圈。如本文所使用，天线352为经配置以用无线方式输出和/或接收电力的类型的“电力传递组件”的实例。天线352可经配置以包含空气芯或物理芯，例如铁氧体芯(未图示)。空气芯环路天线352允许将其它组件放置在芯区域内。此外，空气芯环路可更容易允许将接收天线218 (图2)放置在发射天线214 (图2)的平面内，在所述平面中，发射天线214(图2)的耦合模式区可能更加强大。
[0028]如所陈述，在发射器104与接收器108之间的匹配或几乎匹配的谐振期间，可以发生发射器104与接收器108之间的高效能量传递。然而，即使当发射器104与接收器108之间的谐振不匹配时，也可传递能量，但效率可能会受到影响。能量传递的发生是通过将能量从发射天线214线圈的场205耦合到驻留在其中建立此场205的邻域中的接收天线218，而不是将能量从发射天线214传播到自由空间中。
[0029]环形或磁性天线的谐振频率是基于电感及电容。电感可仅为天线352产生的电感，而可将电容添加到天线的电感以产生所要谐振频率下的谐振结构。作为非限制性实例，可将电容器352和电容器354添加到发射或接收电路350，以形成在谐振频率下选择信号356的谐振电路。因此，对于较大直径的天线，维持谐振所需的电容的大小可随着环路的直径或电感的增加而减小。此外，随着天线的直径增加，近场的高效能量传递区域可增大。也可能有使用其它组件形成的其它谐振电路。作为另一非限制性实例，可将电容器并联放置在天线352的两个端子之间。对于发射天线，频率实质上对应于天线352的谐振频率的信号358可为对天线352的输入。
[0030]在一个实施例中，发射器104可经配置以输出具有对应于发射天线114的谐振频率的频率的时变磁场。当接收器在场105内时，时变磁场可引发接收天线118中的电流。如上所述，如果接收天线118经配置以在发射天线118的频率处谐振，那么可有效地传递能量。可如上文所描述对在接收天线118中感应的AC信号进行整流，以产生可经提供以为负载充电或供电的DC信号。
[0031]图4为根据示范性实施例的可用于图1的无线电力传递系统中的发射器404的功能框图。发射器404可包含发射电路406和发射天线414。发射天线414可为如图3中所示的天线352。发射电路406可通过提供导致产生发射天线414周围的能量(例如，磁通量)的振荡信号来将RF电力提供到发射天线414。发射器404可以在任何合适的频率下操作。以实例说明，发射器404可在6.78MHz ISM频带处操作。
[0032]发射电路406可包含:固定阻抗匹配电路409，其用于使发射电路406的阻抗(例如，50欧姆)与发射天线414匹配；以及低通滤波器(LPF) 408，其经配置以将谐波发射降低到防止耦合到接收器108 (图1)的装置的自干扰的电平。其它示范性实施例可包含不同滤波器拓扑，包含但不限于在使其它频率通过的同时使特定频率衰减的陷波滤波器，且可包含可基于可测量发射量度而变化的自适应阻抗匹配，所述量度例如到天线414的输出电力或驱动器电路424所汲取的DC电流。发射电路406进一步包含驱动器电路424，其经配置以驱动如振荡器423确定的RF信号。发射电路406可以包括离散装置或电路，或者可包括集成式组合件。从发射天线414输出的示范性RF电力可为大约2.5瓦。
[0033]发射电路406可进一步包含控制器415，其用于在特定接收器的发射相位(或工作循环)期间选择性启用振荡器423，用于调整振荡器423的频率或相位，及用于调整输出电力电平以用于实施通信协议以便经由其附接的接收器与相邻装置交互。应注意，控制器415在本文中也可称为处理器415。发射路径中的振荡器相位及相关电路的调整可允许对系统的恰当控制。
[0034]发射电路406可进一步包含负载感测电路416，其用于检测发射天线414所产生的近场附近中有源接收器的存在与否。举例来说，负载感测电路416监测流动到驱动器电路424的电流，所述电流可受到发射天线414所产生的场附近中有源接收器的存在与否的影响，如下文将进一步描述。控制器415监测驱动器电路424上的负载变化的检测，用于确定是否启用振荡器423以便发射能量和与有源接收器通信。如下文更全面描述，在驱动器电路424处所测量的电流可用于确定是否有无效装置定位在发射器404的无线电力传递区内。
[0035]发射天线414可用利兹线实施，或者实施为具有经选择以使电阻损耗保持低的厚度、宽度及金属类型的天线条带。在一个实施方案中，发射天线414大体上可经配置以用于与较大结构(例如，桌子、垫子、灯或其它不太便携的配置)相关联。因此，发射天线414 一般可不需要“匝”以便具有可行的尺寸。发射天线414的示范性实施方案可为“电学上较小的”(即，波长的分数)，且经调谐以通过使用电容器来界定谐振频率而在较低可用频率下谐振。
[0036]发射器404可搜集和跟踪关于可与发射器404相关联的接收器的行踪和状态的信息。因而，发射电路406可包含存在检测器480、封闭检测器460或其组合，所述检测器连接到控制器415 (本文中也称为处理器)。控制器415可响应于来自存在检测器480和封闭检测器460的存在信号而调节由驱动器电路424递送的电力量。发射器404可经由数个电源接收电力，所述电源例如为用以转换建筑物中存在的常规AC电力的AC-DC电压转换器(未图示)、用以将常规DC电源转换成适合于发射器404的电压的DC-DC电压转换器(未图示)，或所述发射器可直接从常规DC电源(未图示)接收电力。
[0037]作为非限制性实例，存在检测器480可以是用于感测插入到发射器404的覆盖区域的待充电的装置的初始存在的运动检测器。在检测之后，可以接通发射器404，并且装置接收到的RF电力可用于以预定方式将Rx装置中的开关双态触发，这又会引起发射器404的驱动点阻抗的改变。
[0038]作为另一非限制性实例，存在检测器480可为能够例如通过红外线检测、运动检测或其它合适的方式检测人的检测器。在一些示范性实施例中，可存在限制发射天线414可在特定频率发射的电力量的规定。在一些情况下，这些规定意图保护人免受电磁辐射。然而，可能存在发射天线414放置于不被人类占据或不频繁地被人类占据的区域中的环境，例如车库、工厂车间、商店等等。如果这些环境中没有人，那么可容许将发射天线414的电力输出增大到高于正常电力限制规定。换句话说，控制器415可响应于人类的存在而将发射天线414的电力输出调节到规定电平或更低，且当人类在距发射天线414的电磁场的规定距离外时将发射天线414的电力输出调节到高于规定电平的电平。
[0039]作为非限制性实例，封闭检测器460 (在本文中还可被称作封闭隔室检测器或封闭空间检测器)可以是例如用于确定何时壳体处于关闭或打开状态的感测开关等装置。当发射器处于呈封闭状态的壳体中时，可增大发射器的电力电平。
[0040]在示范性实施例中，可使用发射器404借以并不无限地保持开启的方法。在此情况下，发射器404可经编程以在用户确定的时间量之后切断。此特征防止发射器404 (特别是驱动器电路424)在其周边中的无线装置充满电之后运行长时间。此事件可归因于所述电路未能检测到从中继器或接收天线218发送的装置满充电的信号。为了防止发射器404在另一装置放置在其周边的情况下自动关闭，可仅在于其周边检测不到运动的设定周期之后才激活发射器404自动关闭特征。用户可能够确定不活动时间间隔，且按需要改变所述时间间隔。作为非限制性实例，所述时间间隔可大于在装置最初完全放电的假设下将特定类型的无线装置充满电所需的时间。
[0041]图5为根据示范性实施例的可用于图1的无线电力传递系统中的接收器508的功能框图。接收器508包含可包含接收天线518的接收电路510。接收器508进一步耦合到用于对其提供所接收电力的可充电装置550。应注意，接收器508说明为在可充电装置550的外部，但可集成到可充电装置550中。能量可以无线方式传播到接收天线518，并且接着通过接收电路510的其余部分耦合到可充电装置550。借助于实例，充电装置可包含例如移动电话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围装置、通信装置(例如，蓝牙装置)、数码相机、助听器(及其它医疗装置)等装置。
[0042]接收天线518可经调谐以与发射天线414(图4) 一样在相同频率下谐振或在指定频率范围内谐振。接收天线518可与发射天线414类似地经设定尺寸或可基于相关联可充电装置550的尺寸而不同地设定大小。借助于实例，可充电装置550可为具有小于发射天线414的直径或长度的直径或长度尺寸的便携式电子装置。在此类实例中，接收天线518可经实施为多匝线圈以便降低调谐电容器(未图示)的电容值及增加接收线圈的阻抗。借助于实例，接收天线518可放置在可充电装置550的实质性圆周周围以便最大化天线直径及减少接收天线518的环匝(S卩，绕组)的数目及绕组间电容。
[0043]接收电路510可向接收天线518提供阻抗匹配。接收电路510包含用于将所接收的RF能源转换为供可充电装置550使用的充电电力的电力转换电路506。电力转换电路506包含RF到DC电压转换器520且还可包含转换器电路522。RF到DC电压转换器520将在接收天线518处接收的RF能量信号整流成具有由V_t表示的输出电压的非交流电力。转换器电路520将经整流的RF能量信号转换成能势(例如，电压)，其与具有由V-和I _表示的输出电压和输出电流的可充电装置550兼容。预期各种RF到DC电压转换器，包含局部整流器和全整流器、调节器、桥接器、倍增器以及线性与开关转换器。
[0044]接收电路510可进一步包含开关电路512，用于将接收天线518连接到电力转换电路506或者用于将电力转换电路506断开连接。断开接收天线518与电力转换电路506不仅使可充电装置550的充电暂停，而且改变发射器404(图2)所“看见”的“负载”。
[0045]如上文所揭示，发射器404包含负载感测电路416，其可检测提供到发射器驱动器电路424的偏置电流中的波动。因此，