近场通信装置及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种近场通信装置及电子设备。


背景技术：

2.近场通信(near field communication，nfc)技术，可以使得nfc装置之间在彼此靠近的情况下进行数据交换，在诸多领域得到应用。nfc装置可以装载于电子设备(如nfc读卡器、手机等终端设备)、nfc卡片等。
3.以nfc读卡器与nfc卡片之间的近场通信为例，在nfc读卡器读卡时，nfc读卡器通过nfc天线给nfc卡片发送射频信号，nfc卡片中的nfc天线获取该射频信号的能量，并驱动nfc卡片内部的电路工作。此外，部分nfc读卡器(或其他读卡设备)还可以设置有接收nfc卡片中的nfc天线在nfc读卡器发射的射频信号作用下振荡所产生电信号的天线等，这样nfc读卡器(或其他读卡设备)中所设置的天线数量较多时导致占用的空间也较大。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种近场通信装置及电子设备，以解决近场通信装置的天线数量较多时导致空间占用较大的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种近场通信装置，包括：
7.处理模组；
8.第一天线，所述第一天线与所述处理模组连接，所述第一天线在所述处理模组的驱动信号作用下发射射频信号；
9.第二天线，所述第二天线与所述处理模组连接，所述第二天线接收目标近场通信装置中的目标天线在所述射频信号作用下产生的电信号，并将所述电信号传输至所述处理模组；
10.其中，所述第一天线为环形结构，所述环形结构包围所述第二天线，且所述第一天线与所述第二天线之间间隔设置。
11.第二方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的近场通信装置。
12.这样，本技术的上述方案中，近场通信装置包括第一天线和第二天线，且所述第一天线可以在所述处理模组的驱动信号作用下发射射频信号，所述第二天线可以接收目标近场通信装置中的目标天线在所述射频信号作用下产生的电信号；其中，所述第一天线为环形结构，所述环形结构包围所述第二天线，且所述第一天线与所述第二天线之间间隔设置，即第一天线和第二天线之间可以嵌套设置，从而可以减少近场通信装置中多个天线的空间占用。
附图说明
13.图1表示本技术实施例的近场通信装置的示意图之一；
14.图2表示本技术实施例的近场通信装置的示意图之二；
15.图3表示本技术实施例的目标天线的等效电路示意图。
16.附图标记说明：
17.11、处理模组；111、驱动电路；112、检测电路；113、处理器；
18.12、第一天线；121、第一线圈；
19.13、第二天线；131、第二线圈。
具体实施方式
20.下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
21.如图1所示，本技术实施例提供一种近场通信装置，包括：处理模组11、第一天线12和第二天线13。
22.所述第一天线12与所述处理模组11连接，所述第一天线12在所述处理模组11的驱动信号作用下发射射频信号；所述第二天线13与所述处理模组11连接，所述第二天线13接收目标近场通信装置中的目标天线在所述射频信号作用下产生的电信号，并将所述电信号传输至所述处理模组11。
23.其中，所述第一天线12为环形结构，所述环形结构包围所述第二天线13，且所述第一天线12与所述第二天线13之间间隔设置。
24.可选地，本技术实施例中的近场通信装置可以通过第一天线12与目标近场通信装置之间进行数据交互，如第一天线12可以向目标近场通信装置发送数据，也可以接收所述目标近场通信装置发送的数据。其中，所述目标近场通信装置可以装载于nfc设备或者nfc卡片中，本技术实施例不以此为限。
25.可选地，所述第二天线13接收目标近场通信装置中的目标天线在所述射频信号作用下产生的电信号，可以是目标天线在接收到所述射频信号时其振荡所产生的电信号，这个电信号的振荡频率可以表征所述目标天线的谐振频率。
26.例如：第一天线12在处理模组11的驱动信号的作用下发射射频信号时，目标近场通信装置在接收到该射频信号时可以通过其中的储能元件进行储能。该第一天线12在经过第一时间段后停止发射射频信号(如处理模组11停止输出驱动信号)，而目标近场通信装置中的目标天线可以基于储存的能量发生lc振荡，则第二天线13可以耦合该目标天线在lc振荡时所产生的电信号，同时该处理模组11可以通过采集所述电信号的电压值。
27.由于该电信号的电压值是随着目标天线的谐振频率周期性变化的，从而可以根据该电信号确定所述目标天线的谐振频率，即该近场通信装置可以具有获取目标近场通信装置的目标天线的谐振频率的功能，进一步该近场通信装置可以根据该目标天线的谐振频率调整其所发射射频信号的频率，从而可以避免由于该近场通信装置发射的射频信号与目标近场通信装置中目标天线的谐振频率不一致时，导致不能有效进行数据传输的问题。
28.上述方案中，近场通信装置包括第一天线12和第二天线13，且所述第一天线12可以在所述处理模组11的驱动信号作用下发射射频信号，所述第二天线13可以接收目标近场
通信装置中的目标天线在所述射频信号作用下产生的电信号的情况下，由于所述第一天线12为环形结构，所述环形结构包围所述第二天线13，且所述第一天线12与所述第二天线13之间间隔设置，即第一天线12和第二天线13之间可以嵌套设置，从而可以减少近场通信装置中多个天线的空间占用。
29.可选地，所述第一天线12和所述第二天线13之间设有磁性结构；所述磁性结构呈环形，且所述磁性结构包围所述第二天线13。
30.例如：在第一天线12与第二天线13之间间隔所形成的间隙内填充磁性材料，形成为所述磁性结构；其中，第一天线12与所述第二天线13之间间隔所形成的间隙为环形，则所填充磁性材料所形成的磁性结构为环形。或者，基于所述第一天线12与第二天线13之间间隔所形成的间隙的尺寸预先制备所述环形的磁性结构，并将所述磁性结构设置于所述第一天线12与第二天线13之间等，本技术实施例不以此为限。
31.可选地，所述磁性材料可以是铁氧体材料。
32.该实施例中，通过在第一天线12和所述第二天线13之间设置磁性结构来进行磁场隔离，以减少所述第一天线12收发射频信号时其上的能量对所述第二天线13的干扰，从而保证通过第二天线13检测目标天线的谐振频率的精准度，以及避免第二天线13接收电信号时其上的能量对第一天线12的干扰。
33.如图2所示，所述第一天线12包括：第一线圈121，所述第一线圈121与所述处理模组11连接；其中，所述第一线圈121包围所述第二天线13，且所述第一线圈121与所述第二天线13之间间隔设置。
34.例如：第一线圈121为所述近场通信装置中用于与目标近场通信装置进行数据交互的线圈，其可以由导线围绕一中心位置环绕多圈形成，且在该第一线圈121的中心位置具有一容置空间，即所述第一线圈121呈环形结构。这样通过将第二天线13设置在该容置空间内，可以减少近场通信装置中多个天线的空间占用。
35.可选地，所述第二天线13包括：第二线圈131，所述第二线圈131与所述处理模组11连接。
36.例如：第二线圈131为接收目标近场通信装置中的目标天线在所述射频信号作用下产生的电信号的线圈。
37.可选地，在所述第一天线12包括第一线圈121，所述第二天线13包括第二线圈131的情况下，所述磁性结构可以设置于所述第一线圈121和所述第二线圈131之间。
38.可选地，所述处理模组11包括：驱动电路111和检测电路112。
39.所述第一天线12与所述驱动电路111连接，所述第一天线12在所述驱动电路111的驱动信号作用下发射射频信号；所述第二天线13与所述检测电路112连接，所述第二天线13将接收到的所述电信号传输至所述检测电路112。
40.可选地，所述检测电路112可以采集所述电信号的电压值。
41.可选地，所述检测电路112包括：模数转换器；所述模数转换器与所述第二天线13连接。例如：所述模数转换器可以将采集第二天线13上的电压值对应的模拟信号进行模数转换处理，得到该电压值对应的数字信号。
42.可选地，所述处理模组还包括：处理器113，所述处理器113分别与所述驱动电路111和所述检测电路112连接。
43.其中，所述处理器113输出控制信号至所述驱动电路111，所述驱动电路111在所述控制信号的作用下输出所述驱动信号至所述第一天线12；以及，所述检测电路112采集所述电信号的电压值，并将所述电压值传输至所述处理器113。
44.例如：所述模数转换器的输入端与所述第二天线13连接，所述模数转换器的输出端与所述处理器113连接。具体的，所述模数转换器可以将采集第二天线13上的电压值对应的模拟信号进行模数转换处理，得到该电压值对应的数字信号，并将该数字信号传输至所述处理器113进行处理，如该处理器113可以根据该数字信号确定所述第二天线13上所耦合的电信号的周期性变化规律，即所述目标天线的谐振频率，进而可以根据该目标天线的谐振频率调整第一天线12所发射射频信号的频率，从而保证该近场通信装置和所述目标近场通信装置之间能够有效进行数据传输。
45.可选地，驱动电路111也可以称为nfc驱动电路模块，用于驱动第一天线12(即nfc天线)发送和接收来自目标近场通信装置(如nfc卡片)传递的信息；第一天线12也可以称为nfc天线模块，是支持nfc功能的设备用于传输nfc信号的天线。
46.可选地，所述第二天线13包括第二线圈131的情况下，所述第二线圈131的第一连接端与所述检测电路112的第一输入端连接，所述第一线圈131的第二连接端与所述检测电路112的第二输入端连接，所述检测电路112的输出端与所述处理器113连接。
47.可选地，所述第一天线12包括：第二线圈121；所述第二线圈121的第一连接端与所述驱动电路111的第一传输端连接，所述第二线圈121的第二连接端与所述驱动电路111的第二传输端连接，所述驱动电路121的第三传输端与所述处理器113连接。
48.其中，当信号传输路径是从处理器113经过所述驱动电路111到第一天线12的情况下，所述第一传输端和所述第二传输端作为输出端，所述第三传输端作为输入端；当信号传输路径是从第一天线12经过所述驱动电路111到处理器113的情况下，所述第一传输端和所述第二传输端作为输入端，所述第三传输端作为输出端。
49.本技术实施例可以不限于应用在nfc工作场景，基于本技术的实现逻辑可以检测其他设备比如无线充电的从设备，低频门禁卡等设备的谐振频率，基于该谐振频率调整载波的发送频率，可以获得主从设备间能量的有效传递等。
50.本技术实施例还提供一种电子设备，包括如上所述的近场通信装置，能实现上述近场通信装置所能实现的各个实施例，并能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
51.以下结合nfc读卡设备与nfc卡片之间的近场通信，以本技术实施例的近场通信装置设置于nfc读卡器，目标近场通信装置设置于nfc卡片为例，对本技术中通过第二线圈检测nfc卡片的谐振频率的实现过程进行说明：
52.如图3所示，给出了一种目标近场通信装置中的目标天线的等效电路示意图，电阻r1、线圈l1、电容c1构成lc振荡电路。当手机等具有nfc读卡功能的nfc读卡设备需要读卡时，驱动电路驱动nfc天线(即第一天线)发送13.56mhz的载波信号；nfc卡片上的天线线圈l1(即目标天线)耦合nfc读卡设备发送的能量，nfc卡片上的电容c1储能；驱动电路在发送一段时间的载波信号后，停止发送载波信号；nfc卡片基于储存的能量发生lc振荡，振荡频率为nfc卡片的谐振频率；由于第二线圈和nfc卡片的天线线圈存在耦合，基于第二线圈检测nfc天线在振荡时耦合的电压；由于该电压是随着nfc卡的谐振频率周期性变化的，检测
电路对第二线圈两端电压进行检测，将检测的电压值发送到处理器；处理器基于电压的周期性变化，计算出电压的变化周期，该周期即nfc卡片的谐振频率f。
53.这样，本技术实施例能够保证nfc读卡设备可以有效地检测到nfc卡片天线线圈的谐振频率，在获得nfc卡的谐振频率后，可以控制nfc驱动电路调整发送的载波频率和nfc卡的谐振频率相等，以实现能够基于不同的卡片，调整载波发送频率，以有效地驱动nfc卡片工作；并且用于与nfc进行数据传输的第一线圈与用于检测nfc卡片谐振频率的第二线圈嵌套设置，可以有效减少nfc读卡设备中多个线圈对空间的占用。
54.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
55.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
56.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
57.以上所述的是本技术的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本技术所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本技术的保护范围内。