CN103795430A - 用于非接触式系统的多功能单天线 - Google Patents

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Abstract

描述一种多功能天线，其中通过阻抗电路将所述多功能天线分为第一片段和第二片段，所述阻抗电路在低频产生低阻抗且在高频产生高阻抗。可通过由所述阻抗电路从所述多功能天线的所述第二片段阻挡高频射频HF-RF信号而仅使用所述第一片段来从HF-RF收发器发射或接收所述HF-RF信号。可通过使低频射频LF-RF信号通过所述阻抗电路而使用所述多功能天线的所述第一片段和所述第二片段两者来接收所述LF-RF信号。

Description

用于非接触式系统的多功能单天线
根据35U.S.C.119(a)主张优先权
本申请案主张2012年10月30日申请的题为“用于非接触式系统的多功能单天线(Multifunction Single Antenna for Contactless Systems)”的第EP12290376.8号英国申请案的优先权且以引用的方式并入此案。
技术领域
本发明大体来说涉及使用单个多功能天线来支持低频磁耦合和高频射频传输。
背景技术
用于主动式移动装置的非接触式电池充电的无线能量转移以及主动式移动装置与远程接入点或基站之间的空中高速数据传输通常使用两种不同的射频无线传输技术：磁导耦合和无线电-电传播耦合。这些无线传输技术中的每一者使用专用天线设计用于在特定射频范围内操作。磁导耦合通常在小于10MHz的LF(低频)射频下操作且传输范围小于10cm。无线电-电耦合通常在从300MHz到高达3-5GHz范围中的超高频(UHF)射频下操作且传输范围大于1m。
近场通信(NFC)为允许两装置在近似10cm或更小的短距离内通信的无线技术。举例来说，NFC在NFC论坛规范内被国际标准化且定义在ISO/IEC18092、ECMA-340和ISO14443中。NFC允许移动装置与用户的直接环境交互。通过近距离非接触式技术，移动装置可被用作信用卡，以接入公共运输、以接入安全位置以及更多应用。虽然NFC可用于短距离通信且收集能量以对移动装置供电，但移动装置还可包含UHF-RF收发器以用于使用单独天线进行更长距离的通信。
非接触式系统一股用作存取控制ID(例如，员工标记卡)以及用于公共运输等的支付系统。最近，信用卡开始包含NFC能力。近来，非接触式能力还被集成到移动电话中；近期实例为诺基亚(Nokia)的6212电话和谷歌(Google)的安卓(Android)，其在最新版本中均支持NFC。
发明内容
附图说明
现将仅通过实例且参看随附图式来描述根据本发明的特定实施例：
图1为使用多功能天线的非接触式装置的说明；
图2A-2C为说明针对低频和高频操作两者使用单个多功能天线的示意图；
图3为说明可供图2的天线使用的实例频带的曲线图；
图4为说明多功能天线的操作的状态图；
图5为说明多功能天线的操作的流程图；以及
图6和7说明使用多功能天线的实例移动装置。
本发明实施例的其它特征将从随附图式以及从以下详细描述而显而易见。
具体实施方式
现将参看附图来详细描述本发明的特定实施例。为了一致性起见，各图中的相同元件由相同参考数字来指示。在本发明实施例的以下详细描述中，陈述众多特定细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将显而易见，可在没有这些特定细节的情况下实践本发明。在其它例子中，尚未详细描述众所周知的特征以便避免不必要地使描述变复杂。
本文档中术语“非接触式系统”既定涵盖任何非接触式系统，例如(但不限于)NFC(近场通信)、ISO14443、ISO15693(接近式卡)、任何“RFID”(射频识别)系统等，例如，其可使用较低频率用于能量的磁耦合用于对电池充电以及使用较高频率用于空中数据传输。
许多新服务现在正在开发中，所述新服务由于在紧密电子装置中无线通信、感测和数据处理的高度集成而由机器对机器通信(M2M)支持。除了现在通用的被动式RFID装置(例如，标签)之外，存在对更强大的无线装置的需要，其具有以完全自主性以及高速率来获取、致动、处理和无线地传送数据的能力。举例来说，各种实施例可在家庭自动化、健康护理、安全性、多媒体、能量管理等中有用。
空中高数据吞吐量通常依赖基于UHF(超高频)带中的电磁传播耦合的射频传输。装置长距离自主性需要具有充电能力的嵌入式能量存储装置。基于感应技术的无线电力转移技术的使用允许通过避免用于连接到电力充电器的任何布线和插头而进一步使电子装置小型化。
用于现有主动式移动装置的天线配置解决方案是基于分别经设计用于感应耦合和传播耦合的两天线，或者仅经设计用于感应耦合的一个天线，其中电力传输依赖于载波信号的能量且数据传输依赖于此载波的调制。后者解决方案通常用于NFC(近场通信)应用，其具有＜10cm的有限传输范围和＜500K位/秒的降低数据传输速率。
如本文描述，本发明的实施例通过支持各种无线传输技术的单天线结构的设计来应对将多功能天线系统集成到减小的形状因数的无线电子装置中的挑战，即：用于数据传输的传播耦合，以及用于能量传输的感应耦合。多功能天线的单个结构的布局允许采用高级组合件或微封装技术，例如薄柔性衬底、板上芯片、电子织物印花、层叠等。
单天线布局的各种实施例可支持在不同的射频带中操作的RF数据传输和无线感应式能量转移。无线电-电耦合通常在从300MHz到高达3-5GHz的高频(HF)射频下操作且传输范围大于1米。磁耦合通常在小于近似10MHz的LF(低频)射频下操作且传输范围小于近似10cm。然而，符合NFC的实施例可在13.56MHz下操作，且存在在此频率下提供感应式电力充电的许多可用的目录组件。
图1为包含多功能天线104的非接触式装置100的说明，其在此实例中表示信用卡。小的集成电路102包含耦合到线圈天线104的充电电路120。在一些接近式卡和近距型卡实施例中，充电电路120可为通过经由包含并联连接的电容器120与线圈104的LC电路而谐振感应耦合来充电的简单电容器。当将卡放置接近卡读取器时，卡读取器产生电磁场，所述电磁场激发线圈和谐振电流对电容器充电，其继而激励且对IC102供电。IC102还可包含简单处理器124，其具有存储在只读存储器中的应用软件。IC102还可包含少量的非易失性RAM，其用以在所述卡正处理交易时存储参数。
NFC为通常要求4cm或更小的距离的短距离无线技术的集合，所述技术使用相对低频(LF)无线电信号的感应耦合来传输充电能量，且还提供无线数据传送。举例来说，一些NFC实施例在ISO/IEC18000-3空中接口上以13.56MHz且以范围从106k位/秒到424k位/秒的速率操作。其它实施例可基于包含(例如)ISO/IEC14443和FeliCa的现有的射频识别(RFID)非接触式标准。实施例还可利用用于非接触式通信的稍后开发的标准。NFC涉及启动程序和目标；启动程序主动地产生可对被动目标供电的RF场。这使得NFC目标能够采用不需要电池的非常简单的形状因数，例如标签、贴纸、钥匙挂扣或卡。NFC对等通信是可能的，只要两装置均被供电即可。NFC标签含有数据且通常是只读但可被重写的。所述NFC标签可由其制造商定制编码或使用NFC论坛(一负有促进所述技术且设置关键标准责任的产业协会)所提供的规范。所述标签可安全地存储个人数据，例如借记卡和信用卡信息、忠诚计划数据、PIN和联网联系人以及其它信息。NFC论坛界定四种类型的标签，所述标签在可配置性、存储器、安全性、数据保持和写入耐久性方面提供不同的通信速度和能力。标签目前提供介于96与4,096字节之间的存储器。
IC102还可包含收发器126，其允许所述卡使用线圈104的部分作为偶极天线经由UHF无线电传输来执行较长距离的数据传输。如下文将更详细描述，将阻抗电路110串联插入于线圈104中以形成短片段112和较长片段114。将收发器126耦合到短片段112而接近阻抗电路110，如128处所指示。短片段112可用作偶极天线，而整个线圈(包含片段112和较长片段114)可用于感应耦合。
在一些实施例中，当所述卡感应式耦合到能量源时，充电电路120耦合到电池122且可操作以对电池122充电。当卡100未感应式耦合到能量源时，电池122允许所述卡的自主操作。
图2A为说明针对低频和高频操作两者使用单个多功能天线204的示意图。在此实施例中，收发器226可使用高频(HF)射频信号来发射和接收数据。如先前所提及，从介于近似300MHz与3-5GHz之间的HF带选择频率。充电电路220从线圈204接收感应式耦合的能量且借此对电池222充电。电池222可使用已知的或以后发现的能量存储技术来实施。举例来说，电池222可为化学存储装置，例如锂离子电池，或者其可为场存储装置，例如电容器。存储在电池222中的能量可用以对处理模块224供电，以允许处理模块执行经由收发器226来发送或接收数据的应用程序。
处理模块224可包含非易失性存储器，其存储由处理模块224内的中央处理单元(CPU)执行的应用程序。额外的易失性或非易失性存储器可包含在处理模块224内用于存储经由收发器226接收的数据和/或从传感器240接收的数据，所述传感器240可包含在处理器模块224内或耦合到处理器模块224。这些传感器可包含(但不限于)用以测量热、光、压力、流动速率、电场或磁场强度、压力等的传感器。致动器242可从RF天线片段212接收经由收发器226而接收的数据或命令。致动器242可为运动装置、照明装置或其它机械/电气装置。致动器242可为(例如)在图6的EKG系统中使用的电极。
本文所揭示的多功能天线结构是基于线圈谐振天线设计，所述设计适于与线圈204的用作标准偶极的部分212或适于传播耦合的类似天线配置的感应电力耦合。此节省了PCB(印刷电路板)面积且仅需要简单的阻抗电路210来将线圈204分为两片段212、214从而形成偶极片段212。在此实施例中，阻抗电路120包括电感器L2和电容器C2，其在收发器226所使用的近似HF频率下形成并联谐振电路。可包含耦合电容器Cc230以提供用于偶极片段212与收发器226之间的传输线的阻抗匹配。耦合电容器Cc提供用于HF信号的低阻抗和用于LF信号的高阻抗。
如上文提及，特定实施例可经设计以使用选择介于近似300MHz与3GHz之间的UHF带的频率来操作。举例来说，装置可经设计用于在2.4GHz下进行蓝牙RF通信。在f＝2.4GHz(蓝牙)下，并联连接的L2/C2的谐振频率由方程式(1)指示，且并联连接的L2/C2所产生的阻抗由方程式(2)指示。
f r = 1 2 · π · L 2 C 2 - - - ( 1 )
Figure BDA0000404893130000052
参数ω(角频率)经定义为：ω＝(LC)-1/2。
对于2.4GHz，实例值可为：C2＝4pF、L2＝1.1nH。L2-C2电路在2.4GHz的谐振频率下用作开路，这是因为Z针对并联的L-C在谐振频率下是无限的。举例来说，L2、C2的典型物理大小为近似1.0×0.5mm或0.6×0.3mm。
对于磁耦合，线圈204的一端接地206到参考接地平面。为了与线圈天线204共享共同部分，HF-RF天线可以若干不同方式来实施。再次参看图2A，天线204经配置以具有四分之一波长偶极类型的HF RF天线片段212。在此实例中，储能电路L2C2210和L3C3216在HF RF下展现高阻抗(并联谐振)，且在RF LF频率下，阻抗电路L2C2210和L3C3216本质上是短路的。耦合电容器Cc在天线馈入点为RF HF信号提供低阻抗，而由收发器226阻挡LF RF。片段212在2.4GHz下的四分之一波长为近似3.12cm。
图2B说明可代替四分之一波天线204使用的半波长偶极类型配置天线205。在此实施例中，阻抗电路L2′C2′258将天线205分为两片段。HF RF天线片段包含各自具有四分之一波长长度的两部分252、253。此配置提供总天线长度为半波长的HF RF天线片段。两个1/4长度部分252、253是围绕储能电路L2C2250对称(镜射)的。在此实例中，在RF HF频率下，储能电路L2C2250和L3C3256展现高阻抗，且在LF RF频率下，阻抗电路L2C2250和L3C3256本质上是短路的。储能电路L2′C2′258也在HF-RF频率下展现高阻抗且在LF RF频率下展现低阻抗。
图2C说明可代替四分之一波天线204使用的具有半波长环路类型配置片段262的天线206。在此实例中，移除储能电路L3C3，且天线的末端直接连接到接地参考平面。储能电路L2C2260在HF RF下展现高阻抗，且在LF RF频率下，阻抗电路L2C2260本质上是短路的。
举例来说，移动装置的另一实施例可经设计而以433MHz(区域1：欧洲/俄国/中东/非洲)在非常流行的ISM(工业、科学、医学)带中操作。在433MHz下，对于四分之一波来说偶极天线212将为17cm长，而对于半波偶极配置来说天线片段252、253一共将为35cm长。类似地，半波环路片段262对于半波将为35cm长。在这些长度情况下，在一个覆盖区中组合偶极与线圈天线两者变得非常有效。
对于用于将能量转移到充电电路220的磁耦合，且由于LF充电能量仅传输非常短的距离，所以计算电感器L1和电容器C1以为线圈天线204提供最佳的品质因数从而产生磁耦合。举例来说，对于在10MHz下充电，将L1和C1选择为串联谐振电路且因此在10MHz下充当短路。
举例来说，值L1＝6nH和C＝40nF将产生10.3MHz的谐振频率。在此低频下，串联电感器L2和L3将提供低阻抗。
在经设计用于在10MHz频率操作范围中磁耦合的实例实施例中，可使用介于三与十匝之间的匝数来实施线圈天线204，其部分与RF偶极天线片段212共用。
对于基于如用于NFC中的磁耦合的数据传输，天线品质因数必须为次最佳的，从而以较差的电力转移效率为代价而获得用于数据传输的必要带宽。将难以解调制具有对应于高电力转移效率的高Q因数的低频率数据信号。举例来说，三到五匝可对于最佳能量转移为优选的，而较低数目个匝数(例如一)可对于纯数据传输为优选的。
磁性耦合到线圈天线中的充电能量的频率范围将通常在100KHz到10MHz的范围中，其中所转移的最大电力独立于所述频率范围中的操作频率。最佳谐振频率的选择是与实施紧密相关的。充电电路220的实例可购自德州仪器公司；BQ512013为通常在[100-300]KHz的范围中操作的电力接收器装置。
表1概述针对2.4GHz实例与多功能天线204相关联的组件中的每一者的功能。由于用于天线的双模式操作的不同频率范围，所以可同时支持无线数据传送和无线电力充电功能。
Figure BDA0000404893130000071
表1-多功能天线204组件
使用此频率的典型装置可为无线智能卡、手表、胸部标记卡等，换句话说是小尺寸装置。甚至无线电力可再充电鼠标将受益于此类双模式天线设计。
图3为说明可供图2的天线使用的实例频带的曲线图。频带302表示LF-RF信号，经由所述信号，能量可磁性耦合到移动装置内的线圈天线以用于在对所述移动装置内的电池充电中使用。如先前所论述，频带302一股在100KHz-10MHz的范围中；然而，频带302可延伸地更高，例如用于供NFC兼容装置使用的13.56MHZ。
频带304表示HF-RF信号，经由所述信号可执行对远程目标的高速数据传输。如先前论述，频带304一股在从300MHz高达3-5GHz的范围中且传输范围大于一米。
图4为说明移动装置(例如移动装置200)的操作的状态图400，其包含如本文描述的多功能天线。最初，移动装置可处于断开状态410，其中电池被放电或具有小于最小操作电压Vopmin。当电池被放电时，移动装置不发射或接收数据。
当移动装置移动到充电垫附近时，线圈天线412将磁性耦合到从充电垫发射的LF-RF能量。当检测到此类发射时，装置将移动到感应充电状态420且将使用整个线圈天线412来接收来自充电垫的充电能量。
一旦电池被充电到接近最小操作电压Vop的电压Vbat，装置就转变到激活状态430，其中无论何时电池电压降到Vopma×以下只要所述装置在充电垫附近，充电就可继续进行。移动装置中的电池充电控制电路(例如，充电电路220)将使充电的量限于最大电池电压Vopmax，以便不会损坏电池。Vop为启用操作(感测/处理和/或RF通信)的最小电池电压。Vop为启用装置操作电池电压大于电池电压小于Vopmin的阈值电压。当电池电压大于Vopmax时，充电将停止。
当在激活状态430中时，机载处理模块(例如处理逻辑224)可执行依据移动装置的预期用途/功能而询问各种传感器的应用程序。
应用程序可请求经由HF-RF收发器(例如收发器226)发射或接收数据。此时，移动装置转变到RF传输状态440，且使用偶极天线配置442(其仅为天线线圈412的短片段)来发射和/或接收数据。当执行HF-RF数据传输时，通过阻抗电路使HF-RF信号被较大片段444阻挡，如上文更详细描述。然而，如上文更详细描述，移动装置可继续使用整个线圈天线412来接收LF-RF以对电池再充电，同时在偶极片段442上发射/接收HF-RF信号。另外，机载处理模块(例如处理逻辑224)可执行(同时)依据移动装置的预期用途/功能而询问各种传感器的应用程序。
当不存在要发射/接收的数据时，移动装置转变回激活状态430。当移动装置不在充电垫附近时，电池可随着时间过去而放电。当电池电压降到最小操作电压Vopmin以下时，移动装置转变回断开状态410。
图5为说明多功能天线的操作的流程图。如上文更详细描述，多功能天线通过阻抗电路而分为502第一片段和第二片段，所述阻抗电路在低频产生低阻抗且在高频产生高阻抗。
可通过由阻抗电路从多功能天线的第二片段阻挡高频射频(HF-RF)信号而仅使用第一片段来从HF-RF收发器发射或接收508HF-RF信号。
可通过使低频射频(LF-RF)信号通过阻抗电路而使用多功能天线的第一片段和第二片段两者来接收504LF-RF信号。可使用经接收的能量来对电池充电506。整个多功能天线可用以经由磁感应而接收LF-RF能量以用于对电池充电506，而仅第一片段用以发射或接收508HF-RF信号。
系统实例
图6和7说明可用以感测ECG(心电图)数据且将其发射到远程监视系统的移动装置610的实施例。在此实例中，模拟前端模块612耦合到一组终端点604，其包含经布置以与配戴者(subiect)皮肤接触的电极。举例来说，模拟前端模块612可使用可购自德州仪器公司的ADS1292ECG ADC(模拟到数字转换器)来实施。举例来说，处理模块613可接收ECG数据且对其进行处理以确定心脏病学家可能感兴趣的心率和波形特性。举例来说，处理模块613可使用可购自德州仪器公司的低功率耗散处理器MSP430BTS5xxx来实施。心率和其它波形信息可通过收发器614使用2.4GHz的偶极天线615而发射到远程监视站。举例来说，收发器614可使用可购自德州仪器公司的蓝牙模块CC2541来实施。
移动装置610可使用磁耦合而从充电垫630接收能量，如上文更详细描述。举例来说，每当移动装置610与充电垫630处于接近10cm或更小距离内时，移动装置610内的线圈天线620就可磁耦合到充电垫630内的另一线圈天线。充电电路616将经接收能量转换为用以对电池617充电的电压。举例来说，充电电路616可使用可购自德州仪器公司的充电模块BQ51013来实施。调节器电路618将得自电池617的经调节电压源提供到模块612-614。在此实例中，电池617为薄膜锂离子电池(h＜0.4mm)。举例来说，调节器电路618可使用可购自德州仪器公司的调节器模块TP65xxx来实施。在移动装置610的一些实施例中，当充电垫不可用时，可提供USB或其它形式的有线互连件用于充电能量的替代源。充电垫630可与当前可用于鼠标或智能电话的垫相同或类似。
如上文更详细描述，通过将阻抗电路插入到线圈天线620中而将其分为两片段来将偶极天线621实施为线圈天线620的短片段部分。此允许整个线圈天线620用以接收来自充电垫630的充电能量，而同时使用短片段作为偶极天线621用于发射/接收HF-RF信号。
图7说明使用多功能天线的ECG监视系统的另一实施例。在此实例中，移动装置710(其类似于移动装置610)耦合到衬衫703上的一组终端点，所述终端点包含附接到衬衫且经布置以在衬衫703被配戴者穿着时与配戴者皮肤接触的电极。衬衫703的实例为NuMetrex衬衫或运动胸罩，其经合适修改以携带模拟前端模块710。
举例来说，模拟前端模块710经配置以将从穿着衬衫603的配戴者收集的ECG数据无线发射到位于智能电话720中的蓝牙接收器。智能电话720经配置有ECG应用程序，且可借此实时处理且显示ECG数据，且还发射ECG数据到远程站点用于由心脏病学家或其它健康护理提供者分析。
模块装置710用附接垫连接到衣服703，使得其可容易地被移除来用于电力充电。嵌入于衣服中的柔性传感器的信号连接性可(例如)基于导电尼龙搭扣(Velcro)。在另一实施例中，可提供其中放置移动装置710的口袋，且面对面线圈可借此提供电容性耦合。通常，将从衣服移除移动装置以允许衣服的洗涤和移动装置的充电。
在可穿戴模块装置(例如智能健康卡)中，感测和致动信号连接性位于身体/衣服侧上且LF/HF-RF多模式天线位于开放侧上，以优化在开放侧中到远程设备的无线电传播且减少到身体的无线电传播。在多数情况下，感测耦合到(例如)ECG中的刺激(致动)，其中电极RLD用作ac输出以设置参考皮肤电压，从而减少在用输入左和右电极感测时的噪声伪影。
其它实施例
虽然本发明已参考说明性实施例来描述，但本描述并不希望以限制意义来解释。所属领域的技术人员将通过参考本描述而显而易见本发明的各种其它实施例。举例来说，其它便携式或移动系统(例如，远程控制件、存取标记卡和挂扣、智能信用/借记卡和仿真器、智能电话、数字助理以及任何其它目前已知或以后开发的便携式系统)可体现多功能天线，所述多功能天线由于用于天线的双模式操作的不同频率范围而可同时支持无线数据传送和无线电力充电功能。
本发明中所描述的技术可以硬件、软件、固件或其任一组合来实施。如果以软件来实施，那么可在例如微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或数字信号处理器(DSP)等一个或一个以上处理器中执行软件。执行所述技术的软件最初可存储在计算机可读媒体(例如压缩光盘(CD)、磁盘、磁带、文件、存储器或任何其它计算机可读存储装置)中，且在处理器中经加载和执行。在一些状况下，所述软件还可以包含计算机可读媒体和计算机可读媒体的封装材料的计算机程序产品形式出售。在一些状况下，所述软件指令可经由可移除计算机可读媒体(例如，软盘、光盘、快闪存储器、USB密钥)、经由来自另一数字系统上的计算机可读媒体的传输路径等来分布。
在整个描述和权力要求书中使用某些术语以指代特定系统组件。如所属领域的技术人员将了解，在未脱离所描述功能性的情况下，数字系统中的组件可用不同的名称来引用和/或可本文未展示的方式来组合。本文档并不希望在名称不同但功能相同的组件之间进行区分。在先前论述且在权力要求书中，术语“包含”和“包括”以开放性方式来使用，且因此应被解释为意指“包含，但不限于”。而且，术语“耦合”及其派生词希望意指间接、直接、光学和/或无线电连接。因此，如果第一装置耦合到第二装置，那么所述连接可(例如)经由直接电连接、经由经过其它装置和连接的间接电连接、经由光学电连接和/或经由无线电连接。
尽管可在本文中以顺序方式来呈现和描述方法步骤，但所展示和描述的步骤中的一者或一者以上可被省略、重复、同时执行和/或以不同于图式和/或本文所描述的次序的不同次序来执行。因此，不应将本发明的实施例视为限于图式中所展示和/或本文所描述的步骤的特定次序。
因此预期随附权利要求书将覆盖属于本发明的真实范围和精神内的实施例的任何此类修改。

Claims (20)

1.一种移动装置，其包括：
能量存储装置，其经配置以接收来自低频LF射频RF信号的能量；
高频HF RF收发器，其耦合到处理模块，其中所述能量存储装置经耦合以将电力提供到存储模块以及提供到所述HF-RF收发器；以及
多功能天线，其耦合到所述HF-RF收发器且耦合到所述能量存储装置，其中所述多功能天线的一端接地且所述能量存储装置耦合到所述多功能天线的相对端，且其中所述多功能天线通过第一阻抗电路而分为第一片段和第二片段，且所述HF-RF收发器邻近所述第一阻抗电路而耦合到所述多功能天线。
2.根据权利要求1所述的移动装置，其中所述第一阻抗电路包括经配置以在近似所述高频处谐振的电感器(L2)和电容器(C2)，使得高阻抗被呈现给来自所述收发器的HF-RF信号且低阻抗被呈现给所述LF-RF信号。
3.根据权利要求1所述的移动装置，其中所述多功能天线的在所述接地端与所述第一阻抗电路之间的所述第一片段具有所述HF-RF信号的近似1/2波长的长度。
4.根据权利要求1所述的移动装置，其进一步包括：
第二阻抗电路，其接近所述接地端而与所述天线串联连接，其中所述第二阻抗电路的阻抗对于所述LF-RF信号为低的，且其中所述第二阻抗电路的所述阻抗对于HF-RF信号为高的；以及
其中所述多功能天线的在所述第二阻抗电路与所述第一阻抗电路之间的所述第一片段具有所述HF-RF信号的近似1/4波长的长度。
5.根据权利要求4所述的移动装置，其进一步包括：
第三阻抗电路，其将所述第二片段分为第三片段和第四片段，其中所述第三阻抗电路对于HF-RF信号呈现高阻抗且对于所述LF-RF信号呈现低阻抗；且
其中所述多功能天线的在所述第二阻抗电路与所述第一阻抗电路之间的所述第一片段具有所述HF-RF信号的近似1/4波长的长度，且所述多功能天线的在所述第一阻抗电路与所述第三阻抗电路之间的所述第三片段具有所述HF-RF信号的近似1/4波长的长度。
6.根据权利要求1所述的移动装置，其中所述低频小于近似10MHz。
7.根据权利要求1所述的移动装置，其中所述能量存储装置包括耦合到电池充电电路的电池。
8.根据权利要求1所述的移动装置，其中所述处理模块包括存储电路。
9.根据权利要求1所述的移动装置，其进一步包括耦合到所述处理模块的数据感测模块。
10.根据权利要求9所述的移动装置，其中所述感测模块经配置以收集心电图数据。
11.根据权利要求1所述的移动装置，其进一步包括耦合到所述处理模块的致动模块。
12.根据权利要求11所述的移动装置，其中所述致动模块为用于心电图装置的电极。
13.根据权利要求12所述的移动装置，其进一步包括一组附接垫，所述附接垫耦合到所述感测模块用于将所述移动装置附接到衣服。
14.一种用于在移动装置中使用多功能天线的方法，所述方法包括：
通过第一阻抗电路将所述多功能天线分为第一片段和第二片段，所述第一阻抗电路在低频产生低阻抗且在高频产生高阻抗；
通过由所述阻抗电路从所述多功能天线的所述第二片段阻挡高频射频HF-RF信号而仅使用所述第一片段来从HF-RF收发器发射或接收所述HF-RF信号；以及
通过使低频射频LF-RF信号通过所述第一阻抗电路而使用所述多功能天线的所述第一片段和所述第二片段两者来接收所述LF-RF信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括使用得自所述LF-RF信号的能量来对电池充电，其中使用所述整个多功能天线经由磁感应接收LF-RF能量以用于对所述电池充电，而仅使用所述第一片段来发射或接收所述HF-RF信号。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多功能天线的在接地端与所述第一阻抗电路之间的所述第一片段具有所述HF-RF信号的近似1/2波长的长度。
17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括通过使用与所述多功能天线的所述第一片段串联耦合的第二阻抗电路而形成偶极HF天线配置，从而针对所述LF-RF信号提供低阻抗到接地平面且针对所述HF-RF信号提供高阻抗到所述接地平面；且
其中所述HF-RF收发器耦合到接近所述第一阻抗电路的所述第一片段，且其中所述多功能天线的所述第一片段具有所述HF-RF信号的近似1/4波长的长度。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
使用第三阻抗电路将所述第二片段分为两个片段，其中所述第三阻抗电路对于所述HF-RF信号呈现高阻抗且对于所述LF-RF信号呈现低阻抗；且
其中所述多功能天线的在所述第二阻抗电路与所述第一阻抗电路之间的所述第一片段具有所述HF-RF信号的近似1/4波长的长度，且所述多功能天线的在所述第一阻抗电路与所述第三阻抗电路之间的所述第二片段具有所述HF-RF信号的近似1/4波长的长度。
19.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：
接收来自所述移动装置中的传感器模块的数据；
使用所述移动装置中的处理器以及来自所述电池的能量来处理所述数据；以及
将所述经处理的数据提供到所述HF-RF收发器用于传输。
20.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：
接收来自所述HF-RF收发器的数据；以及
使用所述经接收数据来刺激所述移动装置中的致动器模块。
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