CN104701995B

CN104701995B - 无线谐振器线圈中的非均匀间距

Info

Publication number: CN104701995B
Application number: CN201410621696.XA
Authority: CN
Inventors: J.罗森菲尔德; S.卡斯图里; S.杨; E.埃克豪利
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2013-12-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2019-03-29
Anticipated expiration: 2034-11-07
Also published as: CN104701995A

Abstract

本发明涉及无线谐振器线圈中的非均匀间距。本文描述了形成发送器线圈的技术。该技术可以包括形成发送器线圈的匝，其中所述发送器线圈的匝之间的非均匀间距用以减少与发送器线圈相关联的磁场变化。

Description

无线谐振器线圈中的非均匀间距

技术领域

本公开一般涉及用于无线充电的技术。具体地，本公开涉及高均匀度的无线充电谐振器。

背景技术

无线电力系统包括形式为功率放大器的射频源。该功率放大器可以驱动系统，并且可以被建模为理想的恒流源。对于任何无线电力充电系统来说，重要的子系统可以包括发送器（Tx）和接收器（Rx）线圈对。在一些方面中，这些线圈被称为谐振器。谐振器可以表现出一定的性能特性。进一步，在接收器侧，二极管电桥可用于将输入射频信号整流成直流信号。

附图说明

图1图示了低损耗Tx线圈；

图2A是由线圈Tx线圈的匝之间的非均匀间距产生的磁场分布；

图2B是由具有均匀间距的Tx线圈产生的磁场分布；

图3是图示了随着与低损耗线圈中心的距离的测量的磁场的示图；

图4图示了在线圈的匝之间具有非均匀间距的线圈的顶视图；

图5A图示了在线圈的匝之间具有非均匀间距的线圈的顶视图；

图5B是在线圈的匝之间具有非均匀间距的线圈的侧视图；

图5C是在线圈的匝之间具有非均匀间距的线圈的底视图；

图6是图示了整流器电压对线圈电流的示图；

图7图示了形成发送器线圈的方法；

图8是图示了用于确定发送器线圈中的优化的非均匀间距的方法的框图；

图9图示了具有由优化过程确定的匝的示例发送器线圈；以及

图10图示了被用于充电一到多个设备的高功率线圈。

在整个公开和图中，相同的附图标记被用于引用相同的组件和特征。100系列的附图标记指的是最初在图1中发现的特征；200系列的附图标记指的是最初在图2中发现的特征等。

具体实施方式

本公开一般涉及用于无线充电系统中的高谐振器均匀度的技术。有若干牵连在谐振器线圈设计中的重要因素，诸如线圈到线圈的效率、易制造性、线圈公差和成本。最重要的因素之一可包括被配置成产生最小磁场变化（即最大场均匀度）的Tx线圈。当具有Rx线圈的可充电设备被放置在Tx谐振器的顶上时，最大场均匀度可能是有用的。因为在这种线圈中的主磁场分量沿着垂直于线圈的平面延伸的方向“z”，所以均匀度是磁场的Hz分量中的因素。Hz 分量是在z方向上的磁场。此磁场分量受线圈的设计影响，诸如线圈匝的数量和分布，Tx线圈到Rx线圈之间的距离，以及充电设备的物理组分（即铜钢、塑料等）。

由于若干原因，对于无线电力系统的鲁棒操作来说，磁均匀度可以是有用的。Tx和Rx谐振器之间的互感与磁场相关，如由等式1所指示的。

M=(μH_Z/I_Tx) x (N_RxA_rx) 等式1。

在等式1中，Hz 是在z方向上的磁场，其由Tx线圈中的输入电流I_Tx产生。常量μ是导磁系数，并且“N_Rx”变量指示接收线圈（Rx线圈）中的匝数。“A_rx”变量指示Rx线圈的表面积。在一些方面中，A_rx指的是Rx线圈的充电垫的表面积。接收器线圈上的输出电压(V_Rx)和输入电流 I_Tx之间的关系由等式2指示。

V_Rx =ωM I_Tx = Z₂₁I_Tx 等式2。

在等式2中，ω是角频率（2乘以π乘以频率（赫兹））。变量Z₂₁是“网络参数”。在方面中，网络参数可以描述网络中的两个组件之间的链路。变量 Z₂₁是发送器和接收器的网络中的链接端口1（发送器）和端口2（接收器）的z网络参数。

如从等式1和等式2显而易见，磁场Hz的大变化将导致在接收器侧产生的电压的大变化。此电压变化可以超过二极管的击穿电压。无线电力接收单元（PRU）可以包括配置成使电压在一个方向通过的二极管。该二极管还可以被配置成使电压以相反方向通过。然而，当电压以相反方向通过二极管时，可以施加超过其二极管开始击穿的电压限制。进一步，电压变化在某些情况下，可以超过由二极管电桥后面的电压调节器所允许的电压范围。

具有大的互感变化的附加问题是呈现给功率放大器（PA）的负载。在这种情况下，Tx线圈和Rx线圈是电力传输系统内的组件。互感的变化发生在两线圈之间，并且该变化具有对双方的影响。在接收侧，该影响是电压变化将是大的，如等式2所示。在发送侧，功率放大器的阻抗将是大的，因为阻抗也是互感的函数，如等式3所示。

Z_TxIn = R_Tx + (ωM)²/(R_Rx + R_load) 等式3。

在等式3中，Z_TxIn是呈现给功率放大器（PA）的负载， R_Tx是发送器的损耗电阻，R_Rx是接收器的损耗电阻，而R_load是接收器的负载。

大多数的PA设计被限制在它们可以容忍的负载变化中，同时以高效率提供功率。从等式3显而易见的是，大的场变化将导致由PA驱动的大的输入阻抗，其与互感的平方成比例。进一步，当移动充电设备从高耦合区域到低耦合区域时，系统可能无法在短时间段提供足够的电力，从而导致充电电力的暂时丧失。

传统线圈设计可包括许多在匝之间具有类似间距的匝。然而，许多具有类似间距的匝产生高度非均匀的场分布，因为由每个匝产生的相消场和相长场将以高度非均匀的方式聚集起来，从而导致大的场变化。

图1图示了低损耗Tx线圈。为了减轻由大的磁场变化引起的影响，优化的Tx线圈设计可以包括在线圈的匝之间具有非均匀间距的Tx线圈，如由括弧102和104之间的相对长度所指示的。非均匀间距可以导致相对更均匀的磁场，如下面图2所示。所提出的设计减少了变化，同时使系统的其它组件能够以鲁棒的方式进行操作。

在一些方面中，Tx线圈100可以形成在印刷电路板（PCB）中，如图1所示。使用PCB来实现线圈可以允许制造中的过程变化上的非常严格的控制。此外，因为PCB技术是非常成熟的技术，所以它适于大批量制造，也易于与电路板集成。另一个优点是，与没有集成到PCB中的线圈相比，可能用这种技术实现的相对低的“z”高度。在此设计中，与大约4.2毫米的传统线圈相比，该PCB线圈板的总厚度可以大约是0.8毫米。

此外，相对于不包括PCB集成线圈的传统设计，提高了从Tx线圈到Rx线圈的电力传输的效率。当集成在PCB内时，这种效率由于Tx线圈的电阻而被部分实现。然而，在一些情况下，PCB线圈由于介电损耗和小的迹线厚度而表现出高电阻。为了抗击由于介电损耗和小的迹线厚度而引起的此高电阻，在本文中所描述的技术包括通过使用过孔并行地连接三个相同的PCB金属层构成的线圈。使用这种技术，允许低损耗线圈的设计。

这种设计的另一个特性是，相对于Rx线圈的位置减少磁场变化。减少的磁场变化对实现无线电力传输系统所要求的性能至关重要。

图2A是由线圈Tx线圈的匝之间的非均匀间距产生的磁场分布，而图2B是由具有均匀间距的Tx线圈产生的磁场分布。在与线圈相距11毫米处，在一般由箭头202所指示的线圈区域上的磁场的z分量的分布如图2A所示。如图2A所示，在线圈区域202内的磁场是均匀的，其中当由0.5安培的电流源驱动时，其大小约为10 A/m 。正如所预期的，场的大小朝线圈的边缘迅速地下降，在204处指示了这种区域。相比之下，具有均匀间距的Tx线圈在一般由箭头206所指示的线圈区域内产生了非均匀的磁场分布。

图3是图示了随着与低损耗线圈中心的距离的测量的磁场的示图。在示图300中的分布具有磁场量测线的z分量。如图3所示，为了以更精确的方法来量化磁场的变化，所述场在线圈（-70毫米到+70毫米）上沿着y轴被绘制。沿着这条线，所述场在9.2和10.7 A/m 之间变化(+/- 8%)。为了比较均匀设计的Tx线圈的性能，考虑到传统的线圈。

图4图示了在线圈的匝之间具有非均匀间距的线圈的顶视图。参考图4，在x方向上的距离可以被称为“长度”，而在y方向上的距离可以被称为“宽度”。示例Tx线圈400可在PCB板上实现为迹线，该PCB板在x方向上具有大约143.5毫米长的长度，以及在y方向上大约91毫米的宽度。

Tx线圈400的“匝”在本文中可以称为Tx线圈的周向部分。第一匝，由阴影区域402所指示，可以具有大约140毫米的长度和大约90毫米的宽度。第一匝可被耦合到过孔404和第二匝，由阴影区域406所指示的。

第二匝406，可以具有大约132毫米的长度和大约82毫米的宽度。第二匝404可被耦合到第三匝，由阴影区域408所指示的，其具有大约124毫米的长度和大约74毫米的宽度。

第三匝406可被耦合到第四匝，由阴影区域410所指示的，其具有大约108毫米的长度和大约58毫米的宽度。第四匝410可被耦合到第五匝，由阴影区域412所指示的。

第五匝412可以具有大约78毫米的长度和大约28毫米的宽度。第五匝412可被耦合到过孔414。过孔414可被适当地耦合到过孔404，以完成用于Tx线圈400的电路。

图5A图示了在线圈的匝之间具有非均匀间距的线圈的顶视图。在本文所描述的方面中，线圈被形成，其在基于比率的线圈的匝之间具有间距。该比率可以基于图4所示的测量。匝之间的间距可以是非均匀的，并且可以导致增加的磁场的均匀性。为了产生低的场变化，所述Tx线圈设计在每个线圈匝之间具有非均匀间距。由每个匝产生的相消场和相长场以最佳形式加起来，从而产生小的场变化。

图5B是在线圈的匝之间具有非均匀间距的线圈的侧视图。如图5B所示，线圈的厚度可以是0.8毫米。如上所讨论的，0.8毫米的厚度可有利于减少线圈的“z”高度，并且通过在PCB中实现Tx线圈来实现。

图5C是在线圈的匝之间具有非均匀间距的线圈的底视图。图5C的底视图图示了创建回路的线圈的耦合。在方面中，发送器线圈被形成在印刷电路板（PCB）中。在PCB中形成的发送器线圈包括一层以上的发送器线圈，并且其中每层被通讯地耦合在层之间的过孔处。例如在底层上，Tx线圈可以具有电耦合到最内匝（诸如以上参考图4讨论的第五匝414）的第一迹线502。第一迹线502可以约36.5毫米长。第二迹线504可形成在底层上，其电耦合第一迹线到电耦合到最外匝（诸如以上参考图4讨论的第一匝402）的过孔。第二迹线可以约45毫米。

图6是图示了整流器电压对线圈电流的示图。如图6所示，在接收器侧的输出DC电压（V_rect）被绘制为流经Tx线圈的均方根（RMS）电压的函数。因为在接收器侧的输出电压由电压调节器（如图1中的Rload所示）的输入电压限制，所以验证两种可能的极端情况很重要，即在最小Z₂₁输送的最大功率，如由附图标记602所指示的；以及在最大Z₂₁输送的最小功率，如由图6中的附图标记604所指示的。在最小Z₂₁操作点输送最大功率期间，PA将需要提供最大电流。在最大Z₂₁操作点输送最小功率期间，PA将需要提供最小电流。如果在最大或最小操作点期间提供给电压调节器的电压在允许界限的范围内，由较低的虚线606和较高的点划线608所指示的，那么系统就被认为是稳定的。

在大的场变化的情况下，即大的Z₂₁变化，由PA提供的非常有限的I_Tx的范围（如由垂直线610和612之间的区域所指示的）将满足由电压调节器所允许的电压范围。这将导致非稳定系统，其不能由系统的反馈回路进行优化。

图7图示了形成发送器线圈的方法。该方法包括形成发送器线圈的匝，以在块902传导电荷。在块904，附加匝被形成以传导电荷，其中匝之间的间距是非均匀的。

在方面中，发送器线圈被形成在印刷电路板（PCB）中。在PCB中形成的发送器线圈包括一层以上的发送器线圈，并且其中每一层均被通讯地耦合在层之间的过孔处。例如在底层上，方法700可包括形成电耦合到最内匝（诸如以上参考图4讨论的第五匝414）的第一迹线。第一迹线可以约36.5毫米长。第二迹线可形成在底层上，其电耦合第一迹线到电耦合到最外匝（诸如以上参考图4讨论的第一匝402）的过孔。

发送器线圈的匝是非均匀的，其基于匝之间的预定义间距。在一些方面中，发送器线圈的匝是非均匀的，其基于匝之间的预定义间距，其中匝之间的间距指示了匝之间的间距的比率。例如，该比率可以由如图5A 所示的匝之间的间距来指示。

在一些方面中，系统的合成过程可用于优化磁场分布。具体地，系统的合成过程可用于确定由发送器线圈的匝耦合的线圈部分以及线圈匝的间距。

图8是图示了用于确定发送器线圈中的优化的非均匀间距的方法的框图。在块802，确定了线圈的初始测量。变量“a”和“b”分别表示发送器线圈的总长度和总宽度。发送器线圈的长度和宽度可以基于具有a_n长和b_n宽的测量的发送器线圈的最外匝。发送器线圈的越来越小的匝的长度和宽度可以分别称为a_n-1和b_n-1。在块804，磁场B被发现在所希望的平面上，或在具有长a_n和宽b_n的给定的发送器线圈上。

虽然在图8中未图示，但可以确定在磁场中所希望的变化。磁场的变化可以取决于与发送器线圈的距离“z”，并且在整个线圈面积（a乘以b）的70%之内。

在一些方面中，磁场中的变化可以是最大允许阈值，其关联于标准无线充电委员会，诸如无线电力联盟传输系统基线系统规范，自2013年8月14日版本1.1.1（A4WP规范）。磁场可以由等式4确定。

等式4。

在某些情况下，等式4可以被称为毕奥-萨伐尔（Biot-Savart）定律。毕奥-萨伐尔定律用于计算由恒流“I”产生的位置“r”处的合成磁场“B”。在等式4中，“”可以是磁常数，而“”是“r”的单位向量。积分单元“”是线圈部分的无穷小长度。等式4可以进一步应用到发送器线圈的 n个任意的同心矩形电流回路，产生与发送器线圈的某一垂直距离处的磁场的总和。通过改变包括谐振发送器线圈结构的矩形回路的几何长度，以及计算所得到的磁场，在本文中描述了以所希望的磁场变化作为其目标的优化函数。

为了计算机分析，等式4可以转换成求和函数，如等式5所示。

等式5。

在等式5中，是向量，其由段的中心指向磁场观测点。在一些情况下，段的中心到观测点之间的距离z可以是发送器线圈的表面上方11毫米。

回到图8，对于具有给定面积的线圈来说，磁场中的变化被确定，在块806处所指示的。在某些情况下，磁场中的变化可以由适应度函数来约束，在下文中更详细地描述。在块808，如果磁场中的改变由于适应度函数的约束小于阈值，那么长度和宽度，a_nb_n、a_n-1b_n-1等被确定为优化，如在块810所指示的。然而，如果在块808，磁场中的改变由于适应度函数的约束不小于阈值，那么长度和宽度在块812处被调整。

如上所讨论的，所述磁场中的变化可以由适应度函数来约束。在这种特定的Tx线圈设计中，被研究的结构是具有大约9厘米宽，大约14厘米长和5匝的矩形螺旋线圈，如以上在图4中所描述的方面中一般讨论的。Tx线圈由5个分别具有长和宽的同心矩形构成。和是优化变量。在5匝的情况下，8个变量被创建。

为了保持匝之间的最小距离从而允许3毫米迹线和1毫米间距宽，可以使用4毫米的最小距离。此外，每匝的宽度和长度被要求大于下一个较小匝，即a_n>a_n-1并且b_n>b_n-1。

所述优化问题的定义（其中是在z方向上的单位向量）由一组等式6-8所示的适应度函数来定义。

，条件为: 等式6。

等式7。

线性约束：等式8。

等式6-8的约束可用于遗传算法中来解决优化问题，如图10所示。在方面中, 遗传算法可以是启发式搜索，其模仿自然选择的过程。

优化过程由任意的设定和开始。等式5用于计算在要求的z高度的表面上的磁场的z分量。然后，在等式6-8的适应度函数上执行优化。用于停止优化的准则是总磁场的改变量。当磁场的改变小于某一阈值时，和的设定值被认为是最佳的，其被发现创建最低的磁场变化。

图9图示了具有由优化过程确定的匝的示例发送器线圈。如图9所示，所述匝具有匝之间的非均匀间距，如由以上参考图8讨论的优化过程所确定。

在方面中，上述参考图8的方法800，可以使得能够生产更高功率的发送器线圈。在一些示例中，根据A4WP规范，高功率发送器线圈是可以输送33瓦到Rx线圈的线圈。在图9中所示的高功率发送器线圈902，可以由金属冲压技术形成，但也可以使用PCB或导线技术制造。冲压技术允许低z高度线圈的制造。在这种情况下，线圈厚度为0.8毫米。尽管图9中的高功率线圈的尺寸较大，但在本公开中提出的优化技术产生了高度均匀的磁场分布。

图10图示了被用于充电一到多个设备的高功率线圈。所述高功率线圈902可能是有用的，因为发射的功率可以被一个或多个设备使用，如由1002，1004或1006所指示的。

示例1包括产生磁场的发送器线圈。发送器线圈包括传导电荷的匝，以及传导电荷的发送器线圈的附加匝。匝之间的间距是非均匀的。匝之间的间距可以经由变量确定，所述变量包括发送器线圈的长度和宽度，发送器线圈的匝数，匝之间的最小间距，以及线圈的厚度，和最小磁场变化。

示例2包括形成发送器线圈的方法。该方法包括，形成传导电荷的匝，以及形成传导电荷的发送器线圈的附加匝。匝之间的间距是非均匀的。匝之间的间距可以经由变量确定，所述变量包括发送器线圈的长度和宽度，发送器线圈的匝数，匝之间的最小间距，以及线圈的厚度，和最小磁场变化。

示例3包括确定优化的非均匀间距的方法。该方法包括识别变量，所述变量包括发送器线圈的长度和宽度，发送器线圈的匝数，匝之间的最小间距，以及线圈的厚度，和最小磁场变化。发送器线圈的匝之间的优化间距基于所识别的变量。

示例4包括产生磁场的发送器线圈。该发送器线圈包括传导电荷的装置，以及传导电荷的附加装置，其中从一个线圈装置到另一个线圈装置的传导产生电场。装置之间的间距是非均匀的。

示例5包括产生磁场的设备。该设备可以包括传导电荷的匝，以及传导电荷的设备的附加匝。匝之间的间距是非均匀的。匝之间的间距可以经由变量确定，所述变量包括设备的长度和宽度，设备的匝数，匝之间的最小间距，以及设备的厚度，和最小磁场变化。

示例6包括产生磁场的系统。该系统包括传导电荷的匝，以及传导电荷的系统的附加匝。匝之间的间距是非均匀的。匝之间的间距可以经由变量确定，所述变量包括系统的长度和宽度，系统的匝数，匝之间的最小间距，以及系统的厚度，和最小磁场变化。

在本文所包含的描述中，许多特定的细节被阐述，诸如以下示例：特定类型的处理器和系统配置、特定的硬件结构、特定的体系结构和微体系结构细节、特定的寄存器配置、特定的指令类型、特定的系统组件、特定的测量/高度、特定的处理器管线级和操作等，以提供对本发明的透彻理解。然而，将显而易见的是，对于本领域的技术人员，这些特定的细节不需要被用来实施本发明。在其它实例中，众所周知的组件或方法（诸如特定和替代的处理器体系结构、特定的用于描述的算法的逻辑电路/代码、特定的固件代码、特定的互连操作、特定的逻辑配置、特定的制造技术和材料、特定的编译器实现方式、特定的代码中的算法表达、特定的掉电和门控技术/逻辑、以及其它特定的计算机系统的操作细节）未被详细地描述以避免不必要地模糊本发明。

方面是实现方式或示例。在本说明书中参考“方面”、“一个方面”、“一些方面”、“各种方面”或“其它方面”是指关于所述方面描述的特定的特征、结构或特性被包括在本技术的至少一些方面中，但未必是所有方面。“方面”、“一个方面”或“一些方面”的各种出现未必都指的是相同的方面。

并非所有在本文中描述和说明的组件、特征、结构、特性等都需要被包括在特定的一个或多个方面中。例如，如果本说明书陈述组件、特征、结构或特性“可以”被包括，所述特定的组件、特征、结构或特性不要求被包括。如果本说明书或权利要求涉及“一个”元件，那并不意味着仅有一个元件。如果本说明书或权利要求涉及“附加”元件，那并不排除有一个以上的附加元件。

要注意虽然一些方面已经关于特定的实现方式进行了描述，但根据一些方面，其它实现方式也是可能的。此外，在图中图示的和/或在本文中描述的电路元件或其它特征的次序和/或布置不需要以特定的图示和描述方式进行布置。根据一些方面，许多其它的布置也是可能的。

在图中所示的每个系统中，在一些情况下，元件可各自具有相同的附图标记或不同的附图标记以表明所表示的元件可以是不同的和/或类似的。然而，元件可以足够灵活以具有不同的实现方式，并且与本文中示出或描述的一些或所有系统一起工作。在图中示出的各种元件可以是相同的或不同的。哪一个被称为第一元件以及哪一个被称呼为第二元件是任意的。

将被理解的是，前述示例中的细节可在一个或多个方面中的任何地方使用。例如，上面描述的计算设备的所有可选特征也可以相对于在本文中描述的方法或计算机可读介质中的任一来实现。此外，虽然流程图和/或状态图已在本文中用于描述方面，但所述技术并不局限于那些图或在本文中对应的描述。例如，流程不需要移动通过每个图示框或状态，或者采用与本文中所图示和描述的完全相同的次序。

本技术不限于在本文中所列出的特定的细节。事实上，受益于本公开的本领域技术人员将认识到从前面的描述和图的许多其它变化可以在本技术的范围内做出。因此，下面的权利要求（包括对其的任何修改）定义本技术的范围。

Claims

1.一种产生磁场的线圈，包括：

传导电荷的线圈的匝；以及

传导电荷的线圈的附加匝，其中电荷从一个线圈匝到另一个线圈匝的传导产生磁场，并且其中匝之间的间距是非均匀的；

其中所述线圈的匝之间的非均匀间距是基于变量，所述变量包括：

匝之间的规定的最小间距以及所述线圈的厚度; 以及

将由所述线圈发射的规定的最大磁场变化。

2.如权利要求1所述的线圈，其中所述匝包括：

具有140毫米的长度和90毫米的宽度的第一匝；以及

耦合到第一匝的第二匝，所述第二匝具有132毫米的长度和82毫米的宽度。

3.如权利要求2所述的线圈，其中所述匝包括：

耦合到第二匝的第三匝，其具有124毫米的长度和74毫米的宽度；

耦合到第三匝的第四匝，第四匝具有108毫米的长度和58毫米的宽度。

4.如权利要求3所述的线圈，其中所述匝包括：

耦合到第四匝的第五匝，第四匝具有78毫米的长度和28毫米的宽度；

其中第五匝被耦合到通讯地耦合到第一匝的过孔。

5.如权利要求1-4中的任一项所述的线圈，其中所述线圈被形成在143.5毫米长和91毫米宽的印刷电路板PCB中。

6.如权利要求5所述的线圈，所述PCB包括一层以上的线圈，并且其中每一层在层之间的过孔处被耦合。

7.如权利要求6所述的线圈，其中所述线圈被形成在具有一层以上的印刷电路板PCB中，进一步包括：

被电耦合到所述线圈的匝的在PCB的底层的线圈的迹线；所述迹线包括：

具有36.5毫米的长度的第一迹线；以及

具有45毫米的长度的第二迹线。

8.如权利要求1-4中的任一项所述的线圈，其中所述变量进一步包括：

线圈的长度和宽度；以及

线圈的匝数。

9.一种形成线圈的方法，包括：

形成传导电荷的线圈的匝；以及

形成传导电荷的线圈的附加匝，其中电荷从一个线圈匝到另一个线圈匝的传导产生磁场，并且其中匝之间的间距是非均匀的；

其中所述方法进一步包括基于变量确定所述线圈的匝之间的非均匀间距，所述变量包括：匝之间的最小间距以及所述线圈的厚度; 以及将由所述线圈发射的最大磁场变化。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述匝包括：

具有140毫米的长度和90毫米的宽度的第一匝；以及

11.如权利要求10所述的方法，其中所述匝包括：

12.如权利要求11所述的方法，其中所述匝包括：

其中第五匝被耦合到通讯地耦合到第一匝的过孔。

13.如权利要求9-12中的任一项所述的方法，其中所述线圈被形成在143.5毫米长和91毫米宽的印刷电路板PCB中。

14.如权利要求13所述的方法，所述PCB包括一层以上的线圈，并且其中每一层在层之间的过孔处被耦合。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述线圈被形成在具有一层以上的印刷电路板PCB中，进一步包括：

形成在PCB的底层的线圈的迹线，其被电耦合到线圈的匝；所述迹线包括：

具有36.5毫米的长度的第一迹线；以及

具有45毫米的长度的第二迹线。

16.如权利要求9-12中的任一项所述的方法，其中所述变量进一步包括：

线圈的长度和宽度；以及

线圈的匝数。

17.一种确定线圈中的优化的非均匀间距的方法，包括：

识别变量，包括：

线圈的规定的长度和宽度；

线圈的规定的匝数；

匝之间的规定的最小间距以及线圈的厚度；以及

由线圈发射的规定的最大磁场变化；以及

基于所识别的变量确定线圈的匝之间的优化间距。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述线圈的匝之间的非均匀间距用以减少与线圈相关联的磁场变化。

19.如权利要求17-18中的任一项所述的方法，其中基于变量确定匝之间的优化间距包括使用遗传算法来解决基于规定的变量的优化问题。

20.一种机器可读介质，其上面存储指令，所述指令在被执行时导致所述机器执行如权利要求9-19中任一项所述的方法。

21.一种形成线圈的装置，包括：

用于形成传导电荷的线圈的匝的部件；以及

用于形成传导电荷的线圈的附加匝的部件，其中电荷从一个线圈匝到另一个线圈匝的传导产生磁场，并且其中匝之间的间距是非均匀的；

其中所述装置进一步包括用于基于变量确定所述线圈的匝之间的非均匀间距的部件，所述变量包括：

匝之间的最小间距以及所述线圈的厚度; 以及

将由所述线圈发射的最大磁场变化。

22.如权利要求21所述的装置，其中所述匝包括：

具有140毫米的长度和90毫米的宽度的第一匝；以及

23.如权利要求22所述的装置，其中所述匝包括：

24.如权利要求23所述的装置，其中所述匝包括：

其中第五匝被耦合到通讯地耦合到第一匝的过孔。

25.如权利要求21-24中的任一项所述的装置，其中所述线圈被形成在143.5毫米长和91毫米宽的印刷电路板PCB中。

26.如权利要求25所述的装置，所述PCB包括一层以上的线圈，并且其中每一层在层之间的过孔处被耦合。

27.如权利要求26所述的装置，其中所述线圈被形成在具有一层以上的印刷电路板PCB中，进一步包括：

用于形成在PCB的底层的线圈的迹线的部件，其被电耦合到线圈的匝；所述迹线包括：

具有36.5毫米的长度的第一迹线；以及

具有45毫米的长度的第二迹线。

28.如权利要求21-24中的任一项所述的装置，其中所述变量进一步包括：

线圈的长度和宽度；以及

线圈的匝数。

29.一种确定线圈中的优化的非均匀间距的装置，包括：

用于识别变量的部件，包括：

线圈的规定的长度和宽度；

线圈的规定的匝数；

匝之间的规定的最小间距以及线圈的厚度；以及

由线圈发射的规定的最大磁场变化；以及

用于基于所识别的变量确定线圈的匝之间的优化间距的部件。

30.如权利要求29所述的装置，其中所述线圈的匝之间的非均匀间距用以减少与线圈相关联的磁场变化。

31.如权利要求29-30中的任一项所述的装置，其中用于基于变量确定匝之间的优化间距的部件包括用于使用遗传算法来解决基于规定的变量的优化问题的部件。