CN206076484U - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电子设备。具体涉及一种将电力无线传输至外部设备的电子设备。该电子设备包括无线电力传输电路和双极化双频率贴片天线。双极化双频率贴片天线被耦接到无线电力传输电路并被构造为将电力从无线电力传输电路无线传输至外部设备。

Description

电子设备
技术领域
本实用新型整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线电路的电子设备。
背景技术
电子设备通常包括无线电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和无线收发器，以用于支持无线通信。一些设备包括支持无线充电操作的电路。
在实现无线充电和通信系统的过程中将产生挑战。如果不小心，则在将天线和其他结构集成到感兴趣的设备中时对天线失调的敏感性和其他问题可使得实现期望的性能水平困难或者不可能。
因此，将需要能够提供具有改善的无线电路的系统。
实用新型内容
本实用新型公开了可具有无线电路的电子设备。该电子设备可使用无线电路来将电力无线传输至外部设备或与外部设备进行无线通信。贴片天线可被用于微波频率或者其他频率下的无线电力传输并可被用于支持毫米波通信。该贴片天线可被用于形成波束控制(beam steering)阵列。该无线电路可包括可调节电路，以控制与天线阵列相关联的无线信号。
该贴片天线可包括一个或多个双频率双极化贴片天线。每个贴片天线可具有位于平面中的贴片天线谐振元件和位于不同的平行平面中的接地部。该贴片天线谐振元件可为矩形、可为椭圆形、或可具有其他形状。该贴片天线可具有沿贴片天线谐振元件的第一中心轴定位的第一馈电部和沿垂直于第一中心轴的第二中心轴定位的第二馈电部。短路针可被定位在第一轴线和第二轴线的交点处。
根据另一个实施方案，提供了一种将电力无线传输至外部设备的电子设备，该电子设备包括无线电力传输电路和双极化双频率贴片天线，该双极化双频率贴片天线被耦接到无线电力传输电路并被构造为将电力从无线电力传输电路无线传输至外部设备。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，该贴片天线谐振元件和接地部位于分开的平行平面中，该贴片天线谐振元件具有垂直的第一中心轴和第二中心轴，双极化双频率贴片天线具有沿第一中心轴定位的第一馈电部，并且双极化双频率贴片天线具有沿第二中心轴定位的第二馈电部。
根据另一个实施方案，第一中心轴和第二中心轴在交点处相交，第一馈电部沿第一中心轴在除交点之外的位置处定位，并且第二馈电部沿第二中心轴在除交点之外的位置处定位。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线包括在交点处将贴片天线谐振元件短接到接地部的短路针。
根据另一个实施方案，电子设备包括天线阵列，该天线阵列包括双频率双极化贴片天线。
根据另一个实施方案，无线电力传输电路包括在无线电力传输电路和外部设备之间的无线电力传输操作期间利用天线阵列执行波束控制的可调节电路。
根据另一个实施方案，该电子设备包括显示器，该无线电力传输电路被构造为使用天线阵列来在微波频率下对电力进行无线传输。
根据一个实施方案，提供了一种与外部设备进行无线通信的电子设备，该电子设备包括毫米波无线通信电路和被耦接到毫米波无线通信电路并被构造为与外部设备进行无线通信的双极化双频率贴片天线。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，该贴片天线谐振元件和接地部位于分开的平行平面中，该贴片天线谐振元件具有垂直的第一中心轴和第二中心轴，双极化双频率贴片天线具有沿第一中心轴定位的第一馈电部，并且双极化双频率贴片天线具有沿第二中心轴定位的第二馈电部。
根据另一个实施方案，毫米波无线通信电路在第一频率、第二频率、第三频率和第四频率下的信道中进行通信，双极化双频率贴片天线具有覆盖第一频率和第二频率的第一谐振峰值以及覆盖第三频率和第四频率的第二谐振峰值。
根据另一个实施方案，第一频率、第二频率、第三频率和第四频率分别与第一频率60GHz通信信道、第二频率60GHz通信信道、第三频率60GHz通信信道和第四频率60GHz通信信道相关联。
根据另一个实施方案，第一频率、第二频率、第三频率和第四频率分别与第一IEEE802.11ad信道、第二IEEE 802.11ad信道、第三IEEE 802.11ad信道和第四IEEE 802.11ad信道相关联。
根据另一个实施方案，第一中心轴和第二中心轴在交点处相交，并且双极化双频率贴片天线包括在交点处将贴片天线谐振元件短接到接地部的短路针。
根据另一个实施方案，双极化双频率贴片天线包括双极化双频率贴片天线阵列中的一个双极化双频率贴片天线。
根据另一个实施方案，毫米波无线通信电路包括在毫米波无线通信电路和外部设备之间的毫米波无线通信期间利用双极化双频率贴片天线阵列来执行波束控制的可调节电路。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括无线电路以及耦接到该无线电路的双极化双频率贴片天线阵列，该无线电路包括利用双极化双频率贴片天线阵列来执行波束控制的可调节电路。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线中的每个双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，该贴片天线谐振元件和接地部位于分开的平行平面中，并且贴片天线谐振元件具有具有垂直的第一中心轴和第二中心轴、以及沿第一中心轴和第二中心轴的相应的不同的第一尺寸和第二尺寸。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线中的每个双极化双频率贴片天线具有沿该天线的第一中心轴定位的第一馈电部并具有沿该天线的第二中心轴定位的第二馈电部。
根据另一个实施方案，电子设备包括显示器，无线电路包括毫米波无线通信电路。
根据另一个实施方案，该毫米波无线通信电路被构造为处理IEEE802.11ad信道。
通过附图和下面的详细描述，更多特征将会更加显而易见。
附图说明
图1是根据实施方案的具有无线电路的示例性系统的透视图。
图2是根据实施方案的用于在具有无线能力的系统中的电子设备中使用的示例性电路的示意图。
图3是根据实施方案的示例性无线电路的示意图。
图4是根据实施方案的示例性偶极天线的图示。
图5是根据实施方案的示例性贴片天线的透视图。
图6是根据实施方案的示例性贴片天线的侧视图。
图7是根据实施方案的具有双端口的示例性贴片天线的透视图。
图8是根据实施方案的示例性椭圆形贴片天线的顶视图。
图9是根据实施方案的其中天线效率被绘制为天线诸如双极化双频率贴片天线的频率的函数的图示。
具体实施方式
本专利申请要求于2015年10月23日提交的美国专利申请No.14/921,895的优先权，该美国专利申请全文以引用方式并入本文。
图1中示出了可支持无线充电和无线通信的类型的系统。如图1中所示，该系统可包括电子设备诸如电子设备10A和10B。设备诸如10A和10B可通过无线通信链路进行无线通信。无线通信链路可为蜂窝电话链路(例如，在700MHz至2700MHz或者其他合适的蜂窝电话频率下的无线链路)，可为在2.4GHz、5GHz或者其他合适的无线局域网频率下工作的无线局域网链路，可涉及毫米波通信(例如，有时称为涉及在60GHz下或者在约10GHz和400GHz之间的其他频率下的极高频(EHF)通信的类型的通信)，可涉及WiGig通信(在60GHz处的通信频带中的毫米波EEE 802.11ad通信)，或者可涉及任何其他无线通信频率(例如，700MHz以上的频率，700MHz以下的频率，400GHz以上的频率，400GHz以下的频率，从1MHz-1000MHz的频率，100MHz以上的频率，500MHz以下的频率，1GHz以上的频率，从1GHz-400GHz的频率，100GHz以下的频率，或者任何其他感兴趣的频率)下的通信。电力还可在这些频率或者任何其他合适的频率下在设备10A和10B之间进行无线传输。例如，设备10A可将电力无线传输至设备10B(例如，以为设备10B供电和/或为设备10B中的电池充电)。可使用无线路径诸如图1的无线路径106来支持无线通信和无线电力传输操作。
设备10A和/或10B可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如手腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备)、嵌入眼镜或者佩戴在用户的头上的其他设备中的设备、或其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子设备安装在信息亭或汽车中的系统)、实现两种或更多种这些设备的功能的设备、或其他电子设备。
如图1中所示，设备10A和10B可包括无线电路诸如设备10A的电路104A和设备10B的电路104B。设备10A可包括一个或多个天线诸如天线40A。天线40A中的每个天线可被耦接到电路104A和天线40A之间的无线电路的相应分支102A。每个电路分支102A可包括可调节电路100A中的相应一个可调节电路(例如，用于对在该分支上传递的信号进行相位和/或幅值调节的可调节电路)。设备10B可包括经由无线路径106与一个或多个天线(多个)40A交换无线电力信号和/或无线通信信号的一个或多个天线诸如天线40B。天线40B中的每个天线可被耦接到无线电路104B和该天线40B之间的无线电路的相应分支102B。每个电路分支102A可包括可调节电路100A中的相应一个可调节电路(例如，用于对在该分支上传递的信号进行相位和/或幅值调节的可调节电路)。
通过使用可调节电路诸如电路100A和100B的电路来进行相位和/或幅值调节，设备10A和/或10B的天线阵列可被用于执行与无线信号的发射和/或接收相关联的波束控制操作。波束控制操作可例如被动态地执行，以确保无线电力传输操作或无线通信操作通过路径106被有效地执行，即使设备10A和10B相对于彼此和周围环境移动。
在无线电力传输操作期间，在设备10A中的电路104A中的以及在设备10B中的电路104B中的无线电力传输电路可被用于在设备之间传输电力。第一设备诸如设备10A可使用电路104A、电路100A和天线40A通过路径106来对电力进行无线传输。第二设备诸如设备10B可使用天线40B、电路100B和电路104B来接收所传输的无线电力。在无线通信期间(例如，在极高频率或者其他合适的频率上的通信)，设备10A可通过路径106来将无线信号传输至设备10B。设备10A可例如使用电路104A、可调节电路100A和天线40A来传输无线通信信号，该无线通信信号使用天线40B、可调节电路100B和电路104B由设备10B接收。
图2中示出了可在设备诸如设备10A和10B中使用的类型的示例性电路的示意图。如图2所示，电路10可包括控制电路诸如存储和处理电路30。存储和处理电路30可包括存储器，诸如硬盘驱动器存储器、非易失性存储器(例如，被构造为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)，等等。存储和处理电路30中的处理电路可用于控制电路10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路等。
存储和处理电路30可用于运行设备10A和/或10B上的软件，诸如互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能、与支持无线充电操作相关的功能等。为了支持与外部装置进行交互，存储和处理电路30可用于实现通信协议。可使用存储和处理电路30来实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如IEEE 802.11协议—有时被称为和WiGig)、用于其他短程无线通信链路的协议(诸如协议、蜂窝电话协议、MIMO协议、天线分集协议、卫星导航系统协议，等等)。
电路10可包括输入-输出电路44。输入-输出电路44可包括输入-输出设备32。输入-输出设备32可被用于允许将数据提供至设备10A和/或10B并允许将数据从设备10A和/或10B提供至外部设备。输入-输出设备32可包括用户界面设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备可包括触摸屏(即，具有触摸传感器的显示器)、不具有触摸传感器能力的显示器、按钮、操纵杆、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、扬声器、状态指示器、光源、耳机插座和其他音频端口部件、数字数据端口设备、光传感器、加速计或者可检测相对于地球的运动和设备取向的其他部件、电容传感器、接近传感器(例如，电容接近传感器和/或红外接近传感器)、磁传感器、连接器端口传感器或者确定设备是否被安装在坞站中的其他传感器、以及其他传感器和输入-输出部件。
输入-输出电路44可包括无线电路34。无线电路34可包括用于支撑无线充电(例如，使用无线电力电路91)和/或无线通信(例如，使用无线通信电路90)的无线电路104(有时被称为发射电路、接收电路、收发器电路等)。电路104可执行图1的电路104A、104B、100A和100B的功能。无线电路104可由一个或多个集成电路形成，其可包括功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源RF部件、和/或其他电路。电路104可使用一个或多个天线40通过路径106来发射和/或接收无线信号(参见，例如图1的天线40A和40B)。
无线通信电路90可包括可处理用于(IEEE 802.11)通信的2.4GHz和5GHz频带并且可处理2.4GHz通信频带的无线局域网收发器电路。电路90还可包括用于处理在频率范围诸如从700MHz到960MHz的低通信频带、从1710MHz到2170MHz的中频带以及从2300MHz到2700MHz的高频带或者在700MHz和2700MHz之间的其他通信频带或者其他合适频率(作为示例)下的无线通信的蜂窝电话收发器电路。电路90可处理语音数据和非语音数据。电路90可包括可支持在极高频率(例如，从10GHz到400GHz的毫米波频率或者其他毫米波频率)下的通信的毫米波收发器。电路90可处理在60GHz(毫米波频率)下的IEEE802.11ad(WiGig)通信。如果需要，电路90可包括用于接收在1575MHz下的GPS信号或者用于处理其他卫星定位数据(例如，在1609MHz下的LONASS信号)的卫星导航系统电路诸如全球定位系统(GPS)接收器电路。卫星导航系统信号可从地球轨道卫星的星群接收。
在卫星导航系统链路、蜂窝电话链路和其他远程链路中，无线信号通常用于在几千英尺或英里范围内传送数据。在和链路以及其他短程无线链路中，无线信号通常用于在几十或几百英尺范围内传送数据。极高频(EHF)无线收发器电路(例如，WiGig)电路可在通过视线范围路径在发射器和接收之间行进的这些短距离范围内传递信号。为了增强毫米波通信的信号接收，可使用相控天线阵列(例如，设备10A中的天线40A的阵列和/或设备10B中的天线40B的阵列)和波束控制技术(例如，使用设备10A中的可调节电路100A和/或设备10B中的可调节电路100B实现的波束控制)。天线分集方案还能够被用于确保已变得堵塞或者由于设备10的工作环境以其他方式退化的天线可被切换成不被使用并且性能更高的天线在它们的位置中使用。
如果需要，无线电路34可包括用于其他无线操作的电路。例如，无线通信电路90可包括用于接收电视和无线电信号的电路、寻呼系统收发器、近场通信(NFC)电路等。
无线电路34中的天线40可使用任何合适的天线类型来形成。例如，天线40可包括具有谐振元件的天线，其由环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒F形天线结构、螺旋形天线结构、这些设计的混合等形成。如果需要，天线40中的一个或多个天线可为背腔天线。不同类型的天线可被用于不同的频带和频带的组合。例如，在形成本地无线链路天线时可使用一种类型的天线，并且在形成远程无线链路天线时可使用另一种类型的天线。另一种类型的天线可被用于支持无线电力传输操作。专用天线可被用于接收卫星导航系统信号，或者如果需要，天线40可被构造为接收卫星导航系统信号和用于其他通信频带的信号(例如，无线局域网信号和/或蜂窝电话信号)两者。天线40可包括用于处理毫米波通信、无线电力传输、以及其他无线操作的相控天线阵列。
传输线路径可被用于在电路10内路由天线信号。例如，传输线路径可被用于将天线结构40耦接到电路104。电路10中的传输线可包括同轴电缆路径、微带传输线、带状传输线、边缘耦接微带传输线、边缘耦接带状传输线、由这些类型的传输线组合形成的传输线等。如果需要，滤波器电路、阻抗匹配电路和其他电路被插入在传输线内。
设备10A和/或10B的电路10可包含多个天线40(例如，一个或多个天线40A和/或一个或多个天线40B)。天线可被一起使用或者天线中的一个天线可被切换成使用状态，而一个或多个其他天线可被切换成不被使用。如果需要，控制电路30可被用于实时地选择最优天线，以在电路10中使用和/或选择针对与天线40中的一个或多个天线相关联的可调节无线电路100A和/或100B的最优设置。可进行天线调整来调整天线以执行期望的频率范围、利用相控天线阵列来执行波束控制、以及以其他方式使天线性能最优化。传感器可被结合到天线40中，以实时地收集用于调整天线40的传感器数据。
在一些构造中，天线40可包括天线阵列(例如，用于实现波束控制功能的相控天线阵列)。例如，在处理极高频无线收发器电路的毫米波信号中使用的天线可被实现为相控天线阵列。相控天线阵列中的用于支持毫米波通信的辐射元件可为贴片天线、偶极天线、或者其他合适的天线元件。收发器电路可与相控天线阵列集成，以形成集成相控天线阵列和收发器电路模块。相控天线阵列还可被用于无线电力传输操作。
如图3所示，无线电路104可使用路径诸如路径92(例如，传输线路径)而被耦接到天线40。无线电路104可被耦接以控制电路30，使得电路104在无线电力传输操作和/或无线通信操作期间可被电路30控制。路径92可包括一个或多个传输线。例如，图3的信号路径92可为具有正信号导体诸如线94和接地信号导体诸如线96的传输线。线94和96可形成同轴电缆或微带传输线的部件(作为示例)。由部件诸如电感器、电阻器和电容器形成的匹配网络可被用于将天线40的阻抗匹配到传输线92的阻抗。匹配网络部件可被提供作为分离部件(例如，表面安装技术部件)或者可由电子设备外壳结构、印刷电路板结构、塑料支架上的迹线等形成。部件诸如那些部件还可被用于在天线40中形成滤波器电路。可调节电路诸如用于波束控制的电路100A和100B可插入路径诸如路径92中(例如，以对由相关联的天线处理的信号进行相位和/或幅值调节)。
传输线92可被耦接到与天线40相关联的天线馈电结构。例如，天线40可形成贴片天线、偶极天线或者具有带有正天线馈电端子诸如端子98和接地天线馈电端子诸如接地天线馈电端子100的天线馈电部的其他天线。正传输线导体94可被耦接到正天线馈电端子98并且接地传输线导体96可被耦接到接地天线馈电端子100。如果需要，可使用其他类型的天线馈电布置。图3的示例性馈电构造仅是示例性的。
图4为可用于实现天线40的示例性偶极天线结构的图示。偶极天线40具有由馈电端子98和100形成的天线馈电部。左臂和右臂108从天线馈电部向外延伸。如果需要，偶极天线40可具有交叉的偶极子元件(例如，由沿图4的Y维度延伸的一对臂108形成的第一偶极和由沿图4的垂直的X维度延伸的一对臂108形成的第二偶极)。垂直的偶极元件可被用于提供具有用正交极化处理天线信号的能力的天线40。
贴片天线结构还可被用于实现天线40(例如，图1的天线40A和/或天线40B)。图5中示出了示例性贴片天线。如图5所示，贴片天线40可具有与接地平面结构诸如接地部112分开的贴片天线谐振元件诸如贴片110。天线贴片谐振元件110和接地部112可由金属箔、加工金属结构、印刷电路或者模制塑料载体上的金属迹线、电子设备外壳结构、或者位于电子设备诸如设备10A或10B 10中的其他导电结构形成。
天线贴片谐振元件110可位于诸如图5的X-Y平面的平面内。接地部112可位于与天线贴片谐振元件(贴片)110的平面平行的平面内。贴片110和接地部112可因此位于分开距离H的分开的平行平面内。导电路径114可被用于将端子98’耦接到端子98。可使用具有耦接到端子98’并且因此耦接到端子98的正导体和耦接到端子100的接地导体的传输线来馈送天线40。如果需要，可使用其他馈电布置。此外，贴片100和接地部112可具有不同的形状和取向(例如，平面形状、弯曲贴片形状、具有非矩形轮廓的贴片元件形状、具有直边缘诸如正方形的形状、具有弯曲边缘诸如椭圆和圆形的形状、具有弯曲边缘和直边缘的组合的形状)。
图6示出了贴片天线诸如图5的贴片天线40的侧视图。如图6所示，可使用耦接到传输线诸如传输线92(例如，形成图1的电路分支102A中的一个电路分支或图1的电路分支102B中的一个电路分支的信号路径)的天线馈电部(具有端子98和100)来馈送天线40。天线40的贴片元件110可位于与图6的X-Y平面平行de平面中并且形成接地部112(例如，接地部112)的结构的表面可位于与元件110的平面分开距离H的平面中。使用图6的示例性馈电布置，传输线92的接地导体96被耦接到在接地部112上的天线馈电端子100并且传输线92的正导体94经由接地部112中的开口和导电路径114(其可为导体94的延伸部分)而被耦接到天线馈电端子98。如果需要，可使用其他馈电布置(例如，其中印刷电路中的微带传输线或者位于与X-Y平面平行的平面中的其他传输线被耦接到端子98和100等的馈电布置)。
为了增强频率覆盖以及由贴片天线40处理的极化，天线40可被设置有多个馈电部。图7示出了具有多个馈电部的示例性贴片天线。如图7所示，天线40可具有在耦接到传输线92-1的天线端口P1处的第一馈电部和在耦接到传输线92-2的天线端口P2处的第二馈电部。第一天线馈电部可具有耦接到接地部112的第一接地馈电端子以及耦接到贴片天线谐振元件110的第一正馈电端子98-P1。第二天线馈电部可具有耦接到接地部112的第二接地馈电端子以及第二正馈电端子98-P2。
贴片110可具有矩形形状，其中一对较长的边缘平行于维度X延伸并且一对垂直的较短的边缘平行于维度Y延伸。在维度X上的贴片110的尺寸是L1并且在维度Y上的贴片110的尺寸是L2。在该构造的情况下，天线40可通过正交极化和工作的多个频率来表征。
当使用与端口P1相关联的第一天线馈电部时，天线40可在第一通信频带中在第一频率下(例如，在其处波长的一半等于尺寸L1的频率)发射和/或接收天线信号。这些信号可具有第一极化(例如，与端口P1相关联的天线信号116的电场E1可被取向成与维度X平行)。当使用与端口P2相关联的天线馈电部时，天线40可在第二通信频带中在第二频率下(例如，在其处波长的一半等于维度L2的频率)发射和/或接收天线信号。这些信号可具有第二极化(例如，与端口P2相关联的天线信号116的电场E2可被取向成与维度Y平行，使得与端口P1和P2相关联的极化彼此正交)。在使用系统10的无线电力传输操作和/或无线通信期间，设备10A和/或设备10B可使用一个或多个天线诸如图7的双极化贴片天线40并且可使用这些天线中的每个天线的端口P1、端口P2或者端口P1和P2两者。当贴片天线40表现出两个正交极化时，可能期望在路径106的一个端部上使用由一对交叉的偶极子形成的天线(有时被称为交叉偶极天线)而在路径106的另一个端部上使用贴片天线。
在其中贴片110具有不同的X尺寸和Y尺寸的情形中，天线40将表现出不同频率下的谐振(即，天线40将充当双极化双频率贴片天线)。双极化双频率贴片天线、交叉偶极子、或者其他天线可被用于多个天线阵列(位于设备10A和/或设备10B中)。例如，设备10A和/或设备10B可具有天线40的阵列，该天线40的阵列被用于波束控制布置中，以用于无线充电(例如，在2.4GHz或者其他微波频率下的无线充电)或者用于无线通信(例如，在60GHz处的毫米波通信诸如WiGig通信或者在其他合适的通信频率下的通信)。双极化双频率贴片天线可被用于路径106的一个端部上(例如，在设备10A中)或者用于路径106的两个端部上(例如，在设备10A和10B中)。
在图7的实施例中，贴片元件110具有矩形形状，该矩形形状具有尺寸(长度和宽度)L1和L2。如果需要，贴片元件110可为正方形(例如，L1和L2可相等，使得贴片110表现出在通信频带中在单个频率下的谐振)或者可具有其他贴片形状(例如，具有直边缘、弯曲边缘、直边缘和弯曲边缘的组合等的形状)。在图8的示例性构造中，贴片天线40具有椭圆形形状并且与两个馈电部相关联：具有正天线馈电端98-P1的第一馈电部和具有正天线馈电98-P2的第二馈电部。
在图7的天线40、图8的天线40和其他双端口贴片天线中，第一馈电部(即，与第一端口P1相关联的馈电部)可沿贴片元件110的中心长轴(参见例如图8的贴片110的长轴122)定位并且第二馈电部(即，与第二端口P2相关联的馈电部)可沿贴片元件110的垂直的中心短轴(参见例如图8的短轴124)定位。任选的短路针可在接地部112和贴片110之间在中心点120处被连接，在中心点120处，贴片110的较长的中心轴和较短的中心轴交叉以有助于确保天线阻抗在天线40的中部最小化(即，接近于零)。
图9是其中天线效率已被绘图为示例性双极化双频率贴片天线的工作频率的函数的图。效率曲线130可通过第一峰值132和第二峰值134来表征，该第一峰值132与使用端口P1的操作相关联，该第二峰值134与使用端口P2的操作相关联。峰值132和134可与用于设备10A和10B的操作的期望频率对准。例如，当支持60GHz下的毫米波通信时，峰值132和134可被用于覆盖与IEEE 802.11ad通信相关联的四个信道(即，在58.32GHz的频率f1下的IEEE802.11ad信道1、在60.48GHz的频率f2下的信道2、在62.64GHz的频率f3下的信道3、以及在64.80GHz的频率f4下的信道4)。使用间距小的多样极化的峰值诸如图9的曲线130的峰值132和134而不是单个宽峰值的优点包括增强的效率和系统带宽。双极化双频率贴片天线40还可表现出增强的方向性，这有助于确保在使用天线40阵列时波束控制操作将得以成功。
根据另一个实施方案，提供了一种将电力无线传输至外部设备的电子设备，该电子设备包括无线电力传输电路和双极化双频率贴片天线，该双极化双频率贴片天线被耦接到无线电力传输电路并被构造为将电力从无线电力传输电路无线传输至外部设备。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，该贴片天线谐振元件和接地部位于分开的平行平面中，该贴片天线谐振元件具有垂直的第一中心轴和第二中心轴，双极化双频率贴片天线具有沿第一中心轴定位的第一馈电部，并且双极化双频率贴片天线具有沿第二中心轴定位的第二馈电部。
根据另一个实施方案，第一中心轴和第二中心轴在交点处相交，第一馈电部沿除交点之外的位置处的第一中心轴定位，并且第二馈电部沿除交点之外的位置处的第二中心轴定位。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线包括在交点处将贴片天线谐振元件短接到接地部的短路针。
根据另一个实施方案，电子设备包括天线阵列，该天线阵列包括双频率双极化贴片天线。
根据另一个实施方案，无线电力传输电路包括在无线电力传输电路和外部设备之间的无线电力传输操作期间利用天线阵列执行波束控制的可调节电路。
根据另一个实施方案，该电子设备包括显示器，该无线电力传输电路被构造为使用天线阵列来在微波频率下对电力进行无线传输。
根据一个实施方案，提供了一种与外部设备进行无线通信的电子设备，该电子设备包括毫米波无线通信电路和被耦接到毫米波无线通信电路并被构造为与外部设备进行无线通信的双极化双频率贴片天线。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，该贴片天线谐振元件和接地部位于分开的平行平面中，该贴片天线谐振元件具有垂直的第一中心轴和第二中心轴，双极化双频率贴片天线具有沿第一中心轴定位的第一馈电部，并且双极化双频率贴片天线具有沿第二中心轴定位的第二馈电部。
根据另一个实施方案，毫米波无线通信电路在第一频率、第二频率、第三频率和第四频率下的信道中进行通信，双极化双频率贴片天线具有覆盖第一频率和第二频率的第一谐振峰值以及覆盖第三频率和第四频率的第二谐振峰值。
根据另一个实施方案，第一频率、第二频率、第三频率和第四频率分别与第一频率60GHz通信信道、第二频率60GHz通信信道、第三频率60GHz通信信道和第四频率60GHz通信信道相关联。
根据另一个实施方案，第一频率、第二频率、第三频率和第四频率分别与第一IEEE802.11ad信道、第二IEEE 802.11ad信道、第三IEEE 802.11ad信道和第四IEEE 802.11ad信道相关联。
根据另一个实施方案，第一中心轴和第二中心轴在交点处相交，并且双极化双频率贴片天线包括在交点处将贴片天线谐振元件短接到接地部的短路针。
根据另一个实施方案，双极化双频率贴片天线包括双极化双频率贴片天线阵列中的一个双极化双频率贴片天线。
根据另一个实施方案，毫米波无线通信电路包括在毫米波无线通信电路和外部设备之间的毫米波无线通信期间利用双极化双频率贴片天线阵列来执行波束控制的可调节电路。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括无线电路以及耦接到该无线电路的双极化双频率贴片天线阵列，该无线电路包括利用双极化双频率贴片天线阵列来执行波束控制的可调节电路。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线中的每个双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，该贴片天线谐振元件和接地部位于分开的平行平面中，并且贴片天线谐振元件具有具有垂直的第一中心轴和第二中心轴、以及沿第一中心轴和第二中心轴的相应的不同的第一尺寸和第二尺寸。
根据另一个实施方案，该双极化双频率贴片天线中的每个双极化双频率贴片天线具有沿该天线的第一中心轴定位的第一馈电部并具有沿该天线的第二中心轴定位的第二馈电部。
根据另一个实施方案，电子设备包括显示器，无线电路包括毫米波无线通信电路。
根据另一个实施方案，该毫米波无线通信电路被构造为处理IEEE802.11ad信道。
以上内容仅仅是说明性的，本领域的技术人员可在不脱离所述实施方案的范围和实质的情况下作出各种修改。上述实施例可单独实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种电子设备，所述电子设备将电力无线传输至外部设备，其特征在于所述电子设备包括：
无线电力传输电路；和
双极化双频率贴片天线，所述双极化双频率贴片天线被耦接到所述无线电力传输电路并被构造为将电力从所述无线电力传输电路无线传输至所述外部设备。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，所述贴片天线谐振元件和所述接地部位于分开的平行平面中，所述贴片天线谐振元件具有垂直的第一中心轴和第二中心轴，所述双极化双频率贴片天线具有沿所述第一中心轴定位的第一馈电部，并且所述双极化双频率贴片天线具有沿所述第二中心轴定位的第二馈电部。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一中心轴和所述第二中心轴在交点处相交，所述第一馈电部沿所述第一中心轴在除所述交点之外的位置处定位，并且所述第二馈电部沿所述第二中心轴在除所述交点之外的位置处定位。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述双极化双频率贴片天线包括在所述交点处将所述贴片天线谐振元件短接到所述接地部的短路针。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于还包括天线阵列，所述天线阵列包括所述双极化双频率贴片天线。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于所述无线电力传输电路包括在所述无线电力传输电路和所述外部设备之间的无线电力传输操作期间利用所述天线阵列来执行波束控制的可调节电路。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于还包括显示器，其中所述无线电力传输电路被构造为使用所述天线阵列来在微波频率下无线地传输电力。
8.一种电子设备，所述电子设备与外部设备进行无线通信，其特征在于所述电子设备包括：
毫米波无线通信电路；和
双极化双频率贴片天线，所述双极化双频率贴片天线被耦接到所述毫米波无线通信电路并被构造为与所述外部设备进行无线通信。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，所述贴片天线谐振元件和所述接地部位于分开的平行平面中，所述贴片天线谐振元件具有垂直的第一中心轴和第二中心轴，所述双极化双频率贴片天线具有沿所述第一中心轴定位的第一馈电部，并且所述双极化双频率贴片天线具有沿所述第二中心轴定位的第二馈电部。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述毫米波无线通信电路在第一频率、第二频率、第三频率和第四频率下的信道中进行通信，所述双极化双频率贴片天线具有覆盖所述第一频率和所述第二频率的第一谐振峰值以及覆盖所述第三频率和所述第四频率的第二谐振峰值。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于所述第一频率、第二频率、第三频率和第四频率分别与第一频率60GHz通信信道、第二频率60GHz通信信道、第三频率60GHz通信信道和第四频率60GHz通信信道相关联。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于所述第一频率、第二频率、第三频率和第四频率分别与第一IEEE 802.11ad信道、第二IEEE 802.11ad信道、第三IEEE 802.11ad信道和第四IEEE 802.11ad信道相关联。
13.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述第一中心轴和所述第二中心轴在交点处相交，并且所述双极化双频率贴片天线包括在所述交点处将所述贴片天线谐振元件短接到所述接地部的短路针。
14.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于所述双极化双频率贴片天线包括双极化双频率贴片天线阵列中的一个双极化双频率贴片天线。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于所述毫米波无线通信电路包括在所述毫米波无线通信电路和所述外部设备之间的毫米波无线通信期间利用所述双极化双频率贴片天线阵列来执行波束控制的可调节电路。
16.一种电子设备，其特征在于包括：
无线电路；和
双极化双频率贴片天线阵列，所述双极化双频率贴片天线阵列被耦接到所述无线电路，其中所述无线电路包括利用所述双极化双频率贴片天线阵列来执行波束控制的可调节电路。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其特征在于，双极化双频率贴片天线中的每个双极化双频率贴片天线具有贴片天线谐振元件和接地部，所述贴片天线谐振元件和所述接地部位于分开的平行平面中，并且所述贴片天线谐振元件具有垂直的第一中心轴和第二中心轴、以及沿所述第一中心轴和所述第二中心轴的相应的不同的第一尺寸和第二尺寸。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其特征在于双极化双频率贴片天线中的每个双极化双频率贴片天线具有沿该双极化双频率贴片天线的所述第一中心轴定位的第一馈电部并具有沿该双极化双频率贴片天线的所述第二中心轴定位的第二馈电部。
19.根据权利要求18所述的电子设备，其特征在于还包括显示器，其中所述无线电路包括毫米波无线通信电路。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其特征在于所述毫米波无线通信电路被构造为处理IEEE 802.11ad信道。
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