本發(fā)明涉及無線充電和近場通信技術領域，具體涉及一種適用于移動終端的無線充電和近場通信裝置。

背景技術：

無線充電技術源自無線電能傳輸，可以避免用電設備與充電設備的直接連接，具有靈活、安全、可靠等特點，克服了電接觸的不穩(wěn)定性、電氣設備移動的局限性等問題，成為有線供電模式的重要補充。無線充電技術主要借助電磁近場感應、磁場諧振和微波能量傳輸?shù)确绞?，通過非接觸的方式傳輸電能。目前，以電磁近場感應為代表的Qi標準是當前主流的無線充電技術，通過發(fā)射端和接收端的線圈相互感應產(chǎn)生電流，從而實現(xiàn)電力傳輸。

NFC的全稱為Near Field Communication，即近場通信，源于射頻識別(RFID，Radio Frequency ldentify Detection)技術，是一種非接觸式識別和互聯(lián)技術，由索尼和飛利浦公司共同開發(fā)的，用來實現(xiàn)各種設備之間點對點的近距離通信。NFC技術廣泛的應用于無線支付、數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I域，近年來隨著智能手機設備的普及，NFC天線越來越多的被設計到無線終端中。

在無線充電及NFC技術中，線圈的性能很大程度上決定了傳輸效率和距離。當前設計中，針對無線充電和NFC功能，一般會采用兩個獨立的線圈，一個用來無線充電，另一個用作NFC，獨立的線圈設計占用較大的面積，而無線終端的設計是趨于輕、薄，因此需求無線充電結合NFC功能的線圈。

為了減小線圈的面積，通常的方法是將無線充電和NFC線圈設計在一起，分別放置在內(nèi)、外部。對于此種結構，由于無線充電與NFC線圈靠近，在靠近NFC通信頻率附近會產(chǎn)生耦合諧振頻率，影響NFC的通信性能，且產(chǎn)生的耦合諧振對于其他器件會造成電磁干擾。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決無線充電線圈和NFC線圈之間的耦合問題，本申請?zhí)峁┮环N適用于移動終端的無線充電和近場通信裝置，包括基板、無線充電線圈和NFC線圈，無線充電線圈和NFC線圈分別設置于所述基板上，還包括抑制線圈，抑制線圈置于基板上并位于無線充電線圈和NFC線圈之間，用于抑制無線充電線圈和NFC線圈之間的耦合諧振。

一種實施例中，無線充電線圈和NFC線圈螺旋式的設置于基板上，無線充電線圈與NFC線圈之間設有間隙，抑制線圈圍繞間隙設置成一閉合形狀。

一種實施例中，無線充電線圈和NFC線圈設置于基板的同一側，所述基板的背側面設有鐵氧體介質(zhì)板。

一種實施例中，無線充電線圈和NFC線圈為雙層結構，上下兩層分別對稱設置于基板的兩側，基板的背側面的無線充電線圈和NFC線圈的外則設有鐵氧體介質(zhì)板。

一種實施例中，無線充電線圈置于NFC線圈外部。

一種實施例中，無線充電線圈置于NFC線圈內(nèi)部。

一種實施例中，無線充電線圈和NFC線圈為圓形螺旋形狀，抑制線圈的閉合形狀為圓形環(huán)。

一種實施例中，無線充電線圈和NFC線圈為方形螺旋形狀，抑制線圈的閉合形狀為方形環(huán)。

一種實施例中，抑制線圈至少為單匝線圈。

一種實施例中，無線充電線圈和NFC線圈分別為多匝線圈。

依據(jù)上述實施例的無線充電和近場通信裝置，由于在無線充電線圈和NFC線圈之間添加抑制線圈，可以提高無線充電及NFC性能，減少無線充電線圈和NFC線圈之間的耦合諧振，解決了無線充電與NFC線圈的不兼容問題，而且，結構緊湊，占用面積小。

附圖說明

圖1為實施例一的無線充電和近場通信裝置的結構示意圖；

圖2為實施例一的無線充電和近場通信裝置的側示圖；

圖3(a)為現(xiàn)有無線充電和近場通信裝置未加入抑制線圈的測試示意圖；

圖3(b)為實施例一的無線充電和近場通信裝置測試示意圖；

圖4為實施例二的無線充電和近場通信裝置的結構示意圖；

圖5為實施例二的無線充電和近場通信裝置的側示圖；

圖6(a)為現(xiàn)有無線充電和近場通信裝置未加入抑制線圈的測試示意圖；

圖6(b)為實施例二的無線充電和近場通信裝置測試示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例一：

本例提供一種適用于移動終端的無線充電和近場通信裝置，其結構圖如圖1所示，本例的移動終端可以是手機、ipad等可以進行無線充電和近場通信的設備。

本例的無線充電和近場通信裝置包括基板1、無線充電線圈2和NFC線圈3，由于無線充電線圈2與NFC線圈3靠近處產(chǎn)生有耦合諧振，為了抑制該耦合諧振，本例在無線充電線圈2和NFC線圈3之間引入抑制線圈4，根據(jù)楞次定理，抑制線圈4通過無線充電線圈2感應出感應磁場，該感應磁場與無線充電線圈2在NFC線圈3附近處產(chǎn)生的磁場方向相反，減弱無線充電線圈2產(chǎn)生的磁場，達到抑制無線充電線圈2與NFC線圈3之間的耦合諧振。具體的，抑制線圈4能減小無線充電線圈2和NFC線圈3之間的互相干擾，提高NFC線圈3的性能，另外，抑制線圈4能減小無線充電線圈2和NFC線圈3之間的耦合諧振幅度，防止耦合諧振頻率對其他器件的干擾。

具體的，無線充電線圈2和NFC線圈3螺旋式的設置于基板上，無線充電線圈2與NFC線圈3之間設有間隙，抑制線圈4圍繞間隙設置成一閉合形狀。其中，無線充電線圈2和NFC線圈3設置于基板1的同一側，且同中心設計，使得無線充電線圈2和NFC線圈3面積共用，結構緊湊，如，無線充電線圈2和NFC線圈3分別利用金屬過孔連接到基板1底部，然后，通過帶線連接到頂部焊盤處。

在其他實施例中，無線充電線圈2和NFC線圈3可以為雙層結構，上下兩層分別對稱設置于基板1的兩側，基板1的背側面的無線充電線圈2和NFC線圈3的外則設有鐵氧體介質(zhì)板5。

本例的無線充電線圈2、NFC線圈3和抑制線圈4位于基板1的同一平面，使得加工方面，進一步，本例在基板1的背側面設有鐵氧體介質(zhì)板5，鐵氧體介質(zhì)板5用于屏蔽磁場，提高無線充電線圈2和NFC線圈3的性能，其側視圖如圖2所示。

本例的無線充電線圈2置于NFC線圈3外部，無線充電線圈2和NFC線圈3為圓形螺旋形狀，抑制線圈4的閉合形狀為圓形環(huán)；本例的無線充電線圈2和NFC線圈3分別為多匝線圈，抑制線圈4至少為單匝線圈，本例的抑制線圈4為單匝線圈。在其他實施例中，無線充電線圈2和NFC線圈3為方形螺旋形狀，抑制線圈4的閉合形狀為方形環(huán)，匝數(shù)為多匝線圈。

當無線充電線圈2和NFC線圈3之間未引入抑制線圈4時，NFC線圈3的Smith圓圖的測試結果如圖3(a)所示，由圖3(a)可知，由于外部的無線充電線圈2對于內(nèi)部的NFC線圈3的耦合，在14.86MHz時出現(xiàn)諧振，且諧振圓圈很大，耦合諧振強度很強，在13.56MHz上，品質(zhì)因子Q僅為3.08，自感量為2.83uH。

而本例的提供的無線充電和近場通信裝置，其NFC線圈3的Smith圓圖測試結果如圖3(b)所示，耦合諧振頻率移動到14.71MHz，且諧振圓圈變小，耦合諧振強度很小，在13.56MHz上，品質(zhì)因子Q提高到9.1，自感量降低到1.73uH。而無線充電線圈2在加入抑制線圈4之后，其品質(zhì)因子Q從6.26降低到5.09，自感量從8.28uH降低到7.58uH，可見對無線充電線圈2的充電效率影響較小。但是總體來看，無線充電線圈2和NFC線圈3之間的耦合諧振得到了抑制，提高了NFC線圈3的性能。

通過測試結果可知，本例提供的無線充電和近場通信裝置因增加了抑制線圈4，減小了無線充電線圈2和NFC線圈3之間的耦合諧振，解決了無線充電線圈2與NFC線圈3的兼容問題。

實施例二：

基于實施例一，本例提供另外一種結構的無線充電和近場通信裝置，與實施例一不同的是：本例的無線充電線圈2置于NFC線圈3內(nèi)部，無線充電線圈2和NFC線圈3為方形螺旋形狀，抑制線圈4的閉合形狀為方形環(huán)，抑制線圈4置于無線充電線圈2和NFC線圈3之間，優(yōu)選的，無線充電線圈2和NFC線圈3為雙層結構，上下兩層分別對稱設置于基板1的兩側，通過金屬過孔連接，并引出到頂部焊盤處，基板1的背側面的無線充電線圈2和NFC線圈3的外則設有鐵氧體介質(zhì)板5，鐵氧體介質(zhì)板5用于屏蔽磁場，提高NFC線圈3的性能。其結構圖如圖4所示，側視圖如圖5所示。

本例的抑制線圈4抑制無線充電線圈2和NFC線圈3之間的耦合諧振的原理與實施例一相同，即：根據(jù)楞次定理，抑制線圈4通過無線充電線圈2感應出感應磁場，該感應磁場與無線充電線圈2在NFC線圈3附近處產(chǎn)生的磁場方向相反，減弱無線充電線圈2產(chǎn)生的磁場，達到抑制無線充電線圈2與NFC線圈3之間的耦合諧振。

當無線充電線圈2和NFC線圈3之間未引入抑制線圈4時，NFC線圈3的Smith圓圖的測試結果如圖6(a)所示，由圖6(a)可知，由于內(nèi)部的無線充電線圈2對于外部的NFC線圈3的耦合，在12.09MHz時出現(xiàn)諧振，且諧振圓圈很大，表明耦合諧振的強度很強，在NFC頻率13.56MHz上，品質(zhì)因子Q僅為4.2，自感量為1.33uH。

而本例的提供的無線充電和近場通信裝置，其NFC線圈3的Smith圓圖測試結果如圖6(b)所示，耦合諧振頻率偏移到12.07MHz，但是諧振圓圈變小，耦合諧振強度很小，且在13.56MHz上，品質(zhì)因子Q提高到10.4，自感量降低到1.09uH。而無線充電線圈2在加入抑制線圈4之后，其品質(zhì)因子Q值從17.6降低到10.7，自感量從9.05uH降低到7.62uH，對與無線充電線圈2的充電效率影響較小，通過實測僅有2％～3％的降低。但是總體來看，無線充電線圈2和NFC線圈3之間的耦合諧振得到了抑制，NFC線圈的Q值得到了提高，性能明顯得到了提高。

通過測試結果可知，本例提供的無線充電和近場通信裝置因增加了抑制線圈4，減小了無線充電線圈2和NFC線圈3之間的耦合諧振，解決了無線充電線圈2與NFC線圈3的兼容問題。

以上應用了具體個例對本發(fā)明進行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。