CN104732178B - 用于磁场的动态重分布的天线配置 - Google Patents
用于磁场的动态重分布的天线配置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104732178B CN104732178B CN201410858177.5A CN201410858177A CN104732178B CN 104732178 B CN104732178 B CN 104732178B CN 201410858177 A CN201410858177 A CN 201410858177A CN 104732178 B CN104732178 B CN 104732178B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil antenna
- annular array
- primary coil
- antenna
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 43
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 43
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 43
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 16
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
- H04B5/24—Inductive coupling
- H04B5/26—Inductive coupling using coils
- H04B5/263—Multiple coils at either side
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
- H01Q7/005—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with variable reactance for tuning the antenna
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/72—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明涉及用于磁场的动态重分布的天线配置。本文描述的是在与近场通信(NFC)相关的功能或交易和/或无线充电期间，在装置中实现磁场的动态重分布的架构、平台和方法。
Description
背景技术
如今使用的典型的无线通信和功率传输方案在谐振初级线圈天线和谐振次级线圈天线之间采用电感耦合。例如，无线通信包括与近场通信(NFC)相关的功能或基于Europay、MasterCard和Visa(EMVCo)的非接触式支付和无线充电。这些系统存在的共同问题是：当次级线圈天线在离初级线圈天线固定距离z处以各种x-y偏移量移动时，次级线圈天线中的感应电压的非均匀特性。此外，非均匀特性是次级线圈天线相对于初级线圈天线的尺寸的函数。
应当指出的是，当初级和次级线圈天线的尺寸和儿何形状相同时，上述非均匀性尤其明显。该配置导致线圈天线之间的高度耦合，从而导致分裂模式(在频域)，其中，组合的耦合线圈天线的谐振频率与单独线圈天线的谐振频率不同，所述单独线圈天线的谐振频率恰为初级线圈天线中的信号的驱动频率。
非均匀性还导致不可预知的用户体验并且主要反映在非接触式信用卡读取执行中。例如，非接触式信用卡可以具有线圈带或线圈天线，其覆盖a)卡的所有区域，b)卡的一半区域，c)卡的四分之一区域。另外，信用卡中嵌入的线圈带的中心通常不与信用卡的几何中心重合，这使用户难以找到在读取器处轻即并引出响应的最佳位置。
用户的困难还反映在，通过在不同方向和位置读取一套不同的代表性卡来通过EMCVo非接触式支付认证时面临的挑战。在任何限定的位置/方向的读卡失败都导致认证失败。因此，如果在工作体积中的最坏位置处执行，认证就会被阻止。因此，不希望在一个点具有非常高的场，而在接下来的附近点中具有弱场。
在无线充电的方案中，也需要在充电板上仔细地校准无线充电装置以最大化功率传输。因此，需要一种在较宽的x-y区域中为给定的耦合次级线圈提供相同水平的耦合的设计。
附图说明
参考附图对本发明作了详细说明。在附图中，附图标记最左边的数字标识附图标记首次出现于的图。整个附图中使用的相同的标记代表相同的部件和组件。
图1是示例性的方案，其示出了用于在与近场通信(NFC)相关的功能或交易期间，实现便携式装置的磁场的动态重分布的NFC耦合布置。
图2是示例性的设备，其被配置为在与近场通信(NFC)相关的功能或交易期间实现磁场的动态重分布。
图3是示例性的方案，该方案示出了在与近场通信(NFC)相关的功能或交易期间初级和次级线圈天线之间的相互作用。
图4是具有不同的谐振频率设置的一组环形阵列。
图5示出了基于耦合次级线圈天线的地点或位置的、具有有限数量的激活的环形阵列线圈的环形阵列。
图6是示例性的流程图，该流程图示出了在与近场通信(NFC)相关的功能或交易期间动态重分布磁场的示例性的方法。
具体实施方式
本文描述的是在与NFC相关的功能或交易期间进行磁场的动态重分布的架构、平台和方法。
在示例性的实施方式中，初级线圈天线包括线圈天线馈线(antenna line)的连续环，其形成具有外环和内环的螺旋线圈天线。在该实施方式中，将环形阵列置于初级线圈天线之上以便对可以由初级线圈天线产生的磁场进行重分布。例如，环形阵列是位于由初级线圈天线的内环限定的区域内的独立部件。
当电流激励初级线圈天线时，初级线圈天线辐射可以穿过环形阵列的磁场。在示例性的实施方式中，该阵列包括多个单独的环形天线，所述多个单独的环形天线被配置为在初级线圈天线的工作频率或其附近谐振。
在初级线圈天线的工作频率或其附近，环形阵列将切割的磁场重分布至另一个耦合线圈天线或次级线圈天线。该重分布是由于环形阵列组中的感应电流的同相特性而引起的。
作为在此描述的本实施方式的例子，相对于初级线圈天线的当前地点或位置，检测耦合的次级线圈天线的地点或位置。例如，测量由于初级和次级线圈天线之间的互感而产生的电场强度。在该例子中，测量的电场强度用于确定耦合的次级线圈天线的位置。
响应于所检测的耦合的次级线圈天线的地点或位置，激活环形阵列中的某些或全部多个单独的环形天线以执行磁场的重分布。
图1是示例性的方案100，其示出了在与NFC相关的功能或交易期间实现来自便携式装置的磁场的动态重分布的NFC耦合配置。方案100可以包括便携式装置102-2，其在近场中与信用卡104(例如，支付交易)或NFC标签106(例如，标签读取)耦合配置。另外，方案100示出了便携式装置102-2，其在近场中与另一个便携式装置102-4(例如，NFC通信)耦合配置。
便携式装置102可以包括但不限于：平板电脑、上网本、笔记本电脑、膝上型电脑、移动电话、蜂窝电话、智能手机、个人数字助理、多媒体播放装置、数字音乐播放器、数字视频播放器、导航装置、数字相机等。另外，每个便携式装置102都可包括用于与NFC相关的功能或交易的初级线圈天线(未示出)。
作为在此描述的本实施方式的例子，便携式装置102-2用于与信用卡104进行支付交易(例如，EMVo交易)。在该例子中，便携式装置102-2通过将信用卡104的次级线圈带(未示出)置于便携式装置102-2的初级线圈天线的特定距离和方向，而建立与信用卡104的近场耦合。在该特定距离，初级线圈天线和次级线圈带之间互感原理有助于信用卡104和便携式装置102-2之间的数据通信。
类似地，NFC标签106或便携式装置102-4可以以上述相同的方式与便携式装置102-2建立近场耦合配置。为了举例说明的目的，在下文中将便携式装置102-2的NFC天线称为初级线圈天线，同时在下文中将信用卡104和NFC标签106的次级线圈带以及便携式装置102-4的线圈天线称为次级线圈天线。
例如，在读取NFC标签期间，NFC标签106的次级线圈天线相对于便携式装置102-2的初级线圈天线放置并与其对准。与便携式装置102-2的初级线圈天线相比，NFC标签106的次级线圈天线可以具有不同的形状和尺寸。
无论这些初级和次级线圈天线之间的形状和尺寸如何不同，都将一组环形阵列(未示出)置于便携式装置102-2的初级线圈天线之上，以促进来自初级线圈天线的磁场的重分布。磁场的重分布提高了NFC标签106和便携式装置102-2之间的数据通信(例如，标签读取)的效率。
在另一个例子中，便携式装置102-4可以通过分别放置并对准它们的次级和初级线圈天线，建立与便携式装置102-2的近场通信。在该例子中，可置于初级和/或次级线圈天线之上的环形阵列可以促进在便携式装置之间进行NFC通信期间使磁场变平。下文将进一步描述的环形阵列是包括具有单独电容器的多个小型的环形阵列线圈(即，小型线圈天线)的单独的电路板。
图2示出了示例性设备200，设备200被配置为在近场耦合交易期间实现磁场的动态重分布。例如，设备200集成到便携式装置102-2中。如图所示，设备200包括初级线圈天线202、环形阵列204、NFC模块206和一个或多个处理器208。另外，环形阵列204包括单独环形天线210-2、210-4、…210-N。另外，这些单独环形天线210的每一个都由环形阵列线圈212构成并且端接电容器214和/或与电容器214并联。
作为在此描述的本实施方式的例子，初级线圈天线202包括便携式装置102-2在如上所述的EMVCo交易或NFC通信期间使用的线圈天线的连续环。初级线圈天线202可以包括不同的形状、大小，并且可以包括多个环。另外，初级线圈天线202可以被配置为在近场通信期间在约13.57MHz的操作频率处谐振。
如图所示，初级线圈天线202的多个环可以包括最内层的环和最外层的环。环形阵列204是与初级线圈天线202分离的电路板，可以将其安装或布置到由最内层的环限定的平面之上。例如，可以将环形阵列204布置为离初级线圈天线202的最内层环形平面之上几毫米(例如，2mm)。在该例子中，环形阵列204与初级线圈天线202的操作分开并且独立地操作。
另外，初级线圈天线202是磁场的主要辐射体，而环形阵列204可以被配置为对从初级线圈天线202到耦合的次级线圈天线的磁场进行重分布。耦合的次级线圈天线可以来自信用卡104、NFC标签106或者便携式装置102-4。
在示例性的实施方式中，例如，当激励初级线圈天线202时，即电流流过线圈天线的连续环时，初级线圈天线202辐射的磁场可以穿过环形阵列204。随后可以由布置在环形阵列组204之上的小型的单独环形天线210对辐射的磁场进行重分布。
在示例性的实施方式中，辐射的磁场可以向单独环形天线210的环形阵列线圈212感应出电流。在该实施方式中，电容器214被配置或调节为将单独环形天线210的谐振频率设置为初级线圈天线202的工作频率或其附近。例如，如果初级线圈天线202工作在13.56MHz，则将单独环形天线210配置为在约13.40MHz谐振。
每个单独环形天线210都包括具有端接的电容器214的环形阵列线圈212(即，初级线圈天线202的缩小版)。环形阵列线圈212可以包括不同的形状，例如，正方形、长方形、圆形等，并且将它们均匀地或随机地分布到环形阵列组204的平面(即，电路板)内。这种均匀或随机分布可能要求对端接电容器214进行不同的调节以便在初级线圈天线202的工作频率处或其附近谐振。例如，与沿环形阵列组204的外围放置的环形阵列线圈212相比，放置在接近初级线圈天线202的最内层环的中心的环形阵列线圈212具有不同的阻抗调节。
在其他示例性的实施方式中，可以基于耦合的次级线圈天线的地点或位置，调节环形阵列线圈212以使其在工作频率或其附近谐振，下面将对其作进一步的描述。
在工作谐振频率13.65MHz或者其附近处，单独环形天线210可以均匀地向耦合的次级线圈天线(例如，信用卡104或NFC标签106的次级线圈天线)重分布磁场。感应的磁场的重分布可以消除对初级和次级线圈天线之间的对准的需要以使得近场耦合通信期间的效率最大化。
继续参考图2，NFC模块206可以包括收发器电路，其对可以通过初级线圈天线202接收到的电信号(未示出)进行处理。例如，NFC模块206可以用于向初级线圈天线202提供调谐以使发送或接收操作期间的功率传输最大化。在一种实施方式中，NFC模块206可以与初级线圈天线202和/或处理器208集成以形成单个模块。在其他实施方式中，初级线圈天线202和环形阵列组204也可以形成单个模块。
在示例性的实施方式中，处理器208可以被配置为基于初级和次级线圈天线之间的磁场的相互作用，检测次级线圈天线(例如，信用卡104的线圈)的地点或位置。基于该检测，处理器208促进位于由检测到的次级线圈天线的地点或位置限定的区域内的环形天线210的激活。换句话说，处理器208被配置为控制环形阵列组204中的哪个环形天线210打开或关闭。在其他实施方式中，所述检测基于电容的变化，例如，当信用卡104或NFC标签106与便携式装置102-2的接触探测器物理接触时。
图3示出了示例性的方案300，方案300示出了近场耦合交易期间初级和次级线圈天线之间的相互作用。如图所示，方案300示出了初级线圈天线202、环形阵列组204和次级线圈天线302。例如，次级线圈天线302表示信用卡104或NFC标签106的线圈天线带，或者另一个便携式装置102的NFC天线。
如图所示，在NFC通信期间，便携式装置102-4的次级线圈天线302位于初级线圈天线202的方向上。例如，电流流过初级线圈天线202并激励初级线圈天线202，从而产生可以切入环形阵列组204的环形阵列线圈212中的磁场。在该例子中，单独地配置并调节环形阵列线圈212的电容器214，以促进环形阵列212在初级线圈天线202的工作频率或其附近的谐振。在该设置中，重分布的磁场可以允许次级线圈天线302以不同的方向(例如，x、y或z方向)移动，并且不限于保持与初级线圈天线202的特定对准以获得高效的NFC通信。
在其他示例性的实施方式中，环形阵列线圈212用作检测次级线圈天线302的地点和位置的装置。例如，当将次级线圈天线302置于与初级线圈天线302的特定对准位置时，由于初级和次级线圈天线之间的互感，可以在环形阵列线圈212之间测量到不同的场强。基于这些测量到的场强，NFC模块206和/或处理器208可以被配置为激活位于强场强区域内的环形阵列线圈212。采用该方式，在便携式装置102-2中实现了节能。
图4示出了具有不同的谐振频率设置的环形阵列。
如图4(a)所示，将环形阵列204设置为在初级线圈天线202的工作频率13.56MHz或其附近谐振。例如，将环形阵列线圈212设置为在13.40MHz附近谐振。在该例子中，在该谐振频率处的感应电流400的流向与初级线圈天线202中的激励电流402的流向相同。因此，产生的磁场是同相的，并且磁场可以被环形阵列204重分布到耦合的次级线圈天线。通常，当环形阵列204没有被调谐时，在环形阵列204感应出电流对抗根据楞次定律的产生感应电流的原因。然而，当寄生环形阵列被调谐为在稍微低于初级线圈的频率的频率处谐振时，然后在谐振以外，感应电压和感应电流之间具有180度的相位滞后，其实际上反转了寄生环形阵列中的感应电流的方向。因此，感应电流与大型初级线圈中的驱动电流具有相同的电流取样，并且对场的重分布作出了建设性的贡献。
与图4(b)不同的是，不将环形阵列组204设置为在初级线圈天线202的工作频率13.56MHz或其附近谐振。例如，不将端接电容器214调节为使环形阵列线圈212配置为在13.40MHz附近谐振。在该例子中，感应电流400的流向可以与初级线圈天线202中的激励电流402的流向相反。因此，产生的磁场可以包括抵消的异相电流，并且对耦合的次级线圈天线可能会有很少或没有有益的磁场重分布。
图5示出了基于耦合次级线圈天线的地点或位置的、具有有限数量的激活环形阵列线圈的环形阵列。
如以上所讨论的，可以基于由于初级和次级线圈天线之间的互感而产生的场强来检测耦合的次级线圈天线302的地点或位置。在检测到耦合的次级线圈天线302的地点和/或位置之后，NFC模块206和/或处理器208可以用于激活位于耦合的次级线圈天线302的特定场强内的环形阵列线圈212。例如，环形阵列线圈212的激活可提供对它们的各自端接电容器214的调节以便在初级线圈天线202的工作谐振频率或其附近谐振。
如图5所示，区域502示出了检测到了耦合的次级线圈天线302的场强的特定区域。在该方案中，处理器208可以激活环形阵列组204的环形线圈阵列210-12、210-14、210-20和210-22。对环形阵列组204中的环形线圈阵列210的有限激活可以使驱动装置或接收装置节能。
图6示出了示例性的流程图600，流程图600示出了用于在与NFC相关的功能或交易期间动态重分布磁场的示例性方法。并不意在将描述方法的次序解释为限制，并且可以以任意次序合并任意数量的所描述的方法块以实现所述方法或替换的方法。另外，在不背离在此描述的主题的精神和范围的情况下，可以从方法中删除单独块。另外，在不背离本发明的范围的情况下，可以在任何合适的硬件、软件、固件或其组合中实现所述方法。
在块602，执行由初级线圈天线建立近场耦合。例如，激励电流流过便携式装置102-2的初级线圈天线202。在该例子中，初级线圈天线202因此将作为辐射磁场。
在块604，执行检测次级线圈天线的位置。例如，次级线圈天线302加入到与初级线圈天线202的NFC通信。在该例子中，将次级线圈天线302放置到靠近初级线圈天线202的位置或者接近与初级线圈天线202接触。在一种实施方式中，环形阵列204可用于检测次级线圈天线302的位置。例如，初级线圈天线202的多个环和/或环形阵列线圈212可以对由耦合的次级线圈天线302产生的互感的存在作出反应。在该例子中，初级线圈天线202和/或环形阵列线圈212可以促进对来自耦合的次级线圈天线302的方向的电场强度的检测。
在块606，执行激活环形阵列线圈。响应于检测到的耦合的次级线圈天线302的位置，激活位于检测到的位置附近的环形阵列线圈212。例如，这些环形阵列线圈212被配置为在初级线圈天线202的工作频率或其附近谐振。
下面的例子属于另外的实施例。
例子1是一种装置，包括：一个或多个处理器；耦合到所述一个或多个处理器的近场通信(NFC)模块；耦合到所述NFC模块和所述一个或多个处理器的初级线圈天线，所述初级线圈包括线圈天线馈线的连续环；耦合到所述NFC模块和所述一个或多个处理器的环形阵列，所述环形阵列布置在所述初级线圈天线之上，所述环形阵列包括被配置为在所述初级线圈天线的工作频率或其附近谐振的多个环形天线。
在例子2中，根据例子1所述的装置，所述一个或多个处理器被配置为基于检测到的耦合的次级线圈天线的位置打开多个环形天线，所述检测包括测量由于所述初级线圈天线和所述耦合的次级线圈天线之间的互感而产生的场强。
在例子3中，根据例子1所述的装置，其中，所述NFC模块被配置为促进产生激励所述初级线圈天线的电流，其中，来自所述初级线圈天线的磁场向所述环形阵列的单独环形天线感应电流。
在例子4中，根据例子1、2或3所述的装置，其中，所述初级线圈天线被配置为具有13.56MHz或其附近的工作频率。
在例子5中，根据例子1、2或3所述的装置，进一步包括连接到所述多个环形天线中的每一个的电容器，其中，调节所述电容器以使所述多个环形天线中的每一个都在所述初级线圈天线的工作频率或其附近谐振。
在例子6中，根据例子1、2或3所述的装置，其中，所述环形阵列独立于所述初级线圈天线工作。
在例子7中，根据例子1、2或3所述的装置，其中，所述多个环形天线中的每一个都包括圆形、正方形或长方形的形状。
例子8是一种设备，包括：初级线圈天线；布置在所述初级线圈天线上的环形阵列，所述环形阵列包括耦合到多个电容器的多个环形阵列线圈，其中，调节所述多个电容器以使所述多个环形阵列线圈在所述初级线圈天线的工作频率或其附近谐振。
在例子9中，根据例子8所述的设备，其中，基于检测到的耦合的次级线圈天线的位置，激活所述多个环形阵列线圈，所述检测包括测量由于所述初级线圈天线和所述耦合的次级线圈天线之间的互感而产生的场强。
在例子10中，根据例子8所述的设备，其中，利用电流来激励所述初级线圈天线以产生磁场，其中，从所述初级线圈天线产生的磁场向多个环形阵列线圈感应电流。
在例子11中，根据例子8、9或10所述的设备，其中，所述初级线圈天线被配置为具有在13.56MHz或其附近的工作频率。
在例子12中，根据例子8、9或10所述的设备，其中，所述初级线圈天线和所述环形阵列形成单个模块。
在例子13中，根据例子8、9或10所述的设备，其中，所述环形阵列独立于所述初级线圈天线工作。
在例子14中，根据例子8、9或10所述的设备，其中，所述多个环形阵列线圈包括圆形、正方形或长方形的形状。
例子15是一种用于在装置中进行与近场通信(NFC)相关的功能或交易期间动态重分布磁场的方法，所述方法包括：由初级线圈天线提供近场耦合；检测耦合的次级线圈天线的位置；响应于检测到所述耦合的次级线圈天线的位置，激活布置在所述初级线圈天线上的环形阵列中的多个环形阵列线圈，其中，所述多个环形阵列线圈被配置为在所述初级线圈天线的工作频率或其附近谐振。
在例子16中，根据例子15所述的方法，其中，检测位置包括测量由于所述初级线圈天线和所述耦合的次级线圈天线之间的互感而产生的场强。
在例子17中，根据例子15所述的方法，其中，所述提供近场耦合包括电流流过所述初级线圈天线，其中，所述电流产生向所述多个环形阵列线圈感应电流的磁场。
在例子18中，根据例子15、16或17所述的方法，其中，所述初级线圈天线被配置为具有在13.56MHz或其附近的工作频率。
在例子19中，根据例子15、16或17所述的方法，其中，所述多个环形阵列线圈包括圆形、正方形或长方形的线圈天线。
在例子20中，根据例子15、16或17所述的方法，其中，所述多个环形阵列线圈是多个端接的单独电容器，其被配置为调节所述多个环形阵列线圈的谐振频率。
Claims (20)
1.一种用于动态重分布磁场的装置，包括：
一个或多个处理器；
耦合到所述一个或多个处理器的近场通信NFC模块；
耦合到所述NFC模块和所述一个或多个处理器的初级线圈天线，所述初级线圈天线包括线圈天线馈线的连续环；
耦合到所述NFC模块和所述一个或多个处理器的环形阵列，所述环形阵列布置在所述初级线圈天线之上，所述环形阵列包括被配置为在所述初级线圈天线的工作频率或其附近谐振的多个环形天线。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个处理器被配置为基于检测到的耦合的次级线圈天线的位置打开所述多个环形天线，所述检测包括测量由于所述初级线圈天线和所述耦合的次级线圈天线之间的互感而产生的场强。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述NFC模块被配置为促进产生激励所述初级线圈天线的电流，其中，来自所述初级线圈天线的磁场向所述环形阵列的多个环形天线感应电流。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述初级线圈天线被配置为具有在13.56MHz或其附近的工作频率。
5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括连接到所述多个环形天线中的每一个的电容器，其中，调节所述电容器以使所述多个环形天线中的每一个都在所述初级线圈天线的工作频率或其附近谐振。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述环形阵列独立于所述初级线圈天线工作。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个环形天线中的每一个都包括圆形、正方形或长方形的形状。
8.一种用于动态重分布磁场设备，包括：
初级线圈天线；
布置在所述初级线圈天线之上的环形阵列，所述环形阵列包括耦合到多个电容器的多个环形阵列线圈，其中，调节所述多个电容器以使所述多个环形阵列线圈在所述初级线圈天线的工作频率或其附近谐振。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，基于检测到的耦合的次级线圈天线的位置，激活所述多个环形阵列线圈，所述检测包括测量由于所述初级线圈天线和所述耦合的次级线圈天线之间的互感而产生的场强。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，利用电流来激励所述初级线圈天线以产生磁场，其中，从所述初级线圈天线产生的磁场向所述多个环形阵列线圈感应电流。
11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述初级线圈天线被配置为具有在13.56MHz或其附近的工作频率。
12.根据权利要求8所述的设备，其中，所述初级线圈天线和所述环形阵列形成单个模块。
13.根据权利要求8所述的设备，其中，所述环形阵列独立于所述初级线圈天线工作。
14.根据权利要求8所述的设备，其中，所述多个环形天线线圈包括圆形、正方形或长方形的形状。
15.一种用于在装置中进行与近场通信(NFC)相关的功能或交易期间动态重分布磁场的方法，所述方法包括：
由初级线圈天线提供近场耦合；
检测耦合的次级线圈天线的位置；
响应于检测到所述耦合的次级线圈天线的位置，激活布置在所述初级线圈天线之上的环形阵列中的多个环形阵列线圈，其中，所述多个环形阵列线圈被配置为在所述初级线圈天线的工作频率或其附近谐振。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，检测位置包括测量由于所述初级线圈天线和所述耦合的次级线圈天线之间的互感而产生的场强。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述提供近场耦合包括电流流过所述初级线圈天线，其中，所述电流产生向所述多个环形阵列线圈感应电流的磁场。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述初级线圈天线被配置为具有在13.56MHz或其附近的工作频率。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个环形阵列线圈包括圆形、正方形或长方形的线圈天线。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个环形阵列线圈是多个端接的单独电容器，其被配置为调节所述多个环形阵列线圈的谐振频率。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/134,080 US9935691B2 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Antenna configuration for dynamic re-distribution of magnetic fields |
| US14/134080 | 2013-12-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104732178A CN104732178A (zh) | 2015-06-24 |
| CN104732178B true CN104732178B (zh) | 2017-12-05 |
Family
ID=53275442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410858177.5A Expired - Fee Related CN104732178B (zh) | 2013-12-19 | 2014-11-19 | 用于磁场的动态重分布的天线配置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9935691B2 (zh) |
| CN (1) | CN104732178B (zh) |
| DE (1) | DE102014116593A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8690412B2 (en) * | 2012-03-15 | 2014-04-08 | Apple Inc. | Backlight structures and backlight assemblies for electronic device displays |
| US10499225B2 (en) * | 2014-11-13 | 2019-12-03 | BBPOS Limited | System and method for adjusting variable(s) related to near field communications antenna for mobile devices to ensure antenna operation within a defined operating range |
| US10454316B2 (en) | 2015-10-09 | 2019-10-22 | Ossia Inc. | Antenna configurations for wireless power and communication, and supplemental visual signals |
| US9906080B2 (en) * | 2015-10-09 | 2018-02-27 | Ossia Inc. | Antenna configurations for wireless power and communication, and supplemental visual signals |
| US10097031B2 (en) * | 2016-09-20 | 2018-10-09 | Hong Kong Applied Science And Technology Research Insittute Company Limited | Charging device having small loop transmission coils for wireless charging a target device |
| CN106464032B (zh) * | 2016-09-20 | 2019-03-01 | 香港应用科技研究院有限公司 | 一种对目标设备进行无线充电的具有小环传输线圈的充电装置 |
| WO2018101013A1 (ja) * | 2016-12-02 | 2018-06-07 | 株式会社村田製作所 | 補助アンテナ、ｒｆｉｄシステム、及びｒｆｉｄタグの読み取り方法 |
| CN107394388B (zh) * | 2017-09-11 | 2020-01-21 | 电子科技大学 | 一种具有群读性能的谐振环近场天线 |
| CN109918955A (zh) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 西安中兴新软件有限责任公司 | 一种刷卡引导区域确定方法、装置及读卡器 |
| TWI746963B (zh) | 2019-04-22 | 2021-11-21 | 友達光電股份有限公司 | 無線通訊介面及其驅動方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102265480A (zh) * | 2008-09-23 | 2011-11-30 | 鲍尔马特有限公司 | 组合天线和感应功率接收器 |
| WO2013095458A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Intel Corporation | Dissymmetric coil antenna to facilitate near field coupling |
| CN103219808A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-07-24 | 深圳市实佳电子有限公司 | 一种兼容性好的无线充电器接收器 |
| CN103427879A (zh) * | 2012-05-16 | 2013-12-04 | 美国博通公司 | 通过接近姿态移动检测确定 nfc 设备场境 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5557293A (en) * | 1995-01-26 | 1996-09-17 | Motorola, Inc. | Multi-loop antenna |
| US8259026B2 (en) * | 2008-12-31 | 2012-09-04 | Motorola Mobility Llc | Counterpoise to mitigate near field radiation generated by wireless communication devices |
| US8991709B2 (en) * | 2010-08-30 | 2015-03-31 | Tagstar Systems Gmbh | Tamper-proof RFID label |
| WO2012036139A1 (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-22 | 株式会社村田製作所 | リーダライタ用アンテナモジュールおよびアンテナ装置 |
| JP2013179560A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-09-09 | Sumida Corporation | ワイヤレス通信システム、ならびに、当該ワイヤレス通信システムにおいて利用される携帯型小型装置、携帯型小型装置用の収納ケースおよび携帯型小型装置用の通信装置。 |
| US20150091502A1 (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-02 | Texas Instruments Incorporated | Shared antenna solution for wireless charging and near field communication |
| US9153998B2 (en) * | 2013-12-02 | 2015-10-06 | Qualcomm Incorporated | Wireless power orthogonal polarization antenna array |
-
2013
- 2013-12-19 US US14/134,080 patent/US9935691B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-11-13 DE DE102014116593.4A patent/DE102014116593A1/de not_active Withdrawn
- 2014-11-19 CN CN201410858177.5A patent/CN104732178B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102265480A (zh) * | 2008-09-23 | 2011-11-30 | 鲍尔马特有限公司 | 组合天线和感应功率接收器 |
| WO2013095458A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Intel Corporation | Dissymmetric coil antenna to facilitate near field coupling |
| CN103427879A (zh) * | 2012-05-16 | 2013-12-04 | 美国博通公司 | 通过接近姿态移动检测确定 nfc 设备场境 |
| CN103219808A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-07-24 | 深圳市实佳电子有限公司 | 一种兼容性好的无线充电器接收器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9935691B2 (en) | 2018-04-03 |
| CN104732178A (zh) | 2015-06-24 |
| DE102014116593A1 (de) | 2015-06-25 |
| US20150180552A1 (en) | 2015-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104732178B (zh) | 用于磁场的动态重分布的天线配置 | |
| US9438313B2 (en) | Smart NFC antenna matching network system having multiple antennas and user device including the same | |
| US8099045B2 (en) | Near field communication system and associated apparatus | |
| US20190050612A1 (en) | Object identification system and method | |
| TWI628845B (zh) | 無線通訊系統、天線模組及電子機器 | |
| US9562955B2 (en) | Methods and apparatus for magnetic field strength measurement | |
| CN102544709B (zh) | 一种移动支付转接桥的通信距离均衡的转接桥天线 | |
| JP2007166379A (ja) | ループアンテナ及びこのループアンテナを備えた電子機器 | |
| CN102684316A (zh) | 电力发送设备、电力发送方法和电力传送系统 | |
| CN104094530A (zh) | 无线模块及无线通信装置 | |
| KR20110135540A (ko) | 무선 전력 수신을 위한 수신기 및 그의 무선 전력 수신 방법 | |
| CN103782354B (zh) | 线圈技术 | |
| CN104541292A (zh) | 促进近场耦合的天线结构 | |
| US10031208B2 (en) | Object identification system and method | |
| US10033197B2 (en) | Object identification system and method | |
| JP2000165132A (ja) | アンテナ装置及びカード状記憶媒体 | |
| US8967487B2 (en) | Non-contact communication device | |
| CN106597127B (zh) | 一种nfc天线性能测试系统 | |
| US9053377B2 (en) | Device and method for the automated reading/writing of RFID tags | |
| KR102595688B1 (ko) | 근접한 전자 디바이스 간의 무선 통신 | |
| US20190199408A1 (en) | Antenna system for an integrated point of sale (pos) mobile device | |
| CN202041962U (zh) | 一种多频段读卡器 | |
| KR20140053799A (ko) | 무선 전력 전송장치 | |
| Bilginer et al. | Near field communication | |
| WO2006088422A1 (en) | Antenna device for a portable radio communication device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171205 Termination date: 20201119 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |