促进近场耦合的天线结构的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]近来，已经产生了允许在彼此近邻的电子设备之间，更具体地，在薄的便携式电子设备之间的近场耦合(例如无线电能传输(WPT)和近场通信(NFC))的技术。两个近场耦合功能都使用在每一个设备中的射频(RF)天线来发送和接收电磁信号。由于用户期望(和/或出于美学原因)，许多这些便携式设备较小(并且越来越小)，并从侧面观看时趋向于具有扩大的高宽比。结果，许多这些薄的便携式设备结合扁平天线，所述扁平天线使用导电材料的线圈作为它的辐射天线，以便在近场耦合功能中使用。
[0002]薄的便携式设备中的传统NFC天线结构包括有限的操作功能。例如，薄的便携式设备被限制为通过薄的便携式设备的背面共享信息。因此，在便携式设备之间进行信息传递的情况下，可以实施天线结构以在多个方向上建立NFC和/或WPT来提供用户便利。
【附图说明】
[0003]图1示出了示例性近场耦合布置中的便携式设备。
[0004]图2A示出了局部分解的便携式设备的顶视平面图。
[0005]图2B示出了便携式设备中的示例性线圈天线结构。
[0006]图2C示出了可变换便携式设备中的示例性线圈天线结构。
[0007]图3A⑴是在接收模式下的8字形线圈天线布置的截面图；图3A(2)是8字形线圈天线布置的顶视图或平面图。
[0008]图3B(1)是在发送模式下的8字形线圈天线布置的顶视图或平面图；图3B(2)是8字形线圈天线布置的截面图。
[0009]图3C是示例性8字形线圈天线布置。
[0010]图4示出了用于近场親合的示例性磁导装置。
[0011]图5是用于耦合便携式设备以促进近场耦合的方法。
[0012]参考附图提供了以下【具体实施方式】。在附图中，参考标记最左侧的数字通常标识参考标记首次出现的附图。不同附图中相同参考标记的使用指示相似或相同的项。
【具体实施方式】
[0013]本文献公开了一个或多个系统、装置、方法等，用于耦合设备的天线，更具体地，用于耦合薄的便携式电子设备的线圈天线，从而提高设备的近场耦合能力。近场耦合包括(示例性而非限制性地)便携式设备的无线电能传输(WPT)和/或近场通信(NFC)能力。例如，便携式设备包括线圈天线的连续环路，其包含上部环路和下部环路，以构成8字形装置。在这个示例中，上部环路包括相对于下部环路的相反的旋转方向。在一个实现方式中，8字形线圈天线可以至少在8字形装置的中间水平折叠，并相对于便携式设备中组件(例如金属组件)的至少两个表面(例如上部表面和下部表面)缠绕。在这个实现方式中，在便携式设备的接收模式期间，在8字形线圈天线的上部环路和下部环路内所感生的电流可以包括相同相位的电流。类似地，在发送模式期间，由8字形线圈天线产生的磁场可以包括相同方向的磁场。在其他实现方式中，8字形线圈天线可以不包括折叠线；但8字形线圈天线可以弯曲以适配便携式设备中组件的上部表面和下部表面。此外，可以将高透过性磁导(例如铁氧体材料)设置在线圈天线与组件之间，以促进磁通量在接收模式期间感生具有相同相位的电流，并在发送模式期间产生相同方向的磁场。在其他实现方式中，铁氧体材料的两个端部都可以通过插槽插到上部环路和下部环路，以改进性能。
[0014]图1示出了用于近场耦合的便携式设备的示例性装置100。更具体地，用户可以期望以某些人机工程学便利的方式操作具有近场耦合能力的便携式电子设备和/或其他设备。这种便携式设备的示例包括(但不限于):移动电话、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、平板电脑、上网本、笔记本电脑、膝上型电脑、多媒体重放设备、数字音乐播放器、数字视频播放器、导航设备、数码相机等。
[0015]在实现方式中，图1显示了所谓的“NFC碰撞”，其中，两个用户(未示出)以边到边(edge-to-edge)或头到头(head-to-head)的方式将它们具有NFC能力的便携式设备102-2和102-4 “碰撞”在一起，以执行与NFC相关的信息共享功能。在其他实现方式中，可以针对“NFC碰撞”执行角对角(未示出)或前对后(未示出)或后对后(未示出)方式。图1显示了通常期望的用于NFC和/或WPT目的的便携式设备102的并排布置。利用传统的具有NFC能力的设备，近场耦合是效率低或者无效的，因为传统设备中的近场耦合组件(例如天线)的机械集成限制了用户有效地利用图1所示的期望布置的能力。为此，可以在便携式设备102处实施一种天线结构来有效地执行“NFC碰撞”。
[0016]在实现方式中，便携式设备102可以包括用以通过便携式设备102的正侧、顶侧、底侧或角侧来执行和/或建立近场耦合的天线结构，。例如，在将便携式设备102-4放置在便携式设备102-2顶上时，便携式设备102-2可以建立NFC和/或WPT。在这个示例中，便携式设备102 - 2可以通过建立的NFC从便携式设备102-4接收信息(例如数据包)。此夕卜，便携式设备102-2可以通过便携式设备102-2的正侧向便携式设备102-4充电。类似地，在将便携式设备102-2放置在便携式设备102-4顶上时，便携式设备102-4可以建立NFC和/或WPT。以上用于通过便携式设备102的正侧建立NFC和/或WPT的示例可以类似地应用于顶侧、底侧或角侧操作中。在其他实现方式中，在将信用卡104放置在便携式设备102的正侧(即屏幕上方)、后侧(即背侧)或角侧时，便携式设备102可以从信用卡104 (或其他类似的设备)接受信息。在其他实现方式中，在将NFC标签106放置在便携式设备102的正侧(即屏幕上方)、后侧(即背侧)或角侧时，便携式设备102可以从NFC标签106接受信息。
[0017]局部分解的便携式设备的示例
[0018]图2A示出了局部分解的便携式设备102的顶视平面图200。与近场耦合相关的新兴技术为便携式设备102的用户实现了许多吸引人的体验。例如，便携式设备102在其设计中可以包括缠绕的线圈天线，以使得(部分地)便携式设备102可以具有用户所追求的薄高宽比和小形状因子。此外，缠绕的线圈天线可以允许薄的便携式设备102中相当容易的机械集成(在孤立于诸如其他便携式设备102的线圈彼此耦合的能力的其他考虑而考虑机械因素时)。例如，将结合线圈天线的柔性印刷电路(FPC)集成到薄的便携式设备102中可以使得便携式设备102的厚度的增加最小化。
[0019]继续参考图2A，该图示出了示例性设备202，其包括具有至少两个表面(例如两个平行表面)的外壳。在两个平行表面之间可以包含在便携式设备102的金属组件。例如，金属组件可以包括电池204、母板206、和相机208。诸如散热器硬件、印刷电路板、处理器、硬盘驱动器、存储器等的其他金属组件可以包括在设备102中。此外，触点210可以用于通过在设备214的触点212建立电连接。例如，在设备214处在接收模式期间所感生的电流可以通过触点210和212被发送，用于在设备202处的处理(例如放大)。在其他实现方式中，设备202中的外壳的至少两个表面可以包括顶部表面和底部表面，它们不必彼此平行，或者包含金属组件。例如，顶部表面和底部表面可以限定位于便携式设备102的边缘的锐角。
[0020]在实现方式中，设备214可以包括线圈天线216的连续