CN107209380A - 具有谐振器的电子设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种电子设备，包括通过电磁耦合产生感应电流的谐振腔。所述谐振器包括：第一导体；多个第二导体，该第二导体中的每一个的一端电耦合到第一导体的第一点，并且该第二导体中的每一个的另一端电耦合到第一导体的第二点；以及与第二导体串联或并联连接的至少一个阻抗负载。因此，谐振器可以产生通过第一和第二导体的电流。

Description

具有谐振器的电子设备

技术领域

本公开的各个实施例涉及电子设备，并且更具体地，涉及提供有谐振器的电子设备。

背景技术

由于信息通信技术的发展，人们日常生活中使用了各种类型的电子设备，并且单个用户拥有的电子设备的数量趋于增加。例如，单个用户可以拥有移动通信终端、平板电脑、电子调度器、便携式多媒体再现器等，并且可以为特定目的或环境使用合适的电子设备。可以用有线电源为电子设备供电，并且便携式电子设备还包括电池组，使得即使没有连接有线电源，也可以使用便携式电子设备一段时间。

然而，由于电池组的容量受到限制，可能需要定期对电池组进行充电或更换。因此，每个电子设备可以提供有适合于它的充电设备或充电电缆，其可以是有线电源。因此，单个用户可以拥有分别与电子设备相对应的、与单个用户拥有的电子设备一样多的充电设备或充电电缆。随着用户的电子设备的数量增加，用户可能拥有越来越多的配件，诸如充电设备。这加重了用户负担，原因在于用户拥有多个附件。此外，携带多个附件是不方便的。

然而，当这种电子设备经由无线充电器充电时，可以用单个充电设备对多个电子设备充电，从而减轻了用户的负担和不便。为了实现无线充电，需要确保无线充电器和正在充电的电池之间的稳定的电力发送/接收性能。例如，需要充分确定能够进行无线电力发送/接收的距离，并且在预定距离内确保发送侧和接收侧之间的充分的电力发送/接收效率。

发明内容

技术问题

无线电力发送/接收设备可以使用发送侧的初级谐振器和接收侧的次级谐振器之间的电磁场耦合以无线方式发送/接收电力。然而，在充分确保初级谐振器和次级谐振器之间的电磁场耦合的效率方面存在限制。例如，尽管以无线方式进行电力发送/接收是可能的，但是由于其低效率，所以尚未变得普遍。

因此，本公开的各个实施例通过使用能够实现良好的电磁场耦合效率的谐振器作为发送侧的初级谐振器，来提供稳定的无线电力发送/接收效率。

此外，本公开的各个实施例提供具有可以容易地安装的谐振器的电子设备。

技术方案

根据本公开的各个实施例，一种电子设备，包括：谐振器，被配置为通过电磁耦合产生感应电流。所述谐振器包括：第一导体；多个第二导体，第二导体中的每一个的一端电耦合到第一导体的第一点，并且第二导体中的每一个的另一端电耦合到第一导体的第二点；和与第二导体串联或并联连接的至少一个负载，其可以包括电抗组件，其中馈电单元将电力提供至第二导体。因此，谐振器可以产生在第一和第二导体中流动的环形电流。

当谐振器通过由发送侧的初级谐振器(例如，充电座)产生的电磁场产生感应电流时，可以向上述电子设备供应充电电力。

技术效果

包括如上所述的谐振器的电子设备可以通过多电抗负载改善耦合效率，从而可以便于其小型化。因此，当应用于被配置为穿戴在用户身体上的医疗设备(例如，心电图传感器)、手表型电子设备或眼镜型电子设备时，谐振器可以有助于电子设备的小型化，同时实现无线充电。因此，不需要用于充电的连接器等，并且电子设备可以被配置为在使电子设备小型化的同时在内部空间中有效地布置组件。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，本公开的上述描述和其它方面、特征和优点将更加明显，附图中：

图1是示出根据本公开的各个实施例的电子设备的网络环境的视图；

图2是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的透视图；

图3是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的示意图；

图4至图7是示出根据本公开的各个实施例的实现电子设备的谐振器的示例的视图；

图8是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的另一示例的透视图；

图9是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的另一示例的透视图；

图10是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的另一示例的示意图；

图11是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的又另一示例的示意图；

图12至图14是示出根据各个实施例的电子设备的谐振器以平面形状实现的示例的视图；

图15是表示根据本公开的各个实施例的针对电子设备的谐振器测量的品质因数的曲线图；

图16是表示根据本公开的各个实施例的通过测量电子设备的发送/接收谐振器而获得的耦合效率的曲线图；

图17是示出在充电状态下的根据本公开的各个实施例中的一个的电子设备的视图；

图18是示出根据本公开的各个实施例中的一个的图17的电子设备的剖视图；

图19是示出根据本公开的各个实施例中的一个的电子设备的透视图；以及

图20是示出根据本公开的各个实施例的用于无线电力接收的电子设备的谐振器的配置的视图。

具体实施方式

本公开可以参考附图详细描述各个实施例。然而，应当理解，本公开不限于所描述的具体实施例，而是本公开包括在本公开的主旨和范围内的所有修改、等同和替代方案。

虽然诸如“第一”和“第二”的顺序术语可以用于描述各种元件，但这些元件不受术语限制。这些术语仅用于区分一个元件和其他元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不脱离本公开的范围。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联项目的任何和所有组合。

此外，相对于附图所述的相对术语“前”表面、“后表面”、“顶部”表面，“底部”表面等等可以被诸如“第一”表面、“第二”表面等的序数替代。通常，诸如第一和第二的序数用于区分不同部分，而不一定是特定部分或特定顺序的重要性。

在本公开中，术语用于描述具体实施例，并不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指出。在说明书中，应当理解，术语“包括”或“具有”表示特征、数量、步骤、操作、结构元件、部分或其组合的存在，并且不排除一个或多个其它特征、数字、步骤、操作、结构元件、部分或其组合的存在或添加的可能性。

除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员所理解的相同的含义。在通常使用的字典中定义的术语应被解释为在相关领域中具有情境含义，并且不被解释为具有理想或过度形式化的含义，除非在本公开中明确地以该方式定义。

在本公开中，电子设备可以是多个不同设备中的一个，并且电子设备可以被称为终端、便携式终端、移动终端、通信终端、便携式通信终端、便携式移动终端、显示设备等。

例如，电子设备可以是智能电话、便携式电话、游戏机、电视、显示单元、用于车辆的平视显示单元、笔记本计算机、膝上型计算机、平板个人计算机(PC)、个人媒体播放器(PMP)、个人数字助理(PDA)等。电子设备可以被实现为具有无线通信功能和袖珍尺寸的便携式通信终端。此外，电子设备可以是柔性设备或柔性显示设备。

电子设备可以与诸如服务器等的外部电子设备进行通信，或者通过与外部电子设备的互通来执行操作。例如，电子设备可以通过网络将由相机拍摄的图像和/或由传感器单元检测到的位置信息发送到服务器。该网络可以是移动或蜂窝通信网络、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、因特网、小区域网络(SAN)等，但不限于此。

图1是示出根据本公开的各个实施例的电子设备的网络环境的视图。将参考图1描述根据各个实施例的网络环境1内的电子设备10。电子设备10可以包括总线11、处理器12、存储器13、输入/输出接口15、显示器16和通信接口17。在任何实施例中，电子设备10可以省略上述组件中的至少一些或进一步包括其它组件。

总线11可以包括例如用于将处理器12、存储器13、输入/输出接口15、显示器16和通信接口17彼此通信地连接的电路，用于传送例如控制消息和/或数据。

处理器12可以包括例如中央处理单元(CPU)、应用处理器(AP)和通信处理器(CP)中的一个或多个。例如，处理器12可以执行与电子设备10中的至少一个其他元件的控制和/或通信有关的操作或数据处理。

存储器13可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器13可以存储，例如与电子设备10的至少一个其他组件相关的指令或数据。根据实施例，存储器13可以存储软件和/或程序14。程序14可以包括内核14a、中间件14b、应用编程接口(API)14c和/或(一个或多个)应用程序(或“(一个或多个)应用”)14d。内核14a、中间件14b和API 14c中的至少一些可以被称为操作系统(OS)。

内核14a可以控制或管理用于执行在其他程序(例如，中间件14b、API14c或应用14d)中实现的操作或功能的系统资源(例如，总线11、处理器12或存储器13)。此外，内核14a可以提供接口，中间件14b、API 14c或(一个或多个)应用14d可以通过该接口访问和控制或管理电子设备10的各个元件。

中间件14b可以用作允许API 14c或应用14d与内核14a通信并与内核14a交换数据的中介器。此外，关于对于从应用程序14d接收的操作的请求，中间件14b可以通过使用例如相对于(一个或多个)应用14d中的至少一个应用确定使用系统资源(例如，总线11、处理器12、存储器13等)的顺序的方法，控制(例如，调度或负载平衡)请求。

API 14c是(一个或多个)应用14d控制从内核14a或中间件14b提供的功能的接口，并且可以包括例如用于文件控制、窗口控制、图像处理或文本控制的至少一个接口或功能(例如，指令)。

输入/输出接口15可以用作可以将从用户或另一外部设备输入的指令或数据传送到电子设备10的另一个组件的接口。此外，输入/输出接口15可以将从电子设备10的另一个组件接收的指令或数据输出给用户或另一外部设备。

显示器16可以包括，例如，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、微机电系统(MEMS)显示器或电子纸显示器。显示器16可以向用户显示各种类型的内容(例如，文本、图像、视频、图标或符号)。显示器16可以包括触摸屏，并且使用电子笔或用户的身体部位接收例如触摸输入、手势输入、接近输入或悬停输入。

例如，通信接口17可以用于在电子设备10和外部设备(例如，第一外部电子设备10a、第二外部电子设备10b或服务器20)之间的通信。通信接口17可以通过无线或有线通信连接到网络21，以与外部设备(例如，外部电子设备10b或服务器20)进行通信。

无线通信可以使用，例如，LTE、LTE-A、CDMA、WCDMA、UMTS、WiBro和GSM中的至少一个作为通信协议。有线通信可以包括例如通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、推荐标准232(RS-232)和普通老式电话服务(POTS)中的至少一个。网络21可以包括诸如例如计算机网络(例如，LAN或WAN)、因特网和电话网络的通信网络中的至少一个。

第一电子设备10a和第二外部电子设备10b中的每一个可以是与电子设备10相同或不同的设备。根据本公开的各个实施例，服务器20可以包括一个或多个服务器的组。根据本公开的各个实施例，由电子设备10执行的操作中的所有或一些可以由另一电子设备或多个电子设备(例如，第一外部电子设备10a、第二外部电子设备10b或服务器20)执行。根据本公开的各个实施例，当电子设备10要自动地或通过请求执行一些功能或服务时，电子设备10可以向另一个设备(例如，第一外部电子设备10a、第二外部设备电子设备10b或服务器20)请求以执行功能或服务中的至少一些，而不是自己执行该功能或服务。另一个电子设备(例如，第一外部电子设备10a、第二外部电子设备10b或服务器20)可以执行所请求的(一个或多个)功能，并将通过执行该(一个或多个)功能获得的(一个或多个)结果传送至电子设备10。电子设备10可以基于按原样接收到的结果，或者在另外处理接收到的结果之后提供所请求的功能或服务。为了实现这一点，例如，可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。

提供本文公开的各个实施例仅仅是为了容易地描述本公开的技术细节并且有助于理解本公开，并且不旨在限制本公开的范围。因此，应当理解，基于本公开的所有修改和改变或修改和改变的形式都在本公开的范围内。

图2是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的透视图。参考图2，示出了根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器30。图3是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的示意图。参考图3，示出了根据本公开的各个实施例的用于描述谐振器30的示意图。

电子设备的谐振器30可以包括第一导体31；至少一个第二导体33，其一端电耦合到第一导体31的第一点，另一端电连接到第一导体31的第二点；以及负载E，串联或并联连接在第一导体31和第二导体33之间。谐振器30可以通过位于电磁场内而产生感应电流，可以通过使用整流器等来提供直流(DC)，并且可以通过包括馈电单元F来执行无线电磁波或电力发送/接收。

参考图2和图3，第一导体31可以由用作谐振器30的接地的导电材料的平板制成。第二导体33可以由导电材料的平板制成并且被布置成面对第一导体31。第二导体33的每端可以朝着第一导体31弯曲，以便于与第一导体31的电耦合。例如，第二导体33可以直接与第一导体31连接，或者通过电容耦合、电感耦合、电阻耦合等与第一导体31连接。因此，负载E也可以被称为阻抗E。

负载E可以与第二导体33串联或并联连接，以便改善谐振器30的电磁场耦合特性。负载E可以包括，例如电容负载或电感负载。例如，在形成第一导体31和第二导体33的电耦合时，负载E也可以串联配置在第一导体31和第二导体33之间。如下面将更详细地描述的，负载E不仅可以与第二导体33串联或并联连接，还可以与馈电单元F串联或并联连接。

通过如上所述的第一导体31和第二导体33以及负载E的布置结构，谐振器30可以产生感应电流。例如，谐振器、第一导体31和第二导体33以及负载E可以通过周围电磁谐振以产生感应电流。由谐振器30产生的感应电流可以通过整流器等转换为直流电流，并且转换的直流电流可以通过DC转换器(DC-DC转换器)以适当的电压输出，以用于为电子设备充电。将参考图20更详细地描述使用通过谐振器30等产生的电力来提供电子设备的充电电力的配置。当谐振器30位于电磁场(例如，由充电座等的发送侧的初级谐振器产生的电磁场)内时，可以在第一导体31和第二导体33的表面上感应感应电流CF。取决于第一导体31和第二导体33的布置，感应电流CF可以形成为如图3所示的环型电流。

根据本公开的各个实施例，除了上述第一导体31和第二导体33以及负载E之外，谐振器30还可以包括馈电单元F。馈电单元F可以与第二导体33串联连接，并且可以与第一导体31或单独的接地连接。通过包括馈电单元F，谐振器30可以用作用于发送无线电磁波或电力的辐射器。例如，谐振器30还可以包括馈电单元F，或者可以连接到馈电单元F，以形成用于发送无线电力的天线设备或辐射器。通过包括阻抗匹配电路，当谐振器30用作发送侧初级谐振器时，馈电单元F可以改善电耦合效率。

图4至图7是示出根据本公开的各个实施例的实现电子设备的谐振器(例如谐振器30)的示例的视图。

以下具体实施例中的一些将例示谐振器30包括馈电单元F的配置。然而，馈电单元F不一定必须包括在谐振器30中。例如，馈电单元F可以与谐振器30分开配置，并且可以由整流器等代替。谐振器30可以取决于其是否与馈电单元或整流器连接来发送或接收无线电磁波(或电力)。

参考图4至图7，对于谐振器30，可以不同地实现第一导体31和第二导体33、负载E和馈电单元F的布置。例如，负载E可以实现为电容负载C或电感负载L，并且可以与第一导体31和第二导体33串联连接。此外，负载E可以与第二导体33或馈电单元F串联或并联连接。第一导体31可以在谐振器30的结构中提供接地G。根据各个实施例，第一导体31可以用作提供感应电流的流动路径的导体，而不限于提供接地G。在所示的实施例中，例示了负载E由电容负载C和电感负载L中的一个实现的结构。然而，负载E可以由电容负载C和电感负载L的组合形成。电容负载C和电感负载L可以彼此串联或并联连接，并且可以与馈电单元F并联连接。根据各个实施例，负载E还可以包括电阻负载。因此，负载E也可以被称为阻抗E。

参考图4和图5，负载E可以是电容负载C或电感负载L，并且可以串联连接在第一导体31和第二导体33之间。负载E可以调节谐振器30的谐振频率，并且可以通过例如调整电容负载C或电感负载L来改善电磁场的耦合特性。

参考图6和图7，负载E可以由与馈电单元F并联连接的电容负载C或电感负载L来实现。如图7所示，当与馈电单元F并联连接时，负载E(例如，电感负载L)可以连接在第一导体31和第二导体33之间。如上所述，第一导体31可以用作提供接地或感应电流的流动路径的导体。例如，如图7中的实施例所示，在实现谐振器30时，第一导体31可以提供感应电流的流动路径。

在上述实施例中，已经示例性地描述了第一导体31和第二导体33中的每一个具有扁平形状。然而，本公开不限于此。例如，第一导体31和第二导体33可以通过由形成在介电基板上的印刷电路图案构成而具有线形。此外，取决于设置谐振器30的位置和空间，第一导体31和第二导体33可以具有非线性线形式。此外，如下将描述的，第一导体31和第二导体33可以以不同的形状提供，使得谐振器30可以具有不对称结构。例如，根据本公开的各个实施例，电子设备的谐振器30不限于第一导体31和第二导体33的形状。当谐振器30位于电磁场内时，第一导体31和第二导体33、或者第一导体31和第二导体33以及负载E的组合可以产生感应电流，并且第一导体31和第二导体33与馈电单元F的组合可以形成用于发送无线电磁波(或电力)的辐射器。

在第一导体31和第二导体33的表面上流动的电流可以遵循将馈电单元F(或整流器)和负载E彼此连接的最短路径。当谐振器30包括一个或多个(例如两个)负载时，可以提供多个馈电单元F(或整流器)。在一些实施例中，可以提供从一个馈电单元(或整流器)延伸到第一导体31和第二导体33的多个路径。即使在提供多个馈电单元(或整流器)和负载电流的情况下，电流也可以沿着在馈电单元(或整流器)和负载中的每个之间延伸的最短路径流动。在谐振器30与整流器连接的情况下，当谐振器位于由发送单元侧的初级谐振器形成的电磁场中时，谐振器30可产生表面电流，并且随着在谐振器30(例如，在第二导体33上)上产生的表面电流的量增加，可以改善初级谐振器和谐振器30之间的耦合效率。

图8是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的另一示例的透视图。

参考图8，由于第一导体31和第二导体33具有不同的形状，所以谐振器30可以形成为不对称形状。根据电磁场图像理论，不对称谐振器可以表现出类似于具有大于其实际尺寸的谐振器的谐振器的性能。例如，不对称谐振器可以具有比具有相同尺寸的对称谐振器的电磁场耦合效率更好的电磁场耦合效率。

图9是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器30的另一示例的透视图。图10是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器30的另一示例的示意图。

根据本公开的各个实施例，谐振器30可以包括在第一和第二导体之间或围绕第一和第二导体设置的磁性材料(或介电材料)。磁性材料(或介电材料)可以改善谐振器的品质因数，并且随着谐振器的品质因数的改善，可以改善与初级谐振器的电磁场耦合效率。

参考图9和图10，本实施例的电子设备的谐振器30还可以包括设置在第一导体31和第二导体33之间的磁性材料35(例如，铁氧体构件)。如上所述，在第一导体31和第二导体33之间或周围的磁性材料35(或介电材料)，可以改善谐振器30的品质因数，并且可以改善与另一谐振器的耦合效率。这是因为由谐振器30形成的电磁场的方向可以通过磁性材料35来调节。利用磁性材料的这种特性，可以根据谐振器30的布置来设置在谐振器30周围或在配备有谐振器30的电子设备周围形成的电磁场的分布。类似于前述实施例，谐振器30可以包括电抗负载，对于这些负载，上面已经通过前述实施例讨论了其各种配置，并且因此在本实施例的详细描述中将省略其描述。

图11是用于描述根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器的又另一示例的示意图。

根据本公开的各个实施例，可以通过加宽电流在第一和/或第二导体上流动的表面区域来改善与用于电磁场耦合的另一谐振器的耦合效率。例如，如图11所示，通过在第二导体33中形成多个狭缝37，可以物理地形成电流可流过第二导体33的多个路径，使得每个路径形成在每两个相邻狭缝37之间。例如，在具有非狭缝结构的第二导体中，电流流过一个路径，但是在具有图11所示的结构的第二导体33中，电流可以流过五个路径，其比没有狭缝的一个路径具有更大的总表面区域。

在图11所示的结构中，虽然第二导体33的一端可以通过馈电单元F与第一导体(未示出)连接，但是第二导体33的另一端可以通过负载E与第一导体连接。根据本公开的各个实施例，第二导体33的一端可以与第一导体直接连接，并且馈电单元F(或整流器)或负载E可以连接到第二导体33的另一端。虽然图11示出了馈电单元F和负载E连接到不同位置的配置，但是负载E和馈电单元F可以仅连接到一个位置，可以在第二导体33的任何一端中提供多个馈电单元F，并且如前述实施例中多个负载E可以与第二导体33串联或并联连接。例如，负载E的数量可以与第二导体33上的电流流动路径的数量对应。根据本公开的各个实施例，负载E和馈电单元F中的每一个可以串联连接到第二导体33的一点。在这种情况下，馈电单元F和负载E可以彼此并联连接。此外，与前述实施例相似，包括本实施例的第二导体33的谐振器30也可以形成为不对称形状，并且可以包括磁性材料或介电材料，并且馈电单元F可以包括阻抗匹配电路。在如上所述用多负载结构实现谐振器30时，环型电流可以经由第一和第二导体流动。

可以说，上述实施例的谐振器30基于第一导体31和第二导体33设置在不同平面中的结构。例如，谐振器30可以具有第一导体31和第二导体33处于多层电路板的不同层中的结构，或者第一导体31和第二导体33中的一个由导电构件形成在电子设备的外表面上，且另一个形成在电子设备内。根据本公开的各个实施例，上述谐振器可以以平面形状实现。

图12至图14是示出根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器以平面形状实现的示例的视图。

参考图12至图14，根据本公开的各个实施例的电子设备的谐振器30a、30b和30c可以在平面中实现。所示谐振器30a、30b和30c中的每一个包括第一导体31和多个第二导体33。第二导体33可以以在不同的第一点从第一导体31分支的形式彼此平行地延伸。第二导体33的端部可以分别与第一导体31上的不同的第二点相邻。例如，谐振器30a、30b和30c中的每一个可以具有由第二导体33形成的多环形状。这里，“第二导体从第一导体分支”的描述不仅可以覆盖第二导体33与第一导体31物理上直接连接的结构，而且可以覆盖第二导体33的相对端中的每一个都位于第一导体31附近的结构，如图14所示。例如，即使第二导体33的相对端中的每一个位于第一导体31的附近，而不是物理上直接连接到第一导体31，这种结构也可以在本公开的实施例中被称为“分支结构”。

谐振器30a、30b和30c中的每一个的馈电单元和负载可以在第一导体31和每个第二导体33的端部之间(例如，在由“P”表示的点处)。如上所述，负载可以由电容负载、电感负载或电容负载和电感负载的组合形成，并且在由电容负载和电感负载的组合形成的负载的配置中，电容负载和电感负载可以彼此串联或并联连接。根据各个实施例，上述负载还可以包括电阻负载，因此负载可以被称为阻抗。

通过将第二导体33布置成多环形状，谐振器30a、30b和30c中的每一个可以产生多个环形电流，并且电流可以流过第二导体33。因此，可以获得谐振器30a、30b和30c上的大的电流流动区域。谐振器30a、30b和30c中的每一个的操作特性可以取决于第二导体33之间的间隔、第二导体33的谐振频率、形状、长度和面积、第一导体31与第二导体33之间的间隔、电抗负载的特性值(例如，电容值或电感值)以及在第一导体31和第二导体33之间或周围设置的磁性材料(或介电材料)。

图15是表示根据本公开的各个实施例的针对电子设备的谐振器测量的品质因数的曲线图。

图15中所示的曲线图的测量值表示通过测量用相同尺寸但用一个、三个和五个第二导体形成的谐振器的品质因数而获得的结果。如图15所示，应当理解，当仅使用一个导体时，品质因数指示41.27，并且在配置有例如五个第二导体的多个负载的情况下，品质因数指示54.53，因此品质因数与导体的数量大致成比例地提高。

图16是表示根据本公开的各个实施例的通过测量电子设备的发送/接收谐振器而获得的耦合效率的曲线图。

为了将耦合效率与要形成电磁场耦合的谐振器进行比较，测量了并在图16的曲线图上指示了常规谐振器和根据本公开的实施例的谐振器相对于发送侧谐振器的耦合效率中的每一个。这里，将根据本发明的各个谐振器实施例与线圈在铁氧体磁芯上缠绕九次的常规谐振器进行比较，其中实施例不具有铁氧体磁芯。在执行测量时，将发送侧谐振器和接收侧谐振器的相对位置设置为耦合效率变为最大的位置。如应当理解的，常规谐振器展现了与发送侧谐振器的56.37％的耦合效率，并且在本公开的实施例中，使用五个第二导体的谐振器展现了57.91％的耦合效率，从而提供了与传统的谐振器相比的改善。此外，用线圈缠绕的常规谐振器的制造成本显著更高，并占用更大的安装空间。因此，可见根据本公开的各个实施例的谐振器的结构可以更简单，并且即使具有相同或更小的尺寸，也可以提供更好的耦合效率。

图17是示出在充电状态下的根据本公开的各个实施例中的一个的电子设备的视图。图18是示出根据本公开的各个实施例中的一个的图17的电子设备的剖视图。

在下面的详细描述中，作为示例，将穿戴式电子设备描述为根据本公开的各个实施例的电子设备。然而，本公开不一定限于此。例如，本公开也可以应用于应用物联网(IOT)技术的电子设备，使得可以以无线方式在不同的电子设备之间发送/接收电力。

参考图17和图18，电子设备102(图18所示的标签)是穿戴式(例如，腕戴式)电子设备，其可以包括从主体121的相对侧延伸出的穿戴部分，例如，带子123。带子123可以通过带扣125彼此紧固，从而允许主体121被穿戴在用户的身体上，例如手腕上。在主体121的前表面上，可以安装显示设备127，并且电路板131可以设置在主体121的内部。电子设备102可以提供有上述公开的谐振器30、30a、30b和30c中的至少一个。在描述本实施例时，在电子设备102中提供的谐振器将由附图标记“30”表示。

在电子设备102上，谐振器30可以嵌入在主体121的前表面或后表面中或带子123中。用于无线电力发送/接收的谐振器30可以设置在由图17和图18中的“V”所指示的位置中的任一位置。此外，当主体121和带子123中的任一个包括诸如例如用于外部装饰等的金属的导电构件M(图18所示)时，导电构件M中的至少一部分可以形成上述谐振器30的一部分，诸如，例如第一导体31或第二导体33。

电子设备102可以通过被放置在诸如例如充电座101的无线电力发送单元上而被提供充电电力。充电座101可以包括例如产生电磁场的初级谐振器T，并且可以经由电缆113提供到充电座101的电力。图17例示了由初级谐振器T形成的电磁场，电磁场由附图标记“HT”表示。当电子设备102被放置在充电座101上时(例如，当电子设备102位于由充电座101形成的电磁场HT内时)，作为电子设备102的一部分的谐振器30与充电座101的谐振器T形成电磁场耦合，以产生感应电流，从而可以对嵌入在电子设备102中的电池129(图18)进行充电。在本实施例中，谐振器30通过位于由初级谐振器T形成的电磁场内而产生感应电流，并且可以包括或可以连接到整流器而不是上述的馈电单元F。参考图20更详细地描述其中谐振器30连接到整流器的配置。

谐振器30可以包括第二导体33和在第二导体33上形成的多个狭缝37。随着狭缝37的数量增加，可以在第二导体33上形成更多的电流流动路径，并且随着电流流动路径增加，可以改善谐振器30的品质因数等。当谐振器30的品质因数等改善时，可以改善耦合效率(例如谐振器30与其它谐振器(例如初级谐振器T)之间的电磁场耦合效率)。当主体121的一部分或带子123的一部分形成为导电构件M时，导电构件M的一部分可以用作第二导体33或第一导体31。

当位于初级谐振器T的电磁场HT内时，谐振器30可以沿着狭缝37的延伸方向感应电流。例如，谐振器30可以被初级谐振器T的电磁场HT激励，以产生感应电流。当电子设备102安装在充电座101上时，初级谐振器T的电磁场HT可以激励谐振器30。此时，当在谐振器30上形成的(一个或多个)电流流动路径被布置在垂直于初级谐振器的电磁场HT的方向上时，可以确保初级谐振器T和谐振器30之间的最大电磁场耦合效率。例如，当由谐振器30形成的电磁场HR平行于由初级谐振器T形成的电磁场HT时。即使两个电磁场HT和HR彼此不平行，也可以确保初级谐振器T和谐振器30之间良好的耦合效率，使得由谐振器30形成的电磁场HR的矢量分量中的至少一部分平行于初级谐振器T的电磁场HT。因此，在充电座101和电子设备102之间能够实现良好的无线电力发送/接收。如上所述，根据本公开的各个实施例的谐振器可以通过根据电子设备的放置方向或由充电座的初级谐振器形成的电磁场的方向而适当布置，充分确保无线电力发送/接收效率。

谐振器30可以设置在由图17和图18中的“V”指示的一个或多个点处，并且也可以设置在电子设备102上的任何其他点处。设置在电子设备102上的谐振器30的数量、位置等可以随考虑无线电力发送/接收效率、电子设备102的形状、放置状态等的变化而变化。

充电座101可以具有平坦的顶表面，使得可以在其上放置配备有能够接收无线电力的谐振器的任何类型的电子设备。因此，当电子设备具有谐振器30时，可以通过充电座101向不同形状的电子设备供应无线电力用于充电。根据本公开的各个实施例，充电座101可包括在其上的适当位置形成的安装凹部115。虽然仅示出了一个安装凹部115，但是本公开的各个实施例可以具有多个安装凹部。能够接收无线电力的电子设备可以放置在充电座101的顶表面上或安装在安装凹槽115中，以便以无线方式从充电座101供电。

图19是示出根据本公开的各个实施例中的另一个实施例的电子设备的透视图。

参考图19，可以通过充电座101向电子设备202供应充电电力，以对嵌入其中的电池充电。例如，上述实施例的谐振器30、30a、30b和30c中的至少一个可以安装在由字母“V”所指示的点中的一个处。在描述本实施例时，在电子设备202中提供的谐振器将由附图标记“30”表示。

电子设备202可以被实现为在用户的身体上(诸如头部或脸部)可穿戴的显示设备。透视显示单元可以位于与用户头部(例如眼睛)相邻的区域中，并且扬声器(未示出)可以位于与用户耳朵相邻的区域中，以便分别提供视觉信息和听觉信息。电子设备202可以是例如眼镜型显示设备或头盔型显示设备。电子设备202可以包括单眼型显示设备211a，其包括显示意图由一只眼睛观看的内容的一个显示单元211a。作为替代，电子设备202可以包括双眼型显示设备，其包括具有用于每个眼睛的显示单元211a的两个显示单元211a。双眼型显示设备可能够显示三维图像。所示的电子设备202是具有双眼型显示设备的配置，但是可以仅选择性地操作多个显示单元211a中的一个。

电子设备202可以包括光学透镜211b、部分地容纳光学透镜211b的第一壳体221、容纳电池组的第二壳体233以及将第一壳体221和第二壳体233互连的壳体连接部分231。例如，电子设备202可以被配置为处于双边对称。显示单元211a可以直接或间接在光学透镜211b上投影图像。壳体连接部分231可以由弹性柔性材料制成，并且可以允许电子设备202被穿戴在用户的头部或脸部上。电子设备202可以包括互连第一壳体221的桥213。光学透镜211b、第一壳体221、显示单元211a等可以用作电子设备202的主体，壳体连接部分231、第二壳体233等可以用作使主体能够穿戴在用户的身体(例如头部或脸部)上，同时容纳电子设备202的一些电子组件的穿戴部分(例如，镜腿)。当电子设备202穿戴在用户的脸上时，穿戴部分可以位于用户的耳朵上。

电子设备202可以包括相机单元215和传感器单元217。相机单元215可以位于第一壳体221中的至少一个中。例如，相机单元215可以位于第一壳体221中的一个中或第一壳体221中的每一个中。另外，相机单元215可以位于桥213中。

传感器单元217可以位于第一壳体221中的至少一个中。例如，传感器单元217可以位于第一壳体221中的一个中或第一壳体221中的每一个中。另外，传感器单元217可以位于桥213中。

电子设备202的第一壳体221可以包括作为输入设备的按钮223和触摸板225中的至少一个。另外，尽管未示出，但是电子设备202可以包括用于输入/输出声音的麦克风或扬声器。

谐振器30可以设置在光学透镜211b、第一壳体221、第二壳体233和壳体连接部分231中的至少一个中，例如在由“V”指示的一个或多个位置处。当电池分别设置在第二壳体233中时，用于无线电力接收的谐振器可以设置在第二壳体233中的每一个中。

谐振器30可以由设置成彼此面对的第一导体31和第二导体33组成。第二导体33可以包括沿着例如壳体连接部231的延伸方向延伸的狭缝37。在图19中，狭缝37可以布置在与放置电子设备202的表面垂直的方向上。随着狭缝37的数量增加，可以在第二导体33上形成更多的电流流动路径，并且随着电流流动路径的数量增加，可以改善谐振器30的品质因数等。当谐振器30的品质因数等改善时，可以改善谐振器30与其它谐振器之间的耦合效率。

电子设备202可以放置在上述充电座101上，并且当位于初级谐振器T的电磁场HT内时，谐振器30可以沿着狭缝37的延伸方向的方向感应电流。例如谐振器30可以在与狭缝37的延伸方向垂直的方向上或者在布置狭缝37的方向上形成电磁场HR。当电子设备202被安装在充电座101上时，由初级谐振器T形成的电磁场HT和由谐振器30形成的电磁场HR可以形成为彼此平行或彼此倾斜。例如，可以形成由谐振器30形成的电磁场HR，使得其矢量分量中的至少一部分平行于由初级谐振器T形成的电磁场HT。因此，可以在初级谐振器T和谐振器30之间形成良好的电磁场耦合，并且在充电座101和电子设备202之间能够进行良好的无线电力发送/接收。这样，根据本公开的各个实施例的谐振器通过沿着电子设备202的放置方向、或沿着由充电座101的初级谐振器形成的电磁场的方向适当地设置，可以充分确保无线电力发送/接收效率。

谐振器30可以设置在由图19中的“V”指示的位置中的一个或多个处。并且也可以位于电子设备202上的其他点。设置在电子设备202中的谐振器30的数量、位置等可以随考虑无线电力发送/接收效率、电子设备202的形状和安装状态等的改变而改变。

当电子设备202被安装在例如在充电座101上的无线电力发送设备上时，其中无线电力发送设备包括形成电磁场的谐振器，配备在电子设备202中的谐振器可以形成与充电座101的谐振器耦合的电磁场以产生感应电流，从而可以产生充电电力。例如，电子设备202可以被放置在充电座101上，使得嵌入其中的电池可以被充电。

图20是用于公开根据本公开的各个实施例的用于电子设备的谐振器的无线电力接收的配置的视图。

参考图20，谐振器30可以接收无线电力。当谐振器30位于由充电座101产生的电磁场内时，谐振器30可被由充电座101的初级谐振器产生的电磁场激励，以产生感应电流。当谐振器30被电磁场激励以产生如上所述的感应电流时，上述实施例的馈电单元F可以由整流器41等代替。例如，当谐振器30包括馈电单元F时，谐振器30可以用作发送侧谐振器，并且当谐振器30包括整流器41时，谐振器30可以用作接收侧谐振器。

由谐振器30通过电磁耦合产生的感应电流是AC电流，并且可以通过整流器41转换成DC电流。由谐振器30产生的感应电流可以由整流器41转换成DC电流，以用作为如上所述的电子设备(例如，上述电子设备102或202)的电池(例如，图18中的电池129)充电的电力。

根据本公开的各个实施例，电子设备(例如，电子设备102或202)还可以包括DC转换器(DC-DC转换器)43。DC转换器43可以将DC电压增加或减小到适合对电池129充电的电压

如上所述，根据本公开的各个实施例的电子设备包括通过电磁耦合产生感应电流的谐振器。谐振器包括第一导体；多个第二导体，第二导体中的每一个的一端电耦合到第一导体的第一点，并且第二导体中的每一个的另一端电耦合到第一导体的第二点；以及与第二导体串联或并联连接的至少一个负载，其中负载可以是阻抗负载。因此，谐振器可以产生在第一和第二导体中流动的环形电流。如上所述的电子设备的谐振器可以通过电磁场耦合产生感应电流，并且当配备在电池嵌入式电子设备中时，谐振器与整流器等连接，使得可以向嵌入电子设备的电池供应充电电力。

根据本公开的各个实施例，第二导体中的每一个的一端向第一导体延伸。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括串联连接在第一和第二导体之间的馈电单元，并且馈电单元可以向第二导体馈电。

根据本公开的各个实施例，阻抗负载可以包括在第二导体中的每一个的另一端处串联连接在第一和第二导体之间的电容负载或电感负载。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括串联连接在第一和第二导体之间的馈电单元。馈电单元可以与阻抗负载串联或并联连接以向第二导体馈电。

根据本公开的各个实施例，第一导体可以是由导电材料制成并提供接地的平板，并且第二导体中的每一个可以是与第一导体平行设置的导电平板。第二导体中的每一个的相对端可以弯曲以靠近第一导体。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括馈电单元，其在第二导体中的每一个的一端与第一和第二导体串联连接，以便向第二导体馈电。阻抗负载可以在第二导体中的每一个的另一端与第一和第二导体串联连接。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括从第二导体中的每一个的一端延伸到第二端的至少一个狭缝。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括介于第一和第二导体之间的磁性材料或介电材料。

根据本公开的各个实施例，第二导体可以形成为多环形，其中第二导体分别以在不同的第一点处分支的形式从第一导体彼此平行地延伸，以及第二导体的端部分别位于第一导体的不同第二点附近。

根据本公开的各个实施例，阻抗负载可以设置在第二导体的至少一个端部和第一导体之间。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括设置在第二导体中的另一个和第一导体之间的馈电单元，并且馈电单元可以向第二导体馈电。

根据本公开的各个实施例，第二导体可以形成多环形，其中第二导体的相对端中的每一个位于第一导体附近，并且阻抗负载可以设置在第二导体的相对端中的至少一个与第一导体之间。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括设置在第二导体的相对端中的另一个和第一导体之间的馈电单元，并且馈电单元可以向第二导体馈电。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括主体和允许主体被穿戴在用户身上的穿戴部分。谐振器可以被配备在主体和穿戴部分中的一个中。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括提供在主体或穿戴部分的外表面上的导电构件，并且导电构件可以形成第一和第二导体中的一个。

根据本公开的各个实施例，主体可以包括安装在其前表面上的显示设备，并且穿戴部分可以包括从主体彼此远离延伸的一对条带。

根据本公开的各个实施例，谐振器可以嵌入在显示设备的一侧、主体的后表面或至少一个条带中。

根据本公开的各个实施例，主体可以包括至少一个透镜，并且被穿戴以包围用户的脸部的至少一部分，并且穿戴部分可以包括分别从主体延伸以位于用户的耳朵上的镜腿。

根据本公开的各个实施例，电子设备还可以包括安装在主体上的显示单元，显示单元将要成像的图像投影到透镜上。谐振器可以嵌入在显示单元和镜腿中的任何一个中。

虽然已经参考本公开的某些实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离由所附权利要求书定义的本公开的主旨和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

谐振器，被配置为通过电磁耦合产生感应电流，

其中所述谐振器包括：

第一导体，

多个第二导体，所述第二导体中的每一个的一端电耦合到所述第一导体的第一点，并且所述第二导体中的每一个的另一端电耦合到所述第一导体的第二点；和

与所述第二导体串联或并联连接的至少一个阻抗负载，其中

所述谐振器产生在所述第一和第二导体中流动的环形电流。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第二导体中的每一个的一端朝向所述第一导体延伸。

3.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

串联连接在所述第一和第二导体之间的馈电单元，

其中所述馈电单元被配置为向所述第二导体供电。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述阻抗负载包括电容负载或电感负载，所述电容负载或电感负载在所述第二导体中的每一个的另一端处串联连接在所述第一和第二导体之间。

5.根据权利要求4所述的电子设备，还包括：

串联连接在所述第一和第二导体之间的馈电单元，

其中所述馈电单元与所述阻抗负载串联或并联连接以向所述第二导体馈电。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一导体是由导电材料制成并提供接地的平板，并且

所述第二导体中的每一个是与所述第一导体平行设置的导电平板，所述第二导体中的每一个的一端和另一端弯曲靠近第一导体。

7.根据权利要求6所述的电子设备，还包括：

馈电单元，在所述第二导体中的每一个的一端处与所述第一和第二导体串联连接，以便向所述第二导体馈电，

其中所述阻抗负载在所述第二导体中的每一个的另一端处与所述第一和第二导体串联连接。

8.根据权利要求6所述的电子设备，还包括：

至少一个狭缝，从所述第二导体中的每一个的一端延伸到所述第二导体中的每一个的另一端。

9.根据权利要求6所述的电子设备，还包括：

介于所述第一和第二导体之间的磁性材料或介电材料。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第二导体形成为多环形状，在所述多环形状中，所述第二导体分别以在不同的第一点处分支的形式从所述第一导体彼此平行地延伸，并且所述第二导体中的每一个的一端和另一端分别位于与所述第一导体的不同第二点相邻处。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述阻抗负载设置在所述第二导体中的每一个的一端和另一端中的至少一个、与所述第一导体之间。

12.根据权利要求11所述的电子设备，还包括：

馈电单元，被设置在所述第二导体中的另一个和所述第一导体之间；并且

所述馈电单元向所述第二导体馈电。

13.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第二导体形成多环形状，在所述多环形状中，所述第二导体中的每一个的一端和另一端位于与所述第一导体相邻处，并且所述阻抗负载设置在所述第二导体的相对端中的至少一个与所述第一导体之间。

14.根据权利要求13所述的电子设备，还包括：

馈电单元，被设置在所述第二导体的相对端中的另一个与所述第一导体之间，

其中所述馈电单元被配置为向所述第二导体馈电。

15.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

主体；和

使主体能够穿戴在用户的身上的穿戴部分，

其中所述谐振器被装配在所述主体和所述穿戴部分中的一个中。

16.根据权利要求15所述的电子设备，还包括：

在主体或穿戴部分的外表面上提供的导电构件，

其中所述导电构件形成所述第一和第二导体中的一个。

17.根据权利要求15所述的电子设备，其中，所述主体包括安装在其前表面上的显示设备，并且所述穿戴部分包括从主体彼此远离延伸的一对条带。

18.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述谐振器被嵌入在所述显示设备的一侧、所述主体的后表面或所述条带中的至少一个中。

19.根据权利要求15所述的电子设备，其中，所述主体包括至少一个透镜，并且被安置以包围用户脸部的至少一部分，并且

所述穿戴部分包括分别从所述主体延伸到被安置到所述用户的耳朵上的镜腿。

20.根据权利要求19所述的电子设备，还包括：

安装在所述主体上的显示单元，所述显示单元被配置为将图像投影到所述透镜上，

其中所述谐振器被嵌入在所述显示单元和所述镜腿中的至少一个中。