KR102630451B1 - 무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치는, 제 1 전력 소스, 제 1 복수 개의 패치 안테나, 상기 제 1 전력 소스로부터 수신되는 제 1 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하는 제 1 RF 회로, 제 2 전력 소스, 제 2 RF 회로, 및 제 2 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 다른 무선 전력 송신 장치로 전력 또는 제어 데이터 중 적어도 하나를 송신하기 위한 인터페이스, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치와 통신을 수행하는 통신 회로, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 RF 회로를 제어하기 위한 제 1 제어 데이터를 상기 인터페이스를 통하여 상기 다른 무선 전력 송신 장치로 송신할 수 있다. 상기 제 2 RF 회로는 제 1 상기 제어 데이터에 기반하여 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나로부터 형성되는 RF 웨이브를 전기적인 신호로 변환하는 상기 전자 장치로부터 적어도 하나의 통신 신호를 수신하도록 상기 통신 회로를 제어하고, 상기 적어도 하나의 통신 신호 각각에 포함된 정보에 기반하여, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하고, 상기 제 1 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 2 RF 회로를 제어하도록 하는 제 2 제어 데이터를, 상기 인터페이스를 통하여, 상기 제 2 무선 전력 송신 장치로 송신하도록 설정될 수 있다.

Description

무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법{WIRELESS POWER TRANSMITTING DEVICE AND METHOD OF OPERATING THEREOF}
다양한 실시예는 무선 전력 송신 장치 그 동작 방법에 관한 것이다.
현대를 살아가는 많은 사람들에게 휴대용 디지털 통신기기들은 하나의 필수 요소가 되었다. 소비자들은 언제 어디서나 자신이 원하는 다양한 고품질의 서비스를 제공받고 싶어한다. 뿐만 아니라 최근 IoT (Internet of Thing)로 인하여 우리 생활 속에 존재하는 각종 센서, 가전기기, 통신기기 등은 하나로 네트워크화 되고 있다. 이러한 각종 센서들을 원활하게 동작시키기 위해서는 무선 전력 송신 시스템이 필요하다.
무선 전력 송신은 자기유도, 자기공진, 그리고 전자기파 방식이 있다. 자기유도 또는 자기공진 방식은, 무선 전력 송신 장치에 상대적으로 근거리에 위치한 전자 장치를 충전하는데 유리하다. 전자기파 방식은, 자기유도 또는 자기 공진 방식에 수 m에 이르는 원거리 전력 전송에 보다 유리하다. 전자기파 방식은 주로 원거리 전력 전송에 사용되며, 원거리에 있는 전력 수신기의 정확한 위치를 파악하여 전력을 가장 효율적으로 전달할 수 있다.
전자기파 방식에 기반하여 전력을 무선으로 송신하는 무선 전력 송신 장치는, RF(radio frequency) 웨이브(wave)를 형성함으로써, 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치는, 복수 개의 패치 안테나 각각에서 형성되는 서브 RF 웨이브가 특정한 지점에서 빔-포밍이 되도록, 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
무선 전력 송신 장치는, 정확한 RF 웨이브의 빔 포밍을 위하여, 하나의 전력 소스로부터의 전기적인 신호를 분배하여 각 패치 안테나로 인가하는 방식을 이용하였다. 만약, 복수의 전력 소스로부터의 전기적인 신호들을 패치 안테나로 인가하는 경우, 복수의 전력 소스로부터의 전기적인 신호들을 동기화시킬 수 없어, 정확한 빔 포밍을 수행할 수 없기 때문에, 무선 전력 송신 장치는 하나의 전력 소스로부터의 전기적인 신호를 분배하는 방식을 이용하였다.
이에 따라, 무선 전력 송신 장치에는, 추후 추가적으로 패치 안테나를 연결할 수 없다. 추가적인 패치 안테나 연결을 위하여서는, 추가적인 패치 안테나로 전기적인 신호를 공급하여야 하는 추가적인 전력 소스가 요구된다. 하지만, 상술한 바와 같이, 복수 개의 전력 소스로부터의 전기적인 신호들을 이용하여서는 정확한 RF 웨이브의 빔 포밍이 수행될 수 없다. 이에 따라, 패치 안테나의 개수를 확장할 수 있는 모듈형 무선 전력 송신 장치의 구현이 어렵다.
다양한 실시예는 상술한 문제점 또는 다른 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 복수 개의 전력 소스로부터의 전기적인 신호들을 이용하여 RF 웨이브를 형성하는 경우, 복수 개의 패치 안테나 중 적어도 하나의 안테나에 기준 신호를 인가하면서, 나머지 안테나들 각각에 순차적으로 복수의 위상의 전기적인 신호를 인가하는 방식으로, 안테나별 최적의 위상 조정 정도를 확인하는 무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다. 아울러, 다양한 실시예는, 다른 무선 전력 송신 장치와 결합이 가능한 무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치는, 제 1 전력 소스, 제 1 복수 개의 패치 안테나, 상기 제 1 전력 소스로부터 수신되는 제 1 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하는 제 1 RF 회로, 제 2 전력 소스, 제 2 RF 회로, 및 제 2 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 다른 무선 전력 송신 장치로 전력 또는 제어 데이터 중 적어도 하나를 송신하기 위한 인터페이스, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치와 통신을 수행하는 통신 회로, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 RF 회로를 제어하기 위한 제 1 제어 데이터를 상기 인터페이스를 통하여 상기 다른 무선 전력 송신 장치로 송신하고-상기 제 2 RF 회로는 제 1 상기 제어 데이터에 기반하여 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정함-, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나로부터 형성되는 RF 웨이브를 전기적인 신호로 변환하는 상기 전자 장치로부터 적어도 하나의 통신 신호를 수신하도록 상기 통신 회로를 제어하고, 상기 적어도 하나의 통신 신호 각각에 포함된 정보에 기반하여, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하고, 상기 제 1 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 2 RF 회로를 제어하도록 하는 제 2 제어 데이터를, 상기 인터페이스를 통하여, 상기 제 2 무선 전력 송신 장치로 송신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 제 1 전력 소스, 제 1 복수 개의 패치 안테나, 상기 제 1 전력 소스 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나에 연결되는 제 1 RF 회로, 통신 회로, 인터페이스 및 프로세서를 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법은, 상기 인터페이스를 통하여, 제 2 전력 소스, 제 2 RF 회로, 및 제 2 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 다른 무선 전력 송신 장치와의 연결을 검출하는 동작, 상기 연결의 검출에 응답하여, 상기 제 1 전력 소스로부터 수신되는 제 1 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하도록 상기 제 1 RF 회로를 제어하는 동작, 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 RF 회로를 제어하기 위한 제 1 제어 데이터를 상기 인터페이스를 통하여 상기 다른 무선 전력 송신 장치로 송신하는 동작-상기 제 2 RF 회로는 제 1 상기 제어 데이터에 기반하여 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정함-, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나로부터 형성되는 RF 웨이브를 전기적인 신호로 변환하는 상기 전자 장치로부터 적어도 하나의 통신 신호를 수신하도록 상기 통신 회로를 제어하는 동작, 상기 적어도 하나의 통신 신호 각각에 포함된 정보에 기반하여, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작, 및 상기 제 1 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 2 RF 회로를 제어하도록 하는 제 2 제어 데이터를, 상기 인터페이스를 통하여, 상기 제 2 무선 전력 송신 장치로 송신하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 제 1 전력 소스 및 제 1 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 제 1 무선 전력 송신 장치와 연결가능한 제 2 무선 전력 송신 장치는, 제 2 전력 소스, 제 2 복수 개의 패치 안테나, 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하는 RF 회로, 및 상기 제 1 무선 전력 송신 장치로부터 전력 또는 제어 데이터 중 적어도 하나를 수신하기 위한 인터페이스를 포함하고, 상기 RF 회로는, 제 1 기간 동안, 상기 인터페이스를 통하여 상기 제 1 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 제 1 제어 데이터에 기반하여, 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하고, 제 2 기간 동안, 상기 인터페이스를 통하여 상기 제 1 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 제 2 제어 데이터에 기반하여, 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하고, 상기 제 2 제어 데이터는, 상기 제 1 무선 전력 송신 장치에 의하여 확인된 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 복수 개의 전력 소스로부터의 전기적인 신호들을 이용하여 RF 웨이브를 형성하는 경우, 복수 개의 패치 안테나 중 적어도 하나의 안테나에 기준 신호를 인가하면서, 나머지 안테나들 각각에 순차적으로 복수의 위상의 전기적인 신호를 인가하는 방식으로, 안테나별 최적의 위상 조정 정도를 확인하는 무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법이 제공될 수 있다. 아울러, 다양한 실시예는, 다른 무선 전력 송신 장치와 결합이 가능한 무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법이 제공될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 필요에 따라서, 복수 개의 무선 전력 송신 장치들이 결합 또는 분리되어 동작될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 시스템의 개념도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 3a는 다양한 실시예에 따른 복수 개의 전력 소스, 제어 소자 및 안테나를 도시한다.
도 3b는 비교를 위한 비교예에 따른 단일 전력 소스 및 제어 소자 및 안테나를 도시한다.
도 3c는 다양한 실시예에 따른 복수 개의 전력 소스 및 제어 소자 및 안테나를 도시한다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 5a 및 5b는 다양한 실시예에 따른 안테나 및 전자 장치를 도시한다.
도 6은 복수 개의 전력 소스로부터 출력되는 전기 신호들을 도시한다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 모듈형 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 복수 개의 무선 전력 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 12a 및 12b는 다양한 실시예에 따른 복수 개의 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 복수 개의 무선 전력 송신 장치를 설명하기 위한 블록도를 도시한다.
도 14a 및 14b는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시한다.
도 16은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 시스템의 개념도를 도시한다.
무선 전력 송신 장치(100)는 적어도 하나의 전자장치(150)에 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 복수 개의 패치 안테나(patch antenna)(111 내지 126)를 포함할 수 있다. 복수 개의 패치 안테나(111 내지 126)는 각각이 RF 웨이브를 발생시킬 수 있는 안테나라면 제한이 없다. 예를 들어, 복수 개의 패치 안테나(111 내지 126)는 도 1에 도시된 바와 같이 동일 평면 상에 배치되는 복수개의 패치형 안테나로 구현될 수 있으나 도시된 배열 형태, 개수, 안테나의 종류에 국한되지 않고, 다양한 배열 형태와 개수의 복수개의 패치형 안테나로 구현될 수 있으며, 복수개의 다이폴 안테나, 복수개의 모노폴 안테나, 복수개의 파라볼라 안테나 등으로 구현될 수도 있다. 복수 개의 패치 안테나(111 내지 126)가 발생시키는 RF 웨이브의 진폭 및 위상 중 적어도 하나는 무선 전력 송신 장치(100)에 의하여 조정될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 패치 안테나(111 내지 126) 각각이 발생시키는 RF 웨이브를 서브 RF 웨이브라 명명하도록 한다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 패치 안테나(111 내지 126)에서 발생되는 서브 RF 웨이브 각각의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 한편, 서브 RF 웨이브들은 서로 간섭될 수 있다. 예를 들어, 어느 한 지점에서는 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭될 수 있으며, 또 다른 지점에서는 서브 RF 웨이브들이 서로 상쇄 간섭될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭될 수 있도록, 패치 안테나(111 내지 126)가 발생하는 서브 RF 웨이브 각각의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에 전자장치(150)가 배치된 것을 결정할 수 있다. 여기에서, 전자장치(150)의 위치는, 예를 들어 전자장치(150)의 전력 수신용 안테나가 위치한 지점일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 전자장치(150)의 위치를 결정하는 구성에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 전자장치(150)가 높은 송신 효율로 무선으로 전력을 수신하기 위하여서는, 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭되어야 한다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭이 되도록 패치 안테나(111 내지 126)를 제어할 수 있다. 여기에서, 패치 안테나(111 내지 126)를 제어한다는 것은, 패치 안테나(111 내지 126)로 입력되는 신호의 크기를 제어하거나 또는 패치 안테나(111 내지 126)로 입력되는 신호의 위상(또는 딜레이)을 제어하는 것을 의미할 수 있다. 한편, 특정 지점에서 RF 웨이브가 보강 간섭되도록 제어하는 기술인 빔-포밍(beam forming)에 대해서는 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 아울러, 본 발명에서 이용되는 빔-포밍의 종류에 대하여 제한이 없음 또한 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 미국 공개특허 2016/0099611, 미국 공개특허 2016/0099755, 미국 공개특허 2016/0100124 등에 개시된 바와 같은, 다양한 빔 포밍 방법이 이용될 수 있다. 빔-포밍에 의하여 형성된 RF 웨이브의 형태를, 에너지 포켓(pockets of energy)이라 명명할 수도 있다.
이에 따라, 서브 RF 웨이브들에 의하여 형성된 RF 웨이브(130)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 진폭이 최대가 될 수 있으며, 이에 따라 전자장치(150)는 높은 효율로 무선 전력을 수신할 수 있다. 한편, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 지점(x2,y2,z2)에 전자장치(160)가 배치된 것을 감지할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 전자장치(160)를 충전하기 위하여 서브 RF 웨이브들이 제 2 지점(x2,y2,z2)에서 보강 간섭이 되도록 패치 안테나(111 내지 126)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 서브 RF 웨이브들에 의하여 형성된 RF 웨이브(131)는 제 2 지점(x2,y2,z2)에서 진폭이 최대가 될 수 있으며, 전자장치(160)는 높은 송신 효율로 무선 전력을 수신할 수 있다.
더욱 상세하게, 전자장치(150)는 상대적으로 우측에 배치될 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(100)는 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 114, 118, 122 및 126)로부터 형성되는 서브 RF 웨이브들에 상대적으로 더 큰 딜레이를 적용할 수 있다. 즉, 상대적으로 좌측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 111, 115, 119 및 123)로부터 형성되는 서브 RF 웨이브들이 먼저 형성된 이후에, 소정의 시간이 흐른 후에 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 114, 118, 122 및 126)로부터 서브 RF 웨이브가 발생될 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 우측의 지점에서 서브 RF 웨이브들이 동시에 만날 수 있으며, 즉 상대적으로 우측의 지점에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭될 수 있다. 만약, 상대적으로 중앙의 지점에 빔-포밍을 수행하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 좌측의 패치 안테나(예를 들어, 111, 115, 119 및 123)와 우측의 패치 안테나(예를 들어, 114, 118, 122 및 126)와 실질적으로 동일한 딜레이를 적용할 수 있다. 또한, 상대적으로 좌측의 지점에 빔-포밍을 수행하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 좌측의 패치 안테나(예를 들어, 111, 115, 119 및 123)에 우측의 패치 안테나(예를 들어, 114, 118, 122 및 126)보다 더 큰 딜레이를 적용할 수 있다. 한편, 다른 실시예에서는, 무선 전력 송신 장치(100)는 패치 안테나(111 내지 126) 전체에서 서브 RF 웨이브들을 실질적으로 동시에 발진시킬 수 있으며, 상술한 딜레이에 대응되는 위상을 조정함으로써 빔-포밍을 수행할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 전력 소스(source)(101), 전력 송신용 안테나 어레이(102), 프로세서(103), 통신 회로(104) 및 메모리(105)를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 전자장치(150)는 무선으로 전력을 수신하는 장치이면 제한이 없으며, 전력 수신용 안테나(151), 정류기(152), 컨터버(153), 차저(charger)(154), 프로세서(155), 메모리(156) 및 통신 회로(157)를 포함할 수 있다.
전력 소스(101)는 송신을 위한 전기적인 신호를 전력 송신용 안테나 어레이(102)로 제공할 수 있다. 전력 소스(101)는, 교류 파형의 전기적인 신호의 소스이거나, 또는 직류 파형의 전기적인 신호의 소스 중 어느 하나일 수 있다. 전력 소스(101)가 직류 파형의 전기적인 신호의 소스로 구현된 경우에는, 전력 소스(101)는, 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력 송신용 안테나 어레이(102)로 전달하는 인버터(inverter)(미도시)가 무선 전력 송신 장치(100)에 더 포함될 수도 있다. 한편, 다른 실시예에서는, 전력 소스(101)는 교류 전력을 전력 송신용 안테나 어레이(102)로 제공할 수도 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(102)는, 전기적인 신호에 기반하여 제 1 RF 웨이브(106)를 형성할 수 있다.
전력 송신용 안테나 어레이(102)는 복수 개의 패치 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 복수 개의 패치 안테나들(111 내지 126)이 전력 송신용 안테나 어레이(102)에 포함될 수 있다. 복수 개의 패치 안테나의 개수 또는 배열 형태에 대하여서는 제한이 없다. 전력 송신용 안테나 어레이(102)는 전력 소스(101)로부터 제공받은 전력을 이용하여, RF 웨이브를 형성할 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(102)는 프로세서(103)의 제어에 따라서, 특정 방향으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 여기에서, 특정 방향으로 RF 웨이브를 형성한다는 것은, 특정 방향의 일 지점에서의 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭을 일으키도록, 서브 RF 웨이브들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 제어함을 의미할 수 있다. 예를 들어, 전력 소스(101) 및 전력 송신용 안테나 어레이(102) 사이에는, 위상 쉬프터(phase shifter), 어테뉴에이터(attenuator), 또는 증폭기(amplifier) 중 적어도 하나가 연결될 수 있다. 예를 들어, 전력 송신용 안테나 어레이(102)의 복수 개의 패치 안테나 중 하나의 패치 안테나에는, 위상 쉬프터, 어테뉴에이터, 증폭기가 연결될 수 있으며, 이에 대하여서는 도 3a 내지 3c를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 프로세서(103)의 제어에 따라, 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호들 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나가 상이하게 설정될 수 있으며, 이에 따라 복수 개의 패치 안테나로부터 형성되는 RF 웨이브의 조향 각도 변경이 가능할 수 있다.
프로세서(103)는, 전력 송신용 안테나 어레이(102)가, 특정한 각도로 RF 웨이브를 형성하도록 제어할 수 있다. 프로세서(103)는, 더욱 상세하게 후술할 패치 안테나별 최적 위상 조정 정도를 확인하는 과정을 수행할 수 있다. 메모리(105)에는, 최적 위상 조정 정도를 확인하는 과정을 수행하기 위한 프로그램(또는, 알고리즘)을 저장할 수 있으며, 저장된 프로그램의 실행에 따라서 최적 위상 조정 정도를 확인하는 과정이 수행될 수 있다.
프로세서(103)는, 전력 송신용 안테나 어레이(102)에 포함된 복수 개의 패치 안테나별 최적 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 프로세서(103)는, 확인된 최적 위상 조정 정도를 이용하여, 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각의 위상을 조정하도록 위상 쉬프터를 제어할 수 있다.
한편, 다양한 실시예에서, 프로세서(103)는, 복수 개의 패치 안테나 각각에 대응하는 최적 진폭 조정 정도를 확인할 수도 있으며, 이 경우에는 프로세서(103)는, 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각의 진폭을 조정하도록 어테뉴에이터 또는 증폭기 중 적어도 하나를 제어할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 프로세서(103)는, 복수 개의 패치 안테나 각각에 대응하는 최적 위상 조정 정도 및 최적 진폭 조정 정도를 모두 확인할 수도 있으며, 이 경우에는 프로세서(103)는, 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각의 위상 및 진폭을 조정하도록, 위상 쉬프터, 및 어테뉴에이터 또는 증폭기 중 적어도 하나를 제어할 수도 있다.
프로세서(103) 또는 프로세서(155)는, 예를 들면, 소프트웨어를 실행하여 프로세서(103) 또는 프로세서(155)에 연결된 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(103) 또는 프로세서(155)는 다른 구성요소(예: 통신 회로(104) 또는 통신 회로(157))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 메모리(105) 또는 메모리(156)에 로드하고, 메모리(105) 또는 메모리(156)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 메모리(105) 또는 메모리(156)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(103) 또는 프로세서(155)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다. 구현에 따라, 프로세서(103) 또는 프로세서(155)는, MCU(micro computing unit), FPGA(field programmable gate array) 등으로 구현될 수도 있다.
메모리(105) 또는 메모리(156)는, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(103) 또는 프로세서(155))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(105) 또는 메모리(156)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
통신 회로(104)는 통신 회로(157)와 통신 신호(159)를 송수신할 수 있다. 통신 신호(159)는, 전자 장치(150)에 의하여 확인된 RF 웨이브의 수신 세기와 연관된 정보(예: 정류기(152)의 입력단 또는 출력단 중 적어도 하나에서의 전압 또는 전류 중 적어도 하나)를 포함할 수 있거나, 또는, 통신 신호(159)는, 전자 장치(150)에 의하여 확인된 최적 위상 조정 정도에 대한 정보를 포함할 수도 있으며, 이에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 통신 회로(104) 또는 통신 회로(157)는, WiFi(wireless fidelity), WiFi 다이렉트(WiFi direct), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zig-bee), NFC(near field communication), BLE(Bluetooth low energy) 등의 다양한 통신 방식에 기초하여 제작될 수 있으며, 통신 방식의 종류에는 제한이 없다. 한편, 통신 신호(159)는 전자장치(150)의 정격 전력 정보를 포함할 수도 있으며, 프로세서(103)는 전자장치(150)의 고유 식별자, 고유 어드레스 및 정격 전력 정보 중 적어도 하나에 기초하여 전자장치(150)의 충전 여부를 결정할 수도 있다.
아울러, 통신 신호는 무선 전력 송신 장치(100)가 전자장치(150)를 식별하는 과정, 전자장치(150)에 전력 송신을 허락하는 과정, 전자장치(150)에 수신 전력 관련 정보를 요청하는 과정, 전자장치(150)로부터 수신 전력 관련 정보를 수신하는 과정 등에서도 이용될 수 있다. 즉, 통신 신호는, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자장치(150) 사이의 가입, 명령 또는 요청 과정에서 이용될 수 있다.
전력 수신용 안테나(151)는 RF 웨이브를 수신할 수 있는 안테나라면 제한이 없다. 아울러, 전력 수신용 안테나(151) 또한 복수 개의 안테나를 포함하는 어레이 형태로 구현될 수도 있다. 전력 수신용 안테나(151)에서 수신된 교류 전력은 정류기(152)에 의하여 직류 전력으로 정류될 수 있다. 컨버터(153)는 직류 전력을 요구되는 전압으로 컨버팅하여 차저(154)로 제공할 수 있다. 차저(154)는 배터리(미도시)를 충전할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았지만, 컨버터(153)는 컨버팅된 전력을 PMIC(power management integrated circuit)(미도시)로 제공할 수도 있으며, PMIC(미도시)는 전자장치(150)의 각종 하드웨어로 전력을 제공할 수도 있다.
통신 회로(157)는 전자장치(150)에서 수신된 RF 웨이브의 수신 세기와 연관된 정보, 즉 수신 전력 관련 정보를 포함하는 통신 신호(159)를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수도 있다. 또는, 프로세서(155)는, RF 웨이브의 최적 위상 정도를 확인할 수도 있으며, 이 경우에는 RF 웨이브의 최적 위상 정도에 대한 정보를 포함한 통신 신호(159)를 송신하도록 통신 회로(157)를 제어할 수도 있다. 메모리(156)는 전자장치(150)의 각종 하드웨어를 제어할 수 있는 프로그램 또는 알고리즘을 저장할 수 있다.
프로세서(155)는 정류기(152)의 출력단의 전압을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 정류기(152)의 출력단에 연결되는 전압계가 전자장치(150)에 더 포함될 수도 있으며, 프로세서(155)는 전압계로부터 전압값을 제공받아 정류기(152)의 출력단의 전압을 모니터링할 수 있다. 프로세서(155)는 정류기(152)의 출력단의 전압값을 포함하는 정보를 통신 회로(157)로 제공할 수 있다. 통신 회로(157)는 통신용 안테나(미도시)를 이용하여 수신 전력 관련 정보를 포함하는 통신 신호를 송신할 수 있다. 수신 전력 관련 정보는, 예를 들어 정류기(152)의 출력단의 전압과 같은 수신되는 전력의 크기와 연관되는 정보일 수 있으며, 정류기(152)의 출력단의 전류의 크기값을 포함할 수도 있다. 이 경우, 정류기(152)의 출력단의 전류를 측정할 수 있는 전류계 또는 전압계가 전자장치(150)에 더 포함될 수 있음 또한 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 전류계는 직류 전류계, 교류 전류계, 디지털 전류계 등으로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 전압계는, 전류력계형(electro dynamic instrument) 전압계, 정전기형 전압계, 디지털 전압계 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 아울러, 수신 전력 관련 정보를 측정하는 위치 또한 정류기(152)의 출력단 뿐만 아니라, 전자장치(150)의 어떠한 지점이라도 제한이 없다.
프로세서(155)는 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 서브 RF 웨이브의 최적의 위상을 연산할 수 있다. 프로세서는 연산된 최적의 위상(phase)에 관련된 정보를 통신 회로(157)로 제공하고, 통신 회로(157)를 통해 통신용 안테나(미도시)를 이용하여 최적의 위상에 관련된 정보를 무선 전력 송신 장치로 전송할 수 있다. 무선 전력 송신 장치는 수신된 최적의 위상에 관련된 정보를 기초로 타겟 안테나로 입력되는 전기적인 신호의 위상을 조정할 수 있다.
다른 무선 전력 송신 장치(170)는 전력 소스(171), 전력 송신용 안테나 어레이(172), 프로세서(173), 통신 회로(174), 및 메모리(175)를 포함할 수 있다. 다른 무선 전력 송신 장치(170)는, 전력 송신용 안테나 어레이(172)의 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(173)는, 다른 무선 전력 송신 장치(170)는 적어도 하나의 위상 쉬프터, 어테뉴에이터, 또는 증폭기 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(172)는, 입력받은 전기적인 신호에 기반하여 제 2 RF 웨이브(176)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100) 및 다른 무선 전력 송신 장치(170)는 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 전력 수신용 안테나(151)는, 무선 전력 송신 장치(100)로부터의 제 1 RF 웨이브(106) 및 다른 무선 전력 송신 장치(175)로부터의 제 2 RF 웨이브(176)를, 전기적인 신호로 변환하여 이용할 수 있다. 전자 장치(150)는, 하나의 무선 전력 송신 장치(100)로부터 제 1 RF 웨이브(106)를 수신하는 경우보다, 두 개의 무선 전력 송신 장치(100,170)로부터 RF 웨이브들(106,176)을 수신하는 경우에 더 큰 크기의 전력을 수신할 수 있다.
전자 장치(150)의 위치에 대응하여 제 1 RF 웨이브(106) 및 제 2 RF 웨이브(176)가 빔 포밍될 수 있도록, 전력 송신용 안테나 어레이(102) 및 전력 송신용 안테나 어레이(172)의 복수 개의 패치 안테나로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나가 제어되어야 한다. 하지만, 전력 소스(101) 및 전력 소스(171)의 동기화에는 오차가 있을 수 있다. 프로세서(103) 또는 프로세서(173) 중 적어도 하나가, 전자 장치(150)의 정확한 위치를 획득한다 하더라도, 전력 소스(101) 및 전력 소스(171)의 동기화가 완벽하게 수행되지 않은 상태에서, 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 전자 장치(150)의 위치를 기반으로 조정하는 것으로는 정확한 빔-포밍이 담보되지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100) 및 다른 무선 전력 송신 장치(170)는, 전력 송신용 안테나 어레이(102) 및 전력 송신용 안테나 어레이(172)의 복수 개의 패치 안테나 중 적어도 하나를 레퍼런스 안테나(reference antenna)로 설정하여, 레퍼런스 안테나에 전기적인 신호의 인가를 유지할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 및 다른 무선 전력 송신 장치(170)는, 전력 송신용 안테나 어레이(102) 및 전력 송신용 안테나 어레이(172)의 복수 개의 패치 안테나 중 어느 하나를 타겟 안테나(target antenna)로 설정하고, 타겟 안테나에 복수 개의 위상 조정 정도가 적용된 전기적인 신호들을 순차적으로 인가할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 및 다른 무선 전력 송신 장치(170)는, 전자 장치(150)로부터 수신된 정보에 기반하여 타겟 안테나에 대응하는 최적의 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 및 다른 무선 전력 송신 장치(170)는, 타겟 안테나를 다른 안테나로 변경하고, 변경된 타겟 안테나에 대한 최적의 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 및 다른 무선 전력 송신 장치(170)는, 전력 송신용 안테나 어레이(102) 및 전력 송신용 안테나 어레이(172)의 복수 개의 패치 안테나 중 레퍼런스 안테나를 제외한 나머지 안테나에 대한 최적의 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 및 다른 무선 전력 송신 장치(170)는, 확인된 최적의 위상 조정 정도에 기반하여, 전력 송신용 안테나 어레이(102) 및 전력 송신용 안테나 어레이(172)의 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상을 제어할 수 있다. 이에 따라, 전력 소스(101) 및 전력 소스(171)가 정확하게 동기화되지 않은 경우에도, 전자 장치(150)가 높은 효율로 무선 충전을 수행할 수 있다.
프로세서(173), 통신 회로(174), 및 메모리(175) 각각은, 무선 전력 송신 장치(100)의 프로세서(103), 통신 회로(104), 및 메모리(105) 각각과 적어도 일부 동일한 동작을 수행할 수 있거나, 또는 적어도 일부 동일하게 구현될 수 있다. 구현에 따라서, 프로세서(173), 통신 회로(174), 또는 메모리(175) 중 적어도 하나는 다른 무선 전력 송신 장치(170)에 포함되지 않을 수도 있으며, 이 경우에 전력 송신용 안테나 어레이(172)로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 제어는, 무선 전력 송신 장치(100)의 프로세서(103)에 의하여 수행될 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 및 다른 무선 전력 송신 장치(170)는, 서로 연결될 수도 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신 장치(100)는 전력 또는 제어 신호 중 적어도 하나를 다른 무선 전력 송신 장치(170)로 제공할 수도 있다.
도 3a는 다양한 실시예에 따른 복수 개의 전력 소스, 제어 소자 및 안테나를 도시한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 전력 소스(301)에는 제 1 안테나(305) 및 제 2 안테나(309)가 연결될 수 있다. 제 1 전력 소스(301)에는 제 1 위상 쉬프터(302), 제 1 어테뉴에이터(303), 제 1 증폭기(304), 및 제 1 안테나(305)가 연결될 수 있다. 제 1 전력 소스(301)에는 제 2 위상 쉬프터(306), 제 2 어테뉴에이터(307), 제 2 증폭기(308), 및 제 2 안테나(309)가 연결될 수 있다. 도 3a에서는 두 개의 안테나들(305,309)가 제 1 전력 소스(301)에 연결된 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 제 1 전력 소스(301)에 연결된 안테나의 개수에는 제한이 없다. 제 2 전력 소스(311)에는 제 3 안테나(315) 및 제 4 안테나(319)가 연결될 수 있다. 제 2 전력 소스(311)에는 제 3 위상 쉬프터(312), 제 3 어테뉴에이터(313), 제 3 증폭기(314), 및 제 3 안테나(315)가 연결될 수 있다. 제 2 전력 소스(311)에는 제 4 위상 쉬프터(316), 제 4 어테뉴에이터(317), 제 4 증폭기(318), 및 제 4 안테나(319)가 연결될 수 있다. 도 3a에서는 두 개의 안테나들(315,319)가 제 2 전력 소스(311)에 연결된 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 제 2 전력 소스(311)에 연결된 안테나의 개수에는 제한이 없다. 예를 들어, 제 1 전력 소스(301)는 하나의 무선 전력 송신 장치에 포함되며, 제 2 전력 소스(311)는 다른 무선 전력 송신 장치에 포함될 수 있다. 또는, 제 1 전력 소스(301) 및 제 2 전력 소스(311)는 하나의 무선 전력 송신 장치에 포함되도록 구현될 수도 있다.
위상 쉬프터(302), 위상 쉬프터(306), 위상 쉬프터(312), 및 위상 쉬프터(316)는, 프로세서의 제어에 따라 입력되는 전기적인 신호의 위상을 조정할 수 있다. 예를 들어, 위상 쉬프터(302), 위상 쉬프터(306), 위상 쉬프터(312), 및 위상 쉬프터(316) 각각의 위상 조정 정도는 하나의 프로세서에 의하여 확인될 수 있으나, 구현에 따라 복수 개의 프로세서에 의하여 확인될 수도 있다. 어테뉴에이터(303), 어테뉴에이터(307), 어테뉴에이터(313), 및 어테뉴에이터(317)는 입력받은 전기적인 신호의 진폭을 변경할 수 있으며, 하나의 프로세서 또는 복수의 프로세서들에 의하여 변경 정도를 제어받을 수 있다. 증폭기(304), 증폭기(308), 증폭기(312), 및 증폭기(316)는, 입력받은 전기적인 신호의 진폭 또는 이득 중 적어도 하나의 변경할 수 있으며, 하나의 프로세서 또는 복수의 프로세서들에 의하여 변경 정도를 제어받을 수 있다. 증폭기(304), 증폭기(308), 증폭기(312), 및 증폭기(316) 각각은, 드라이브 증폭기(driver amplifier), 또는 전력 증폭기(power amplifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 제 1 안테나(305), 제 2 안테나(309), 제 3 안테나(315), 및 제 4 안테나(319) 중 적어도 하나가 레퍼런스 안테나로 설정될 수 있으며, 레퍼런스 안테나에는 레퍼런스 전류가 인가될 수 있다. 나머지 안테나 중 어느 하나는 타겟 안테나로 결정되며, 타겟 안테나에는 각각이 상이하게 위상이 조정된 전기적인 신호들이 순차적으로 타겟 안테나로 인가될 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(305)가 레퍼런스 안테나로 설정되고, 제 3 안테나(315)가 타겟 안테나로 설정된 경우, 제 1 안테나(305)에는 레퍼런스 전류가 인가되고, 제 3 안테나(315)에는 각각이 상이하게 위상이 조정된 전기적인 신호들이 순차적으로 인가될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나로 입력되는 전기적인 신호의 위상을 조정하도록 위상 쉬프터를 제어할 수 있다. 특히, 다른 무선 전력 송신 장치에 포함된 안테나가 타겟 안테나로 설정된 경우에, 무선 전력 송신 장치(100)의 프로세서(103)가 타겟 안테나로 입력되는 전기적인 신호의 위상을 제어하기 위한 제어 신호를 다른 무선 전력 송신 장치로 전달할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 전자 장치(150)로부터 수신된 정보에 기반하여, 타겟 안테나에 대응하는 최적의 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 최적의 위상 조정 정도를 확인하는 상세한 과정에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 이에 따라, 전력 소스(301) 및 전력 소스(311)가 동기화되지 않은 상태에서도, 전자 장치(150)가 상대적으로 큰 크기의 전력을 무선으로 수신할 수 있다.
도 3b는 비교를 위한 비교예에 따른 단일 전력 소스 및 제어 소자 및 안테나를 도시한다.
비교예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 단일 전력 소스(331), 분배 회로(332), 제 1 위상 쉬프터(341), 제 1 어테뉴에이터(342), 제 1 증폭기(343), 제 1 안테나(344), 제 2 위상 쉬프터(351), 제 2 어테뉴에이터(352), 제 2 증폭기(353), 제 2 안테나(354), 제 3 위상 쉬프터(351), 제 3 어테뉴에이터(352), 제 3 증폭기(353), 및 제 3 안테나(354)를 포함할 수 있다. 분배 회로(332)는, 단일 전력 소스(331)로부터 출력되는 전기적인 신호를 분배하여 각각 제 1 위상 쉬프터(341), 제 2 위상 쉬프터(351), 및 제 3 위상 쉬프터(361)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 제 1 위상 쉬프터(341), 제 2 위상 쉬프터(351), 및 제 3 위상 쉬프터(361)에는 동기화된 전기적인 신호들이 입력될 수 있으며, 각 위상 쉬프터의 위상 조정에 따라, 제 1 안테나(344), 제 2 안테나(354), 및 제 3 안테나(364)를 통하여 빔 포밍된 RF 웨이브가 형성될 수 있다. 하지만, 상술한 바와 같이, 비교예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 추가적인 패치 안테나 연결이 불가능하다.
도 3c는 다양한 실시예에 따른 복수 개의 전력 소스 및 제어 소자 및 안테나를 도시한다.
다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 전력 소스(371), 제 2 전력 소스(381), 제 3 전력 소스(391), 제 1 위상 쉬프터(372), 제 2 위상 쉬프터(382), 제 3 위상 쉬프터(392), 제 1 어테뉴에이터(373), 제 2 어테뉴에이터(383), 제 3 어테뉴에이터(393), 제 1 증폭기(374), 제 2 증폭기(384), 제 3 증폭기(394), 제 1 안테나(375), 제 2 안테나(385), 및 제 3 안테나(395)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 제 1 안테나(375), 제 2 안테나(385), 제 3 안테나(395) 중 적어도 하나가 레퍼런스 안테나로 설정될 수 있으며, 레퍼런스 안테나에는 레퍼런스 전류가 인가될 수 있다. 나머지 안테나 중 어느 하나는 타겟 안테나로 결정되며, 타겟 안테나에는 각각이 상이하게 위상이 조정된 전기적인 신호들이 순차적으로 타겟 안테나로 인가될 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(375)가 레퍼런스 안테나로 설정되고, 제 3 안테나(395)가 타겟 안테나로 설정된 경우, 제 1 안테나(375)에는 레퍼런스 전류가 인가되고, 제 3 안테나(395)에는 각각이 상이하게 위상이 조정된 전기적인 신호들이 순차적으로 인가될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나로 입력되는 전기적인 신호의 위상을 조정하도록 위상 쉬프터를 제어할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 전자 장치(150)로부터 수신된 정보에 기반하여, 타겟 안테나에 대응하는 최적의 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 최적의 위상 조정 정도를 확인하는 상세한 과정에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 이에 따라, 전력 소스(371), 전력 소스(381) 및 전력 소스(391)가 동기화되지 않은 상태에서도, 전자 장치(150)가 상대적으로 큰 크기의 전력을 무선으로 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 하나의 안테나 셋트, 예를 들어 제 1 전력 소스(371), 제 1 위상 쉬프터(372), 제 1 어테뉴에이터(373), 제 1 증폭기(374), 및 제 1 안테나(375)는 무선 전력 송신 장치(100)로부터 탈착이 가능하도록 구현될 수도 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 4의 실시예는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 5a 및 5b는 다양한 실시예에 따른 안테나 및 전자 장치를 도시한다.
다양한 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 401 동작에서, 레퍼런스 안테나에 레퍼런스 전류를 인가할 수 있다. 본 문서에서, 무선 전력 송신 장치(100)가 특정 동작을 수행한다는 것은, 무선 전력 송신 장치(100)에 포함된 프로세서(103)가 특정 동작을 수행하거나, 또는 프로세서(103)가 다른 하드웨어가 특정 동작을 수행하도록 제어하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 메모리(105)에 저장된 인스트럭션이 실행됨에 따라, 프로세서(103)가 특정 동작을 수행하거나, 또는 다른 하드웨어로 하여금 특정 동작을 수행하도록 야기됨을 의미할 수도 있다. 예를 들어, 도 5a에서와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 안테나(501), 제 2 안테나(502), 및 제 3 안테나(503)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 안테나(501)를 레퍼런스 안테나로 설정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 레퍼런스 안테나인 제 1 안테나(501)에 레퍼런스 전류(511)를 인가할 수 있다.
403 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나에, 상이한 위상을 가지는 복수 개의 전류를 순차적으로 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 도 5a에서의 제 2 안테나(502)를 타겟 안테나로 설정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나인 제 2 안테나(502)에 제 1 기간 동안에 제 1 전류(512)를 인가할 수 있다. 제 1 기간 동안에, 전자 장치(150)의 주변에는 레퍼런스 안테나인 제 1 안테나(501)로부터의 RF 웨이브 및 타겟 안테나인 제 2 안테나(502)로부터의 RF 웨이브가 형성될 수 있으며, 양 RF 웨이브는 서로 간섭될 수 있다. 전자 장치(150)는 무선으로 수신되는 전력의 세기를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)는 정류기(152)의 출력단에서의 전압을 측정할 수 있다. 전자 장치(150)는 제 1 정류 전압 수치(VREC1)를 제 1 기간 동안 측정할 수 있다.
아울러, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나인 제 2 안테나(502)에 제 2 기간 동안에 제 2 전류(513)를 인가할 수 있다. 제 2 전류(513)는, 제 1 전류(512)와 상이한 위상을 가질 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 안테나(502)에 연결된 위상 쉬프터의 위상 조정 정도를 제어함으로써, 제 1 전류(512)와 상이한 위상을 가지는 제 2 전류(513)를 제 2 안테나(502)에 인가할 수 있다. 제 2 기간 동안에, 전자 장치(150)의 주변에는 레퍼런스 안테나인 제 1 안테나(501)로부터의 RF 웨이브 및 타겟 안테나인 제 2 안테나(502)로부터의 RF 웨이브가 형성될 수 있으며, 양 RF 웨이브는 서로 간섭될 수 있다. 제 2 안테나(502)로 인가되는 제 2 전류(513)가 제 1 전류(512)와 상이한 위상을 가지므로, 전자 장치(150)의 위치에서 간섭되는 RF 웨이브의 파형 또한 제 1 기간 동안에 전자 장치(150)의 위치에서 간섭되는 RF 웨이브의 파형과 상이할 수 있다. 전자 장치(150)는 무선으로 수신되는 전력의 세기를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)는 정류기(152)의 출력단에서의 전압을 측정할 수 있다. 전자 장치(150)는 제 2 정류 전압 수치(VREC2)를 제 2 기간 동안 측정할 수 있으며, 제 2 정류 전압 수치(VREC2)는 제 1 정류 전압 수치(VREC1)와 상이할 수 있다.
아울러, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나인 제 2 안테나(502)에 제 3 기간 동안에 제 3 전류(514)를 인가할 수 있다. 제 3 전류(514)는, 제 1 전류(512) 및 제 2 전류(513)와 상이한 위상을 가질 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 안테나(502)에 연결된 위상 쉬프터의 위상 조정 정도를 제어함으로써, 제 1 전류(512) 및 제 2 전류(513)와 상이한 위상을 가지는 제 3 전류(514)를 제 2 안테나(502)에 인가할 수 있다. 제 3 기간 동안에, 전자 장치(150)의 주변에는 레퍼런스 안테나인 제 1 안테나(501)로부터의 RF 웨이브 및 타겟 안테나인 제 2 안테나(502)로부터의 RF 웨이브가 형성될 수 있으며, 양 RF 웨이브는 서로 간섭될 수 있다. 제 2 안테나(502)로 인가되는 제 3 전류(514)가 제 1 전류(512) 및 제 2 전류(513)와 상이한 위상을 가지므로, 전자 장치(150)의 위치에서 간섭되는 RF 웨이브의 파형 또한 제 1 기간 및 제 2 기간 동안에 전자 장치(150)의 위치에서 간섭되는 RF 웨이브의 파형과 상이할 수 있다. 전자 장치(150)는 무선으로 수신되는 전력의 세기를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)는 정류기(152)의 출력단에서의 전압을 측정할 수 있다. 전자 장치(150)는 제 3 정류 전압 수치(VREC3)를 제 3 기간 동안 측정할 수 있으며, 제 3 정류 전압 수치(VREC3)는 제 1 정류 전압 수치(VREC1) 및 제 2 정류 전압 수치(VREC2)와 상이할 수 있다.
405 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터, 복수 개의 전류 각각이 인가되는 기간 동안의 수신 세기에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)는, 제 1 정류 전압 수치(VREC1), 제 2 정류 전압 수치(VREC2), 및 제 3 정류 전압 수치(VREC3)를 포함하는 통신 신호(515)를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 전자 장치(150)는, 제 1 정류 전압 수치(VREC1), 제 2 정류 전압 수치(VREC2), 및 제 3 정류 전압 수치(VREC3)를 모두 포함하는 하나의 통신 신호를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 또는, 전자 장치(150)는, 제 1 정류 전압 수치(VREC1), 제 2 정류 전압 수치(VREC2), 및 제 3 정류 전압 수치(VREC3) 각각을 복수 개의 통신 신호 각각에 포함시켜 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수도 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 기간 내지 제 3 기간 각각 동안 전자 장치(150)에서 수신된 전력의 세기에 대한 정보를 확인할 수 있다.
407 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신 세기에 대한 정보에 기반하여, 타겟 안테나에 대응하는 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 정류 전압 수치(VREC2)가 최대인 것을 확인할 수 있으며, 이에 대응하여 제 2 전류(513)의 위상 조정 정도를, 타겟 안테나인 제 2 안테나(502)에 대응하는 위상 조정 정도로서 확인할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 위상 조정 정도를 하나의 차원으로 설정하고, 전자 장치(150)에서의 수신 세기를 하나의 차원으로 설정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신된 정보를 인터폴레이팅(interpolating)할 수 있으며, 인터폴레이팅 결과에 따른 수신 세기의 최댓값에 대응하는 위상 조정 정도를 확인할 수도 있다.
409 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도가 확인된 지 여부를 확인할 수 있다. 모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도가 확인되지 않으면, 411 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나를 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 5b에서와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나를 제 3 안테나(503)로 변경할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 변경된 타겟 안테나인 제 3 안테나(503)로, 제 4 기간, 제 5 기간, 및 제 6 기간 동안에 제 4 전류(521), 제 5 전류(522), 및 제 6 전류(523)를 인가할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 3 안테나(503)에 연결된 위상 쉬프터의 위상 조정 정도를 상이하게 제어함으로써, 제 4 전류(521), 제 5 전류(522), 및 제 6 전류(523) 각각은 상이한 위상을 가질 수 있다. 전자 장치(150)는, 제 4 기간, 제 5 기간, 및 제 6 기간 동안에, 무선으로 수신된 전력의 세기를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)는, 제 4 기간, 제 5 기간, 및 제 6 기간 동안에, 제 4 정류 전압 수치(VREC4), 제 5 정류 전압 수치(VREC5), 제 6 정류 전압 수치(VREC6)를 확인할 수 있다. 전자 장치(150)는, 무선으로 수신된 전력의 세기에 대한 정보를 포함하는 통신 신호(516)를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신된 정보에 기반하여 제 3 안테나(503)에 대응하는 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도를 확인할 수 있다.
413 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 각각의 안테나에, 확인된 위상 조정 정도를 적용한 전류들을 각각을 인가할 수 있다.
이에 따라, 만약 제 1 안테나(501), 제 2 안테나(502), 및 제 3 안테나(503)에 둘 이상의 전력 소스가 연결된 경우에도, 전자 장치(150)는 큰 크기의 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서와 같이, 레퍼런스 안테나인 제 1 안테나(501)에는 제 1 전력 소스로부터의 레퍼런스 전류(601)가 인가될 수 있다. 한편, 제 3 안테나(501)에는 제 2 전력 소스로부터 전류를 인가받을 수 있다. 이에 따라, 만약 레퍼런스 전류(601)의 위상 조정 정도를 0으로 설정하고, 제 3 안테나(501)로 인가되는 전류의 위상 조정 정도를 0으로 설정한 경우에도, 시간 차이(Δt)가 있을 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, 상이한 위상을 가지는 전류(611), 전류(612), 전류(613)을 순차적으로 제 3 안테나(501)로 인가할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)에서 수신된 전력의 세기에 대한 정보를 확인하여, 제 3 안테나(503)에 대응하는 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 이에 따라, 도 6에서와 같이, 복수의 전력 소스가 동기화되지 않더라도, 전자 장치(150)는 상대적으로 큰 크기의 전력을 수신할 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
다양한 실시예에 따라서, 701 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 레퍼런스 안테나에 레퍼런스 전류를 인가할 수 있다. 703 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나에, 상이한 위상을 가지는 복수 개의 전류를 순차적으로 인가할 수 있다. 705 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터, 복수 개의 전류 각각이 인가되는 기간 동안의 수신 세기에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 전류 각각을 인가하는 동안의 전자 장치(150)의 정류기의 출력단에서의 전압들 각각을 포함하는 통신 신호를 전자 장치(150)로부터 수신할 수 있다. 707 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신 세기에 대한 정보에 기반하여, 타겟 안테나에 대응하는 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 709 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도가 확인된 지 여부를 확인할 수 있다.
모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도가 확인되지 않은 것으로 확인되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 711 동작에서, 타겟 안테나를 변경하면서, 기존 타겟 안테나에 확인된 위상 조정 정도를 적용한 전류 인가를 유지할 수 있다. 만약, 기존 타겟 안테나에 대하여 확인된 위상 조정 정도가 A ° 라면, 무선 전력 송신 장치(100)는 기존 타겟 안테나에 대응하는 위상 쉬프터가 입력되는 전기적인 신호의 위상을 A °로 제어할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 기존 타겟 안테나에 대응하는 어테뉴에이터의 감쇠 정도 및 증폭기의 조정 정도를, 충전을 위하여 설정된 정도로 제어할 수 있다. 즉, 기존의 타겟 안테나는, 충전을 위한 RF 웨이브의 형성을 유지할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 새로운 타겟 안테나에 대하여 최적의 위상 조정 정도를 확인하는 동작을 수행할 수 있다.
모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도가 확인된 것으로 확인되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 713 동작에서, 각각의 안테나에, 확인된 위상 조정 정도를 적용한 전류들을 각각 인가할 수 있다. 기존의 타겟 안테나들에 대하여 전류 인가가 유지되었기 때문에, 713 동작은, 무선 전력 송신 장치(100)가 기존의 타겟 안테나들에 대하여 인가하는 전류에 대한 위상 조정 정도, 감쇠 정도, 및 조정 정도를 유지하면서, 레퍼런스 안테나에 대하여 레퍼런스 전류의 인가를 유지함을 의미할 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
다양한 실시예에 따라서, 801 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 레퍼런스 안테나에 레퍼런스 전류를 인가할 수 있다. 803 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나에, 상이한 위상을 가지는 복수 개의 전류를 순차적으로 인가할 수 있다. 805 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터, 복수 개의 전류 각각이 인가되는 기간 동안의 수신 세기에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 전류 각각을 인가하는 동안의 전자 장치(150)의 정류기의 출력단에서의 전압들 각각을 포함하는 통신 신호를 전자 장치(150)로부터 수신할 수 있다. 807 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신 세기에 대한 정보에 기반하여, 타겟 안테나에 대응하는 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 809 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도가 확인된 지 여부를 확인할 수 있다.
모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도가 확인되지 않은 것으로 확인되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 811 동작에서, 타겟 안테나를 변경하면서, 기존 타겟 안테나에 인가되는 전류의 크기를 임계치 미만으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 기존 타겟 안테나에 대응하는 어테뉴에이터의 감쇠 정도를 지정된 값으로 설정함으로써, 기존 타겟 안테나로 인가되는 전류의 크기가 임계치 미만을 가지도록 제어할 수 있다. 다른 실시예에서는, 무선 전력 송신 장치(100)는 기존 타겟 안테나에 대응하는 증폭기의 조정 정도를 제어함으로써, 기존 타겟 안테나로 인가되는 전류의 크기가 임계치 미만을 가지도록 제어할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 확인된 위상 조정 정도로 조정하도록, 확인된 타겟 안테나에 대응하는 위상 쉬프터를 제어할 수도 있고, 또는 위상 쉬프터를 동작하지 않도록 제어할 수도 있다.
모든 안테나에 대하여 위상 조정 정도가 확인된 것으로 확인되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 813 동작에서, 각각의 안테나에, 확인된 위상 조정 정도를 적용한 전류들을 각각 인가할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가, 확인된 위상 조정 정도로 조정하도록 위상 쉬프터를 제어하면서, 안테나에 입력되는 세기만을 조정한 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 위상 쉬프터에 의한 위상 조정 정도는 유지하면서, 안테나에 입력되는 세기를 충전을 위하여 설정된 세기로 증가시키도록 어테뉴에이터 또는 증폭기 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가, 위상 쉬프터를 동작하지 않도록 제어한 경우에는, 위상 쉬프터들 각각이 확인된 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 조정하도록 제어할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신 장치(100)는, 안테나에 입력되는 세기를 충전을 위하여 설정된 세기로 증가시키도록 어테뉴에이터 또는 증폭기 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 한편, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나로 설정되었던 안테나들에 대하여 확인된 위상 조정 정도를 적용한 전류들을 인가하면서, 레퍼런스 안테나에는 레퍼런스 전류 인가를 유지할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
다양한 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 901 동작에서, 레퍼런스 안테나에 레퍼런스 전류를 인가할 수 있다. 903 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나에, 상이한 위상을 가지는 복수 개의 전류를 순차적으로 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 타겟 안테나에, 제 1 기간 동안 제 1 위상 조정 정도를 적용한 제 1 전류를 인가하고, 제 2 기간 동안 제 2 위상 조정 정도를 적용한 제 2 전류를 인가하고, 제 3 기간 동안 제 3 위상 조정 정도를 적용한 제 3 전류를 인가할 수 있다. 905 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터, 복수 개의 전류 각각이 인가되는 기간 동안의 수신 세기에 대한 정보에 기반하여 확인된 최적 위상 조정 정도에 대한 정보를 포함하는 통신 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(150)는, 레퍼런스 안테나 및 타겟 안테나에 의하여 형성된 RF 웨이브를 전기적인 신호로 변환할 수 있으며, 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)는, 제 1 기간 동안의 수신되는 전력의 세기인 제 1 세기, 제 2 기간 동안의 수신되는 전력의 세기인 제 2 세기, 및 제 3 기간 동안의 수신되는 전력의 세기인 제 3 세기를 측정할 수 있다. 전자 장치(150)는, 제 1 기간 동안의 타겟 안테나에 대응하는 제 1 위상 조정 정도, 제 2 기간 동안의 제 2 위상 조정 정도, 및 제 3 기간 동안의 제 3 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)는, 무선 전력 송신 장치(100)로부터 제 1 위상 조정 정도, 제 2 위상 조정 정도, 및 제 3 위상 조정 정도에 대한 정보를 수신할 수 있다. 전자 장치(150)는, 제 1 기간 동안에 제 1 위상 조정 정도에 대한 정보를 수신하고, 제 2 기간 동안에 제 2 위상 조정 정도에 대한 정보를 수신하고, 제 3 기간 동안에 제 3 위상 조정 정도에 대한 정보를 수신할 수 있다. 또는, 전자 장치(150)는, 임의의 시간에 제 1 위상 조정 정도, 제 2 위상 조정 정도, 및 제 3 위상 조정 정도에 대한 정보 및 변경 순서에 대한 정보를, 무선 전력 송신 장치(100)로부터 수신할 수 있다. 또는, 전자 장치(150)는, 무선 전력 송신 장치(100)의 식별 정보를 확인할 수 있으며, 식별 정보에 기반하여 제 1 위상 조정 정도, 제 2 위상 조정 정도, 및 제 3 위상 조정 정도에 대한 정보 및 변경 순서에 대한 정보를 확인할 수도 있다.
예를 들어, 전자 장치(150)는, 제 2 기간 동안의 제 2 세기가 최대인 것을 확인할 수 있으며, 이에 대응하여 제 2 위상 조정 정도를 타겟 안테나의 최적 위상 조정 정도로 확인할 수 있다. 또는, 전자 장치(150)는, 위상 조정 정도를 하나의 차원으로 설정하고, 전자 장치(150)에서의 수신 세기를 하나의 차원으로 설정할 수 있다. 전자 장치(150)는, 수신 세기를 인터폴레이팅(interpolating)할 수 있으며, 인터폴레이팅 결과에 따른 수신 세기의 최댓값에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 확인할 수도 있다. 전자 장치(150)는, 확인된 최적 위상 조정 정도를 포함하는 통신 신호를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다.
907 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 모든 안테나에 대하여 최적 위상 조정 정도가 확인된 지 여부를 확인할 수 있다. 모든 안테나에 대하여 최적 위상 조정 정도가 확인되지 않은 것으로 확인되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 909 동작에서, 타겟 안테나를 변경할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 변경된 타겟 안테나에 대하여서 복수 개의 위상 조정 정도가 적용된 전기적인 신호들을 순차적으로 인가할 수 있으며, 전자 장치(150)는 변경된 타겟 안테나에 대한 최적 위상 조정 정도를 확인하여 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 레퍼런스 안테나를 제외한 나머지 안테나들 각각에 대하여 최적 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 모든 안테나에 대하여 최적 위상 조정 정도가 확인되지 않은 것으로 확인되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 911 동작에서, 각각의 안테나(즉, 레퍼런스 안테나를 제외한 나머지 안테나)에, 확인된 위상 조정 정도를 적용한 전류들을 각각 인가할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 레퍼런스 안테나를 제외한 나머지 안테나에 위상 조정 정도를 적용한 전류를 각각 인가하면서, 레퍼런스 안테나에 레퍼런스 전류를 인가할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 모듈형 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 인터페이스(1011), 전력 소스(1012), RF 회로(1013), 안테나 어레이(1014), 프로세서(1015), 통신 회로(1016), 및 메모리(1017)를 포함할 수 있다. 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 인터페이스(1021), 전력 소스(1022), RF 회로(1023), 안테나 어레이(1024), 프로세서(1025), 통신 회로(1026), 및 메모리(1027)를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)의 구성 요소에 대하여서는 도 2에서 설명하였으므로, 여기에서의 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
인터페이스(1011)는, 외부 전자 장치(또는, 외부 전력 소스)로부터 전력을 수신할 수 있다. 인터페이스(1011)는, 전력을 다른 무선 전력 송신 장치(예: 제 2 전력 송신 장치(1020))로 전달할 수 있다. 인터페이스(1011)는, 데이터 입출력의 경로일 수도 있다. 즉, 인터페이스(1011)를 통하여 전력 및 데이터가 입력 또는 출력될 수 있다. 인터페이스(1011)는, 예를 들어 USB 타입으로 구현될 수 있으나, 전력 및 데이터를 입/출력할 수 있다면 제한이 없다. 아울러, 도 10에서는 하나의 인터페이스(1011)를 통하여 전력 및 데이터가 입력 또는 출력되는 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 분리된 전력 입출력용 인터페이스 및 데이터 입출력용 인터페이스를 포함할 수도 있다.
전력 소스(1012)는, 외부 전자 장치(또는, 외부 전력 소스)로부터 인터페이스(1011)를 통하여 수신한 전력을 이용하여 전기적인 신호를 발생시킬 수 있다. 전력 소스(1012)로부터 발생된 전기적인 신호는 RF 회로(1013)로 전달될 수 있다. RF 회로(1013)는, 예를 들어 위상 쉬프터, 어테뉴에이터, 또는 증폭기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(1015)는, RF 회로(1013)에 포함된 위상 쉬프터의 위상 조정 정도, 어테뉴에이터의 감쇠 정도, 또는 증폭기의 조정 정도 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 안테나 어레이(1014)는, RF 회로(1013)를 통하여 조정된 전기적인 신호를 수신할 수 있으며, 이를 이용하여 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 통신 회로(1016)는, 전자 장치(150)와 통신을 수행할 수 있다. 메모리(1017)는 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)의 동작을 수행하기 위한 인스트럭션을 저장할 수 있다.
제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는 인터페이스(1021)를 통하여 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)로부터 전력을 수신할 수 있다. 전력 소스(1022)는, 수신한 전력을 이용하여 전기적인 신호를 생성할 수 있다. RF 회로(1023)는 입력받은 전기적인 신호의 특성을 조정하여 출력할 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)의 프로세서(1015)가 제 2 무선 전력 송신 장치(1010)의 RF 회로(1023)에 대한 제어 정보를 결정할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 연결 시 마스터 장치를 선택할 수 있으며, 마스터 장치로 선택된 무선 전력 송신 장치가 제 1 무선 전력 송신 장치(1010) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의 RF 회로들(1013,1023)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)가 마스터 장치로 선택된 경우에는, 프로세서(1015)가 RF 회로(1013) 및 RF 회로(1023)의 제어를 수행할 수 있다. 프로세서(1015)는 인터페이스(1011)를 통하여 제어 신호를 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 전달할 수 있다. 도 10의 실시예에서는, 인터페이스(1021)를 통하여 제어 신호를 수신한 프로세서(1025)가 RF 회로(1023)를 제어하는 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 하나의 실시예로, 다른 실시예에 따르면 인터페이스(1021)를 통한 제어 신호가 RF 회로(1023)로 곧바로 전달될 수도 있다. 한편, 마스터 장치로 선택되지 않은 무선 전력 송신 장치(예: 제 2 무선 전력 송신 장치(1020))의 통신 회로(1026)는 전자 장치(150)와 통신을 수행하지 않을 수도 있다.
마스터 장치(예: 제 1 무선 전력 송신 장치(1010))의 프로세서(1015)는, 안테나 어레이(1014) 및 안테나 어레이(1024)에 포함된 복수 개의 패치 안테나들 중 적어도 하나를 레퍼런스 안테나로 설정할 수 있으며, 나머지 안테나들 중 하나를 타겟 안테나로 설정할 수 있다. 상세하게 전술한 바와 같이, 프로세서(1015)는, 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 프로세서(1015)는, 타겟 안테나를 변경해가면서, 타겟 안테나별 최적 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 이에 따라, 전력 소스(1012) 및 전력 소스(1022)가 동기화되지 않더라도, 전자 장치(150)는 상대적으로 큰 크기의 전력을 무선으로 수신할 수 있다.
제 1 무선 전력 송신 장치(1010)가 직접 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의 RF 회로(1023)를 제어하는 경우, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제어 데이터를 RF 회로(1023)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 데이지 체인(daisy chain) 방식의 데이터를 RF 회로(1023)로 전달할 수 있다. RF 회로(1023)에는, 상술한 바와 같이, 안테나 어레이(1024)의 복수 개의 패치 안테나 각각에 대응하는 복수 개의 위상 쉬프터 및 복수 개의 어테뉴에이터를 포함할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)가 안테나 어레이(1024)의 복수 개의 패치 안테나의 개수를 확인한 경우에는, 데이지 체인 방식의 데이터의 비트열을 복수 개의 패치 안테나의 개수에 대응하여 한정하여 RF 회로(1023)로 전달할 수 있다. 1 무선 전력 송신 장치(1010)가 안테나 어레이(1024)의 복수 개의 패치 안테나의 개수를 확인하지 않은 경우에, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는 데이지 체인 방식의 데이터를 송신할 수 있으며, RF 회로(1023)의 마지막 셀에 대응하는 소자로부터 피드백이 수신되면, 수신된 피드백에 기반하여 안테나 어레이(1024)의 복수 개의 패치 안테나의 개수를 확인할 수 있다. 또는, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 칩 셀렉트(chip select: CS) 방식의 제어 데이터를 RF 회로(1023)로 전달할 수 있다. 칩 셀렉트 방식의 제어 데이터는, RF 회로(1023)의 위상 쉬프터 및 어테뉴에이터를 식별하기 위한 데이터와, 위상 조정 정도 및 감쇠 정도를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)가 안테나 어레이(1024)의 복수 개의 패치 안테나의 개수를 확인한 경우에는, 복수 개의 패치 안테나 각각으로부터 이용되는 순서를 프로그램하여 제어할 수 있다. 1 무선 전력 송신 장치(1010)가 안테나 어레이(1024)의 복수 개의 패치 안테나의 개수를 확인하지 않은 경우에, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는 RF 회로(1023)의 마지막 셀에 대응하는 소자로부터 피드백이 수신되면, 수신된 피드백에 기반하여 패치 안테나의 개수를 확인할 수도 있다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 복수 개의 무선 전력 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 11의 실시예는 이에 대하여서는 도 12a 및 12b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 12a 및 12b는 다양한 실시예에 따른 복수 개의 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.
다양한 실시예에 따라서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 1101 동작에서, 다른 무선 전력 송신 장치에 연결을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 외부 장치와의 연결을 위한 인터페이스(예: 도 10의 인터페이스(1011) 또는 인터페이스(1021))에서의 전압값 변경, 또는 데이터 수신 여부에 기반하여 다른 무선 전력 송신 장치로의 연결을 검출할 수 있다. 1103 동작에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 마스터 장치를 선택할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 무선으로 전력을 수신하기 위한 전자 장치(150)와 통신 연결(communication connection)을 미리 형성할 수도 있으며, 이에 기반하여 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)가 마스터 장치로 선택될 수 있다. 또는, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 장치의 캐퍼빌리티(capability)에 기반하여 마스터 장치를 선택할 수도 있으며, 마스터 장치를 선택하는 방법에는 제한이 없다. 도 11의 실시예에서는, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)가 마스터 장치로 선택된 것을 상정하도록 한다.
1105 동작에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 레퍼런스 안테나 및 타겟 안테나를 설정하고, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각을 제어할 수 있다. 도 12a의 실시예에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는 제 1 안테나(1211) 및 제 2 안테나(1212)를 포함할 수 있으며, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는 제 1 안테나(1211)를 레퍼런스 안테나로 설정하고, 제 2 안테나(1222)를 타겟 안테나로 설정할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 타겟 안테나인 제 2 안테나(1212)에 제 1 기간 동안에는 제 1 위상 조정 정도가 적용된 제 1 전류(1232)를 인가하고, 제 2 기간 동안에는 제 2 위상 조정 정도가 적용된 제 2 전류(1233)를 인가하고, 제 3 기간 동안에는 제 3 위상 조정 정도가 적용된 제 3 전류(1234)를 순차적으로 인가할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 1 기간 내지 제 3 기간 동안에 레퍼런스 안테나인 제 1 안테나(1211)로 레퍼런스 전류(1231)를 인가할 수 있다. 한편, 제 1 기간 내지 제 3 기간 동안에는 타겟 안테나가 아닌 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)에는 전류가 인가되지 않거나, 또는 임계치 미만의 전류가 인가되어야 한다.
1107 동작에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각을 제어하기 위한 데이터를, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)에 임계치 미만의 전류가 인가되도록 하는 제어 데이터(1236)를, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)에 대응하는 어테뉴에이터를 제어하기 위한 데이터를 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 송신할 수 있다. 1109 동작에서, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 수신한 데이터에 기반하여, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각을 제어할 수 있다. 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 예를 들어 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)에 대응하는 어테뉴에이터를 제어하기 위한 데이터에 기반하여, 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)에 대응하는 어테뉴에이터의 감쇠 정도를 제어할 수 있다. 제 1 기간 내지 제 3 기간 동안에, 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)에는 임계치 미만의 전류가 인가될 수 있다.
1111 동작에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 전자 장치(150)로부터 통신 신호(1235)를 수신하고, 통신 신호에 포함된 정보에 기반하여, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)에 포함된 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 제어 정도를 확인할 수 있다. 상세하게 전술한 바와 같이, 전자 장치(150)는, 제 1 기간, 제 2 기간, 및 제 3 기간 동안의 수신되는 전력의 세기에 대한 정보를 포함하는 통신 신호를 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)로 송신하거나, 또는 최적 위상 조정 정도를 포함하는 통신 신호를 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)로 송신할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 통신 신호에 포함된 정보에 기반하여, 예를 들어 타겟 안테나의 최적 위상 조정 정도를 확인할 수 있다.
1113 동작에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 모든 안테나에 대하여 제어 정도 확인이 완료된 지 여부를 확인할 수 있다. 모든 안테나에 대하여 제어 정도 확인이 완료되지 않은 것으로 확인되면, 1115 동작에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 타겟 안테나를 변경할 수 있다.
예를 들어, 도 12b에서와 같이, 제 1무선 전력 송신 장치(1010)는, 레퍼런스 안테나를 제 1 안테나(1211)로 설정한 것을 유지하고, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의 제 3 안테나(1221)를 타겟 안테나로 설정할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 타겟 안테나인 제 3 안테나(1221)에 제 4 기간 동안에는 제 1 위상 조정 정도가 적용된 제 4 전류(1241)를 인가하고, 제 5 기간 동안에는 제 5 위상 조정 정도가 적용된 제 5 전류(1242)를 인가하고, 제 6 기간 동안에는 제 6 위상 조정 정도가 적용된 제 6 전류(1243)를 순차적으로 인가하도록 하는 데이터를 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 송신할 수 있다. 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의, RF 회로(1023)는 데이터를 직접 이용하거나, 또는 데이터를 수신한 프로세서(1025)의 제어에 기반하여, 제 4 전류(1241), 제 5 전류(1242), 제 6 전류(1243)를 조정할 수 있다. 예를 들어, RF 회로(1023)에 포함된 제 3 안테나(1221)에 대응하는 위상 쉬프터는, 입력되는 신호를, 제 4 기간 동안에는 제 1 위상 조정 정도로 조정하고, 제 5 기간 동안에는 제 2 위상 조정 정도로 조정하고, 제 6 기간 동안에는 제 3 위상 조정 정도로 조정할 수 있다. 아울러, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 4 기간, 제 5 기간, 및 제 6 기간 동안에 제 4 안테나(1222)에 임계치 미만의 전류가 인가되도록 하는 데이터를 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 송신할 수 있다. 데이터는, 예를 들어 제 4 안테나(1222)에 대응하는 어테뉴에이터가 입력되는 전류의 크기를 임계치 미만으로 감쇠시키도록 하는 제어 데이터일 수 있다. 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)로의 입력되는 전류의 제어를 위한 데이터(1246)는 순차적 또는 동시에 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 전달될 수 있다. 한편, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 4 기간 내지 제 6 기간 동안에 레퍼런스 안테나인 제 1 안테나(1211)로 레퍼런스 전류(1231)를 인가할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 2 안테나(1212)에는 확인된 최적 위상 조정 정도가 적용된 전류를 인가하거나, 또는 위상 조정을 수행하지 않을 수도 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 충전을 위한 세기의 전류를 제 2 안테나(1212)로 인가하거나, 또는 임계치 미만의 세기의 전류를 제 2 안테나(1212)로 인가할 수도 있다.
제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 전자 장치(150)로부터 통신 신호(1245)를 수신하고, 통신 신호(1245)에 포함된 정보에 기반하여, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 통신 신호에 포함된 정보에 기반하여, 예를 들어 타겟 안테나인 제 3 안테나(1221)의 최적 위상 조정 정도를 확인할 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 모든 안테나에 대하여 제어 정도 확인이 완료된 것으로 확인되면, 1117 동작에서, 확인된 제어 정도에 기반하여 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)에 포함된 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호를 제어할 수 있다. 1119 동작에서, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 확인된 제어 정도에 기반하여 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각을 제어하기 위한 데이터를, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 송신할 수 있다. 1121 동작에서, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)는, 수신한 데이터에 기반하여, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호 각각을 제어할 수 있다.
제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 레퍼런스 안테나인 제 1 안테나(1211)에는 레퍼런스 전류(1211)를 인가할 수 있으며, 나머지 안테나(1212)에는 최적 위상 조정 정도로 조정된 전류들 각각을 인가하도록 RF 회로(1313)를 제어할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)에 대응하는 최적의 위상 조정 정도 각각으로 입력되는 전류를 조정하도록 하는 제어 데이터를, 제 2 무선 전력 송신 장치(1020)로 송신할 수 있다. RF 회로(1023)에 포함된 제 3 안테나(1221)에 대응하는 위상 쉬프터 및 제 4 안테나(1222)에 대응하는 위상 쉬프터 각각은, 수신한 제어 데이터를 이용하거나, 또는 프로세서(1025)의 제어에 기반하여, 제 3 안테나(1221) 및 제 4 안테나(1222)에 대응하는 최적의 위상 조정 정도 각각으로 입력되는 전류의 위상을 조정할 수 있다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 복수 개의 무선 전력 송신 장치를 설명하기 위한 블록도를 도시한다.
제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 3 무선 전력 송신 장치(1320)에 연결될 수 있다. 제 3 무선 전력 송신 장치(1320)는, 인터페이스(1321), 전력 소스(1322), RF 회로(1323), 및 안테나 어레이(1324)를 포함할 수 있다. 제 1무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 3 무선 전력 송신 장치(1320)가 연결되었음을 검출할 수 있으며, 제 3 무선 전력 송신 장치(1320)에 대한 정보를 확인할 수 있다.
예를 들어, 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 제 3 무선 전력 송신 장치(1320)의 식별 정보를 확인할 수 있으며, 식별 정보에 기반하여 제 3 무선 전력 송신 장치(1320)의 안테나 어레이(1324)에 포함된 패치 안테나의 개수에 대한 정보를 확인할 수 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1010)는, 상술한 데이지 방식의 데이터 또는 칩 셀렉트 방식의 데이터를, 인터페이스(1010) 및 인터페이스(1321)를 통하여, RF 회로(1323)로 전달할 수 있다. RF 회로(1323) 내의 위상 쉬프터 및 어테뉴에이터 각각은, 수신한 데이터에 기반하여 동작할 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세서(1015)는, 안테나 어레이(1014) 및 안테나 어레이(1324) 중 적어도 일부를 레퍼런스 안테나로 설정하고, 타겟 안테나를 변경하면서 타겟 안테나별 최적 위상 조정 정도를 확인할 수 있다. 프로세서(1015)는, 확인된 최적 위상 조정 정도를 적용한 전류들이 안테나 어레이(1014) 및 안테나 어레이(1324)의 패치 안테나 각각으로 인가되도록 RF 회로(1013) 및 RF 회로(1323)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 전력 소스(1012) 및 전력 소스(1322)가 동기화되지 않은 상태에서도, 전자 장치(150)가 상대적으로 큰 크기의 전력을 무선으로 수신할 수 있다.
도 14a 및 14b는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.
도 14a를 참조하면, 제 1 무선 전력 송신 장치(1410)는, 안테나 어레이(1411) 및 인터페이스(1412)를 포함할 수 있다. 안테나 어레이(1411)에 의하여 RF 웨이브(1413)가 형성될 수 있으며, 전자 장치(1401)는 RF 웨이브(1413)를 전기적인 신호로 변환하여 이용할 수 있다. 안테나 어레이(1411)는, 외부로 노출될 수도 있거나, 또는 다른 실시예에서는 제 1 무선 전력 송신 장치(1410)의 하우징 내에 배치될 수도 있다. 한편, 대용량 전자 장치(1402)를 충전할 필요가 있는 경우, 도 14b에서와 같이, 사용자는 제 2 무선 전력 송신 장치(1420)를 제 1 무선 전력 송신 장치(1410)에 연결할 수 있다. 제 2 무선 전력 송신 장치(1420)는, 제 1 무선 전력 송신 장치(1420)와 연결하기 위한 인터페이스(1424)와 또 다른 무선 전력 송신 장치와 연결하기 위한 인터페이스(1422)를 포함할 수 있다. 인터페이스(1424)는 인터페이스(1412)에 인입가능한 형태로 도시되어 있지만, 구현 형태 및 방식에는 제한이 없다. 다양한 실시예에 따른 제 1 무선 전력 송신 장치(1410) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1420)는 서로를 결합하기 위한 물리적인 결합 수단을 더 포함할 수도 있다. 제 1 무선 전력 송신 장치(1410)의 안테나 어레이(1411) 및 제 2 무선 전력 송신 장치(1420)의 안테나 어레이(1421)는 RF 웨이브(1414)를 형성할 수 있으며, 대용량 전자 장치(1402)는 RF 웨이브(1414)를 전기적인 신호로 변환하여 이용할 수 있다. 사용자는 필요에 따라 제 2 무선 전력 송신 장치(1420)를 다른 위치로 이동시켜 해당 위치에서 무선 충전을 수행할 수도 있다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시한다.
도 15를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(1500)는 돌출부(1501,1502) 및 함입부(1503,1504)를 포함할 수 있다. 돌출부(1501,1502)는 다른 무선 전력 송신 장치의 함입부와 결합이 가능한 형태를 가질 수 있다. 돌출부(1501,1502) 및 함입부(1503,1504)에는 데이터선(1511) 및 전력선(1512)이 연결될 수 있다. 전력선(1512)은 전력 인터페이스(1521)로 연결될 수 있다. 전력 인터페이스(1521)는, 외부의 전력 소스로 연결하기 위한 콘센트로 연결될 수 있다. 프로세서(1522)는 안테나 어레이(1550)의 복수 개의 패치 안테나 각각에 연결되는 복수 개의 소자들 각각(예: 위상 쉬프터 또는 어테뉴에이터 중 적어도 하나)로 제어 데이터를 전달할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(1500)는, 프로세서(1522)로부터의 제어 데이터를 수신하여, 해당 소자로 전달하기 위한 적어도 하나의 선택 모듈(1541,1542,1543,1544) 및 확장 모듈(expander module)(1545)을 포함할 수 있다. 확장 모듈(1545)은, 프로세서(1522)로부터의 제어 데이터를 적어도 하나의 선택 모듈(1541,1542,1543,1544)로 전달할 수 있다. 적어도 하나의 선택 모듈(1541,1542,1543,1544)은 수신된 제어 데이터를 대응하는 RF 소자(예: 위상 쉬프터)로 전달할 수 있다. 적어도 하나의 선택 모듈(1541,1542,1543,1544)은 제어 데이터 내의 칩 선택(chip selection) 정보를 확인할 수 있으며, 칩 선택 정보에 대응하는 RF 소자로 제어 정보를 전달할 수 있다. 이에 따라, RF 소자는 제어 정보에 기반하여 입력되는 전기적인 신호를 조정할 수 있다.
아울러, 전력선(1512)은 전력 소스(미도시)로 연결될 수 있으며, 전력 소스로부터의 전기적인 신호가 적어도 하나의 소자로 제공될 수 있다.
도 16은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시한다.
도 16을 참조하면, 다른 무선 전력 송신 장치(1600)가 무선 전력 송신 장치(1500)로 연결될 수 있다. 다른 무선 전력 송신 장치(1600)는, 돌출부(1601,1602) 및 함입부(1603,1604)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(1500)의 돌출부(1501)가 다른 무선 전력 송신 장치(1600)의 함입부(1603)에 연결될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(1500)의 데이터선(1511)은 다른 무선 전력 송신 장치(1600)의 데이터선(1611)에 연결될 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(1500)의 전력선(1512)은 다른 무선 전력 송신 장치(1600)의 전력선(1612)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(1500)가 전력 인터페이스(1521)를 통하여 수신한 전력이 전력선(1511) 및 전력선(1611)을 통하여, 다른 무선 전력 송신 장치(1600)의 전력 소스에 전달될 수 있다. 다른 무선 전력 송신 장치(1600)의 전력 소스는 수신한 전력을 이용하여 전기적인 신호를 생성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(1500)의 프로세서(1522)로부터의 제어 데이터가 데이터선(1511) 및 데이터선(1611)을 통하여 확장 모듈(1645)에 전달될 수 있다. 확장 모듈(1645)을 통하여 제어 데이터는 적어도 하나의 선택 모듈(1641,1642,1643,1644)에 전달될 수 있으며, 적어도 하나의 선택 모듈(1641,1642,1643,1644)은 제어 데이터를 대응하는 RF 소자(예: 위상 쉬프터)로 전달할 수 있다. 적어도 하나의 선택 모듈(1641,1642,1643,1644)은 제어 데이터에 포함된 칩 선택 정보를 확인하여, 대응하는 RF 소자를 확인할 수 있으며, 확인된 RF 소자에 제어 정보를 전달할 수 있다. 이에 따라, RF 소자는 제어 정보에 기반하여 입력되는 전기적인 신호를 조정할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나," 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(103) 또는 프로세서(155))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 무선 전력 송신 장치에 있어서,
    제 1 전력 소스;
    제 1 복수 개의 패치 안테나;
    상기 제 1 전력 소스로부터 수신되는 제 1 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하는 제 1 RF 회로;
    제 2 전력 소스, 제 2 RF 회로, 및 제 2 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 다른 무선 전력 송신 장치로 전력 또는 제어 데이터 중 적어도 하나를 송신하기 위한 인터페이스;
    무선으로 전력을 수신하는 전자 장치와 통신을 수행하는 통신 회로; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 RF 회로를 제어하기 위한 제 1 제어 데이터를 상기 인터페이스를 통하여 상기 다른 무선 전력 송신 장치로 송신하고-상기 제 2 RF 회로는 제 1 상기 제어 데이터에 기반하여 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정함-,
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나로부터 형성되는 RF 웨이브를 전기적인 신호로 변환하는 상기 전자 장치로부터 적어도 하나의 통신 신호를 수신하도록 상기 통신 회로를 제어하고,
    상기 적어도 하나의 통신 신호 각각에 포함된 정보에 기반하여, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하고,
    상기 제 1 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 2 RF 회로를 제어하도록 하는 제 2 제어 데이터를, 상기 인터페이스를 통하여, 제 2 무선 전력 송신 장치로 송신하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 RF 회로를 제어하기 위한 제 1 제어 데이터를 상기 인터페이스를 통하여 상기 다른 무선 전력 송신 장치로 송신하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 적어도 하나를 레퍼런스 안테나로 설정하고, 상기 레퍼런스 안테나로 레퍼런스 전류가 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 및 상기 제 2 RF 회로 중 적어도 하나를 제어하고,
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 나머지 안테나 중 하나를 타겟 안테나로 설정하고, 상기 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 타겟 안테나에 대응하는 위상 쉬프터를 제어하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 타겟 안테나에 대응하는 위상 쉬프터를 제어하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 상기 타겟 안테나와 상기 레퍼런스 안테나를 제외한 적어도 하나의 안테나 각각 에 임계치 미만의 전류가 인가되도록, 상기 적어도 하나의 안테나 각각에 대응하는 적어도 하나의 어테뉴에이터를 제어하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 전자 장치로부터, 상기 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되는 기간들 각각 동안의 상기 전자 장치에서 수신되는 전력의 세기들 각각을 나타내는 정보를 포함하는 적어도 하나의 제 1 통신 신호를 수신하도록, 상기 통신 회로를 제어하고,
    상기 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되는 기간들 각각 동안의 상기 전자 장치에서 수신되는 전력의 세기들 각각을 나타내는 상기 정보에 기반하여, 상기 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 확인하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 상기 레퍼런스 안테나를 제외한 상기 나머지 안테나 전체에 대하여 최적 위상 조정 정도를 확인할 때까지, 상기 타겟 안테나를 다른 안테나로 변경하면서 상기 나머지 안테나 각각의 최적 위상 조정 정도를 확인하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작의 적어도 일부로,
    변경된 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 또는 상기 제 2 RF 회로를 제어하고,
    최적 위상 조정 정도가 확인된 기존의 타겟 안테나에, 상기 기존의 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도가 적용된 전류가 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 또는 상기 제 2 RF 회로를 제어하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작의 적어도 일부로,
    변경된 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 또는 상기 제 2 RF 회로를 제어하고,
    최적 위상 조정 정도가 확인된 기존의 타겟 안테나에, 임계치 미만의 크기를 가지는 전류가 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 또는 상기 제 2 RF 회로를 제어하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 전자 장치로부터, 상기 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되는 기간들 각각 동안의 상기 전자 장치에서 수신되는 전력의 세기들 각각을 나타내는 정보에 기반하여 확인된 상기 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 포함하는 적어도 하나의 제 2 통신 신호를 수신하도록, 상기 통신 회로를 제어하고,
    상기 제 2 통신 신호에 포함된 정보에 기반하여, 상기 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 확인하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 상기 레퍼런스 안테나를 제외한 상기 나머지 안테나 전체에 대하여 최적 위상 조정 정도를 확인할 때까지, 상기 타겟 안테나를 다른 안테나로 변경하면서 상기 나머지 안테나 각각의 최적 위상 조정 정도를 확인하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  10. 제 1 전력 소스, 제 1 복수 개의 패치 안테나, 상기 제 1 전력 소스 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나에 연결되는 제 1 RF 회로, 통신 회로, 인터페이스 및 프로세서를 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 인터페이스를 통하여, 제 2 전력 소스, 제 2 RF 회로, 및 제 2 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 다른 무선 전력 송신 장치와의 연결을 검출하는 동작;
    상기 연결의 검출에 응답하여, 상기 제 1 전력 소스로부터 수신되는 제 1 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하도록 상기 제 1 RF 회로를 제어하는 동작;
    상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 RF 회로를 제어하기 위한 제 1 제어 데이터를 상기 인터페이스를 통하여 상기 다른 무선 전력 송신 장치로 송신하는 동작-상기 제 2 RF 회로는 제 1 상기 제어 데이터에 기반하여 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정함-;
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나로부터 형성되는 RF 웨이브를 전기적인 신호로 변환하는 전자 장치로부터 적어도 하나의 통신 신호를 수신하도록 상기 통신 회로를 제어하는 동작;
    상기 적어도 하나의 통신 신호 각각에 포함된 정보에 기반하여, 상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작; 및
    상기 제 1 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 최적 위상 조정 정도로 입력되는 전기적인 신호를 제어하도록 상기 제 2 RF 회로를 제어하도록 하는 제 2 제어 데이터를, 상기 인터페이스를 통하여, 제 2 무선 전력 송신 장치로 송신하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 회로를 제어하면서, 상기 제 2 RF 회로를 제어하기 위한 제 1 제어 데이터를 상기 인터페이스를 통하여 상기 다른 무선 전력 송신 장치로 송신하는 동작은,
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 적어도 하나를 레퍼런스 안테나로 설정하고, 상기 레퍼런스 안테나로 레퍼런스 전류가 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 및 상기 제 2 RF 회로 중 적어도 하나를 제어하는 동작; 및
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 나머지 안테나 중 하나를 타겟 안테나로 설정하고, 상기 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 타겟 안테나에 대응하는 위상 쉬프터를 제어하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 11 항에 있어서,
    상기 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 타겟 안테나에 대응하는 위상 쉬프터를 제어하는 동작은,
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 상기 타겟 안테나와 상기 레퍼런스 안테나를 제외한 적어도 하나의 안테나 각각 에 임계치 미만의 전류가 인가되도록, 상기 적어도 하나의 안테나 각각에 대응하는 적어도 하나의 어테뉴에이터를 제어하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작은,
    상기 전자 장치로부터, 상기 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되는 기간들 각각 동안의 상기 전자 장치에서 수신되는 전력의 세기들 각각을 나타내는 정보를 포함하는 적어도 하나의 제 1 통신 신호를 수신하도록, 상기 통신 회로를 제어하는 동작; 및
    상기 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되는 기간들 각각 동안의 상기 전자 장치에서 수신되는 전력의 세기들 각각을 나타내는 상기 정보에 기반하여, 상기 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 13 항에 있어서,
    상기 동작 방법은, 상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 상기 레퍼런스 안테나를 제외한 상기 나머지 안테나 전체에 대하여 최적 위상 조정 정도를 확인할 때까지, 상기 타겟 안테나를 다른 안테나로 변경하면서 상기 나머지 안테나 각각의 최적 위상 조정 정도를 확인하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작은,
    변경된 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 또는 상기 제 2 RF 회로를 제어하는 동작; 및
    최적 위상 조정 정도가 확인된 기존의 타겟 안테나에, 상기 기존의 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도가 적용된 전류가 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 또는 상기 제 2 RF 회로를 제어하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작은,
    변경된 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 또는 상기 제 2 RF 회로를 제어하는 동작; 및
    최적 위상 조정 정도가 확인된 기존의 타겟 안테나에, 임계치 미만의 크기를 가지는 전류가 인가되도록 상기 제 1 RF 회로 또는 상기 제 2 RF 회로를 제어하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  17. ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작은,
    상기 전자 장치로부터, 상기 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되는 기간들 각각 동안의 상기 전자 장치에서 수신되는 전력의 세기들 각각을 나타내는 정보에 기반하여 확인된 상기 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 포함하는 적어도 하나의 제 2 통신 신호를 수신하도록, 상기 통신 회로를 제어하는 동작; 및
    상기 제 2 통신 신호에 포함된 정보에 기반하여, 상기 타겟 안테나에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 회로의 제 1 최적 위상 조정 정도 및 상기 제 2 RF 회로의 제 2 최적 위상 조정 정도를 확인하는 동작은,
    상기 제 1 복수 개의 패치 안테나 및 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 상기 레퍼런스 안테나를 제외한 상기 나머지 안테나 전체에 대하여 최적 위상 조정 정도를 확인할 때까지, 상기 타겟 안테나를 다른 안테나로 변경하면서 상기 나머지 안테나 각각의 최적 위상 조정 정도를 확인하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  19. ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 1 전력 소스 및 제 1 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 제 1 무선 전력 송신 장치와 연결가능한 제 2 무선 전력 송신 장치에 있어서,
    제 2 전력 소스;
    제 2 복수 개의 패치 안테나;
    상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하는 RF 회로; 및
    상기 제 1 무선 전력 송신 장치로부터 전력 또는 제어 데이터 중 적어도 하나를 수신하기 위한 인터페이스를 포함하고,
    상기 RF 회로는,
    제 1 기간 동안, 상기 인터페이스를 통하여 상기 제 1 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 제 1 제어 데이터에 기반하여, 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하고,
    제 2 기간 동안, 상기 인터페이스를 통하여 상기 제 1 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 제 2 제어 데이터에 기반하여, 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하고,
    상기 제 2 제어 데이터는, 상기 제 1 무선 전력 송신 장치에 의하여 확인된 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각에 대응하는 최적 위상 조정 정도를 포함하는 제 2 무선 전력 송신 장치.
  20. ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 19 항에 있어서,
    상기 RF 회로는, 상기 제 1 기간 동안, 상기 인터페이스를 통하여 상기 제 1 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 제 1 제어 데이터에 기반하여, 상기 제 2 전력 소스로부터 수신되는 제 2 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 각각으로 출력하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 제 1 제어 데이터에 기반하여, 상기 제 2 복수 개의 패치 안테나 중 타겟 안테나에 복수 개의 위상을 가지는 전기적인 신호들이 순차적으로 인가되도록 상기 타겟 안테나에 대응하는 위상 쉬프터를 제어하고, 상기 타겟 안테나를 제외한 나머지 안테나로 임계치 미만의 크기를 가지는 전류가 인가되도록 상기 나머지 안테나 각각에 대응하는 어테뉴에이터를 제어하는 제 2 무선 전력 송신 장치.

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