具有组合的无线功率传输和通信的金属后盖制造技术

提供了用于组合的无线功率传输、蜂窝网络、WiFi和GPS通信的无缝金属后盖的系统、装置和方法。在一个方面，一种用于与其他设备无线耦合的装置包括金属盖，该金属盖包括第一金属部分，第一金属部分通过第一非导电部分与金属部分的第二金属部分分开以限定第一缝隙。该装置还包括导体，该导体包括在第一金属部分处电耦合到金属盖的第一端部和与第一端部交叉的并且在第二金属部分处电耦合到金属盖的第二端部。金属盖和导体形成耦合器，耦合器被配置为从无线功率发射机无线地接收足以对装置的负载充电或供电的功率。

Metal back cover with combined wireless power transmission and communication

System, apparatus and method for providing seamless metal back cover for combined wireless power transmission, cellular networks, WiFi and GPS communications. In one aspect, a device for coupling with other wireless devices and comprises a metal cover, the metal cover includes a first metal parts, the first part through the second part of the first metal metal non conductive parts and metal parts separated by defining a first slot. The device further includes a conductor which includes a first end portion electrically coupled to the metal cap at the first metal portion and a second end portion that is cross coupled to the first end and electrically coupled to the metal cover at the second metal portion. The metal cap and the conductor form a coupler which is configured to wirelessly receive power sufficient to charge or supply the load of the device wirelessly.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的某些方面总体上涉及无线通信，更具体地，涉及用于组合的无线功率传输、蜂窝网络、WiFi和全球定位系统(GPS)通信的无缝金属后盖的系统、装置和方法。
技术介绍
用于移动通信设备的设计可以包括金属后盖。无线功率充电系统可以在没有物理的电连接的情况下，提供对电子设备充电或供电的能力，从而减少电子设备操作所需要的组件的数量并简化电子设备的使用。由于期望将无线功率电路系统并入各种便携式电子设备中，因此期望用于具有金属后盖的设备中的组合无线功率传输、蜂窝网络、WiFi和GPS通信的系统、装置和方法。
技术实现思路
在所附权利要求的范围内的系统、方法和设备的各种实现方式均具有若干方面，其中没有单个方面仅负责本文所描述的期望属性。在不限制所附权利要求的范围的情况下，本文描述了一些突出特征。在附图中和下面的描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实现方式的细节。其他特征、方面和优点从说明书、附图和权利要求将变得显而易见。注意，以下附图的相对尺寸可以不按比例绘制。本公开的一个方面提供了一种用于与其他设备无线地耦合的装置。该装置包括金属盖，该金属盖包括第一金属部分，第一金属部分通过第一非导电部分与金属盖的第二金属部分隔开以限定第一缝隙。该装置还包括导体，该导体包括在第一金属部分处电耦合到金属盖的第一端部和与第一端部交叉的并且在第二金属部分处电耦合到金属盖的第二端部。金属盖和导体形成耦合器，耦合器被配置为从无线功率发射机无线地接收足以对装置的负载充电或供电的功率。本公开的另一方面提供了一种用于将电子设备与其他设备无线地耦合的方法。该方法包括无线地接收足以经由耦合器对电子设备的负载充电或供电的功率，耦合器包括金属盖和导体，金属盖具有第一金属部分和导体，第一金属部分和第二金属部分被第一非导电部分分开以限定第一缝隙。导体包括在第一金属部分处电耦合到金属盖的第一端部。导体包括与第一端部交叉的并且在第二金属部分处电耦合到金属盖的第二端部。该方法还包括经由天线无线地接收通信数据，该天线包括金属盖的至少一部分和导体的至少一部分。本公开的另一方面提供了一种用于经由由发射机生成的磁场来无线地耦合功率的装置。该装置包括被配置成形成壳体的一部分的金属部分。该装置还包括导体，该导体具有至少一匝并且具有与金属部分电分离的部分，以在导体和金属部分之间形成间隙，导体被配置为经由磁场感应地耦合功功率，并且将电流提供给接收电路以对装置的负载充电或供电。基于导体和金属部分之间的间隙形成第一缝隙天线。本公开的另一方面提供了一种用于与其他设备无线耦合的装置。该装置包括用于包住装置的一部分的电导电部件，电导电部件包括第一金属部分，第一金属部分与电导电部件的第二金属部分被第一非导电部分分开以限定第一缝隙。该装置还包括用于导电电流的部件，该部件包括在第一金属部分处电耦合到电导电部件的第一端部和与第一端部交叉并且在第二金属部分处电耦合到电导电部件的第二端部。电导电部件和用于传导电流的部件形成用于从无线功率发射机无线地接收足以对装置的负载充电或供电的部件。本公开的另一方面提供了一种用于经由由发射机生成的磁场来无线地耦合功率的装置。该装置包括用于容纳一个或多个设备电子器件的电导电部件。该装置还包括用于传导电流的部件，该电流具有至少一匝并且具有与电导电部件电分离的部分以在用于传导电流的部件和电导电部件之间形成间隙，用于传导电流的部件被配置为经由磁场感应地耦合功率并且向接收电路提供电流以对负载充电或供电。一种用于无线地接收基于用于传导电流的部件和电导电部件之间的间隙形成的通信的部件。附图说明图1图示了可以采用本公开的各方面的通信系统的示例。图2图示了在可以在图1的通信系统内采用的设备中可以使用的各种组件。图3是根据一个示例性实现方式的无线功率传输系统的功能框图。图4是根据另一示例性实现方式的无线功率传输系统的功能框图。图5是根据一个示例性实现方式的包括发射耦合器或接收耦合器的图4的发射电路或接收电路的一部分的示意图。图6图示了根据一些实现方式的用于图2的设备的金属后盖的俯视图。图7图示了根据一些其他实现方式的用于图2的设备的另一金属后盖的等轴视图。图8是描绘根据一些实现方式的在没有第一缝隙或第二缝隙的情况下，图6的金属盖和导线的频率响应的曲线图。图9是描绘根据一些其他实现方式的包括第二缝隙的图6的金属盖和导线的频率响应的曲线图。图10是描绘根据另外的实现方式的包括第一缝隙和第二缝隙的图6的金属盖和导线的频率响应的曲线图。图11是描绘根据另外的实现方式的包括第一缝隙和第二缝隙的图6的金属盖和导线的另一频率响应的曲线图。图12是描绘根据另外的实现方式的包括第一缝隙和第二缝隙的图6的金属盖和导线的另一频率响应的曲线图。图13是描绘根据另外的实现方式的包括第一缝隙和第二缝隙以及短路导体的图6的金属盖和导线的另一频率响应的曲线图。图14是描绘根据一些实现方式的与作为环形天线操作的图7的金属盖和匝的频率响应曲线相比，作为缝隙天线操作的图6的金属盖和导线的频率响应曲线的曲线图。图15是描绘根据一些实现方式的与附接到设备时图7的金属盖和匝的频率响应曲线相比，在不附接到设备时图7的金属盖和匝的频率响应曲线的曲线图。图16是根据一些实现方式的用于与其他设备耦合的方法的流程图。具体实现方式在下文中参考附图更全面地描述新颖的系统、装置和方法的各个方面。然而，本公开的教导可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于贯穿本公开呈现的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面使得本公开是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。基于本文的教导，本领域技术人员应当理解，无论是独立实现还是与本专利技术的任何其他方面组合实现，本公开的范围旨在覆盖本文公开的新颖系统、装置和方法的任何方面。例如，可以使用本文所阐述的任何数量的方面来实现装置或者实践方法。另外，本专利技术的范围旨在涵盖使用除本文所阐述的本专利技术的各种方面之外的或不同于本文所阐述的本专利技术的各种方面的其他结构、功能或结构和功能来实践的这种装置或方法。应当理解，本文公开的任何方面可以通过权利要求的一个或多个元素来体现。尽管本文描述了特定方面，但这些方面的许多变化和改变落入本公开的范围内。虽然提及了优选方面的一些益处和优点，但是本公开的范围不旨在限于特定的益处、用途或目的。相反，本公开的各方面旨在广泛地适用于不同的无线技术、系统配置、接入网络和传输协议，其中一些在附图中和在优选方面的以下描述中通过示例的方式示出。详细描述和附图仅仅是对本公开的示例而不是限制，本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。无线接入网络技术可以包括各种类型的无线局域网(WLAN)或广域网(WAN)。本文描述的各个方面可以应用于任何通信标准，例如IEEE802.11家族的无线协议的任何成员(例如，Wi-Fi)、蜂窝通信(例如，长期演进(LTE)、无线码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统(GSM))、全球定位系统(GPS)等。在一些实现方式中，WLAN或WAN包括作为访问无线接入网络的组件的各种设备。本文描述的技术可以用于各种宽带无线通信系统。这样的通信系统的示例包括空分多址(SDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与其他设备无线耦合的装置，包括：金属盖，包括第一金属部分，所述第一金属部分通过第一非导电部分与所述金属盖的第二金属部分分离以限定第一缝隙；以及导体，包括在所述第一金属部分处电耦合到所述金属盖的第一端部和与所述第一端部交叉并且在所述第二金属部分处电耦合到所述金属盖的第二端部，其中所述金属盖和所述导体形成耦合器，所述耦合器被配置为从无线功率发射机无线地接收足以对所述装置的负载充电或供电的功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 US 62/046,386;2015.06.08 US 14/733,7791.一种用于与其他设备无线耦合的装置，包括：金属盖，包括第一金属部分，所述第一金属部分通过第一非导电部分与所述金属盖的第二金属部分分离以限定第一缝隙；以及导体，包括在所述第一金属部分处电耦合到所述金属盖的第一端部和与所述第一端部交叉并且在所述第二金属部分处电耦合到所述金属盖的第二端部，其中所述金属盖和所述导体形成耦合器，所述耦合器被配置为从无线功率发射机无线地接收足以对所述装置的负载充电或供电的功率。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述导体沿所述金属盖的外周边设置。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述金属盖还包括第三金属部分，所述第三金属部分通过第二非导电部分与所述金属盖的第四金属部分分离以限定第二缝隙。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一非导电部分被限定在所述金属盖的第一边缘上，并且朝向所述金属盖的中心延伸，并且其中所述第二非导电部分被限定在所述金属盖的与所述第一边缘相对的第二边缘上，并且朝向所述金属盖的所述中心延伸。5.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一金属部分、所述第一非导电部分和所述第二金属部分形成第一缝隙天线，并且所述第三金属部分、所述第二非导电部分和所述第四金属部分形成第二缝隙天线。6.根据权利要求3所述的装置，其中所述耦合器包括：由所述导体形成的第一匝；由所述第一端部和所述第二端部形成的第二匝，所述第一端部在所述第一金属部分处电耦合到所述金属盖，并且所述第二端部与所述第一端部交叉并且在所述第二金属部分处电耦合到所述金属盖；以及由通过所述第二非导电部分分离的所述第三金属部分和所述第四金属部分形成的第三匝。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述金属盖和所述导体的多个部分中的每一个包括被配置为在多个频带中无线地接收数据的多个天线中的相应一个。8.根据权利要求7所述的装置，还包括电连接在所述金属盖和所述导体之间的至少一个电容器，所述至少一个电容器被配置为：当所述多个天线中的至少一个天线在所述多个频带中接收数据时，在所述金属盖和所述导体之间提供基本上的短路，以及当所述耦合器以无线功率传输频率无线地从所述无线功率发射机接收功率时，在所述金属盖和所述导体之间提供基本上的开路。9.根据权利要求7所述的装置，还包括多个馈电点，所述多个馈电点被配置为提取无线接收的功率和无线接收的数据中的一个或两个，每个馈电点电连接到所述金属盖和所述导体中的一个或两个上的相应位置。10.根据权利要求1所述的装置，其中由所述金属盖的边缘、所述导体的部分以及将所述金属盖的所述边缘与所述导体的所述部分分离的间隙形成至少一个缝隙天线。11.根据权利要求1所述的装置，其中在所述金属盖和所述导体中的一个或两个中感应的电流在所述金属盖和所述导体中以相同的顺时针或逆时针方向流动。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一非导电部分使得在所述金属盖中感应的涡电流围绕所述第一非导电部分流动。13.根据权利要求1所述的装置，还包括谐振电路，所述谐振电路包括所述导体和电耦合到所述导体的电容器，所述谐振电路被配置为在无线功率传输频率处谐振。14.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括蜂窝电话、GPS单元、手表、移动媒体设备、膝上型计算机或钥匙链中的至少一个。15.根据权利要求1所述的装置，还包括耦合到所述金属盖的壳体。16.根据权利要求1所述的装置，其中所述金属盖被配置作为便携式电子设备的金属后盖。17.根据权利要求1所述的装置，其中所述导体包括沿所述金属盖的所述外周边设置的第一匝和第二匝，并且扼流圈与所述第一匝和所述第二匝中的至少一个串联电连接，用以：当多个缝隙天线中的至少一个在多个频带中的一个中接收数据时，在所述第一匝和所述第二匝中的所述至少一个中提供基本上的开路，基于所述导体和所述金属盖之间的分离形成所述多个缝隙天线，以及当所述耦合器以无线功率传输频率从所述无线功率发射机无线地接收功率时，在所述第一匝和所述第二匝中的所述至少一个中提供基本上的短路。18.一种用于将电子设备与其他设备无线耦合的方法，包括：经由耦合器无线地接收足以对所述电子设备的负载充电或供电的功率，所述耦合器包括金属盖和导体，所述金属盖具有第一金属部分，所述第一金...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑胜宪，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US