用于无线耦合的装置及方法_2

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曼)/并行结构)的计算机,而且包含特定电路,诸如现场可编程门阵列(FPGA)、专用电路(ASIC)、信号处理设备以及其他处理电路装置。对计算机程序、指令、代码等的参考应当被理解为包含用于可编程处理器的软件或固件,例如,针对处理器的硬件设备是否指令的可编程内容,或针对固定功能设备的配置设定、门阵列或可编程逻辑设备等。
[0067]如在本说明书中使用的,术语“电路装置”是指下面各项的全部:
[0068](a)仅硬件的电路实施方式(诸如以仅模拟和/或数字电路装置的实施方式),以及
[0069](b)电路和软件(和/或固件)的组合,诸如(如适用的):⑴处理器的组合或
(ii)处理器/软件(包括数字信号处理器)、软件和存储器的部分,其共同工作以引起诸如移动电话或服务器之类的装置执行各种功能,以及
[0070](c)诸如微处理器或微处理器部分之类的电路,其需要用于操作的软件或固件,即使软件或固件并没有物理地呈现。
[0071]“电路装置”的该定义适用于所有在该应用中(包括在任何权利要求中)对该术语的使用。作为另一示例(如在本应用中所使用的)术语“电路装置”也可以涵盖仅一个处理器(或多个处理器)或处理器部分以及它的(或它们的)附属的软件和/或固件的实施例方式。术语“电路装置”还可涵盖(例如并如果适用于特定权利要求元素)用于移动电话或服务器中类似的集成电路、蜂窝网络设备或其他网络设备中的基带集成电路或应用处理器集成电路。
[0072]电路装置14包括电子设备10的附加电子部件。例如,在电子设备10是便携式电子设备(诸如移动电话)的情况下,电路装置14可以包括输入/输出设备,诸如音频输入设备(例如麦克风)、音频输出设备(例如扬声器)和显示器。
[0073]射频电路装置16连接在控制器12和装置18之间,并可以包括接收器和/或发送器和/或收发器。控制器12被配置为提供至射频电路装置14的信号,和/或从射频电路装置14接收信号。电子设备10可以可选地在射频电路装置16和装置18之间包括一个或多个匹配电路、滤波器、开关或其他射频电路元件,以及它们的组合。
[0074]装置18也可以被称作天线布置,并被配置为使得电子设备10能够无线地与其他电子设备耦合。在下面段落中参考各种示例详细地描述设备18。
[0075]射频电路装置16和装置18可以被配置为在多个操作谐振频带中并经由一个或多个协议操作。例如,操作频带和协议可以包括(但不限于)幅度调制(AM)无线电(0.535-1.705MHz);频率调制(FM)无线电(76_108MHz);数字广播系统(DRM)(0.15-30MHz);数字广播系统 + (DRM+)无线电(47_68ΜΗζ、65.8_74ΜΗζ、76_90ΜΗζ、87.5-107.9MHz);射频标识低频(RFID LF) (0.125-0.134MHz);射频标识高频(RFID HF)(13.56-13.56MHz) ;Qi无线功率共同体标准;无线功率联盟(A4WP) (6.78MHz)、充电标准;以及HAC(助听器线圈)。
[0076]天线在其上可以有效地使用协议操作的频带是其中天线的回波损耗小于操作阈值的频带。例如,有效的操作可以在天线的回波损耗优于(即,小于)_4dB或-6dB时发生。
[0077]装置18、提供射频电路装置16的电子部件、电路装置14以及控制器12可以经由接地构件20 (例如,印刷线路板)而互连。通过使用两个或更多层的印刷线路板20,接地构件20可以被用作装置18的一部分。在一些实施例中,接地构件20可以从电子设备10的若干导电部件形成,其中一个部件可以包括印刷线路板。例如,接地构件20的至少一部分可以至少包括电子设备10的外部导电壳体的一部分,该外部导电壳体的至少一部分可以耦合到印刷线路板或者可以不耦合到印刷线路板。接地构件20可以是平面的或非平面的。
[0078]图2图示了根据示例的装置18以及导电线圈29的示意图。导电接收器线圈29 (未与装置18成比例的绘制)被提供在与设备18独立的装置或设备内,并可以被配置为发射和/或接收信号。因此,装置18和导电接收器线圈29相对于彼此是可移动的。
[0079]装置18包括导电层30,导电层30限定具有开口端和封闭端的槽46。槽46被配置为在其中容纳电感耦合器(换言之,槽46被成形为并且尺寸被确定为能够容纳电感耦合器)。
[0080]装置18还包括电容性构件31,其被配置为调谐导电层30,以能够在操作频带中谐振。电容性构件31可以是调谐导电层30的谐振的任何合适的构件,并可以包括例如一个或多个电容器,一个或多个变容二极管或电容地与导电层30耦合的另外的导电层。在该示例中,电容性构件31被放置在槽46的开口处并被连接到导电层30的相对边缘。
[0081]在装置18在槽46中包括电感耦合器的情况下,电感耦合器可以与导电层30电感耦合并在导电层30中产生使得导电层30辐射磁场的涡流。该电感耦合器和导电层30可以与电感接收器线圈29电感地耦合,并由此与电感接收器线圈29通信。
[0082]装置18提供了这样的优势,即导电层30可以改善装置18与电感接收器线圈29之间的电感耦合。导电层30中的槽46有利地防止在导电层30中的涡流抵消。
[0083]在一些示例中,电感耦合器可以在第一操作频带中辐射,并且导电层30可以在不同于第一操作频带的第二操作频带中辐射。例如,电感耦合器可以在通信模式下操作并耦合到导电层30 (其在那个频带处是非谐振的),并且在电感耦合器被耦合到导电层30的模式下(在那个频带处是谐振的)操作。
[0084]图3图示了(如在图5中图示的)装置180的第一导电层30的平面图以及平面直角坐标系32。平面直角坐标系32包括彼此正交的X轴34、Y轴36以及Z轴(图3中未图示)。第一导电层30与图2中所图示的导电层类似,并且其中特征类似,使用了相同的附图标记。第一导电层30可以是接地构件20中的层(例如,第一导电层30可以是印刷线路板的导电层)或可以是电子设备10的壳体的一部分。
[0085]第一导电层30是平面的并且平行于由X轴34和Y轴36限定的平面而定向。第一导电层30具有第一边缘38、第二边缘40、第三边缘42和第四边缘44。第一边缘38平行于第三边缘42,并且第二边缘40平行于第四边缘44。
[0086]第一导电层30限定具有第一部分461和第二部分462的槽46。槽46的第一部分461从第四边缘44 (在由第一边缘38和第四边缘44限定的第一导电层30的角部处)在一X方向34上延伸直到在第二边缘40和第四边缘44之间的中点的终止位置。槽46的第二部分462从第一部分461的终止位置在+Y方向36上延伸。因此,槽46具有L形状。第二部分462的宽度大于第一部分461的宽度。
[0087]图4图示了(图5中所图示的)装置180的第二导电层48的平面图以及平面直角坐标系32。第二导电层48可以是接地构件20中的层(例如,第二导电层48可以是印刷线路板的导电层)或可以是电子设备10的壳体的一部分。
[0088]第二导电层48是平面的并且平行于由X轴34和Y轴36限定的平面而定向。第一导电层48具有第一边缘50、第二边缘52、第三边缘54和第四边缘56。第一边缘50平行于第三边缘54,并且第二边缘52平行于第四边缘56。
[0089]第二导电层48限定具有第一部分581和第二部分582的槽58。槽58的第一部分581从第二边缘52 (在由第一边缘50和第二边缘52限定的第二导电层48的角部处)在+X方向34上延伸直到在第二边缘52和第四边缘56之间的中点的终止位置。槽58的第二部分582从第一部分581的终止位置在+Y方向36上延伸。因此,槽58具有倒L形状。第二部分582的宽度大于第一部分581的宽度。
[0090]在接地构件20为印刷线路板的情况下,印刷线路板20中的接地平面层可以是与第一导电层30或第二导电层40独立的部分。例如,当存在接地平面层和第一导电层30或第二导电层38之间的电连接时,第一导电层30或第二导电层48可以是从接地平面层突出的接地平面层的部分。
[0091 ] 在其他示例中,第一导电层30和第二导电层48的边缘可以不平行或彼此正交,并且应当意识到导电层的任何形状都是可能的,例如,圆形、长圆形(ovular)等。第一导电层30和/或第二导电层48可以是非平面的、或者是平面的和非平面的两者的组合。第一导电层30和/或第二导电层48可以采用三维形式的设备的外部壳体,并因此可以在三个维度上弯曲。
[0092]槽46和58可以被限定在导电层上的任何位置且并不限于图示的示例。
[0093]图5图示了包括(如图3中所图示的)第一导电层30、(如图4中所图示的)第二导电层48以及导电连接器60的装置180的透视图。图5还图示了具有Z轴62的平面直角坐标系32。
[0094]槽46的第一部分461在与槽58的第一部分581相反的方向上延伸。第二导电层48与第一导电层30重叠(即,第二导电层48在Z轴62的方向上被定位在第一导电层30的上方,并彼此分开距离dl)。介电层(未图示)可以被定位在第一和第二导电层30、48之间的空间内。
[0095]第一和第二导电层30、48被布置以使得槽58的第二部分582与槽46的第二部分462重叠。第二部分462和第二部分那582被配置为在其中容纳电感耦合器。具体地,对第二部分462和第二部分582确定尺寸并使其间隔开以在其中容纳电感耦合器。
[0096]导电连接器60与第一导电层30和第二导电层48电耦合(S卩,导电连接器60在第一和第二导电层30、48之间提供电流耦合)。在该示例中,导电连接器60从第一导电层30的第一边缘38在+Z方向上延伸到第二导电层48的第一边缘50。应当意识到,第一导电层30和第二导电层48形成线圈状或螺旋状。具体地,由槽46、导电连接器60和槽58限定的电路径形成具有两匝的线圈状或螺旋状。
[0097]结合两个层30、48的导电部分60可以是在两个层之间由导电材料构成的薄窄的条,或者可以沿着导电层30、48中的每个的一侧的整个长度
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