使用分形表面穿过金属机壳传输磁场制造技术

本文描述的是涉及用于减小装置机壳中的感生电流的一种或多种系统、装置、方法等的技术。例如，在装置机壳中构造分形缝隙以减小感生电流，并且增强磁场穿过装置机壳的通过。在该示例中，分形缝隙可包括非自回路分形空间填充曲线形状以提供高阻抗给感生电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用分形表面穿过金属机壳传输磁场
本申请要求2012年7月3日提交的美国临时专利申请序列号N0.61/667，518的优先权权益。
技术介绍
近来，出现了允许在相互靠近的便携设备之间的近场耦合(例如无线电力传输(WPT)和近场通信(NFC))。这样的近场耦合功能可使用在设备中的射频(RF)天线来发送和接收电磁信号。因为用户期望(和/或由于审美原因)，这些便携设备中的很多是小的(和变得更小)，并且趋向于当从侧面看时具有扩大的纵横比。作为结果，这些便携设备中的很多并入了平的天线，该平的天线使用导电材料的线圈作为其辐射天线以在近场耦合功能中使用。 例如，可通过在便携设备的掌托区域下的导电电磁干扰(EMI)涂层上建立切口，使得被附着到切口区域的NFC天线可有效地穿过机壳辐射，来实现在塑料机壳便携设备中的NFC天线集成。对于具有完整的金属机壳的设备，通常使用金属机壳来维持在薄设计中的机械强度。金属机壳的使用对于在这样的设备(例如，诸如超级本之类的薄膝上型计算机)中的NFC线圈天线集成来说建立了关键的挑战，因为NFC天线需要非金属表面以便辐射穿过。 相应地，期望允许NFC天线被集成到薄金属机壳中并且维持NFC天线辐射的效率的解决方案，从而可保持工业设计、机械完整性和客户诉求。 【附图说明】 图1示出在示例性的近场耦合布置中的无线设备。 图2A和2B分别示出示例性的近场通信(NFC)线圈天线和无线设备中的键盘区域的顶视图。 图3示出线圈天线的示例性下视图和导电涂层的导电表面。 图4A示出被用作构造导电涂层和金属机壳中的分形缝隙的模板的分形曲线的示例性的第一阶、第二阶等。 图4B示出位于近场通信(NFC)线圈天线的区域的不同象限中的示例性的分形缝隙。 图5示出避免自回路以使涡电流路径最小化的替代的分形空间填充曲线。 图6是用于减小无线设备机壳中的感生电流的示例性方法。 图7示出用于实施近场通信(NFC)相关功能的示例性系统设备。 图8示出实施近场通信(NFC)相关功能的示例性设备。 参考附图提供以下详细描述。在图中，附图标记的最左面的数位通常标识该附图标记首次出现在其中的图。同一附图标记在不同图中的使用指示类似或相同的项。 【具体实施方式】 该文档公开了用于减小无线设备机壳中的，例如在全金属机壳便携设备(例如超级本)的掌托中的感生电流的一种或多种系统、装置、方法等。在实施方式中，近场通信(NFC)线圈天线可被集成在全金属机壳和便携设备的导电涂层之下。在该实施方式中，全金属机壳与导电涂层一起可被配置为在减小可由NFC线圈天线辐射的电磁场所感生的电流(例如涡电流)时利用特殊的缝隙样式或设计。例如，该特殊的缝隙样式或设计可包括适配非自回路分形空间填充曲线形状的至少一个分形缝隙或表面，以最小化涡电流的路径或切断连续性。 在实施方式中，分形缝隙可使用其自己独特的构造(即非自回路分形空间填充曲线形状)或通过调节缝隙宽(例如Imm)以最小化在NFC线圈天线和金属机壳和/或导电涂层之间的耦合，来向涡电流提供高阻抗。在该实施方式中，最小化的耦合可表示最小化的涡电流。在另一实施方式中，在分形缝隙中的分割缝隙或段的方向被配置为垂直于涡电流的假定方向。此外，分形缝隙可被设计为当NFC线圈天线被用于无线保真(WiFi)信号时通过调节分形缝隙的缝隙宽度和/或几何样式而具有频率选择性。 在实施方式中，分形缝隙被平铺到另一分形缝隙，以向涡电流提供高阻抗。此外，将平铺的分形缝隙中的每个接地可增大在导电涂层或便携设备中的静电放电(ESD)保护。 图1示出用于近场耦合的便携设备的示例性布置100。更特别地，用户可以具有期望来以某些人体工学上方便的方式操作使能近场耦合的便携电子设备和/或其他设备。这样的便携设备的示例包括但不限于超级本、平板计算机、上网本、笔记本计算机、膝上型计算机、移动电话、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、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、数字摄像机等。 在实施方式中，图1示出操作其使能NFC的便携设备102-2和102-4以执行NFC相关的信息共享功能的两个用户(未示出)。例如，针对NFC通信，可执行前到后(未示出)或背靠背(未示出)方式。在实施方式中，便携设备102可经由NFC线圈天线(未示出)从信用卡104、NFC标签106 (或其它类似设备)接受信息。便携设备102可要求NFC线圈天线(未示出)被集成到便携设备102的掌托(未示出)或其它区域内。例如，NFC线圈天线(未示出)可被集成在便携设备102的金属机壳之下，或NFC线圈天线(未示出)可被集成在便携设备102的导电涂层之下。在该示例中，便携设备102可经由NFC线圈天线(未示出)从信用卡104或NFC标签106接受信息。 图2A示出示例性NFC线圈天线200。在实施方式中，线圈天线200可包括形成矩形环形状的连续多个圈的线圈天线。连续圈的线圈天线200可被安装在、嵌入到例如便携设备102的塑料机壳设备的金属机壳(未不出)或导电涂层(未不出),或以其他方式与例如便携设备102的塑料机壳设备的金属机壳(未示出)或导电涂层(未示出)相关联。线圈天线200可包括用于NFC目的的专用天线。换言之，线圈天线200可被配置为工作在独立的谐振频率(例如13.56MHz以实施NFC操作)，并且与使用无线通信中使用的标准频率(例如用于WiFi信号的5GHz)的另一天线独立。在另一实施方式中，线圈天线200可被用于工作在2.4GHz或5GHz工作频率处的WiFi信号。线圈天线200可由印刷电路板(PCB)、柔性印刷电路(FPC)、金属线制成，经由激光直接结构化(LDS)工艺建立，或直接嵌入到金属机壳(未示出)并且在便携设备102的导电涂层(未示出)之下。 图2B示出便携设备102的键盘区域202的顶视图。在实施方式中，本实施例可包括与机壳204相关联或位于机壳204之下的导电涂层(未示出)的独特样式和设计。在该实施方式中，导电涂层可以与机壳204相关联。机壳204可以是塑料、金属、碳纤维或另一材料。例如，在全金属机壳中，可实施独特的样式和设计以从导电涂层延伸到机壳204本身。在全金属机壳204中，可通过在金属机壳204中设置缝隙来实施该独特的样式和设计。对于塑料机壳204，独特的样式和设计可单独延伸到导电涂层。尽管机壳204被示为在设备200内的矩形区，但是其可延伸到图2B中描绘的范围之外。例如，机壳204可包括整个设备200或较大部分。 在实施方式中，独特的样式和设计可包括基于例如希尔伯特曲线(未示出)的非自回路分形空间填充曲线模板(即分形曲线模板)或由该非自回路分形空间填充曲线模板(即分形曲线模板)建模的分形缝隙(未示出)的构造。在该实施方式中，分形缝隙被构造在机壳204中以允许线圈天线200执行NFC相关功能或在WiFi信号工作频率处工作。此外，分形缝隙被构造为覆盖包括感生至导电涂层的涡电流的电磁场的大致范围的区域。 在实施方式中，NFC模块206可被集成在键盘区域202内部或其它区域中的任何位置处，例如在轨迹板区域208旁边。NFC模块206可包括处理线圈天线200中的电信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：一个或多个处理器；耦合到所述一个或多个处理器的存储器；耦合到所述一个或多个处理器的近场通信（NFC）天线，其中所述NFC天线被集成在所述装置的金属机壳之下；以及被构造在所述金属机壳上的至少一个分形缝隙，所述至少一个分形缝隙具有非自回路分形空间填充曲线模板并且与另一分形缝隙平铺以覆盖至少由所述NFC天线的外部参数定义的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.03 US 61/667518;2012.11.16 US 13/6789261.一种装置，包括: 一个或多个处理器； 耦合到所述一个或多个处理器的存储器； 耦合到所述一个或多个处理器的近场通信(NFC)天线，其中所述NFC天线被集成在所述装置的金属机壳之下；以及 被构造在所述金属机壳上的至少一个分形缝隙，所述至少一个分形缝隙具有非自回路分形空间填充曲线模板并且与另一分形缝隙平铺以覆盖至少由所述NFC天线的外部参数定义的区域。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述金属机壳包括嵌入的或附着的导电涂层，所述导电涂层位于所述金属机壳和所述NFC天线之间。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个分形缝隙被构造为包括从导电涂层延伸并且穿透所述金属机壳的切片。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个分形缝隙在导电涂层中定义了一区域，所述区域包括在所述至少一个分形缝隙的两端处的接地点以提供静电放电(ESD)保护。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述非自回路分形空间填充曲线模板包括希尔伯特曲线、皮亚诺曲线、勒贝克曲线或H树曲线。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述非自回路分形空间填充曲线模板包括连续的缝隙线以定义所述至少一个分形缝隙。7.根据权利要求1所述的装置，其中分形缝隙被平铺以在导电涂层中定义一区域，所述区域覆盖感生至所述导电涂层的涡电流的电磁场的大致范围。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述非自回路分形空间填充曲线模板包括被配置为切断较小规模的涡电流的连续性的几何样式，所述几何样式通过变换函数来定义，所述变换函数被重生成以建模由感生较大规模涡电流的电磁场的大致范围定义的区域。9.根据权利要求1所述的装置，其中分形缝隙被平铺到覆盖感生至导电涂层的涡电流的电磁场的大致范围的区域的不同象限内。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个分形缝隙包括可调节的宽度以提供高阻抗给涡电流，并且当所述NFC天线在无线保真(WiFi)信号频率中工作时提供频率选择性。11.一种装置机壳，包括: 分形缝隙，用于包括非自回路分形空间填充曲线形状，其中所述分形缝隙与另一分形缝隙平铺以覆盖至少由被集成在分形缝隙之下的近场通信(NFC)天线的外部回路定义的区域；以及 导电涂层，其被集成在所述NFC天线和所平铺的分形缝隙之间。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述分形缝隙被构造在金属机壳或碳纤维机壳上。13.根据权利要求11所述的装置，其中所述分形缝隙被构造为包括从所述导电涂层延伸到所述金属机壳的段。14.根据权利要求11所述的装置，其中所述分形缝隙在所述导电涂层中定义了一区域，所述区域包括在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A科纳努尔，U卡拉考格卢，S杨，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US