CN111200319A

CN111200319A - 电子设备

Info

Publication number: CN111200319A
Application number: CN202010048158.1A
Authority: CN
Inventors: 杨勇华
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2020-05-26

Abstract

本发明公开了一种电子设备，包括：充电线路接入点；充电线路接出点；低通滤波器；以及至少两个通信天线模块，其中，在所述充电线路接入点和所述充电线路接出点之间，串联所述至少两个通信天线模块和所述低通滤波器，其中，所述充电线路接入点和所述充电线路接出点用于向电池供电。本发明实施例充分利用电子设备原有的通信天线，提高了无线充电效率。

Description

电子设备

技术领域

本发明实施例涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

现在，越来越多的电子设备开始使用无线充电技术。例如，许多智能手机开始配备无线充电电路，以便为其电池充电。

图1示意性地说明了无线充电技术的原理。如图1所示，无线充电器10包括电源11、第一转换装置12和发射天线13。转换装置12接收来自电源11的电力并将电力转换为电磁波。接着，将所转换的电磁波通过发射天线13被发射出去。手机等电子设备可以包括无线充电电路20。无线充电电路20包括接收天线23、第二转换装置22和电池21。接收天线23也可以称为充电线圈，它接收由发射天线13发射的电磁波。第二转换装置22将所接收的电磁波转换为充电电流，从而为电池21充电。

在目前的电子设备中，可以设置多个天线，以满足不同的通信需求。这些天线分别占用一定的设备空间。因此，可供设置充电线圈的空间较小。现存在将近距离无线通讯(Near Field Communication，NFC)天线用作充电线圈的技术，但NFC天线能提供的无线供电效率低，对电子设备充电效果差。

发明内容

本发明实施例提供一种能够进行无线充电的电子设备，以解决电子设备中使用NFC天线进行无线充电效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

第一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：充电线路接入点；充电线路接出点；低通滤波器；以及至少两个通信天线模块，其中，在所述充电线路接入点和所述充电线路接出点之间，串联所述至少两个通信天线模块和所述低通滤波器，其中，所述充电线路接入点和所述充电线路接出点用于向电池供电。

在本发明实施例中，在电子设备的无线充电线路中串联了至少两个通信天线模块，从而有效地利用电子设备中的天线资源，提高了无线充电的效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1示意性地说明了无线充电技术的原理。

图2是本发明实施例中电子设备中的无线充电电路的示意图。

图3是本发明实施例中电子设备中的无线充电电路的示意性例子。

图4示意性示出了电子设备中的无线充电电路的示意性布置。

图5是本发明实施例中电子设备的示意性例子。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在这里，提出了使用电子设备的射频通信天线做为无线充电电路的接收天线的技术方案，从而充分利用电子设备中的已有器件。

图2是本发明实施例中电子设备中的无线充电电路的示意图。

在本发明实施例中，电子设备包括：充电线路接入点；充电线路接出点；低通滤波器；以及至少两个通信天线模块。在所述充电线路接入点和所述充电线路接出点之间，串联所述至少两个通信天线模块和所述低通滤波器。所述充电线路接入点和所述充电线路接出点用于向电池供电。

其中每个通信天线模块可为独立的一个天线，也可能由多个天线并联组成一个通信天线模块。当所有通信天线模块中的每一个都为独立的一个天线时，这些独立的天线之间串联形成无线充电电路。可选的，每个通信天线模块都有包括并联的多个天线，这些天线并联后形成的通信天线模块之间再串联连接。当然，也可采用某个或某几个独立的天线与包括并联天线的通信天线模块串联。

具体来说，在图2中示出了多个天线70、80、90。天线70经由高通单元75、76和馈线调谐和匹配单元73、74分别连接到馈源71和馈地点72。天线80经由高通单元85、86和馈线调谐和匹配单元83、84分别连接到馈源81和馈地点82。天线90经由高通单元95、96和馈线调谐和匹配单元93、94分别连接到馈源91和馈地点92。

高通单元通常可以是电容。在一些实施例中，高通单元也可以是电容与其他有源、无源器件的组合。可选地，可以利用电容、电阻和电感的组合来实现高通单元，以补偿天线的感性分量，从而调整天线的品质因子。

在这里，天线70构成第一通信天线模块，天线80、90构成第二通信天线模块。在充电线路接入点31和充电线路接出点32之间，串联第一和第二通信天线模块以及低通滤波器41、42、62。充电线路接入点31和充电线路接出点32用于向电子设备的电池供电。

第二通信天线模块包括并联的天线80和天线90。这里，作为示例，示出了一个包括并联天线的模块。根据本说明书的教导，还可以包括多个这种包括并联天线的模块，并且，每个模块可以包括多个天线。通过将天线并联，可以增加通信天线模块的载流量。

这里，每个通信天线模块包括至少一个天线。通信天线模块中的天线用于数据通信。通过将通信天线模块串联起来充当充电线路，从而增加了可用于对电池进行充电的充电功率。此外，由于通信天线模块在电子设备中分布较广，因此，在对电子设备进行充电时，可以较容易地将电子设备的充电线圈与充电器的发射天线对准，从而提升充电效率。

现在，诸如手机等的电子设备需要布置越来越多的射频通信天线，诸如3G/4G/5G天线、蓝牙天线、近场通信天线、Wi-Fi天线等等。这些射频通信天线占据了电子设备内部大量安装空间。在这种情况下，在电子设备上布置充电线圈的难度增加。

此外，在进行无线充电时，接收天线需要对准发射天线，这样才能够达到较好的充电效果。当接收天线和发射天线的位置错开时，充电效率明显下降。但是，由于现有的电子设备中可用空间有限，可用于布置无线充电电路的位置受到限制。在较小的充电接收天线的情况下，在用户使用电子设备时，用户误将电子设备的无线充电电路的接收天线与无线充电器的发射天线的位置错开的概率增加，这样，电子设备的充电效率下降。

通过串联通信天线模块，可以有效地将电子设备中的天线资源用于无线充电。此外，由于将天线纳入无线充电电路，从而扩展了无线充电电路的范围，因此，可以在一定程度上减小无线充电的接收天线与发射天线的位置错开的概率。

如图2所示，在充电线路接入点31和第一通信天线模块(天线70)之间设置了第一低通滤波器41。在充电线路接出点32和第二通信天线模块(天线80、90)之间设置了第二低通滤波器42。在第一通信天线模块和第二通信天线模块之间设置了第三低通滤波器62。第一、第二、第三低通滤波器41、42、62例如是电感，或者是电感与其他有源、无源器件的组合。尽管在这里示出了三个低通滤波器41、42、62，但是，根据需要，也可以仅设置低通滤波器41、42、62中的一个或几个。设计人员可以根据实际天线的设置，选择适当的电感。这样，对于电子设备的高频信号(例如，手机的通信信号)来说，充电线路接入点和充电线路接触点是断开的，从而不会影响射频通信天线的正常收发。通过上述低通滤波器可以实现通信天线模块的隔离。此外，通过这种方式，设计人员可以根据需要，灵活设置各个模块，这增加了设计的灵活度。

在第二通信天线模块中，天线80、90之间还连接有第四低通滤波器63、64、65、66。第四低通滤波器63、64、65、66例如是电感，或者是电感与其他有源、无源器件的组合。设计人员可以根据实际天线的设置，选择适当的电感。通过第四低通滤波器，可以使得不同天线之间产生隔离，从而减小相互影响。

可选地，天线80或90的载流量小于无线充电的额定电流。天线80、90并联以增加载流量。通过这种设置，可以防止较大的充电电流对天线造成损害。

可选地，天线80或90是FPC天线。由于FPC天线的载流量较小，因此，通常不适于无线充电电路。这里，通过并联的方式，可以将FPC天线纳入无线充电电路。

可选地，天线80、90的并联电路的载流量大于无线充电的额定电流。通常，额定电流是考虑了冗余的电流值。通过这种设置，可以确保天线的电流安全。

尽管图2中仅示出了两个天线并联的情况，但是，根据实际设计需要，可以将多个天线并联。

在图2中，天线70的载流量大于无线充电的额定电流。可选地，天线70是沿所述电子设备的边框设置的边框天线。天线70可以单独作为一个通信天线模块(第一通信天线模块)，并与第二通信天线模块串联。第一、第二通信天线模块的载流量均大于无线充电的额定电流。

这里，可以根据天线的载流量与无线充电的额定电流的关系来确定天线的设置方式。具体来说，假设无线充电的额定电流定义为I_Max，电子设备中的各个天线的载流量为I_{Max_n}，n＝1、2、3……。当I_Max<I_{Max_n}时，则对应的天线为大载流量的天线，该天线可以作为一个通信天线模块，并直接与其他通信天线模块串联。当I_Max>I_{Max_n}时，则对应的天线为小载流量的天线。可以将多个小载流量的天线并联，以使得I_{Max_1}+I_{Max_2}+…+I_{Max_n}>I_Max，然后，将并联的天线作为一个通信天线模块，串联在无线充电线路中。

在实际应用中，每个天线可以有一个或多个天线分支。因此，本领域技术人员应当理解，在这里，每个天线的载流量是针对充电线路而言的，并可以取决于其连入充电线路的分支所能承受的电流。

在图3中，如附图标记101所指示的那样，4个高载流量的天线串联。如附图标记102所指示的那样，有4个低载流量天线，每2个低载流量的天线并联，然后并联的两组天线串联在充电线路中。图3中还示出了低通单元103，用于将不同的天线隔离开。由于图片大小的限制，这里没有示出低载流量的天线之间的低通单元。

图4是无线充电电路在电子设备背面的示意性布置。在图4中，4个高载流量的天线101串联，4个低载流量的天线102先被并联，接着，并联的天线串联到充电线路中。天线101包括沿电子设备的边框设置的边框天线。边框天线可以具有较高的载流量，因此，可以单独被串联在充电线路中。通信天线模块102可选地是FPC天线，具有较细的天线分支，因此，载流量较小。FPC天线可以与至少一个其他天线并联，以满足充电电流的要求。

可选的，本发明实施例中的电子设备还包括转换装置114，该转换装置分别与所述充电线路接入点和所述充电线路接出点连接。通信天线模块102中的天线接收电磁波，将电磁波转变为交流电信号，该交流电流经充电线路接入点和充电线路接出点流经转换装置114，并通过转换装置转换成直流电流，为电池115供电。经过转换装置114转换后的电流能够更好地满足充电需求，为电子设备供电。

该转换装置114可以是二极管或晶闸管组成，也可由其他电子元器件组成，以实现将交流电信号转换为直流电信号，本发明实施例对其具体结构不作限制。

如图4所示，由于可以将多个天线串联到充电线路中，因此，可以有效地将天线资源用于充电线路。此外，通过这种设置，充电线路可以覆盖电子设备背面较大的范围，从而减小无线充电时接收天线与发射天线的位置错开的概率。

此外，通过这种设计，也可以减少对于充电线路的空间需求。这样，可以将诸如手机等电子设备制作得更小、更薄，从而提高用户使用的满意度，增加美感。

图5是本发明实施例中电子设备的正面示意图。电子设备120例如是手机、平板电脑等。该电子设备120包括电池以及上面所描述的无线充电电路。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

充电线路接入点；

充电线路接出点；

低通滤波器；以及

至少两个通信天线模块，

其中，在所述充电线路接入点和所述充电线路接出点之间，串联所述至少两个通信天线模块和所述低通滤波器，

其中，所述充电线路接入点和所述充电线路接出点用于向电池供电。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述低通滤波器包括如下低通滤波器中的至少一个：

第一低通滤波器，连接在所述充电线路接入点和所述通信天线模块之间；或，

第二低通滤波器，连接在所述充电线路接出点和所述通信天线模块之间；或，

第三低通滤波器，连接在所述通信天线模块之间。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，至少一个所述通信天线模块包括至少两个第一天线，所述至少两个第一天线并联连接。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，还包括：

第四低通滤波器，连接在所述第一天线之间。

5.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线包括柔性电路板FPC天线。

6.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线的载流量小于无线充电的额定电流。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述通信天线模块的载流量大于无线充电的额定电流。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述通信天线模块包括至少一个天线，以及所述电子设备还包括：

高通单元，设置在所述天线与其馈源之间，或在所述天线与其馈地点之间。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，至少一个所述通信天线模块中的每一个通信天线模块为一个边框天线。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：

转换装置，分别与所述充电线路接入点和所述充电线路接出点连接，并将从所述充电线路接入点和所述充电线路接出点接收到的交流电流转换为直流电流。