CN109192474B - 无线通信线圈、线圈模块及使用该线圈模块的移动终端 - Google Patents

无线通信线圈、线圈模块及使用该线圈模块的移动终端 Download PDF

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Abstract

提供一种无线通信线圈、线圈模块及使用该线圈模块的移动终端。无线传输器的复合线圈包括：第一线圈；第二线圈，与第一线圈分开，其中，第一线圈和第二线圈形成第一磁场，第一磁场的磁力线具有穿过第一线圈的区域和第二线圈的区域的闭环形状。

Description

无线通信线圈、线圈模块及使用该线圈模块的移动终端
本申请是申请日为2016年12月19日，申请号为201611177083.7，题为“无线通信线圈、线圈模块及使用该线圈模块的移动终端”的发明专利申请的分案申请。
本申请要求于2015年12月17日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0181284号、于2016年2月4日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0013922号以及于2016年5月26日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0065046号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种用于无线通信的线圈及使用该线圈的移动终端。
背景技术
使用线圈的无线通信应用于各种应用。具体地讲，使用这样的线圈的无线通信技术被应用于与特定交易的电子认证相关的应用中。
在无线通信技术中，接收线圈按照在接收线圈和发送线圈之间发送数据这样的方式来磁耦合到通过发送线圈形成的磁场。因此，数据发送的可靠性能够根据发送线圈和接收线圈之间的磁耦合的程度来确定。
使用线圈的无线通信技术可应用于各种应用，发送线圈和接收线圈的角度或位置可根据应用而改变。作为潜在的不匹配、不对准或距离或者其他这样的因素的结果，数据发送的可靠性是不理想的并且经常发生大幅劣化。
因此，为了同时满足各种应用的操作需求，有必要在单个移动终端中安装多个线圈。同时，即使在这样的多个线圈被应用于移动终端时，也需要使移动终端小型化和纤薄化。
因此，需要具有改进的通信性能同时也使得各种类型的线圈有效地安装在预定的空间中的线圈模块以及使用该线圈模块的无线电力接收器。
发明内容
提供本发明内容用于以简化形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的发明构思的选择。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要技术特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
根据一个总的方面，一种无线传输器的复合线圈包括：第一线圈；第二线圈，与第一线圈分开，其中，第一线圈和第二线圈形成第一磁场，第一磁场的磁力线具有穿过第一线圈的区域和第二线圈的区域的闭环形状。
所述复合线圈还可包括金属部分，所述金属部分形成为在与第一线圈或第二线圈大体上相同或大体上平行的平面上在第一线圈和第二线圈之间与第一线圈和第二线圈分开。
所述复合线圈还可包括金属部分，所述金属部分在与第一线圈或第二线圈大体上相同或大体上平行的平面上与第一线圈的区域或第二线圈的区域重叠。
所述金属部分可包括具有缝隙或通孔的金属板，缝隙或通孔与第一线圈的区域或第二线圈的区域重叠。
第一线圈可形成第二磁场，第二线圈可形成第三磁场，第一磁场可通过第二磁场和第三磁场的相互作用形成。
第一线圈和第二线圈可设置在彼此大体上相同或大体上平行的平面上，第二磁场和第三磁场可在从第一线圈指向第二线圈的第一方向上或者在从第二线圈指向第一线圈的第二方向上彼此增强。
第一线圈可沿顺时针方向缠绕，第二线圈可沿逆时针方向缠绕，第一线圈和第二线圈可被构造为在第一线圈中具有沿顺时针方向流动的电流，在第二线圈中具有沿顺时针方向流动的电流。
第一线圈和第二线圈可沿顺时针方向缠绕，第一线圈可被构造为具有沿顺时针方向流动的电流，第二线圈可被构造为具有沿逆时针方向流动的电流。
第一线圈可以是关于第一轴方向围绕在第一磁性主体周围的螺线管线圈，第二线圈可以是关于与第一轴方向大体上相同或大体上平行的第二轴方向围绕在第二磁性主体周围的螺线管线圈。
根据另一总的方面，一种移动终端包括：壳体；第一线圈，被设置为靠近壳体的第一部分；第二线圈，被设置为在壳体的长度方向上与第一线圈分开，并且被设置为靠近壳体的第二部分。
第一线圈和第二线圈可形成第一磁场，表示第一磁场的磁力线具有穿过第一线圈的第一区域和第二线圈的第一区域的闭环形状。
所述壳体还可包括：非金属部分，其中，第一线圈的第一区域和第二线圈的第一区域与非金属部分重叠；金属部分，在与第一线圈或第二线圈大体上相同或大体上平行的平面上与第一线圈的与第一区域不同的第二区域或者第二线圈的与第一区域不同的第二区域重叠。
所述金属部分可包括缝隙或通孔，非金属部分的形状与缝隙或通孔的形状相对应。
第一线圈可沿顺时针方向缠绕，第二线圈可沿逆时针方向缠绕，第一线圈和第二线圈被构造为在第一线圈中具有沿顺时针方向流动的电流，在第二线圈中具有沿顺时针方向流动的电流。
第一线圈和第二线圈可沿顺时针方向缠绕，第一线圈可被构造为具有沿顺时针方向流动的电流，第二线圈可被构造为具有沿逆时针方向流动的电流。
第一线圈可以是关于第一轴方向缠绕在第一磁性主体周围的螺线管线圈，第二线圈可以是关于可与第一轴方向大体上相同或大体上平行的第二轴方向缠绕在第二磁性主体周围的螺线管线圈。
第一线圈和第二线圈可附着到壳体。
根据另一总的方面，一种移动终端包括：纵向地设置的壳体；复合线圈，包括第一线圈部和与第一线圈部偏离的第二线圈部，第一线圈部和第二线圈部设置在壳体上，其中，第一线圈部和第二线圈部被构造为产生互补的磁场。
第一线圈部和第二线圈部可分别设置在壳体的相反的端部。
第一线圈部可耦合到第二线圈部。
第一线圈部和第二线圈部可被构造为共同地产生具有穿过从第一线圈部到第二线圈部并且大体上跨越壳体的长度的磁力线的纵向延伸的磁场。
移动终端还可包括被设置为覆盖第一线圈部和第二线圈部的表面的磁性片。
第一线圈部和第二线圈部可被构造为分别产生互补的磁场，所述互补的磁场沿着与通过壳体限定的平面垂直的轴相反地延伸。
第一线圈部和第二线圈部还可包括磁性主体，其中，第一线圈部和第二线圈部可缠绕在磁性主体周围并且共同地被构造为产生沿着与壳体大体上平行的轴延伸的互补的磁场。
壳体可包括设置在第一线圈部和第二线圈部之间的金属板，金属板可大体上在壳体的相反的纵向末端之间延伸。
第一磁场通道和第二磁场通道可通过金属板来限定，第一磁场通道和第二磁场通道可分别被设置为与第一线圈部和第二线圈部对准，并且被构造为使得通过第一线圈部和第二线圈部的磁通量的通道限定沿着壳体的纵向延伸的磁场。
移动终端还可包括第三线圈部和第四线圈部，第三线圈部和第四线圈部可被构造为产生互补的磁场，所述互补的磁场在与第一线圈部和第二线圈部的磁场垂直的方向上延伸。
根据另一总的方面，一种移动终端包括：第一导电线圈部；第二导电线圈部，沿着壳体与第一导电线圈部分开，其中，第一导电线圈部和第二导电线圈部被构造为产生相互增强的磁场；处理器，结合到第一导电线圈部和第二导电线圈部，处理器被构造为根据账号共同地调节(modulate)磁场。
移动终端还可包括结合到处理器的存储器，所述存储器可被构造为可检索地存储账号，并且处理器还可被构造为根据存储在存储器中的账号共同地调节磁场。
根据本公开的一方面，一种线圈模块可包括：基板；用于无线通信的线圈，形成在基板的一个区域上，利用第一磁场与第一装置执行无线通信；用于无线充电的线圈，形成在基板的另一区域上，从第二装置无线地接收电力，其中，用于无线通信的线圈缠绕在第一轴周围，用于无线充电的线圈缠绕在与第一轴垂直设置的第二轴周围。
第一轴可以是与基板平行的方向，第二轴可以是与基板垂直的方向。
基板可包括基板的一个区域中的第一磁性主体，用于无线通信的线圈是缠绕在第一磁性主体周围的螺线管线圈，
用于无线充电的线圈可形成在基板的所述另一区域的一个表面上，第二磁性主体可形成在基板的所述另一区域的另一表面上。
第一磁性主体可由与第二磁性主体的材料不同的材料形成。
用于无线通信的线圈可包括：第一线圈，形成在用于无线充电的线圈的一侧上；第二线圈，形成在用于无线充电的线圈的另一侧上，第一线圈和第二线圈形成第一磁场，第一磁场的磁力线具有穿过第一线圈的区域和第二线圈的区域的闭环形状。
第一线圈和第二线圈可以是沿彼此相同的方向缠绕的螺线管线圈，在第一线圈中流动的电流的方向和在第二线圈中流动的电流的方向彼此相同。
第一线圈和第二线圈可以是沿彼此相反的方向缠绕的螺线管线圈，在第一线圈中流动的电流的方向和在第二线圈中流动的电流的方向彼此相同。
用于无线通信的线圈可包括：第一通信线圈图案，形成在基板的一个表面上；第二通信线圈图案，形成在基板的另一表面上；多个过孔，连接到第一通信线圈图案和第二通信线圈图案，基板包括通过第一通信线圈图案、第二通信线圈图案以及多个过孔形成的内部区域中所包括的第一磁性主体。
根据本公开的另一方面，一种使用线圈模块无线地接收电力或者无线地发送或接收通信数据的移动终端可包括：线圈模块，包括基板，用于无线通信的线圈和形成在基板上的用于无线充电的线圈；无线通信单元，通过用于无线通信的线圈与第一装置执行无线通信；无线充电单元，通过用于无线充电的线圈来从第二装置无线地接收电力，其中，用于无线通信的线圈缠绕在第一轴周围，用于无线充电的线圈缠绕在与第一轴垂直设置的第二轴周围。
第一轴可以是与基板平行的方向，第二轴可以是与基板垂直的方向。
基板可包括在基板的一个区域中的第一磁性主体，用于无线通信的线圈可以是缠绕在第一磁性主体周围的螺线管线圈。
用于无线充电的线圈可形成在基板的另一区域的一个表面上，第二磁性主体可形成在基板的另一区域的另一表面上。
第一磁性主体可由与第二磁性主体的材料不同的材料形成。
用于无线通信的线圈可包括：第一通信线圈，形成在用于无线充电的线圈的一侧上；第二通信线圈，形成在用于无线充电的线圈的另一侧上；第一通信线圈和第二通信线圈可形成第一磁场，第一磁场的磁力线具有穿过第一通信线圈的区域和第二通信线圈的区域的闭环形状。
用于无线通信的线圈可包括：第一通信线圈图案，形成在基板的一个表面上；第二通信线圈图案，形成在基板的另一表面上；多个过孔，连接到第一通信线圈图案和第二通信线圈图案，基板包括通过第一通信线圈图案、第二通信线圈图案以及多个过孔形成的内部区域中所包括的第一磁性主体。
此外，在本发明内容中，未提到本公开的全部特征。可参照在下面的具体实施方式中提供的具体示例性实施例来更详细地理解用于解决本公开的问题的各种方式。
从下面的具体实施方式、附图说明和权利要求，其他特征和方面将是明显的。
附图说明
图1是示出使用执行无线通信的根据实施例的用于无线通信的线圈的移动终端的透视图。
图2是示出根据实施例的磁卡阅读器的框图。
图3是示出图2中示出的磁头的实施例的透视图。
图4是示出与根据实施例的磁卡相邻的磁头两端的电压的示图。
图5是示出磁卡阅读器的磁头磁耦合到包括一个线圈的发送线圈的示例的示图。
图6是示出磁耦合到包括一个线圈的发送线圈的磁头的各种位置的截面图。
图7是示出在图6中示出的发送线圈中的信号根据到线圈的中部的距离而衰减太多以致不允许通信的区域(残缺区域或空区域)的曲线图。
图8是示出根据实施例的用于无线通信的线圈的透视图。
图9是示出图8中示出的用于无线通信的线圈的示例截面的截面图。
图10是示出用于无线通信的线圈的另一示例的截面图。
图11是示出在一个线圈被用作发送线圈的示例中以及在多个线圈被用作发送线圈的另一示例中的磁头的耦合系数的曲线图。
图12是示出用于无线通信的线圈的示例的示图。
图13是示出用于无线通信的线圈的另一示例的示图。
图14是示出用于无线通信的线圈的另一示例的示图。
图15是示出用于无线通信的线圈的另一示例的示图。
图16是示出根据实施例的包括以“П”形状缠绕的线圈的用于无线通信的线圈的示图。
图17是示出根据实施例的以非对称的形状缠绕的用于无线通信的线圈的示图。
图18是示出根据实施例的包括以
Figure BDA0001805786400000061
形状缠绕的线圈的用于无线通信的线圈的示图。
图19是示出根据实施例的包括三个或更多个线圈部的用于无线通信的线圈的示图。
图20是示出使用螺线管的用于无线通信的线圈的示例的示图。
图21是示出使用螺线管的用于无线通信的线圈的另一示例的示图。
图22A至22H是示出根据一个或更多个实施例的螺线管线圈的各种布局的参考示图。
图23是示出移动终端的示例的示图。
图24是示出移动终端的另一示例的示图。
图25是示出移动终端的另一示例的示图。
图26是示出移动终端的另一示例的示图，该另一示例示出了包括通孔的金属部分的示例。
图27是示出了移动终端的另一示例的示图，该另一示例示出包括缝隙的金属部分的示例。
图28是示出根据实施例的另一移动终端的示图，该另一示例示出了包括多个金属板的金属部分的示例。
图29是示出应用了根据实施例的线圈模块的移动终端的示例的透视图。
图30是示出应用了根据实施例的线圈模块的移动终端的示例的透视图。
图31是示出根据实施例的移动终端的框图。
图32是示出根据实施例的线圈模块的示例的透视图。
图33是示出使用多层基板形成的线圈模块的示例的分解透视图。
图34是沿着I-I线截取的在图33中示出的线圈模块的截面图。
图35是示出根据实施例的线圈模块的另一示例的透视图。
图36是示出使用多层基板形成的线圈模块的另一示例的分解透视图。
图37是沿着I'-I'线截取的在图36中示出的线圈模块的截面图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明以及方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此所描述的操作顺序仅仅是示例，并不限于在此所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可作出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中公知的特征的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供了在此描述的示例，仅用于说明实现在此描述的方法、设备和/或系统的在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的诸多可能方式中的一些。
在整个说明书中，将理解的是，当元件(层、区域或晶圆(基板))被称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其他元件。相比之下，当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此所使用的，术语“或”或者“和/或”包括一项或更多项相关所列项的任何和全部组合。例如，在某处引用了“x或y中的至少一个”，可存在x，可存在y，和/或可存在x和y。
将明显的是，虽然“第一”、“第二”、“第三”等的术语可在此用于描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离实施例的教导的情况下，下面论述的第一构件、组件、区域、层或部分可称为第二构件、组件、区域、层或部分。
为了方便描述，在此可使用诸如“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等的空间相对术语，以描述如附图中所示的一个元件与另一元件(其他元件)的关系。将理解的是，空间相对术语意图包含除了在附图中所描绘的方位之外装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“之上”或“上方”的元件随后将定位为“在”所述其他元件或特征“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”可根据附图的特定方向而包含“在……之上”和“在……之下”的两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或处于其他方位)，并可对在此使用的空间相对描述符做出相应的解释。
在此使用的术语仅用来描述特定的实施例，而不意图限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则如在此使用的单数形式也意图包含复数形式。还将理解的是，当在说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，列举存在的所陈述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们的组，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们的组。
在附图中，例如，由于生产技术和/或公差，可遇到所示出的形状的修改。因此，实施例不应被理解为局限于在此示出的区域的特定的形状，而是应被理解为包括，例如，由于制造导致的形状上的改变。以下的实施例也可由一个或他们的组合而构成。
图1是示出使用用于无线通信的线圈的移动终端执行无线通信的示例的透视图。
用于无线通信的复合线圈20应用于移动终端30。用于无线通信的线圈20在移动终端30的控制下形成磁场。
利用与存储在存储器中的账号相对应的图案，通过用于复合线圈20的组成线圈部的共同调节(modulate)的处理器的驱动，用于无线通信的复合线圈20作为发送线圈来操作。线圈20因而磁耦合到包括接收线圈的无线信号接收器，以无线地发送信息。
作为包括接收线圈的无线信号接收器，磁卡阅读器10在图1中示出。根据实施例，无线信号接收器包括接收线圈。除了磁卡阅读器10之外，还可使用各种无线信号接收器。
根据一个或更多个实施例，用于无线通信的线圈20包括多个线圈。所述多个线圈单独地或共同地形成磁场。换句话说，即使磁卡阅读器10的接收线圈的位置和角度改变，用于无线通信的线圈20中所包括的所述多个线圈也形成分布广阔的磁场并且提高磁耦合的性能。
在示出的示例中，用于无线通信的线圈20形成穿过两个线圈之间的中央的磁场并且形成为沿移动终端30的长度或纵向的方向伸长。作为结果，用于无线通信的线圈20相对于磁卡阅读器10具有合适的宽范围的磁场耦合位置。
处理器调节用于无线通信的线圈20，以发送数据(例如，卡号数据、验证信息、事务识别、用户信息、账号、财务或服务提供者账户信息、移动终端信息、错误校正码、校验码)，意在通过改变或调节磁场的方向、强度或其他合适的操作特性而发送到磁卡阅读器10。换句话说，磁卡阅读器10利用由磁场的改变引起的接收线圈两端的电压的改变来读取卡号数据，诸如以改变通过用于无线通信的线圈20形成的磁场的方向为例。可在获得全部公开内容的彻底理解之后使用对于本领域的技术人员来说已知的其他合适的调节方法。
在下文中，将参照图2至图4来更详细地描述根据实施例的磁卡阅读器10及其操作。
图2是示出根据实施例的磁卡阅读器10的框图。
参照图2，磁卡阅读器10包括磁头210和模数转换器220。
磁头210通过朝向磁通量来产生电压。也就是说，磁头210包括接收线圈，并且检测通过改变磁场而在接收线圈两端产生的电压。
模数转换器220从接收线圈两端的电压产生解码信号。例如，解码信号为数字电压信号，并且与其他验证信息一起的卡信息数据从解码信号中产生。
图3是示出图2中示出的磁头210的示例的透视图。
参照图3，磁头210包括芯310和接收线圈320。
芯310可由各种材料形成。例如，芯310由硬质坡莫合金形成。例如，在一个或更多个实施例中，芯310具有大约100000的相对磁导率。
接收线圈320缠绕在芯310周围，当接收线圈320经历了磁场的变化时，由磁通量在接收线圈320的两端产生电压Vhead。
在接收线圈320两端产生的电压Vhead被提供到模数转换器220(图2)，模数转换器从接收线圈320两端的电压产生解码信号。
图4是示出与磁卡(诸如信用卡)相邻的磁头两端的电压的示例的示图。
磁卡具有磁化的磁条410。
磁头210在磁条410的上方运动，通过磁通量在磁头210的接收线圈的两端产生电压Vhead。
接收线圈两端的电压Vhead根据磁条410的极性而具有峰值电压。例如，在相同的极性彼此相邻的情况下(S极与S极，或者N极与N极)，接收线圈两端的电压Vhead具有峰值电压。
模数转换器220(图2中示出)从接收线圈两端的电压Vhead产生解码信号。例如，每当检测到峰值电压时，模数转换器220产生边沿，以产生解码信号Vdecode。
解码信号Vdecode是解码自数字数据的数字电压信号。例如，根据解码信号Vdecode的周期的长度，可解码出“1”或“0”。可从示出的示例中看出：解码信号Vdecode的第一时间段和第二时间段是其第三时间段的两倍。因此，解码信号Vdecode的第一时间段和第二时间段被解码为“1”，第三时间段至第五时间段被解码为“0”。这样的解码方法是说明性的，对于本领域的技术人员将明显的是：在获得本公开的充分理解之后，可应用各种解码技术。
图4示出了磁卡阅读器从磁条执行解码的示例。磁头210能够从由发送线圈以及磁化的磁条产生的磁场在接收线圈两端产生电压。也就是说，磁卡阅读器的磁头210磁耦合到发送线圈以接收数据(例如，卡号数据)。
图5是示出磁卡阅读器的磁头磁耦合到包括一个线圈的发送线圈的示例的示图。
也就是说，发送线圈510施加有电压Vc，以产生磁场。磁头210磁耦合到由发送线圈510形成的磁场，以接收数据。
虽然图5示出了磁头210位于发送线圈510的缠绕部分之上的示例，但是磁头210的位置被不同地应用在针对实际使用的真实情境中。
图6是示出磁耦合到包括一个线圈的发送线圈的磁头的各种位置的截面图。
如在示出的示例中所示，发送线圈610通过电流的流动形成磁场。磁场的方向根据电流流动的方向而变化。
如图所示，在磁头620位于发送线圈周围的情况下，顺利地执行了磁头620和发送线圈之间的磁耦合。一个原因是由于通过发送线圈形成的磁场在发送线圈周围具有闭环形状，磁场与磁头620磁耦合。
如图所示，在磁头630位于发送线圈610的中央时，磁头630与磁力线垂直。因此，磁头630与发送线圈之间的磁耦合相对弱，或者在磁头630与发送线圈之间不存在磁耦合。
作为结果，在发送线圈仅包括一个线圈的情况下，磁耦合力可根据磁头(即，接收线圈)的位置而减小。
具体地说，由于仅包括一个线圈的发送线圈位于移动终端的中部，因此磁卡阅读器的磁头会经常位于发送线圈的中央位置。因此，磁头与发送线圈之间的磁耦合减小，并且很大的不便在于：为了顺利地执行通信，应该通过改变移动终端的位置来调节在磁头与发送线圈之间的磁耦合。
图7是示出在图6中示出的发送线圈中的通信残缺区域(即，根据到线圈的中部的距离的空区域(通过偏离的折线指示))的曲线图。所述曲线图示出了根据发送线圈和磁头之间的距离Z的耦合系数K。
与从K1至-K1的耦合系数的范围对应的区域(通过偏离的折线指示)为正常的磁耦合实际被阻止并且接近零的空区域，如图7所示，可见随着发送线圈和磁头之间的距离增大，空区域也增大。
原因是由于发送线圈仅包括一个线圈，因此，如上所述，形成在线圈的中央的磁力线在与磁头垂直的方向上产生。也就是说，在磁头位于发送线圈的中央之上的情况下，如图所示，由于存在难以形成磁耦合的空区域，因此无线通信的可靠性显著地降低。
下文中，将公开即使在上述情况下也能够有效地执行无线通信的根据各种实施例的用于无线通信的线圈。
图8是示出根据实施例的用于无线通信的线圈的透视图。
参照图8，用于无线通信的线圈800包括第一线圈810和与所述第一线圈分开的第二线圈820。金属板可介于第一线圈810和第二线圈820之间。
驱动第一线圈810和第二线圈820，以形成磁场。如图所示，虚线示出了表示形成在两个线圈之间的磁场的多个磁力线的至少一部分。也就是说，虚线示出了形成在两个线圈之间的磁场。
形成在两个线圈之间的磁场具有穿过第一线圈810的至少一些区域和第二线圈820的至少一些区域的闭环形状。在示出的示例中，磁场被示出为穿过第一线圈810的中央和第二线圈820的中央的闭环。因此，在两个线圈之间，由于穿过两个线圈的闭环的磁力线存在于通过两个线圈形成的磁场中，因此即使在接收线圈实质上位于两个线圈之间的任何位置的情况下，接收线圈也顺利地磁耦合到磁场。
图9示出了图8中示出的用于无线通信的线圈的截面。
参照图9，磁场通过第一线圈810和第二线圈820形成，形成的磁场的一部分通过图9中示出的磁力线表示。
因此，通过在由第一线圈810形成的磁场与由第二线圈820形成的磁场之间的相互作用来形成磁场。例如，由第一线圈810形成的磁场和由第二线圈820形成的磁场在与两个线圈平行的方向(即，在示出的示例中从第一线圈指向第二线圈的第一方向)上彼此增强，因此，形成了穿过这两个线圈的延伸类型的磁场(诸如示出的磁力线)。根据实施例，由第一线圈810形成的磁场和由第二线圈820形成的磁场在从第二线圈指向第一线圈的第二方向上彼此增强，从而形成上述磁场。
例如，当第一线圈810和第二线圈820在第一平面上时，由第一线圈810产生的第一磁场和由第二线圈820产生的第二磁场在平行于第一平面的第二平面上的至少一个点DT1处彼此相互增强。这意味着由于两个磁力线在至少一个点DT1处具有相似的方向性，因此磁场在水平方向上彼此增强。
磁场穿过这两个线圈。在示出的示例中，磁场沿第一垂直方向(即，向上的方向)穿过第一线圈810的中央，并且沿与第一垂直方向相反的第二垂直方向(即，向下的方向)穿过第二线圈820的中央。
也就是说，参照示出的示例，耦合到这两个线圈的磁力线向上穿过第一线圈810，沿从第一线圈810到第二线圈820的方向运动，向下穿过第二线圈820，并且可沿从第二线圈820到第一线圈810的方向再次运动。
由于由第一线圈810形成的磁场和由第二线圈820形成的磁场在两个线圈的水平方向上彼此增强，因此由这两个线圈形成的磁场形成为穿过这两个线圈的闭环形状。
根据实施例，金属板840设置在两个线圈之间。
作为示例，金属板840在与第一线圈810和/或第二线圈820相同或平行的平面上设置在第一线圈810和第二线圈820之间，如在示出的示例中所示。根据实施例的金属板840与第一线圈810和第二线圈820分开。
可选地，与示出的示例不同的是，金属板840可被设置为与第一线圈810的至少一些区域和/或第二线圈820的至少一些区域重叠。例如，金属板840可在与第一线圈810和/或第二线圈820大体上相同或平行的平面上与第一线圈810的至少一些区域和/或第二线圈820的至少一些区域重叠。
因此，即使在金属板存在于两个线圈之间的情况下，磁场也形成为穿过这两个线圈，而不受特别地影响。根据一个或更多个实施例的上述金属板是便携式终端的壳体的一部分。也就是说，即使金属壳体存在于两个线圈之间，金属壳体也可由于在边缘、孔、通路、缝隙或导管附近的线圈的布局而被构造为大体上对磁场没有负面影响。
图10是示出用于无线通信的线圈的另一示例的截面图。
参照图10，金属板940存在于第一线圈910和第二线圈920之上。金属板940与第一线圈910的至少一些区域和第二线圈920的至少一些区域重叠。
同样在这种情况下，如所示出的，可看出磁场形成为穿过第一线圈910的至少一些区域和第二线圈920的至少一些区域的闭环形状。
因此，即使金属板940与两个线圈910和920的至少一些区域重叠，也形成穿过两个线圈的具有宽的形状的磁场。
因此，由于根据实施例的用于无线通信的线圈包括彼此分开的多个线圈，因此了形成能够覆盖如上所述的两个线圈的广阔的磁场。因此，即使在磁卡阅读器的磁头830和/或930实质上位于与发送线圈910和920靠近的任何位置(例如，用于无线通信的共同形成的线圈的中央)的情况下，也可顺利地执行磁头830和930与发送线圈之间的磁耦合。
图11中示出的曲线图示出了在一个线圈被用作发送线圈的示例中以及在共同形成的线圈被用作发送线圈的示例中的磁头的耦合系数。
如图11所示，在常规的示例中(即，在仅有一个线圈被用作发送线圈的情况下)，由于随着磁头变得与线圈的中央靠近，耦合系数变得接近0，因此会难以执行磁头和发送线圈之间的磁耦合。
然而，可看出由于根据实施例的用于无线通信的线圈利用一系列线圈，以共同形成磁通信场，因此磁头即使在与布置的线圈的中点相对应的位置也具有高耦合系数，以可靠地磁耦合到共同形成的线圈。
在上文中，已经参照图8至图11描述了根据实施例的用于无线通信的线圈。下文中，将参照图12至图22H来描述根据实施例的用于无线通信的复合线圈的各种示例。
图12是示出根据实施例的用于无线通信的线圈的示例的示图。图12示出了两个线圈彼此串联连接并且以大体上平行于并且大体上跨越移动装置的主体的纵向布局布置的示例。
参照图12，用于无线通信的线圈1200包括第一线圈1210和与第一线圈1210串联连接的第二线圈1220。这里，第一线圈1210的绕组方向和第二线圈1220的绕组方向彼此相反。例如，第一线圈1210沿顺时针方向缠绕，第二线圈1220沿逆时针方向缠绕。
也就是说，对第一线圈1210来说，由于电流I沿逆时针方向旋转，因此向上穿过第一线圈1210的中央的磁场形成在第一线圈1210的中央。相比之下，对第二线圈1220来说，由于电流I沿顺时针方向旋转，因此向下穿过第二线圈1220的中央的磁场形成在第二线圈1220的中央。
作为结果，可看出穿过第一线圈1210的中央的磁场的方向和穿过第二线圈1220的中央的磁场的方向彼此相反。反向缠绕的两个线圈使两个对应的磁场叠加，以通过两个线圈的中央。
相比之下，在穿过两个线圈的中央的磁场的方向彼此相同的情况下，不具有协同、增强效应。由于这样的构造会导致无法使叠加的磁场通过两个线圈的中央，相反，根据实施例的彼此串联连接的两个线圈的绕组方向形成为彼此相反，因此，使由两个线圈产生的磁场叠加，以通过两个线圈的中央，以彼此共同地增强。
在示出的示例中，第一线圈1210和第二线圈1220彼此串联连接，但这仅是示出性的。因此，第一线圈1210和第二线圈1220还可彼此并联连接。然而，即使在第一线圈1210和第二线圈1220彼此并联连接的情况下，由第一线圈1210产生的磁场的方向和由第二线圈1220产生的磁场的方向应该彼此相反。作为结果，两个磁场在水平方向彼此增强。
图13是示出根据实施例的用于无线通信的线圈的另一示例的示图。图13中示出的用于无线通信的线圈1300涉及一个或更多个磁性片被添加到图12中示出的用于无线通信的线圈1200的实施例。
参照图13，用于无线通信的复合线圈1300包括彼此串联连接的第一线圈1310和第二线圈1320。上面在图11中描述了第一线圈1310的绕组方向和第二线圈1320的绕组方向彼此不同的事实。
第一磁性片1330附着到第一线圈1310的一个表面上，第二磁性片1340附着到第二线圈1320的一个表面上。
磁场的大小可增大，和/或耦合系数通过磁性片1330和1340增大。磁性片1330和1340可由具有磁导率的材料形成。例如，磁性片1330和1340可由诸如纳米晶体材料、铁氧体材料或非晶体材料的材料形成。
图14是示出根据实施例的用于无线通信的线圈的另一示例的示图。图14中示出的用于无线通信的线圈1400涉及金属板被添加到图13中示出的用于无线通信的线圈1300的实施例。
参照图14，用于无线通信的线圈1400包括彼此串联连接的第一线圈1410和第二线圈1420。上面在图11中描述了第一线圈1410的绕组方向和第二线圈1420的绕组方向彼此不同的事实。
根据实施例，第一磁性片1430附着到第一线圈1410的一个表面上，第二磁性片1440附着到第二线圈1420的一个表面上。
导电材料(例如，金属板1450)设置在第一线圈1410和第二线圈1420之间。
金属板1450设置在与第一线圈1410或第二线圈1420大体上相同或大体上平行的平面上，并且设置在第一线圈1410和第二线圈1420之间。金属板1450使由两个线圈产生的磁场分别沿水平方向彼此容易地增强。
金属板1450呈多边形形状，所述多边形形状具有分别在第一方向和第二方向上的第一长度和第二长度。示出的示例示出了金属板1450具有矩形形状的示例。这里，第一长度是从第一线圈指向第二线圈的第一方向的长度，第二长度是与第一方向垂直的第二方向的长度。第一长度比第二长度长。
也就是说，如在示出的示例中，当两个线圈位于金属板1450的右边和左边时，金属板1450的水平长度比其竖直长度长。原因是在这样的构造中，分别由两个线圈产生的磁场更容易在水平方向上彼此增强，使得金属板1450更广地覆盖两个线圈的中部。因此，金属板1450具有在与两个线圈之间的距离相对应的第一方向上的长度长。长度可被大体上定义为移动装置的长度(诸如智能电话、智能手表或者其他可穿戴装置或便携式终端)。
虽然金属板1450在示出的示例中被示出为与两个线圈接触的矩形形状，但这仅是示出性的。因此，根据其他构造的金属板1450被实现为位于两个线圈之间的更小的多边形。
根据一些构造的金属板1450与第一磁性片1430和第二磁性片1440不重叠，从而显著减小相互影响。
图15是示出根据实施例的用于无线通信的另一线圈的示图。
图15中示出的用于无线通信的复合线圈1500涉及来自图14中示出的用于无线通信的复合线圈1400的示例的多个磁性片1430和1440被磁性片1530取代的示例。
根据实施例，另一线圈可设置在第一线圈1510和第二线圈1520之间。例如，用于无线充电的线圈或者用于无线通信的线圈(诸如近场通信(NFC)线圈)可设置在第一线圈1510和第二线圈1520之间。因此，在设置有各种线圈的情况下，一个磁性片1530可覆盖所示出的各种线圈，而不是包括针对每个线圈的单独的磁性片。导电材料(例如，金属板1540)设置在第一线圈1510和第二线圈1520之间。
上文中，在参照图8至图15来提供描述的示例中，示出了以四边形缠绕的线圈。然而，这些示例仅是示出性的，线圈可按照各种形状缠绕。下文中，将参照图16至图19来描述各种线圈形状。
图16是示出根据实施例的包括以“П”形状缠绕的用于无线通信的复合线圈1600的示图，图17示出了根据实施例的以非对称的形状缠绕的用于无线通信的复合线圈1700的示图。图18示出了根据实施例的包括以
Figure BDA0001805786400000171
形状缠绕的用于无线通信的复合线圈1800。
通过将两个侧表面的以“П”形状缠绕的移位(displaced)线圈彼此串联连接来构造图16中示出的用于无线通信的复合线圈1600。然而，根据如上所述的实施例，两个线圈还可被构造为彼此并联。
在图17中示出的示例中，可看出复合线圈1700的第一线圈1710和第二线圈1720具有不对称的形状。此外，根据一个或更多个实施例，第一线圈1710和第二线圈1720还可不对称地缠绕。由于第一线圈1710和第二线圈1720的形状根据应用了用于无线通信的线圈1700的终端的形状来确定，因此可不同地确定第一线圈1710和第二线圈1720的形状。此外，其他应用的线圈(例如，用于无线充电的线圈等)也可设置在第一线圈1710和第二线圈1720之间，第一线圈1710和第二线圈1720的形状根据其他应用的线圈的形状来不同地确定。
根据实施例，通过将按照两个侧表面的
Figure BDA0001805786400000172
形状缠绕的线圈彼此串联连接来构造图18中示出的用于无线通信的复合线圈1800。然而，根据其他实施例，如上所述，两个线圈被构造为彼此并联连接。
如图16至图18所示，线圈形成为各种形状。此外，在线圈被缠绕为
Figure BDA0001805786400000173
形状、“П”形状或不对称的形状的情况下，通过对应的线圈产生的磁场分布更广阔。因此，即使是诸如磁头的接收线圈的方向实质上朝向任何方向的情况，也可顺利地执行磁耦合。
图19示出了根据实施例的包括三个或更多个线圈的用于无线通信的复合线圈1900。
在示出的示例中，根据上面的实施例的第一线圈1910和第二线圈1920彼此串联或并联连接。在第一线圈1910中流动的电流方向被确定为与在第二线圈1920中的流动的电流方向相反。作为结果，产生了通过第一线圈1910和第二线圈1920这二者的一个或更多个磁力线。
此外，根据实施例，第三线圈1930和第四线圈1940彼此串联或并联连接。例如，在第三线圈1930中流动的电流方向被确定为与在第四线圈1940中流动的电流方向相反。作为结果，通过第三线圈1930和第四线圈1940这二者的一个或更多个磁力线被产生为相互增强。
同时，通过第一线圈1910至第四线圈1940共同地将磁场形成为宽广地分布在平面上，所述平面大体上平行于线圈并且大体上在包括复合线圈的便携式终端、移动装置或可穿戴装置的全部表面区域上延伸。因此，用于无线通信的复合线圈1900包括三个或更多个线圈，并因此不同地调节被磁场覆盖的区域。
在上面描述的实施例中，已经描述了与多个线圈彼此串联连接的示例有关的用于无线通信的线圈。
根据一个或更多个实施例，通过将多个线圈彼此并联连接来构造用于无线通信的复合线圈。即使在多个线圈彼此并联连接的情况下，穿过一个线圈的中央并且向上运动的磁力线也从一个线圈中产生，并且穿过另一个线圈的中央并且向下运动的磁力线也从另一个线圈中产生，以提供相互增强的共同形成的磁场。
例如，在(彼此串联连接的)第一线圈和第二线圈以相同的方向(例如，顺时针方向)缠绕的情况下，第一线圈中的电流沿顺时针方向流动，第二线圈中的电流沿逆时针方向流动。
通过在两个线圈之间将绕组方向和/或电流的流动方向选择地设置为不同来从一个线圈产生穿过一个线圈的中央并且向上(例如，沿向页面的外部的Z方向(如图22A至22H所示))运动的磁场，并且从另一个线圈产生穿过另一个线圈的中央并且向下(例如，沿进入页面的Z方向)运动的磁场，因此，重叠的磁场分布更广以便于提供。
上文中，虽然已经描述了绕组类型线圈，但是用于无线通信的线圈还可被构造为各种不同类型的线圈。下文中，将参照图20和图21来描述包括螺线管线圈的用于无线通信的线圈。
图20是示出使用螺线管的用于无线通信的线圈的示例的示图。图20中示出的用于无线通信的线圈2000涉及使用水平式(horizontal type)螺线管的实施例。
参照图20，用于无线通信的复合线圈2000包括：第一螺线管，包括缠绕在第一磁性主体2030周围的第一线圈2010；第二螺线管，包括缠绕在第二磁性主体2040周围的第二线圈2020。
第一线圈2010是关于第一轴方向缠绕在第一磁性主体2030周围的螺线管线圈，第二线圈2020是关于第一轴方向缠绕在第二磁性主体2040周围的螺线管线圈。也就是说，第一线圈2010和第二线圈2020关于相同的中心轴同轴缠绕。
由于第一螺旋管和第二螺线管彼此串联连接并且电流沿相同的方向流动，因此磁场沿着示出的磁力线流动。也就是说，从第一螺线管指向第二螺线管的磁力线存在于第一螺线管和第二螺线管之间的空间中。从第一螺线管退出并且进入到第二螺线管的磁力线存在于第一螺线管和第二螺线管的外周空间中。虽然在示出的示例中仅磁场的一部分被示出为磁力线，但这仅是出于清楚和简洁地描述的目的。因此，磁场不受磁力线的限制。
类似地，由于在本实施例中磁场在两个螺线管的上面的空间或其下面的空间中形成为广泛地向外扩散，因此能够磁耦合到接收线圈的区域广泛地形成，如上面描述的实施例所示。
图21是示出使用一个或更多个螺线管的用于无线通信的线圈的另一示例的示图。如图21所示，用于无线通信的复合线圈2100涉及使用与图20的同轴布置相反的垂直式(vertical type)螺线管的实施例。
如图21所示，第一螺线管包括缠绕在第一磁性主体2130周围的第一线圈2110，第二螺线管包括缠绕在第二磁性主体2140周围的第二线圈2120。
第一线圈2110是关于第一轴方向缠绕在第一磁性主体2130周围的螺线管线圈，第二线圈2120是关于与第一轴方向大体上平行的第二轴方向缠绕在第二磁性主体2140周围的螺线管线圈。也就是说，第一线圈2010的中央轴和第二线圈2020的中央轴被确定为彼此平行。
因此，即使在使用垂直式螺线管的情况下，为了广泛地形成磁场，在第一线圈2110中流动的电流的方向和在第二线圈2120中流动的电流的方向彼此相反或者绕组的方向彼此相反。
图22A至22H是示出螺线管线圈的各种布局的参考示图。
根据一个或更多个实施例的图21中示出的垂直式螺线管以及图20中示出的水平式螺线管应用于图22A至图22H。
如图22A至图22H所示，螺线管根据实施例而被设置为各种布局，并且可在至少一些区域中被设置为彼此对称，从而形成更广地延伸的磁场。
在使用螺线管线圈的情况下，由于螺线管线圈能够根据需要而被小型化，因此根据实施例的用于无线通信的线圈还可容易地应用到小应用(诸如智能手表、智能眼镜、智能戒指、钥匙圈、交易令牌或其他可穿戴装置)。
如上所述，根据实施例的用于无线通信的复合线圈可包括各种变型的示例。此外，虽然附图中未示出，但是在描述的范围内还包括通过使用线圈形成包括沿与多个线圈平行的方向的延伸的磁力线的磁场的各种线圈的组合。
下文中，将参照图23至图28来描述应用了上面描述的用于无线通信的线圈的移动终端的各种实施例。
图23是示出根据实施例的移动终端的示例的示图。
参照图23，移动终端包括壳体2300和用于无线通信的线圈2340和2350。
除了这些线圈之外，移动终端还包括各种组件，诸如通信模块、显示装置、扬声器、麦克风和诸如触摸屏的接口装置。壳体2300包括金属部分2310和非金属部分2320和2330。例如，非金属部分2320和2330形成在金属部分2310的两端。
金属部分2310和非金属部分2320和2330还可通过注射成型工艺作为一个整体来制造，或者还可单独地制造然后组装。
用于无线通信的线圈包括第一线圈2340和第二线圈2350。
第一线圈2340和第二线圈2350在壳体2300的长度方向上彼此分开，并且附着到壳体。可从上面参照图8至图22H描述的内容理解用于无线通信的线圈2340和2350。
根据实施例，第一线圈2340的至少一些区域和第二线圈2350的至少一些区域与非金属部分2320和2330重叠，但至少一些部分不重叠。在第一线圈2340和第二线圈2350的整个区域被金属部分覆盖的情况下，第一线圈2340和第二线圈2350受金属部分影响，并且磁场不充分形成。因此，当第一线圈2340的至少一些区域和第二线圈2350的至少一些区域与非金属部分2320和2330重叠时，由于对应的非金属部分限定了磁场所通过的通道，因此磁场形成为足够宽。在示出的示例中，第一线圈2340和第二线圈2350的整个区域与非金属部分对准。
在示出的示例中，示出了壳体2300的后表面。根据一个或更多个实施例，壳体2300的后表面的至少一部分是可拆卸的，或者与壳体3200的前表面一体地形成。
金属部分2310由金属材料形成，并且非金属部分2320和2330由非金属材料形成。
移动终端还包括用于无线通信的天线2360和2370。
用于无线通信的线圈2340和2350以及用于无线通信的天线2360和2370与非金属部分2320和2330重叠，以更顺利地执行通信。
图24是示出移动终端的另一示例的示图。
参照图24，移动终端包括壳体2400以及用于无线通信的线圈2440和2450。根据一个或更多个实施例，移动终端还包括用于无线通信的天线2460和2470。
如图所示，第一线圈2440和第二线圈2450与金属部分2410以及非金属部分2420和2430重叠。
也就是说，第一线圈2440的至少一些区域和第二线圈2450的至少一些区域与非金属部分2420和2430重叠，并且第一线圈2440的剩余的区域和第二线圈2450的剩余的区域与金属部分2410重叠。
也就是说，如上面参照图10所描述的，即使用于无线通信的线圈2440和2450的一些区域与金属部分2410重叠，具有闭环形状的磁力线也在第一线圈2440的至少一些区域和第二线圈2450的至少一些区域中流动。
因此，由于金属部分2410的长度在本示例中形成为更长，因此确保了自由度。
图25是示出根据实施例的移动终端的另一示例的示图。
参照图25，移动终端包括壳体2500和用于无线通信的线圈2540和2550。根据一个或更多个实施例，移动终端还包括用于无线通信的天线2560和2570。
壳体2500包括金属部分2510中的一个或更多个缝隙2511和2512。
也就是说，金属部分2510包括形成在与第一线圈2540和第二线圈2550重叠的区域中的一个或更多个缝隙2511和2512。
缝隙2511和2512与第一线圈2540的至少一些区域或第二线圈2550的至少一些区域重叠。非金属部分2520和2530的部分形成为缝隙的形状。
因此，缝隙2511和2512用作由第一线圈2540和第二线圈2550形成的磁场所通过的通道或管道。作为结果，即使金属部分2510被构造为与第一线圈2540的大部分和第二线圈2550的大部分重叠，磁场也通过缝隙2511和2512形成。
图26是示出移动终端的另一示例的示图，该另一示例示出了包括通孔的金属部分的示例。
参照图26，壳体2600包括金属部分2610以及一个或更多个通孔2620和2630。
根据实施例的通孔2620和2630是在金属部分2610中限定的空的空间，非金属部分2640和2650设置在对应的空间中。也就是说，非金属部分2640和2650的形状与一个或更多个通孔2620和2630的形状相对应。
第一线圈2660的至少一些区域和第二线圈2670的至少一些区域分别与通孔2620和2630中的至少一部分重叠。因此，通孔2620和2630用作由第一线圈2660和第二线圈2670形成的磁场流动所通过的通道。
图27是示出根据实施例的移动终端的另一示例，该另一示例示出了包括缝隙的金属部分的示例。
参照图27，壳体2700包括金属部分2710以及通过金属部分2710限定的一个或更多个缝隙2720和2730。
根据一个或更多个实施例的缝隙2720和2730的内部是空的空间，非金属部分2740和2750设置在对应的空间中。也就是说，非金属部分2740和2750的形状分别与一个或更多个缝隙2720和2730的形状对应。
第一线圈2760的至少一些区域和第二线圈2770的至少一些区域分别与缝隙2720和2730中的至少一部分重叠。因此，缝隙2720和2730用作由第一线圈2760和第二线圈2770形成的磁场流动所通过的通道。
图28是示出根据实施例的移动终端的另一示例，该另一示例示出了包括多个金属板的金属部分的示例。
参照图28，在示出的示例中，壳体2800包括多个金属板，例如，第一金属板2810、第二金属板2820和第三金属板2830。第一金属板2810、第二金属板2820和第三金属板2830彼此分开。
非金属部分包括一个或更多个非金属板2840和2850。非金属板2840和2850设置在彼此分开的多个金属板2810、2820和2830之间。
第一线圈2860的至少一些区域和第二线圈2870的至少一些区域与非金属板2840和2850中的至少一部分重叠。因此，非金属板2840和2850用作由第一线圈2860和第二线圈2870形成的磁场流动所通过的通道。
如上所述，除了非金属部分之外，壳体还包括金属部分，即使在金属部分存在的情况下，用于无线通信的线圈中的一部分与非金属部分重叠，因此，也有效地形成磁场。作为结果，尽管壳体由金属形成，但提供了稳定的性能。
根据实施例，移动终端可使用第一磁场将发送信号发送到接收线圈，移动终端可包括第一线圈、与第一线圈分开的第二线圈以及包括形成在第一线圈和第二线圈之间的金属板的壳体。第一线圈和第二线圈可形成第一磁场。
表示第一磁场的磁力线具有穿过第一线圈的第一区域和第二线圈的第一区域的闭环形状。
复合线圈可包括形成在金属板的一个表面上以形成与第一磁场不同的第二磁场的第三线圈，并且复合线圈可通过第二磁场无线地接收电力或信号。第三线圈可以是用于无线充电的线圈和近场通信(NFC)线圈中的任何一个。
复合线圈还可包括覆盖第一线圈至第三线圈的磁性片。
金属板可包括缝隙或通孔，缝隙或通孔与第一线圈的区域或第二线圈的区域重叠。
第一线圈可沿顺时针方向缠绕，第二线圈可沿逆时针方向缠绕，第一线圈和第二线圈可被构造为在第一线圈和第二线圈中具有沿顺时针方向流动的电流。
第一线圈和第二线圈可沿顺时针方向缠绕，第一线圈可被构造为具有沿顺时针方向流动的电流，第二线圈可被构造为具有沿逆时针方向流动的电流。
仅作为非详尽示例，如在此描述的移动终端或装置可以是诸如蜂窝电话、智能电话的移动装置、可穿戴智能装置(诸如戒指、手表、眼镜、手链、脚链、腰带、项链、耳环、头带、头盔或嵌在服装中的装置)、便携式个人电脑(PC)(诸如膝上型电脑、笔记本电脑、小型笔记本电脑、上网本或超移动PC(UMPC))、平板PC(平板电脑)、平板手机、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、手持式电子书、全球定位系统(GPS)导航装置或传感器，或诸如台式PC、高清电视(HDTV)、DVD播放器、蓝光播放器、机顶盒或家电的固定装置，或者被构造为执行无线或网络通信的其他移动或固定的装置。在一个示例中，可穿戴装置是被构造为直接固定在用户的身体上的装置，诸如眼镜或手镯。在另一示例中，可穿戴装置是使用附着的装置安装在用户的身体上的任何装置，诸如使用臂环附着到用户的胳膊或者使用系索悬挂在用户的脖子周围的智能电话或平板电脑。
图29是示出应用了根据实施例的线圈模块的移动终端的示例的透视图。在图29中示出的示例中，移动终端可执行无线充电。
参照图29，移动终端100可包括线圈模块3110，线圈模块3110可包括用于无线充电的线圈111和用于无线通信的线圈112。
用于无线充电的线圈111可以是缠绕多次的线圈，并且可磁耦合到无线电力发送器200以无线地接收电力。虽然未示出，但是用于无线充电的线圈111可连接到电容器以在接收侧构造谐振电路，并且可磁耦合到无线电力发送器200的发送侧上的谐振电路。
根据实施例，复合线圈可通过第一磁场无线地发送信号并且通过第二磁场无线地接收电力或信号，复合线圈可包括第一线圈、与第一线圈分开的第二线圈以及形成在第一线圈和第二线圈之间的第三线圈。第一线圈和第二线圈可形成第一磁场，第三线圈可形成与第一磁场不同的第二磁场。
第一磁场的磁力线可具有穿过第一线圈的区域和第二线圈的区域的闭环形状。第一线圈可形成第三磁场，第二线圈可形成第四磁场，第一磁场可通过第三磁场和第四磁场相互作用形成。
复合线圈还可包括覆盖第一线圈至第三线圈的磁性片。第三线圈可以是用于无线充电的线圈和近场通信(NFC)线圈中的任何一种。
第一线圈可沿顺时针方向缠绕，第二线圈可沿逆时针方向缠绕，第一线圈和第二线圈可被构造为具有沿顺时针方向在第一线圈中流动的电流和在第二线圈中流动的电流。
第一线圈和第二线圈可沿顺时针方向缠绕，第一线圈可被构造为具有沿顺时针方向流动的电流，第二线圈可被构造为具有沿逆时针方向流动的电流。
第一线圈可以是在第一轴方向上缠绕在第一磁性主体周围的螺线管线圈，第二线圈可以是在与第一轴方向相同或大体上平行的第二轴方向上缠绕在第二磁性主体周围的螺线管线圈。
图30是示出应用了根据实施例的线圈模块的移动终端的示例的透视图。在图30中示出的示例中，移动终端可执行无线通信。
参照图30，移动终端100可包括线圈模块3110，线圈模块3110可包括用于无线充电的线圈111和用于无线通信的线圈112。
用于无线通信的线圈112可与无线通信装置执行无线通信。图30示出了用于无线通信的线圈112与磁卡阅读器10执行无线通信的示例。
通常，由于磁卡阅读器用于读取磁卡的磁条以识别数据，因此磁卡阅读器不用于通信。然而，根据实施例的用于无线通信的线圈112可通过将与磁卡的磁条相似的磁性特性提供到磁卡阅读器10来将预订的数据(例如，卡号等)无线地提供到磁卡阅读器10。
根据实施例，用于无线通信的线圈112可包括多个线圈，这样的多个线圈可形成单个磁场。换句话说，用于无线通信的线圈112中包括的多个线圈可形成分布广阔的磁场。作为结果，即使多个线圈与磁卡阅读器10之间的位置和角度改变，多个线圈也可提供稳定的无线通信。
下文中，将参照图31至图37来描述线圈模块和使用该线圈模块的移动终端的各种实施例。
图31是示出根据实施例的移动终端的框图。
参照图31，移动终端3100可包括线圈模块3110、无线通信单元3120和无线充电单元3130。
线圈模块3110可包括用于无线通信的线圈和用于无线充电的线圈。
用于无线通信的线圈可缠绕在第一轴周围，用于无线充电的线圈可缠绕在被设置为与第一轴垂直的第二轴周围。线圈模块3110可包括基板110，用于无线通信的线圈和用于无线充电的线圈可形成在基板上。
根据一个或更多个实施例，线圈模块3110还可包括至少一个电容器。例如，线圈模块3110还可包括与用于无线通信的线圈串联连接的谐振电容器，用于无线充电的线圈和谐振电容器用作谐振电路，并且可磁耦合到无线电力发送器的谐振电路。
无线通信单元3120可通过用于无线通信的线圈与第一装置执行无线通信。
根据实施例，无线通信单元3120可磁耦合到磁卡阅读器10(图30)，以将预定的数据提供到磁卡阅读器。下面将参照图31来描述本实施例。
无线充电单元3130可通过用于无线充电的线圈从无线电力发送器无线地接收电力。
无线充电单元3130可包括整流电路3131、转换电路3132和控制器3133。整流电路3131可对通过线圈模块3110接收的交流电进行整流。转换电路3132可接收整流电路3131的输出，并且可将接收的输出转换为移动终端中所需的预定的电平的直流电压。转换电路3132可根据控制器3133的控制来改变输出。
下文中，将参照图32至图37来描述线圈模块3110的各种实施例。
图32是示出根据实施例的线圈模块的示例的透视图。
参照图32，线圈模块3110可包括用于无线充电的线圈3211和用于无线通信的线圈3221。
在示例中，虽然示出了用于无线充电的线圈3211形成在第一基板3210上并且用于无线通信的线圈3221形成在第二基板3220上的情况，但是第一基板3210和第二基板3220可以是相同的基板的不同的区域。
用于无线充电的线圈3211可在第一基板3210的一个表面上缠绕在第一轴(即，在与示出的示例中的第一基板3210垂直的方向上设置的第一轴)周围。
因此，如图所示，第一磁场可形成为沿与第一基板3210垂直的方向穿过用于无线充电的线圈3211。第一磁场可通过无线电力发送器形成。也就是说，用于无线充电的线圈3211可磁耦合到无线电力发送器。因此，用于无线充电的线圈3211可从无线电力发送器接收电力。
用于无线通信的线圈3221可形成在第二基板3220上，并且可缠绕在与第一轴垂直设置的第二轴(即，在示出的示例中与第二基板3220平行的第二轴)周围。
因此，如图所示，用于无线通信的线圈3221可形成第二磁场，第二磁场的至少一部分沿与第二基板3220平行的方向从第二基板3220的一端退出并且进入到第二基板3220的另一端。
用于无线通信的线圈3221可借助于上述第二磁场来与外部装置(例如，磁卡阅读器10(图30))执行无线通信。
如上所述，由于用于无线充电的线圈3211在与基板3210垂直的方向上形成磁场，因此用于无线充电的线圈3211可与在被设置为与基板平行的同时与基板分开的无线电力发送器的发送谐振器执行强磁耦合。
为了提供比磁耦合的强度更广阔的磁场的区域，用于无线通信的线圈3221可在水平方向上产生磁场，以使可在不同的位置执行无线通信。因此，例如，即使位于移动终端的不同的位置，磁卡阅读器10(图30)也能够很好地执行磁耦合。
图33是示出使用多层基板形成的线圈模块的示例的分解透视图，图34是沿着I-I线截取的在图33中示出的线圈模块的截面图。
参照图33，基板可以是包括多个层的柔性基板，并且可包括第一基板3301和第二基板3302。
用于无线通信的线圈3321和3322可形成在多层柔性基板的一个区域上，用于无线充电的线圈3311和3312可形成在多层柔性基板的另一区域上。
可在多层柔性基板的一个区域中包括第一磁性主体3323，用于无线通信的线圈3321和3322可以是缠绕在第一磁性主体3323的周围的螺线管线圈。
用于无线充电的线圈3311可形成在多层柔性基板的另一区域的一个表面上，第二磁性主体3313可形成在多层柔性基板的另一区域的另一表面上。在示出的示例中，虽然用于无线充电的线圈3311形成在基板的两个表面上，但是根据一个或更多个实施例的用于无线充电的线圈3311还可仅形成在多层柔性基板的另一区域的一个表面上。
用于无线充电的线圈可包括形成在第一基板3301的一个表面上的第一充电线圈图案3311。
根据一个或更多个实施例，按照示出的示例，用于无线充电的线圈还可包括：第一充电线圈图案3311，形成在第一基板3301的一个表面上；第二充电线圈图案3312，形成在第二基板3302的另一表面上。虽然未示出，但是第一充电线圈图案3311和第二充电线圈图案3312可通过过孔彼此电连接。
用于无线通信的线圈3321和3322可包括：第一通信线圈图案3321，形成在基板的一个表面上；第二通信线圈图案3322，形成在基板的另一表面上。
也就是说，用于无线通信的线圈3321和3322还可包括：第一通信线圈图案3321，形成在第一基板3301的一个表面上；第二通信线圈图案3322，形成在第二基板3302的另一表面上。
第一通信线圈图案3321和第二通信线圈图案3322可通过多个过孔彼此电连接。在示出的示例中，过孔可分别形成在第一通信线圈图案3321和第二通信线圈图案3322的两个表面上。因此，第一通信线圈图案3321、第二通信线圈图案3322和过孔可被实施为包括基板的一些区域的螺线管形式。
第一磁性主体3323可包括在通过第一通信线圈图案3321、第二通信线圈图案3322和过孔形成的螺线管。如图所示，第一磁性主体3323可设置在第一基板3301和第二基板3302之间。
另一方面，用于无线充电的线圈3311和3312可包括基板下面的第二磁性主体3313。
参照图34，由于基板3301和3302可形成为柔性基板，因此可在其上形成有用于无线通信的线圈3321和3322的基板的一个区域中的基板中包括第一磁性主体3323，使得用于无线通信的线圈3321和3322可形成为螺线管。
第二磁性主体3313按照用于无线充电的线圈3311和3312可仅形成在第二磁性主体3313的一侧上的这样的方式来形成为与基板3301和3302的另一表面相邻。
第一磁性主体3323和第二磁性主体3313可由不同的材料形成。
作为示例，第二磁性主体3313可由诸如铁氧体材料或纳米晶体材料的材料形成，使得无线充电效率的损耗在用于无线充电的第一频带(例如，100kHz)中很少发生。第一磁性主体3323可由诸如坡莫合金(permalloy)材料、高导磁合金(mu-metal)材料或纳米晶体材料的材料形成，从而可在用于无线通信的第二频带(2kHz)中改善信号的发送和接收。
图35是示出根据实施例的线圈模块的另一示例的透视图。
参照图35，线圈模块3110可包括用于无线充电的线圈3511和用于无线通信的线圈3521和3531。
虽然示出了用于无线充电的线圈3511形成在第一基板3510上、第一线圈3521形成在第二基板3520上以及第二线圈3531形成在第三基板3530上的情况，但是第一基板3510至第三基板3530可以是相同的基板的不同的区域。
用于无线充电的线圈3511可缠绕在第一基板3510中的第一轴(即，在示出的示例中在与第一基板3510垂直的方向上设置的第一轴)周围。因此，如图所示，用于无线充电的线圈3511可形成沿与第一基板3510垂直的方向穿过第一基板3510的第一磁场。
用于无线通信的线圈3521和3531可包括：第一线圈3521，形成在用于无线充电的线圈3511的一侧上；第二线圈3531，形成在用于无线充电的线圈3511的另一侧上。
第一线圈3521和第二线圈3531可缠绕在在与第一轴垂直设置的方向上设置的第二轴周围。也就是说，第一线圈3521和第二线圈3531可具有缠绕在与第二基板3520和第三基板3530平行的轴周围的螺线管线圈形式。
第一线圈3521和第二线圈3531可形成第二磁场，表示第二磁场的多个磁力线中的至少一部分可具有穿过第一线圈3521的至少一些区域和第二线圈3531的至少一些区域的闭环形状。
也就是说，第三磁场可通过沿着第一线圈3521流动的电流形成，第四磁场可通过沿着第二线圈3531流动的电流形成，第二磁场可通过第三磁场和第四磁场之间的相互作用形成。
如图所示，为了循环，上述第二磁场可以是穿过第二基板3520和第三基板3530的磁场。因此，可形成覆盖第二基板3520和第三基板3530并且沿水平方向延伸的磁场。作为结果，例如，由于磁卡阅读器10(图30)即使在延伸并伸长的第二磁场的任何区域中也能够很好地执行磁耦合，因此磁卡阅读器10能够在移动终端的不同的位置顺利地执行磁耦合。
图36是示出使用多层基板形成的线圈模块的另一示例的分解透视图，图37是沿着I'-I'截取的在图36中示出的线圈模块的截面图。
参照图36，基板可以是包括多个层的柔性基板，并且可包括第一基板3601和第二基板3602。
用于无线充电的线圈可包括形成在第一基板3601的一个表面上的第一充电线圈图案3631。
根据一个或更多个实施例，如在示出的示例中，用于无线充电的线圈还可包括：第一充电线圈图案3631，形成在第一基板3601的一个表面上；第二充电线圈图案3632，形成在第二基板3602的另一表面上。虽然未示出，但是第一充电线圈图案3631和第二充电线圈图案3632可通过过孔彼此电连接。
用于无线通信的线圈可包括：第一通信线圈3611和3612，形成在用于无线充电的线圈图案3631的一侧上；第二通信线圈图案3621和3622，形成在用于无线充电的线圈图案3631的另一侧上。
从上面的图35的描述可理解的是：第一通信线圈图案3611和3612以及第二通信线圈图案3621和3622可形成在与基板平行的方向上延伸的单个磁场。
第一通信线圈图案3611和3612可包括：第一通信线圈图案3611，形成在第一基板3601的一个表面上；第二通信线圈图案3612，形成在第二基板3602的另一表面上；多个过孔，将第一通信线圈图案3611和第二通信线圈图案3612彼此连接。
因此，包括过孔的第一通信线圈图案3611和3612可实施为包括基板的一些区域的螺线管形式，螺线管形式中还可包括第一磁性主体3613。
类似地，第二线圈可包括：第一通信线圈图案3621，形成在第一基板3601的一个表面上；第二通信线圈图案3622，形成在第二基板3602的另一表面上；多个过孔，将第一通信线圈图案3621和第二通信线圈图案3622彼此连接。第二线圈还可实施为包括基板的一些区域的螺线管形式，在螺线管形式中可包括第二磁性主体3623。
用于无线充电的线圈3631和3632可包括在基板下面的第三磁性主体3633。
参照图37，由于基板3601和3602可形成为柔性基板，因此其上形成有用于无线通信的线圈的第一通信线圈图案3611和3612的基板的区域中的基板中包括第一磁性主体3613，使得第一通信线圈图案3611和3612可形成为螺线管，其上形成有用于无线通信的线圈的第二通信线圈图案3621和3622的基板的另一区域中的基板中包括第二磁性主体3623，使得第二通信线圈图案3621和3622可形成为螺线管。
由于第三磁性主体3633形成为与第二基板3602的另一表面相邻，因此用于无线充电的线圈图案3631和3632可形成在第三磁性主体3633的仅一侧上。
如上所述，用于无线充电的线圈和用于无线通信的线圈可缠绕在不同的轴周围，以分别形成沿不同方向运动的磁场。
如上所述，根据一个或更多个实施例，可提供被构造为确保数据传输的可靠性(即使接收线圈的位置和角度改变并且即使移动终端可具有金属壳体)的用于无线通信的线圈以及使用该线圈的移动终端。
虽然本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是，在不脱离权利要求以及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对这些示例做出各种改变。在此描述的示例仅被视为描述意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述被视为适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术、和/或如果按照不同的方式来组合所描述的系统、结构、装置或电路、和/或由其他组件或其等同物来替换或增添所描述的系统、结构、装置或电路，则可实现合理的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且权利要求及其等同物的范围内的全部改变将被理解为被包括在本公开中。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，线圈模块可在在预定的空间中有效地安装各种类型的线圈的同时改善通信性能。
根据实施例，由于使用两个线圈形成一个广泛传播的磁场，因此可提高用于通信的磁耦合的程度。
虽然上面已经示出并描述了示例性实施例，但对本领域的技术人员将明显的是：在不脱离有权利要求限定的本发明的范围的情况下，可作出修改和变化。

Claims (10)

1.一种线圈模块，包括：
第一基板和第二基板；
用于无线通信的线圈，形成在所述第一基板的一个区域以及与所述第一基板的一个区域对应的所述第二基板的一个区域上，利用第一磁场与第一装置执行无线通信；
用于无线充电的线圈，形成在所述第一基板的另一区域以及与所述第一基板的另一区域对应的所述第二基板的另一区域上，从第二装置无线地接收电力；
第一磁性主体，设置在所述第一基板和所述第二基板之间；以及
第二磁性主体，设置在所述第二基板的另一表面上，
其中，用于无线通信的线圈缠绕在第一轴周围，
用于无线充电的线圈缠绕在与第一轴垂直设置的第二轴周围，
其中，所述用于无线充电的线圈包括：
第一充电线圈图案，形成在所述第一基板的另一区域的一个表面上；以及
第二充电线圈图案，形成在所述第二基板的另一区域的另一表面上，
其中，所述第二基板的另一区域设置在所述第一基板与所述第二磁性主体之间。
2.如权利要求1所述的线圈模块，其中，第一轴是与所述第一基板平行的方向，
第二轴是与所述第一基板垂直的方向。
3.如权利要求1所述的线圈模块，其中，所述用于无线通信的线圈是缠绕在第一磁性主体周围的螺线管线圈。
4.如权利要求1所述的线圈模块，其中，用于无线通信的线圈包括：
第一线圈，形成在用于无线充电的线圈的一侧上；
第二线圈，形成在用于无线充电的线圈的另一侧上，
第一线圈和第二线圈形成第一磁场，
第一磁场的磁力线具有穿过第一线圈的区域和第二线圈的区域的闭环形状。
5.如权利要求4所述的线圈模块，其中，第一线圈和第二线圈是沿彼此相同的方向缠绕的螺线管线圈，
在第一线圈中流动的电流的方向和在第二线圈中流动的电流的方向彼此相同。
6.如权利要求4所述的线圈模块，其中，第一线圈和第二线圈是沿彼此相反的方向缠绕的螺线管线圈，
在第一线圈中流动的电流的方向和在第二线圈中流动的电流的方向彼此相同。
7.如权利要求3所述的线圈模块，其中，用于无线通信的线圈包括：
第一通信线圈图案，形成在所述第一基板的一个区域的一个表面上；
第二通信线圈图案，形成在所述第二基板的一个区域的另一表面上；
多个过孔，连接到第一通信线圈图案和第二通信线圈图案，
其中，所述第一磁性主体设置在通过第一通信线圈图案、第二通信线圈图案以及多个过孔形成的内部区域中。
8.一种移动终端，所述移动终端使用线圈模块无线地接收电力或者无线地发送或接收通信数据，所述移动终端包括：
线圈模块，包括第一基板和第二基板、形成在所述第一基板和所述第二基板上的用于无线通信的线圈和用于无线充电的线圈、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的第一磁性主体、以及设置在所述第二基板的另一表面上的第二磁性主体；
无线通信单元，通过用于无线通信的线圈与第一装置执行无线通信；
无线充电单元，通过用于无线充电的线圈来从第二装置无线地接收电力，
其中，所述用于无线通信的线圈，形成在所述第一基板的一个区域以及与所述第一基板的一个区域对应的所述第二基板的一个区域上，
所述用于无线充电的线圈，形成在所述第一基板的另一区域以及与所述第一基板的另一区域对应的所述第二基板的另一区域上，
其中，用于无线通信的线圈缠绕在第一轴周围，用于无线充电的线圈缠绕在与第一轴垂直设置的第二轴周围，
其中，所述用于无线充电的线圈包括：
第一充电线圈图案，形成在所述第一基板的另一区域的一个表面上；以及
第二充电线圈图案，形成在所述第二基板的另一区域的另一表面上，
其中，所述第二基板的另一区域设置在所述第一基板与所述第二磁性主体之间。
9.如权利要求8所述的移动终端，其中，用于无线通信的线圈包括：
第一通信线圈，形成在用于无线充电的线圈的一侧上；
第二通信线圈，形成在用于无线充电的线圈的另一侧上；
第一通信线圈和第二通信线圈形成第一磁场，
第一磁场的磁力线具有穿过第一通信线圈的区域和第二通信线圈的区域的闭环形状。
10.如权利要求8所述的移动终端，其中，用于无线通信的线圈包括：
第一通信线圈图案，形成在所述第一基板的一个区域的一个表面上；
第二通信线圈图案，形成在所述第二基板的一个区域的另一表面上；
多个过孔，连接到第一通信线圈图案和第二通信线圈图案，
其中，所述第一磁性主体设置在通过第一通信线圈图案、第二通信线圈图案以及多个过孔形成的内部区域中。
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