例实施例的由移动设备执行的NFC操作的图。
[0261] 图22和图23的移动设备10可以与以上参照图1至图21描述的移动设备10对应。
[0262] 如图22和图23中所示,移动设备10可以通过将支付信息(例如,信用卡号码)通过NFC发送到支付终端70来执行电子支付。
[0263] 如以上参照图1至图21描述的,移动设备10可以通过回路天线沿移动设备10的后表面的方向(例如,方向2200)以及通过在移动设备10的上表面处暴露的壳体的至少一部分沿移动设备10的上表面的方向(例如,方向2300)这两者发射用于NFC的电磁波。
[0264] 因此,如图22中所示,当移动设备10接近支付终端70同时移动设备10被设置为与支付终端70平行时,移动设备10可以准确地执行电子支付,如图23中所示,当移动设备10接近支付终端70同时移动设备10被设置为与支付终端70垂直时,移动设备10可以准确地执行电子支付。
[0265] 这样,移动设备10可以具有NFC的宽识别范围,使得可以提高用户的便利性。
[0266] 虽然已经示出并描述了一些实施例,但本领域技术人员将理解的是,在不脱离本公开的原理和精神的情况下,可以在示例性实施例中做出改变,本公开的范围由权利要求书及其等同物所限定。