天线装置及电子设备的制作方法
本发明涉及天线，尤其涉及天线装置及电子设备。
背景技术：
1、随着用户对电子设备的便携性、外观等的要求越来越高，电子设备不仅被设计的非常轻薄，还会采用金属材质的外壳。与此同时，不仅使得电子设备中天线的可用空间有限，还会使得天线辐射的电磁波被金属壳体屏蔽，上述情况都会降低天线性能，影响用户体验感。
2、如何解决上述问题即提高天线的性能，则是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本技术提供了一种天线装置及电子设备，通过在天线装置的主线圈附近增加中继线圈，并为该中继线圈设计相应的匹配电路，以控制中继线圈电流方向与主线圈电流方向相同/相反，从而使得主线圈和中继线圈产生的磁场在对端线圈处叠加后达到磁场增强的效果，提升天线装置的性能。
2、第一方面，本技术提供了一种电子设备，该电子设备包括近场通信(nfc)天线装置，该nfc天线装置包括：主线圈、一个或多个中继线圈，其中：该中继线圈与该主线圈耦合，该中继线圈位于该主线圈与该电子设备第一面之间，该第一面为该电子设备进行nfc时的接触面；该中继线圈与该主线圈距离小于第一值，该中继线圈的谐振频率高于该主线圈的工作频率，或者，该中继线圈与该主线圈距离大于第二值，该中继线圈的谐振频率高于/低于该主线圈的工作频率。
3、采用本技术第一方面提供的电子设备后，可以提升nfc通信距离，进而提升nfc天线装置的性能。
4、结合第一方面提供的电子设备，该中继线圈与该主线圈耦合是指，在该电子设备向该主线圈通电的情况下，该中继线圈产生感应电流。
5、这样，中继线圈可以与主线圈耦合以产生磁场，进而使得电子设备在与对端设备进行nfc时，可以增强对端设备感受的磁场强度，进而提升nfc通信距离，提升nfc天线装置的性能。
6、结合第一方面提供的电子设备，该中继线圈与该主线圈耦合是指，该中继线圈在该主线圈所在平面的投影区域与该主线圈有重叠部分，或者，在该投影区域与该主线圈没有重叠部分的情况下，该投影区域与该主线圈之间的距离小于阈值。
7、这样，为保证中继线圈与主线圈耦合，可以将中继线圈到主线圈附近的多种相对位置处。
8、结合第一方面提供的电子设备，该中继线圈的尺寸大于、小于或者等于该主线圈的尺寸。
9、这样，中继线圈的大小可以有多种设计方案，具体取决于电子设备的可用空间，当电子设备的可用空间较多时，则可以将中继线圈的尺寸设置的较大，这样能够更大程度的延长nfc通信距离，以及提升nfc读刷卡的面积。而当中继线圈设计的较小时，既可以节省电子设备的空间，还可以一定程度的提升nfc通信距离。
10、第二方面，本技术提供了一种电子设备，该电子设备包括nfc天线装置，该nfc天线装置包括：主线圈、一个或多个中继线圈，其中：该中继线圈与该主线圈耦合，该中继线圈位于该主线圈的第一侧，也位于该电子设备第一面的第一侧，该第一面为该电子设备进行nfc时的接触面；该中继线圈与该主线圈距离小于第三值，该中继线圈的尺寸大于该主线圈的尺寸；该主线圈在该中继线圈所在平面的投影区域与该中继线圈重叠的区域大于未重叠的区域，该中继线圈的谐振频率高于该主线圈的工作频率；或者，该主线圈在该中继线圈所在平面的投影区域与该中继线圈重叠的区域小于未重叠的区域，该中继线圈的谐振频率低于该主线圈的工作频率。
11、采用本技术第一方面提供的电子设备后，可以提升nfc通信距离，进而提升nfc天线装置的性能。
12、结合第二方面提供的电子设备，该中继线圈与该主线圈耦合是指，在该电子设备向该主线圈通电的情况下，该中继线圈产生感应电流。
13、这样，中继线圈可以与主线圈耦合以产生磁场，进而使得电子设备在与对端设备进行nfc时，可以增强对端设备感受的磁场强度，进而提升nfc通信距离，提升nfc天线装置的性能。
14、结合第二方面提供的电子设备，该中继线圈与该主线圈耦合是指，该中继线圈在该主线圈所在平面的投影区域与该主线圈有重叠部分。
15、这样，为保证中继线圈与主线圈耦合，可以将中继线圈到主线圈附近的多种相对位置处。
16、第三方面，本技术提供了一种电子设备，该电子设备包括nfc天线装置和金属组件，该nfc天线装置包括：主线圈、一个或多个中继线圈，其中：该中继线圈与该主线圈耦合，该中继线圈位于该主线圈与该电子设备第一面之间，该第一面为该电子设备nfc时的接触面；该中继线圈还与该金属组件耦合，该金属组件位于该主线圈与该电子设备第一面之间；该中继线圈的尺寸小于、等于或大于该金属组件的尺寸，该中继线圈的谐振频率高于该主线圈的工作频率；或者，该中继线圈的尺寸至少小于两倍的该金属组件的尺寸，该中继线圈的谐振频率低于该主线圈的工作频率。
17、采用本技术第三方面提供的电子设备后，可以减少/抵消金属组件对nfc信号的屏蔽影响，进而提升nfc天线装置的性能。
18、结合第三方面提供的电子设备，该中继线圈与该主线圈耦合是指，在该电子设备向该主线圈通电的情况下，该中继线圈产生感应电流。
19、这样，中继线圈可以与主线圈耦合以产生磁场，进而使得电子设备在与对端设备进行nfc时，可以增强对端设备感受的磁场强度，进而提升nfc通信距离，提升nfc天线装置的性能。
20、结合第三方面提供的电子设备，该中继线圈与该主线圈耦合是指，该中继线圈在该主线圈所在平面的投影区域与该主线圈有重叠部分，或者，在该投影区域与该主线圈没有重叠部分的情况下，该投影区域与该主线圈之间的距离小于阈值。
21、这样，可以根据电子设备的可用空间，自由设计主线圈与中继线圈的相对位置，有多种实现方式，当相对位置不同时，只需调整中继线圈的电流方向即可保证提升nfc通信性能。
22、结合第三方面提供的电子设备，该中继线圈还与该金属组件耦合是指，在该中继线圈产生感应电流的情况下，该金属组件中也产生感应电流。
23、这样，金属组件可以与中继线圈以产生磁场，进而使得电子设备在与对端设备进行nfc时，可以增强对端设备感受的净磁场强度，进而提升nfc天线装置的性能。
24、结合第三方面提供的电子设备，该中继线圈还与该金属组件耦合是指，该中继线圈在该金属组件所在平面的投影区域与该金属组件有重叠部分，或者，在该投影区域与该金属组件线圈没有重叠部分的情况下，该投影区域与该金属组件之间的距离小于阈值。
25、这样，可以根据电子设备的可用空间，自由设计中继线圈与金属组件的相对位置、尺寸大小，具体可有多种实现方式，当相对位置不同时，只需调整中继线圈的电流方向即可保证提升nfc通信性能。
26、结合第一、二或三方面提供的电子设备，该中继线圈还连接匹配电路；在该中继线圈等效为电感的情况下，该匹配电路包括电容，该电容的一端连接该中继线圈，该电容的另一端接地；在该中继线圈等效为电容的情况下，该匹配电路包括电感，该电感的一端连接该中继线圈，该电感的另一端接地。
27、这样，可以为中继线圈连接匹配电路，进而为中继线圈构造出谐振电路，该谐振电路用于调整中继线圈的谐振频率，进而决定中继线圈中的电流方向与主线圈中的电流方向是否相同，以增强天线装置的性能。
28、结合第一、二或三方面提供的电子设备，该中继线圈是该电子设备中的第一天线装置中的线圈，该第一天线装置的工作频率不同于该nfc天线装置的工作频率。
29、这样，中继线圈可以与电子设备中的其他天线装置进行共体设计，当中继线圈与第一天线装置进行共体设计时，则该第一天线装置的工作频率可以高于nfc天线装置的工作频率，提高线圈利用率、节省电子设备的空间，降低成本。
30、结合第一、二或三方面提供的电子设备，该第一天线装置的工作频率高于该nfc天线装置的工作频率，并且该第一天线装置的工作频率与该nfc天线装置的工作频率差值大于第四值。
31、这样，当第一天线装置的工作频率与nfc天线装置的工作频率差值大于第四值时，可以保证两者工作频率互不干扰。
32、结合第一、二或三方面提供的电子设备，该中继线圈还连接匹配电路；该匹配电路包括第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第二电感和第三电感；该第五电容的一端连接该中继线圈的第一端，该第五电容的另一端连接该第一天线装置，该第六电容的一端连接该中继线圈的第二端，该第六电容的另一端连接该第一天线装置；该第五电容和该第六电容用于阻止该nfc天线装置的信号通过；该第二电感的一端连接该中继线圈的第一端，该第二电感的另一端串联第七电容后接地，该第三电感的一端连接该中继线圈的第二端，该第三电感的另一端串联第八电容后接地；该第二电感和该第三电感用于阻止该第一天线装置的信号通过。
33、这样，为了保证第一天线装置与nfc天线装置之间的信号互不干扰，则通过设计匹配电路，以阻止nfc天线装置的信号通过第一天线装置的通路中，以及阻止第一天线装置的信号通过nfc天线装置的通路中。
34、结合第一、二或三方面提供的电子设备，该中继线圈还连接匹配电路；该匹配电路包括第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第四电感和第五电感；该第十三电容的一端连接该中继线圈的第一端，该第十三电容的另一端连接所该第一天线装置，该第十四电容的一端连接该中继线圈的第二端，该第十四电容的另一端连接该第一天线装置圈；该第十三电容和该第十四电容用于阻止该nfc天线装置的信号通过；该第四电感与该第九电容并联，并且该第四电感的一端连接该中继线圈的第一端，该第四电感的另一端串联第十电容后接地，该第五电感与该第十一电容并联，并且该第五电感的一端连接该中继线圈的第二端，该第五电感的另一端串联第十二电容后接地；该第四电感和该第五电感用于阻止该第一天线装置的信号通过。
35、这样，还可以通过设计匹配电路，在保证nfc天线装置的信号和第一天线装置的信号互不影响的情况下，还能够保护第一天线装置的信号不受影响。
36、结合第一、二或三方面提供的电子设备，该第一天线装置的工作频率低于该nfc天线装置的工作频率，并且该第一天线装置的工作频率与该nfc天线装置的工作频率差值小于第五值。
37、这样，当第一天线装置的工作频率与nfc天线装置的工作频率差值大于第五值时，可以保证两者工作频率互不干扰。
38、结合第一、二或三方面提供的电子设备，该中继线圈还连接匹配电路；该匹配电路包括第十五电容、第十六电容、第十七电容、第六电感和第七电感；该第十五电容的一端连接该中继线圈的第一端，该第十五电容的另一端连接该中继线圈的第二端；该第十五电容用于阻止该第一天线装置的信号通过；该第六电感与该第十六电容并联，并且该第六电感的一端连接该中继线圈的第一端，该第六电感的另一端连接该第一天线装置的电路；该第七电感与该第十七电容并联，并且该第七电感的一端连接该中继线圈的第二端，该第七电感的另一端连接该第一天线装置的电路；该第六电感和该第七电感用于阻止该nfc天线装置的信号通过。
39、这样，为了保证第一天线装置与nfc天线装置之间的信号互不干扰，则通过设计匹配电路，以阻止nfc天线装置的信号通过第一天线装置的通路中，以及阻止第一天线装置的信号通过nfc天线装置的通路中。
技术特征：
1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括近场通信(nfc)天线装置，所述nfc天线装置包括：主线圈、一个或多个中继线圈，其中：
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈与所述主线圈耦合是指，在所述电子设备向所述主线圈通电的情况下，所述中继线圈产生感应电流。
3.如权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈与所述主线圈耦合是指，所述中继线圈在所述主线圈所在平面的投影区域与所述主线圈有重叠部分，或者，在所述投影区域与所述主线圈没有重叠部分的情况下，所述投影区域与所述主线圈之间的距离小于阈值。
4.如权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈的尺寸大于、小于或者等于所述主线圈的尺寸。
5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括nfc天线装置，所述nfc天线装置包括：主线圈、一个或多个中继线圈，其中：
6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈与所述主线圈耦合是指，在所述电子设备向所述主线圈通电的情况下，所述中继线圈产生感应电流。
7.如权利要求5或6所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈与所述主线圈耦合是指，所述中继线圈在所述主线圈所在平面的投影区域与所述主线圈有重叠部分。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括nfc天线装置和金属组件，所述nfc天线装置包括：主线圈、一个或多个中继线圈，其中：
9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈与所述主线圈耦合是指，在所述电子设备向所述主线圈通电的情况下，所述中继线圈产生感应电流。
10.如权利要求8或9所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈与所述主线圈耦合是指，所述中继线圈在所述主线圈所在平面的投影区域与所述主线圈有重叠部分，或者，在所述投影区域与所述主线圈没有重叠部分的情况下，所述投影区域与所述主线圈之间的距离小于阈值。
11.如权利要求8-10中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈还与所述金属组件耦合是指，在所述中继线圈产生感应电流的情况下，所述金属组件中也产生感应电流。
12.如权利要求8-11中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈还与所述金属组件耦合是指，所述中继线圈在所述金属组件所在平面的投影区域与所述金属组件有重叠部分，或者，在所述投影区域与所述金属组件线圈没有重叠部分的情况下，所述投影区域与所述金属组件之间的距离小于阈值。
13.如权利要求1-12中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈还连接匹配电路；
14.如权利要求1-12中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈是所述电子设备中的第一天线装置中的线圈，所述第一天线装置的工作频率不同于所述nfc天线装置的工作频率。
15.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线装置的工作频率高于所述nfc天线装置的工作频率，并且所述第一天线装置的工作频率与所述nfc天线装置的工作频率差值大于第四值。
16.如权利要求14或15所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈还连接匹配电路；
17.如权利要求14或15所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈还连接匹配电路；
18.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线装置的工作频率低于所述nfc天线装置的工作频率，并且所述第一天线装置的工作频率与所述nfc天线装置的工作频率差值小于第五值。
19.如权利要求14或18所述的电子设备，其特征在于，所述中继线圈还连接匹配电路；
技术总结
本申请提供了一种天线装置及电子设备。通过在天线装置的主线圈附近增加中继线圈，并为该中继线圈设计相应的匹配电路，以控制中继线圈电流方向与主线圈电流方向相同/相反，从而使得主线圈和中继线圈产生的磁场在对端线圈处叠加后达到磁场增强的效果。此外，当该天线装置应用于电子设备中时，在电子设备中天线装置附近有金属组件的情况下，则通过设计对应的匹配电路使得中继线圈电流方向与主线圈电流方向相同/相反，相应的，使得金属组件与主线圈的电流相反/相同，从而使得主线圈、中继线圈和金属组件产生的磁场在对端线圈处叠加后达到净磁场增强的效果，从而抵消/减小了金属组件对主线圈屏蔽的影响，提升天线装置的性能。
技术研发人员：鲍立芬,刘东平,周大为,梁铁柱,宋佳祥
受保护的技术使用者：荣耀终端有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23