用于无线电力传递的接收天线制造技术

示范性实施例针对于到包括无线充电接收天线的电子电路的无线电力传递，所述无线充电接收天线包含能量接收导体的第一环形和电耦合到所述第一环形的所述能量接收导体的至少另一环形。所述环形形成多匝环形天线以在无线充电频率处谐振且将无线地接收到的电力提供到电子装置。所述多匝环形天线经配置以附加到无线装置的外壳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无线电力传递的接收天线依据35U.S.C.§119主张优先权本申请案依据35U.S.C.§119(e)主张以下申请案的优先权：在2008年6月11日申请的题为“经由接收天线阻抗调制的反向链路信令(REVERSELINKSIGNALINGVIARECEIVEANTENNAIMPEDANCEMODULATION)”的美国临时专利申请案61/060,735；在2008年6月11日申请的题为“无线电力环境中的信令充电(SIGNALINGCHARGINGINWIRELESSPOWERENVIRONMENT)”的美国临时专利申请案61/060,738；在2008年5月13日申请的题为“用于无线电力传递的自适应调谐机制(ADAPTIVETUNINGMECHANISMFORWIRELESSPOWERTRANSFER)”的美国临时专利申请案61/053,008；在2008年5月13日申请的题为“用于无线电力充电系统的有效电力管理方案(EFFICIENTPOWERMANAGEMENTSCHEMEFORWIRELESSPOWERCHARGINGSYSTEMS)”的美国临时专利申请案61/053,010；在2008年6月11日申请的题为“用于无线充电系统的发射电力控制(TRANSMITPOWERCONTROLFORAWIRELESSCHARGINGSYSTEM)”的美国临时专利申请案61/060,741；在2008年5月13日申请的题为“用于增强无线电力传递的转发器(REPEATERSFORENHANCEMENTOFWIRELESSPOWERTRANSFER)”的美国临时专利申请案61/053,000；在2008年5月13日申请的题为“用于电器和设备的无线电力传递(WIRELESSPOWERTRANSFERFORAPPLIANCESANDEQUIPMENTS)”的美国临时专利申请案61/053,004；在2008年7月16日申请的题为“使用负电阻的无线电力传递(WIRELESSPOWERTRANSFERUSINGNEGATIVERESISTANCE)”的美国临时专利申请案61/081,332；在2008年5月13日申请的题为“用于无线电力传递的嵌入式接收天线(EMBEDDEDRECEIVEANTENNAFORWIRELESSPOWERTRANSFER)”的美国临时专利申请案61/053,012；以及在2008年5月13日申请的题为“平面大面积无线充电系统(PLANARLARGEAREAWIRELESSCHARGINGSYSTEM)”的美国临时专利申请案61/053,015。
技术介绍
无线电力传递领域的方法包括使用例如电感性充电垫的电感，其中电感耦合发生于所述垫与待充电的装置之间。然而，除了电力的受体(接收点)与硬连线到电源(插座)的插线之间的几英寸的最后耦合外，此方法并未有效地减少对传递电力的电线的需要。用于无线电力传递的另一种方法推荐使用发射到发射天线的远场的电力。然而，此种方法的效率非常低，因为经发射电力与从发射天线到接收点的距离的平方成比例地衰减。用于无线电力传递的另一种方法使用所产生的近场来将电力从两个紧密耦合天线的系统中的一个谐振天线传递到另一谐振天线。然而，此种方法需要的天线过大以致不能配合于在电力传递系统的接收端中的大多数便携式装置(例如，膝上型计算机、PDA或无线手持机)中。举例来说，在一个无线电力传递实验中，在类似地成形而具有300mm的半径和200mm的高度且相隔约2米的发射天线与接收天线之间，能量传递效率为约百分之40。当所述天线中的一者实质性小于另一者时，效率进一步减少。归因于此大小失配的效率导致能量传递效率显著减少到低于百分之10。此外，接收天线定位在电屏蔽或基于铁氧体的区上也导致效率减少。特定来说，铁氧体材料为导致无线电力传递的较低效率的有损材料。因此，需要一种将电力传递的效率扩展到较小尺寸的接收天线的接收天线和附接到其的装置。附图说明图1展示无线电力传递系统的简化框图。图2展示无线电力传递系统的简化示意图。图3展示用于本专利技术的示范性实施例中的环形天线的示意图。图4展示指示发射天线与接收天线之间的耦合强度的模拟结果。图5A和图5B展示根据本专利技术的示范性实施例的用于发射天线和接收天线的环形天线的布局。图6展示指示与图4A和图4B中所说明的正方形和圆形发射天线的各种周长大小有关的在发射天线与接收天线之间的耦合强度的模拟结果。图7展示指示与图4A和图4B中所说明的正方形和圆形发射天线的各种表面积有关的在发射天线与接收天线之间的耦合强度的模拟结果。图8展示接收天线相对于发射天线的各种放置点以说明在共面和同轴放置下的耦合强度。图9展示指示在发射天线与接收天线之间的各种距离下同轴放置的耦合强度的模拟结果。图10为根据本专利技术的示范性实施例的发射器的简化框图。图11为根据本专利技术的示范性实施例的接收器的简化框图。图12展示用于在发射器与接收器之间进行消息接发的发射电路的一部分的简化示意图。图13A到图13C展示在各种状态下的接收电路的一部分的简化示意图，以说明接收器与发射器之间的消息接发。图14A到图14C展示在各种状态下的替代性接收电路的一部分的简化示意图，以说明接收器与发射器之间的消息接发。图15A到图15C为说明用于发射器与接收器之间的通信的消息接发协议的时序图。图16A到图16D为说明用于在发射器与接收器之间发射电力的信标电力模式的简化框图。图17为根据本专利技术的实施例的扩大区域无线充电设备的简化框图。图18为根据本专利技术的另一实施例的扩大区域无线充电设备的简化框图。图19为根据本专利技术的实施例的包括无线充电天线的电子装置的透视图。图20为根据本专利技术的另一实施例的包括无线充电天线的电子装置的透视图。具体实施方式词语“示范性”在本文中用以指“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施例不必理解为比其它实施例优选或有利。在下文结合附图陈述的详细描述意欲作为对本专利技术的示范性实施例的描述且无意表示可实践本专利技术的仅有实施例。在整个此描述中所使用的术语“示范性”指“充当实例、例子或说明”且应没有必要理解为比其它示范性实施例优选或有利。所述详细描述包括特定细节以用于提供对本专利技术的示范性实施例的彻底理解的目的。所属领域的技术人员将明白，可在无这些特定细节的情况下实践本专利技术的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式来展示众所周知的结构和装置以便避免使本文所呈现的示范性实施例的新颖性模糊不清。词语“无线电力”在本文中用以指与在不使用物理电磁导体的情况下从发射器发射到接收器的电场、磁场、电磁场或其它相关联的任何形式的能量。图1说明根据本专利技术的各种示范性实施例的无线发射或充电系统100。将输入电力102提供到发射器104以供产生用于提供能量传递的辐射场106。接收器108耦合到辐射场106且产生输出电力110以供耦合到输出电力110的装置(未图示)存储或消耗。发射器104与接收器108两者相隔距离112。在一个示范性实施例中，根据相互谐振关系来配置发射器104和接收器108，且当接收器108位于辐射场106的“近场”中时，在接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率完全相同时，发射器104与接收器108本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电接收天线，其包含：　　能量接收导体的第一环形，所述第一环形形成环形天线以在无线充电频率处谐振，所述无线充电接收天线进一步与电子装置耦合且用于将无线地接收到的电力提供到所述电子装置，所述环形天线用于耦合到所述电子装置的外壳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-13 61/053,008;US 2008-7-16 61/081,332;US1.一种无线充电接收器，其包含：具有能量接收导体的第一环形，该第一环形配置为在无线充电频率处谐振，所述第一环形配置为向电子装置传递无线地接收的电力，所述电子装置包括外壳和所述外壳内部的电子电路，所述第一环形形成于所述电子装置的所述外壳上或嵌入在所述外壳中，所述第一环形包括位于第一平面上的第一部分和从所述第一部分延伸并位于不同于所述第一平面的第二平面上的第二部分；以及第二环形，该第二环形具有能量接收导体，该能量接收导体电子地耦合至所述第一环形以形成多环形天线，其中所述多环形天线占据所述电子装置的所述电子电路外部的空间，其中所述多环形天线包括用于与所述电子装置的所述外壳集成的多匝印刷天线，其中所述多匝印刷天线围绕所述外壳的大半部分。2.根据权利要求1所述的接收器，其中所述多环形天线至少部分地围绕经指定用于所述电子装置的内部电路板的区域。3.根据权利要求1所述的接收器，其中所述多环形天线包含配置为在所述无线充电频率处谐振的电抗性组件且其中所述电抗性组件的一部分被配置为可切换地改变以抑制谐振。4.一种设备，其包含：位于装置的外壳中的电子电路，其配置为执行所述装置的电子功能；以及无线充电接收器，其耦合到所述电子电路，并配置为将无线地接收到的电力传递到所述电子电路，所述无线充电接收器包括：具有能量接收导体的第一环形，所述第一环形配置为在无线充电频率处谐振，所述第一环形形成于所述装置的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿西礼萨H穆罕默迪安，斯里尼瓦卡斯图里，迈尔斯A柯比，埃内斯特T奥萨基，斯坦利S通茨奇，艾伦明特里特德兰，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]