一种负磁导率超材料嵌入式手机保护壳制造技术

本发明专利技术公开了一种负磁导率超材料嵌入式手机保护壳，用于提高手机无线充电的效率。包括具有负磁导率特性的超材料板(1)以及手机保护壳本体(2)，所述的具有负磁导率特性的超材料板(1)位于手机保护壳本体(2)的正面、背面、中间或侧面，所述的具有负磁导率特性的超材料板(1)的大小与手机保护壳本体(2)底板一致或小于手机保护壳本体(2)底板。该装置包括具有负磁导率特性的超材料板以及手机保护壳本体。所述的超材料板固定在所述的手机保护壳本体上，可以起到聚焦磁场的作用。本发明专利技术使用具有负磁导率特性的超材料，提高了传递的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种负磁导率超材料嵌入式手机保护壳
本专利技术属于手机配件领域，具体地涉及一种含有负磁导率超材料的手机保护壳，适用于在手机无线充电过程中提高充电效率。
技术介绍
无线充电技术不需要传输线即可对设备充电，因而在手机充电
备受关注。无线充电是通过磁场传递能量，但是在传输过程中，磁场不可避免地发散，从而导致传输效率有明显的下降。尤其是当传输距离变大之后，效率下降非常明显。而具有负磁导率特性的超材料有聚焦磁场的功能。由于人们普遍有使用手机保护壳的习惯，可以在手机保护壳中加入负磁导率超材料，不仅充分利用手机壳的空间，同时也实现更高效的充电。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是提供了一种负磁导率超材料嵌入式手机保护壳，通过利用超材料聚焦磁场的特性，以实现更高效率的无线充电。技术方案：本专利技术的一种负磁导率超材料嵌入式手机保护壳包括具有负磁导率特性的超材料板以及手机保护壳本体，所述的具有负磁导率特性的超材料板位于手机保护壳本体的正面、背面、中间或侧面，所述的具有负磁导率特性的超材料板的大小与手机保护壳本体底板一致或小于手机保护壳本体底板。其中，所述的具有负磁导率特性的超材料板由一个或者多个超材料单元构成，超材料单元的主体是FR-4材质的介质基板，(FR-4是耐燃材料等级，通常是指FR-4环氧玻璃布层压板，在其他类似专利中也采用“FR-4介质板”的说法)，在该所述的介质基板的平面上设有导电线制成的谐振线圈，多个超材料单元的谐振线圈通过集总电容相连接构成谐振结构，能够聚焦磁场，构成具有负磁导率特性的超材料板。所述的谐振线圈的平面形状为螺旋状的圆形或方形。所述的谐振线圈设置在介质基板的单面或正反两面上，正反两面设置时谐振线圈需要对称设置。所述的多个超材料单元的排列方式为纵横方向并排排列，或沿垂直单元表面方向堆叠排列。所述的导电线制成的谐振线圈，其中导电线为独立的铜线或印刷导电薄膜。所述的超材料板具有负磁导率的特性，能够对穿过的磁场聚焦，从而提高无线充电的传输效率。有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：本专利技术通过在手机保护壳中加入具有负磁导率的超材料板，在无线充电的过程中使得磁场变得聚焦，能够提高电能传输的效率，减少能量的损失。附图说明图1为本专利技术应用场景的结构示意图。负磁导率特性的超材料板1、超材料单元1-1、手机保护壳本体2、发射线圈3、充电器外壳4、手机外壳5、接收线圈6。具体实施方式如图1所示，是本专利技术所述的负磁导率超材料嵌入式手机保护壳的结构示意图。包括具有负磁导率特性的超材料板1以及手机保护壳本体2，所述的具有负磁导率特性的超材料板1位于手机保护壳本体2的正面、背面、中间或侧面，所述的具有负磁导率特性的超材料板1的大小与手机保护壳本体2底板一致或小于手机保护壳本体2底板。所述的具有负磁导率特性的超材料板1由一个或者多个超材料单元1-1构成，超材料单元1-1的主体是FR-4材质的介质基板，在该介质基板的平面上设有导电线制成的谐振线圈，多个超材料单元1-1的谐振线圈通过集总电容相连接构成谐振结构，能够聚焦磁场，构成具有负磁导率特性的超材料板1。所述的谐振线圈的平面形状为螺旋状的圆形或方形。所述的谐振线圈设置在介质基板的单面或正反两面上，正反两面设置时谐振线圈需要对称设置。所述的多个超材料单元1-1的排列方式为纵横方向并排排列，沿垂直单元表面方向堆叠排列；所述的导电线制成的谐振线圈，其中导电线为独立的铜线或印刷导电薄膜。该手机保护壳用于提高无线充电的效率。该手机保护壳包括手机保护壳本体和具有负磁导率的超材料板。手机保护壳的本体可以实现对手机的保护作用。在手机壳本体上设有用于聚焦磁场的超材料板，以提高传输的效率。其中，超材料板具有负磁导率特性，该材料能够提高无线传输的效率和距离。超材料板的制备过程如下：根据使用场景确定超材料板表现出负磁导率特性时对应的频率，该频率是超材料介质单元上导电线制成的线圈与集总电容构成的谐振结构对应的谐振频率。改变线圈的匝数、匝间距等参数和集总电容的大小直至谐振频率达到要求，将调整好的线圈附着在介质基板上，将调整好的集总电容与线圈相连接附着在介质基板上，以构成介质单元。根据使用需要将制成的介质单元周期性排列以构成超材料板。为了使超材料板在特定频率时表现出负磁导率的特性，在设计超材料和实施电磁仿真时需要进行优化，直到对应的超材料介质单元满足条件。使用集总电容可以有效地降低超材料的谐振频率点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负磁导率超材料嵌入式手机保护壳，其特征在于，包括具有负磁导率特性的超材料板(1)以及手机保护壳本体(2)，所述的具有负磁导率特性的超材料板(1)位于手机保护壳本体(2)的正面、背面、中间或侧面，所述的具有负磁导率特性的超材料板(1)的大小与手机保护壳本体(2)底板一致或小于手机保护壳本体(2)底板。/n

【技术特征摘要】
1.一种负磁导率超材料嵌入式手机保护壳，其特征在于，包括具有负磁导率特性的超材料板(1)以及手机保护壳本体(2)，所述的具有负磁导率特性的超材料板(1)位于手机保护壳本体(2)的正面、背面、中间或侧面，所述的具有负磁导率特性的超材料板(1)的大小与手机保护壳本体(2)底板一致或小于手机保护壳本体(2)底板。


2.根据权利要求1所述的负磁导率超材料嵌入式手机保护壳，其特征在于：所述的具有负磁导率特性的超材料板(1)由一个或者多个超材料单元(1-1)构成，超材料单元(1-1)的主体是FR-4材质的介质基板，在该介质基板的平面上设有导电线制成的谐振线圈，多个超材料单元(1-1)的谐振线圈通过集总电容相连接构成谐振结构，能够聚焦磁场，构成具有负磁导率特...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳辉，张佐汀，傅为农，林鹤云，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32