智能电话、蜂窝电话、平板电脑和可穿戴设备的制造方法
【专利说明】智能电话、蜂窝电话、平板电脑和可穿戴设备
[0001 ] 本案是国际申请号为PCT/US2013/048038，进入中国国家阶段日期为2015年5月11日，国家申请号为201380058851.5，发明名称为“用于在近场通信中多表面覆盖的级联线圈”的申请的分案申请
【背景技术】
[0002]近来，出现了在相互靠近的电子设备之间，特别是在薄的便携电子设备之间允许近场親合(诸如无线电力传送(Wireless Power Transfer，WPT)以及近场通信(Near FieldCommunicat1ns，NFC))的技术。近场親合功能都使用了各设备中的射频(Rad i οFrequency’RF)天线来发射和接收电磁信号。因为用户期望(和/或由于审美的原因)许多这样的便携设备是小的(以及变得比较小)，并且当从侧面看时，倾向于具有扩大的外观比例。因此，许多这样的薄的便携设备引入了平面天线，其使用导体材料的线圈来作为它们在近场親合功能中的福射天线。
[0003]在薄的便携设备中的传统NFC天线配置包括有限的操作功能。例如，薄的便携设备被限制于使用不同的线圈天线通过该薄的便携设备的前侧或后侧来与不同的NFC模块共享信息。相应地，天线配置可以被实施成在多个方向或表面建立NFC和/或WPT，以在便携设备间信息传送的情况下提供给用户便利。
【附图说明】
[0004]图1示出在示例性的近场耦合布置中的便携设备。
[0005]图2示出部分分解的便携设备的顶部平视图。
[0006]图3A示出在便携设备中的示例性级联线圈天线配置。
[0007]图3B示出包括非串联连接的示例性级联线圈天线配置。
[0008]图4示出具有磁通控制器的示例性级联线圈天线。
[0009]图5示出在级联线圈天线中的电缆的不同路径选择的示例。
[0010]图6是一种用于耦合便携设备以促使近场耦合的方法。
[0011]图7是示例性系统的说明性图示，该系统实现在近场通信中多表面覆盖的级联线圈。
[0012]参考所附附图来提供下面的详述。在附图中，附图标记的最左边的数字通常标识附图标记首先出现的附图。在不同图片中使用相同附图标记标识相似或相同的部件。
【具体实施方式】
[0013]本文献公开了一种或多种系统、装置和方法等，用于耦合设备的天线，以及更具体地用于耦合薄的便携电子设备的线圈天线，以提高设备的近场耦合性能。近场耦合包括(通过示例方式但不限于)便携设备的无线电力传送(WPT)和/或近场通信(NFC)能力。例如，便携设备包括第一线圈天线，其通过例如同轴电缆之类的连接线来与第二线圈天线串联，以形成级联线圈天线布置。在此例中，串联连接意味着:I)第一线圈天线的正端子和第二线圈天线的负端子分别与作为传输线的同轴电缆的内部导体和外部金属罩相连，以及b)通过其他连接电线，第一线圈天线的负端子与第二线圈天线的正端子相连或者链接，以实现两个线圈天线的级联。
[0014]在一实施方式中，如果不是因为实现级联的连接线，那么级联线圈天线的两个线圈天线是相互分开和独立的。换句话说，它们可以分开地被放置在便携设备的任何表面上，例如顶部、侧面、后面或者底部的表面上，以在这些表面上引导近场耦合。
[0015]在一实施方式中，连接线被配置成避免在级联线圈天线的端子之间的寄生回路。例如，在第一线圈天线的负端子和第二线圈天线的正端子之间的连接电线被卷曲或者被缠绕于同轴电缆，以最小化它们之间寄生回路的效用。而且，对于级联线圈天线，可以实现单个的NFC模块。
[0016]在一实施方式中，在便携设备的接收模式期间，在级联线圈天线的第一线圈天线和第二线圈天线处所感应的电流可以包括相同的相位。类似地，在发射模式期间，由级联线圈天线生成的磁场可以包括相同的方向。在这个实施方式中，高度可穿透的磁通控制器(例如铁氧体材料)可以被设置成覆盖第一线圈天线的顶部部分，并且该铁氧体材料继续覆盖位于反面的第二线圈天线的另一顶部部分。该铁氧体材料可以促使磁通量在接收模式期间感应同相的电流，以及在发射模式期间生成相同方向的磁场。在其他实施方式中，铁氧体材料的两个端部都可以通过在第一线圈天线和第二线圈天线处的插槽而被插入，以允许额外的磁链(flux linkage)。
[0017]图1示出用于近场耦合的便携设备的示例性布置100。更具体地，用户可以希望以特定的人机工程上便利的方式来操作启动了近场耦合的便携电子设备和/或其他设备。这种便携设备的例子包括(但不限于)移动电话、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、平板(tab I e t)计算机、上网本、笔记本计算机、膝上型计算机、多媒体播放设备、数字音乐播放器、数字视频播放器、导航设备、数码相机等。
[0018]在一实施方式中，图1A示出所谓的“NFC碰撞”(“NFC Bump”)，其中两个用户(未示出)以边对边或者头对头的方式将他们启用了NFC的便携设备102-2和102-4“碰撞”(“Bump”)在一起，以实现NFC相关的信息共享功能。在其他实施方式中，角对角(未示出)、或者前对后(未示出)，或者背对背(未示出)的方式也可以用于实现“NFC碰撞”。图1A示出一个经常期望的便携设备102的边对边的布置，以用于NFC和/或WPT的目的。
[0019]在一实施方式中，便携设备102可以包括天线配置，以通过便携设备102的前侧、或者顶部侧、底部侧、后侧或者拐角侧来实现和/或建立近场耦合。例如，当便携设备102-4被置于便携设备102-2的顶部时，便携设备102-2可以建立NFC和/或WPT。在这个例子中，便携设备102-2可以通过已建立的NFC来从便携设备102-4接收信息(例如数据分组)。而且，便携设备102-2可以通过便携设备102-2的前侧来对便携设备102-4充电。类似地，当便携设备102-2被置于便携设备102-4顶部时，便携设备102-4可以建立NFC和/或WPT。以上通过便携设备102前侧而建立NFC和/或WPT的例子可以类似地应用于顶部侧、底部侧或者拐角侧的操作。
[0020]图1B示出当信用卡104/NFC标签106被置于前侧(例如掌托区域)，便携设备102处于翻盖模式时，便携设备102从信用卡104、NFC标签106或者其他类似设备来接收信息。类似地，图1B示出当便携设备102处于平板模式时，信用卡104/NFC标签106被置于后侧(例如键盘区域的反面)。在这两个实施方式中，级联线圈天线(未示出)可以被安装成包括处于键盘的掌托区域(未示出)的第一线圈天线(未示出)，以建立在第一示例(例如翻盖模式)中的近场耦合，以及另一个线圈天线(未示出)可以被安装在便携设备102的后侧(未示出)，用于平板模式的实施方式。
[0021]图2示出部分分解的便携设备102的顶部平视图200。涉及近场耦合的新技术能够为便携设备102的用户实现很多吸引人的体验。例如，便携设备102可以包括在其设计之中的级联线圈天线，(部分地)使得该便携设备102可以拥有用户所见到的薄的外观比例和小的形状因素。而且，该级联线圈天线可以允许相对容易地将机械集成在该薄的便携设备102内(当孤立于其他考虑来考虑到机械因素时，比如其他便携设备102的线圈耦合至另一个便携设备的能力)。例如，将引入了线圈天线的柔性印刷电路(Flexible Printed Circuit，FPC)集成到薄的便携设备102中可以最小化该便携设备102厚度的增长。
[0022]继续参考图2，该图示出示例性的设备202，包括了具有至少两个表面(例如两个平行表面)的外壳。在两个平行表面之间可以包括在便携设备102处的金属部件。例如，该金属部件可以包括电池204，母板206，以及摄像头208。诸如散热硬件、印刷电路板、处理器、硬盘、存储器等其他金属部件可以包括在设备202处。而且，接触点210可以用于通过在设备214处的接触点212来建立电子连接。例如，在接收模式期间在设备214处所感应的电流可以通过接触点210和212被传输，用于在设备202处的处理(例如放大)。在另一个实施中，在设备202中的该外壳的至少两个表面可以包括顶部表面和底部表面，其可以无需是相互平行的，或者可以包括金属部件。例如，顶部表面和底部表面可以界定位于便携设备102边缘处的锐角。
[0023]在一实施方式中，设备214可以包括线圈天线216的