KR20170048394A

KR20170048394A - 금속 배면 전자 디바이스들의 무선 충전

Info

Publication number: KR20170048394A
Application number: KR1020177006074A
Authority: KR
Inventors: 노박 3세 윌리엄 헨리 본; 메건 핸슨; 성헌 정
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2017-05-08
Also published as: EP3189576B1; ES2703593T3; CN106688159B; HUE041317T2; JP2017527251A; CA2956446A1; US9871384B2; US20160072302A1; BR112017004367A2; JP6486456B2; WO2016036451A1; EP3189576A1; KR102009093B1; CN106688159A

Abstract

금속 오브젝트 내에 임베딩된 피처 또는 컴포넌트를 통해 금속 오브젝트로부터 루프 도체를 형성하는 것에 의해 그리고 절연 컴포넌트들로 금속 오브젝트의 부분들을 대체하는 것에 의해 금속 오브젝트를 통해 무선 전력 전송을 제공하기 위한 방법 및 시스템. 방법 및 시스템은 리세스된 채널을 이용하여 송신기 또는 수신기 회로들에 접속된 도체들을 설치하고 격리하며 무선 전력 전송 및 다른 통신들을 가능하게 한다. 리세스된 채널은 그 내부에 설치된 도체가 소스 또는 싱크에 접속될 수도 있는 루프 도체를 형성할 수도 있도록 금속 오브젝트의 적어도 일부 주위에서 루프를 생성한다. 일부 구현들에 있어서, 금속 오브젝트 내에 임베딩된 로고 (logo) 는 로고 주위의 전류로 금속 오브젝트에 의해 형성된 루프를 생성할 수도 있고, 금속 오브젝트 그 자체가 도체로서 동작하도록 구성될 수도 있다.

Description

금속 배면 전자 디바이스들의 무선 충전 {WIRELESS CHARGING OF METAL BACKED ELECTRONIC DEVICES}

기재된 기술은 일반적으로 무선 전력에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 개시물은 금속 오브젝트, 예를 들어 셀룰러 폰의 금속 배면 커버를 통해 무선 전력 충전 시스템에 의해 무선 전력을 전송하는 것과 관련된 디바이스들, 시스템들 및 방법들과 관련된다.

무선 전력 어플리케이션들에 있어서, 무선 전력 충전 시스템은 물리적, 전기적 접속들 없이 전자 디바이스들을 충전하고 및/또는 전자 디바이스들에 전력을 공급하기 위한 능력을 제공할 수도 있고, 이로써 전자 디바이스들의 동작을 위해 요구되는 컴포넌트들의 수를 감소시키고 전자 디바이스의 사용을 단순화시킨다. 그러한 무선 전력 충전 시스템들은 무선으로 충전되거나 전력 공급될 전자 디바이스에 접속될 수도 있는 수신기 커플러에서 전류를 유도할 수도 있는 자기장을 생성하도록 구성된 송신기 커플러 및 다른 송신 회로를 포함할 수도 있다. 유사하게, 전자 디바이스들은 자기장에 노출될 때 전류를 생성하도록 구성된 수신기 커플러 및 다른 수신 회로를 포함할 수도 있다. 이들 디바이스들의 대부분은 자기장을 통한 무선 전력 전송을 지연시킬 있는 금속 케이스들 또는 인클로저들로 설계된다. 금속 케이스들 또는 인클로저들을 갖는 그러한 디바이스들 내에 무선 충전을 통합할 수 있도록 금속 오브젝트들을 통해 무선 전력 전송을 수행하기 위한 시스템 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.

본 명세서에 개시된 구현들은 각각 몇몇 혁신적인 양태들을 가지며, 이들 중 하나만이 단독으로 발명의 바람직한 속성들을 담당하지 않는다. 범위를 제한하지 않으면서, 이어지는 청구항들에 의해 나타내는 바와 같이, 보다 중요한 피처들이 여기에 간단히 개시될 것이다. 이러한 논의를 고려한 후에, 다양한 구현들의 피처들이 어떻게 현재 무선 충전 시스템들보다 몇몇 이점들을 제공하는지를 이해할 것이다.

발명의 일 양태는 무선 전력을 수신하기 위한 장치를 포함한다. 장치는 금속부를 포함하고, 금속부는 금속부의 일부 주위에서 실질적으로 연장하는 리세스된 채널을 포함한다. 장치는 리세스된 채널 내에 배치된 적어도 하나의 도체를 더 포함한다. 적어도 하나의 도체는 실질적으로 금속부의 일부 주위에서 루프를 형성하고, 공진 회로의 부분을 형성하도록 구성되며, 공진 회로는 전력을 무선으로 수신하도록 구성된다.

발명의 다른 양태는 무선 전력을 송신하기 위한 장치를 포함한다. 장치는 금속부를 포함하고, 금속부는 금속부의 일부 주위에서 실질적으로 연장하는 리세스된 채널을 포함한다. 장치는 리세스된 채널 내에 배치된 적어도 하나의 도체를 더 포함한다. 적어도 하나의 도체는 실질적으로 금속부의 일부 주위에서 루프를 형성하고 공진 회로의 부분을 형성하도록 구성되며, 공진 회로는 전력을 무선으로 송신하도록 구성된다.

발명의 또 다른 양태는 무선 전력 전송을 위한 장치를 포함한다. 장치는 휴대용 전자 디바이스의 배면에 물리적으로 커플링하도록 구성된 하우징부를 포함하고, 하우징부는 제 1 치수 (dimension) 를 갖는다. 하우징부는 제 1 치수와 동일한 제 2 치수를 갖거나 하우징부의 제 1 치수의 대부분을 커버하는 사이즈를 갖는 금속부를 포함한다. 금속부의 적어도 일부는 공진기를 형성하고 휴대용 전자 디바이스를 충전하거나 이에 전력을 공급하기에 충분한 레벨로 무선장을 통해 전력을 무선으로 수신하도록 구성된다. 하우징부는 금속부에 직접 전기적으로 커플링되고 휴대용 전자 디바이스에 수신된 전력을 제공하도록 구성된 전기 접속을 더 포함한다.

발명의 또 다른 양태는 무선 전력을 수신하기 위한 장치를 포함한다. 장치는 그래픽 또는 텍스트 표현을 포함하는 금속부를 포함한다. 그래픽 또는 텍스트 표현은 금속부에서 슬롯에 의해 정의되고, 슬롯은 실질적으로 로고 (logo) 의 일부 주위에서 전류 경로를 정의하며 공진 회로의 부분으로서 공진기를 형성하도록 구성된다. 공진 회로는 전력을 무선으로 수신하도록 구성된다.

발명의 또 다른 양태는 무선 전력을 수신하기 위한 장치를 포함한다. 장치는 그래픽 또는 텍스트 표현을 포함한 일부를 포함한다. 그래픽 또는 텍스트 표현은 도체에 의해 정의되고, 도체는 실질적으로 그래픽 또는 텍스트 표현의 일부 내에서 전류 경로를 정의하고 공진 회로의 부분을 형성하도록 구성된다. 공진 회로는 전력을 무선으로 수신하도록 구성된다.

발명의 또 다른 양태는 송신기로부터 장치에서 전력을 무선으로 수신하기 위한 방법을 포함한다. 방법은 수신 회로를 사용하여 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하는 단계를 포함한다. 수신 회로는 장치의 금속부의 일부 주위에서 실질적으로 연장하는 리세스된 채널 내에 배치된 적어도 하나의 도체를 포함하고, 적어도 하나의 도체는 실질적으로 금속부의 일부 주위에서 루프를 형성하도록 구성된다. 방법은 유도 결합된 전력을 사용하여 장치의 부하에 전력을 공급하거나 부하를 충전하는 단계를 더 포함한다.

발명의 부가 양태는 송신기로부터 전력을, 장치에서, 무선으로 수신하기 위한 방법을 포함한다. 방법은 수신 회로를 통해 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하는 단계를 포함한다. 수신 회로는 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상을 갖는 비전도성부 또는 영역 및 장치의 일부를 형성하는 금속부를 포함하고, 금속부는 비전도성부 또는 영역과 통합되고 비전도성부 또는 영역의 형상은 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 실질적으로 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상 주위의 금속부에서 흐르도록 전류에 대한 경로를 정의한다. 방법은 장치에 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 부하를 충전하는 단계를 더 포함한다.

발명의 또 다른 양태는 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치를 포함한다. 장치는 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하는 수단을 포함한다. 전력을 유도 결합하는 수단은 장치의 금속부의 일부 주위에서 실질적으로 연장하는 리세스된 채널 내에 배치된 적어도 하나의 도체를 포함하고, 적어도 하나의 도체는 실질적으로 금속부의 주위에서 루프를 형성하도록 구성된다. 장치는 유도 결합된 전력을 사용하여 장치의 부하에 전력을 공급하거나 부하를 충전하는 수단을 더 포함한다.

발명의 부가 양태는 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치를 포함한다. 장치는 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하는 수단을 포함한다. 전력을 유도 결합하는 수단은 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상을 갖는 비전도성부 또는 영역 및 장치의 일부를 형성하는 금속부를 포함하고, 금속부는 비전도성부 또는 영역과 통합되고 비전도성부 또는 영역의 형상은 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 실질적으로 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상 주위의 금속부에서 흐르도록 전류에 대한 경로를 정의한다. 장치는 장치에 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 부하를 충전하는 수단을 더 포함한다.

발명의 또 다른 양태는 송신기로부터 전력을 수신하기 위한 장치를 포함한다. 장치는 금속부를 포함하고, 금속부는 금속부의 일부 주위에서 실질적으로 연장하는 리세스된 채널을 포함한다. 장치는 수신 회로에 전기적으로 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 부하를 충전하기 위해 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하도록 구성된 수신 회로를 포함하고, 수신 회로는 리세스된 채널 내에 배치된 적어도 하나의 도체를 포함하며, 적어도 하나의 도체는 실질적으로 금속부의 일부 주위에서 루프를 형성하도록 구성된다.

발명의 부가 양태는 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 또 다른 장치를 포함한다. 장치는 케이싱 및 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상을 갖는 비전도성부 또는 영역을 포함한다. 장치는 케이싱의 일부를 형성하는 금속부를 포함하는 수신 회로를 더 포함하고, 수신 회로는 수신 회로에 전기적으로 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 부하를 충전하기 위해 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하도록 구성되고, 비전도성부 또는 영역의 형상은 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 실질적으로 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상 주위의 금속부에서 흐르도록 전류에 대한 경로를 정의한다.

발명의 또 다른 양태는 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 부가 장치를 포함한다. 장치는 케이싱 및 수신 회로를 포함하고, 수신 회로는 금속부를 포함하고 수신 회로에 전기적으로 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 이를 충전하기 위해 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하도록 구성되며, 금속부는 송신기에 의해 생성된 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 실질적으로 그래픽 또는 텍스트 표현의 일부 내에 흐르도록 전류에 대한 경로를 정의하는 그래픽 또는 텍스트 표현을 형성하도록 형상화된다.

이제 본 기술의 위에 언급된 양태들 뿐만 아니라 다른 피처들, 양태들 및 이점들은, 첨부 도면들을 참조하여 다양한 구현들과 관련하여 기재될 것이다. 하지만, 예시된 구현들은 단지 예들일 뿐이며 제한하려는 것으로 의도되지 않는다. 도면들 전체에 걸쳐, 유사한 심볼들은 문맥이 달리 나타내지 않으면, 통상적으로 유사한 컴포넌트들을 식별한다. 다음의 도면들의 상대적 치수들은 일정 비율로 도시되지 않을 수도 있다는 것을 유의한다.
도 1 은 하나의 예시적인 구현에 따른, 무선 전력 전송 시스템의 기능 블록 다이어그램이다.
도 2 는 다른 예시적인 구현에 따른 무선 전력 전송 시스템의 기능 블록 다이어그램이다.
도 3 은 예시적인 구현들에 따른, 송신 또는 수신 커플러를 포함한 도 2 의 송신 또는 수신 회로의 일부 개략적 다이어그램이다.
도 4 는 발명의 예시적인 구현들에 따른, 유도 전력 전송 시스템에 사용될 수도 있는 송신기의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
도 5 는 발명의 예시적인 구현들에 따른, 유도 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 수신기의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
도 6a 는 하나의 예시적인 구현에 따른, 자기장을 생성하거나 전류를 유도하도록 구성된 금속 배면 커버의 등각투상도 (isometric view) 를 도시한다.
도 6b 는 예시적인 구현에 따른, 도 6a 의 금속 배면 커버의 횡단면도의 일부를 도시한다.
도 6c 는 예시적인 구현에 따른, 도 6a 의 금속 배면 커버의 또 다른 횡단면도의 일부를 도시한다.
도 7a 는 하나의 예시적인 구현에 따른, 상호 커플링을 위해 구성된 금속 배면 커버의 등각투상도를 도시한다.
도 7b 는 예시적인 구현에 따른, 로고 주위에서 루프를 형성하는 금속 배면 커버에 형성될 수도 있는 로고의 탑-다운도 (top-down view) 를 도시한다.
도 7c 는 예시적인 구현에 따른, 로고가 공진기인 금속 배면 커버에 형성될 수도 있는 로고의 탑-다운도를 도시한다.
도 7d 는 예시적인 구현에 따른, 전도성 상호접속들을 갖는 슬롯으로서 로고를 사용한 도 7a 의 금속 배면 커버의 탑-다운도를 도시한다.

이하, 신규 시스템들, 장치들, 및 방법들의 다양한 양태들이 첨부 도면들을 참조하여 더 충분히 기재된다. 하지만, 이 개시물의 기법들은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있으며 이 개시물 전체에 걸쳐 제시된 임의의 특정 구조 또는 기능에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이들 양태들은 이 개시물이 철저하고 완전하게 되도록, 그리고 당업자에게 개시물의 범위를 충분히 전달하게 되도록 하기 위해 제공된다. 본 명세서에서의 교시들에 기초하여, 당업자는 발명의 임의의 다른 양태와 독립적으로 구현되든 또는 임의의 다른 양태와 조합되는, 본 개시물의 범위는 본 명세서에 개시된 신규 시스템들, 장치들 및 방법들의 임의의 양태를 커버하도록 의도된다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 임의의 수의 양태들을 사용하여 장치가 구현될 수고 있고 또는 방법이 실시될 수도 있다. 부가적으로, 발명의 범위는 본 명세서에 기술된 발명의 다양한 양태들에 부가하여 또는 이들 양태들 이외에 다른 구조, 기능 또는 기능 및 구조를 사용하여 실시되는 그러한 장치 또는 방법을 커버하도록 의도된다. 본 명세서에 개시된 임의의 양태는 청구항의 하나 이상의 엘리먼트들에 의해 구현될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

본 명세서에서는 특정 양태들이 기재되지만, 이들 양태들의 많은 변형들 및 치환들이 개시물의 범위 내에 포함된다. 바람직한 양태들의 일부 이익들 및 이점들이 언급되지만, 개시물의 범위는 특정 이익들, 사용들, 또는 목적들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 개시물의 양태들은 상이한 무선 전력 전송 기술들 및 시스템 구성들에 넓게 적용가능하도록 의도되며, 이들의 일부가 바람직한 양태들의 다음의 기재에서 그리고 도면들에서 예시로서 예시된다. 상세한 설명 및 도면들은 제한하기 보다는 단지 개시물의 예시이며, 개시물의 범위는 첨부된 청구항들 및 그 등가물들에 의해 정의된다.

다음의 상세한 설명에서는, 본 개시물의 부분을 형성하는 첨부 도면에 대해 참조가 이루어진다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에 기재된 예시적인 구현들은 제한하려는 것으로 의미되지 않는다. 여기에 제시된 청구물의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서, 다른 구현들이 활용될 수도 있고, 다른 변경들이 이루어질 수도 있다. 본 명세서에 일반적으로 기재되고 도면들에 도시된 바와 같은 본 개시물의 양태들은 다양한 상이한 구성들에서 배열되고, 치환되고, 결합되며, 설계될 수 있고, 이들 모두는 명시적으로 고려되고 이 개시물의 부분을 형성한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 구현들을 기술하기 위한 것이고 개시물을 제한하려고 의도되지 않는다. 청구항 엘리먼트의 특정 수가 의도되는 경우, 그러한 의도는 청구항에 명시적으로 인용될 것이며, 그러한 인용의 부재 시에는 그러한 의도가 존재하지 않는다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an", 및 "the" 는 문맥이 달리 명확히 나타내지 않으면, 복수 형태들을 또한 포함하도록 의도된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 은 연관된 열거된 아이템들의 하나 이상의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함한다. 용어들 "구비하다", "구비하는", "포함하다", 및 "포함하는" 은 이 명세서에서 사용될 때 언급된 피처들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 피처들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 불가능하게 하지는 않는다는 것을 또한 이해할 것이다. "중 적어도 하나" 와 같은 표현은, 엘리먼트들의 리스트를 선행할 때, 엘리먼트들의 전체 리스트를 수정하며 리스트의 개별 엘리먼트들을 수정하지 않는다.

무선 전력 전송은 전기장, 자기장, 전자기장과 연관된 에너지의 임의의 형태를 전송하는 것 또는 그렇지 않으면 물리적 전도체들의 사용 없이 송신기에서 수신기로 전송하는 것을 지칭할 수도 있다 (예를 들어, 전력이 자유 공간을 통해 전송될 수도 있음). 무선장 (예를 들어, 자기장 또는 전자기장) 으로의 전력 출력은 전력 전송을 달성하기 위해 "수신 커플러" 에 의해 수신되고 캡처되거나 커플링될 수도 있다.

도 1 은 하나의 예시적인 구현에 따른, 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 기능 블록 다이어그램이다. 입력 전력 (102) 은 전원 (이 도면에는 도시되지 않음) 으로부터 송신기 (104) 의 송신 커플러 (114) 에 제공되어 에너지 전송을 수행하기 위한 무선 (예를 들어, 자기 또는 전자기) 장 (105) 을 생성한다. 수신기 (108) 의 수신 커플러 (118) 는 무선장 (105) 에 커플링되고 출력 전력 (110) 에 커플링된 디바이스 (이 도면에는 도시되지 않음) 에 의한 저장 또는 소비를 위한 출력 전력 (110) 을 생성한다. 송신기 (104) 및 수신기 (108) 양자는 거리 (112) 만큼 이격된다.

수신기 (108) 는 송신 커플러 (114) 에 의해 생성된 무선장 (105) 에 수신 커플러 (118) 가 위치될 때 전력을 무선으로 수신할 수도 있다. 송신기 (104) 의 송신 커플러 (114) 는 무선장 (105) 을 통해 수신 커플러 (118) 에 에너지를 송신할 수도 있다. 수신기 (108) 의 수신 커플러 (118) 는 무선장 (105) 을 통해 송신기 (104) 로부터 송신된 에너지를 수신하거나 캡처할 수도 있다. 무선장 (105) 은 송신 커플러 (114) 에 의한 에너지 출력이 수신 커플러 (118) 에 의해 캡처될 수도 있는 영역에 대응한다. 일부 구현들에서, 무선장 (105) 은 송신기 (104) 의 "근거리 장" 에 대응할 수도 있다. "근거리 장" 은 원거리 장에서 송신 커플러 (114) 로부터 떨어져 전력을 최소로 방사하는 송신 커플러 (114) 에서의 전류 및 전하를 야기하는 강한 반응성 장이 있는 영역에 대응할 수도 있다. 근거리 장은 송신 커플러 (114) 의 약 일 파장 (또는 그 부분) 내에 있는 영역에 대응할 수도 있다.

하나의 예시적인 구현에서, 무선장 (105) 은 자기장일 수도 있고 송신 커플러 (114) 및 수신 커플러 (118) 는 전력을 유도적으로 전송하도록 구성된다. 송신 커플러 및 수신 커플러 (118) 는 또한 상호 공진 관계에 따라 구성될 수도 있다. 수신 커플러 (118) 의 공진 주파수 및 송신 커플러 (114) 의 공진 주파수가 실질적으로 동일하거나 매우 근접할 때, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 송신 손실들이 감소된다. 따라서, 공진 유도 결합 기법들은 다양한 거리들에 걸쳐 그리고 여러 커플러 구성들로 개선된 효율 및 전력 전송을 허용할 수도 있다. 상호 공진 관계에 따라 구성될 때, 구현에 있어서, 송신기 (104) 는 송신 커플러 (114) 의 공진 주파수에 대응하는 주파수에 따른 시변 자기장을 출력한다. 수신 커플러 (118) 가 무선장 (105) 내에 있을 때, 시변 자기장은 수신 커플러 (118) 에서 전류를 유도할 수도 있다. 수신 커플러 (118) 가 송신 커플러 (114) 의 주파수에서 공진하도록 구성될 때, 에너지가 보다 효율적으로 전송될 수도 있다. 수신 커플러 (118) 에서 유도된 교류 (AC) 는 부하 (미도시) 를 충전하거나 부하에 전력을 공급하기 위해 제공될 수도 있는 직류 (DC) 를 생성하도록 정류될 수도 있다.

도 2 는 예시적인 구현에 따른, 무선 전력 전송 시스템 (200) 의 기능 블록 다이어그램이다. 시스템 (200) 은 송신기 (204) 및 수신기 (208) 를 포함한다. 송신기 (204) 는 발진기 (222), 드라이버 회로 (224), 및 필터 및 매칭 회로 (226) 를 포함하는 송신 회로 (206) 를 포함한다. 발진기 (222) 는 주파수 제어 신호 (223) 에 응답하여 조정되는 원하는 주파수로 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 발진기 (222) 는 드라이버 회로 (224) 에 발진기 신호를 제공한다. 드라이버 회로 (224) 는, 예를 들어 입력 전압 신호 (VD)(225) 에 기초하여 송신 커플러 (214) 의 공진 주파수로 송신 커플러 (214) 를 구동하도록 구성된다. 드라이버 회로 (224) 는 발진기 (222) 로부터 구형파를 수신하고 사인파 또는 구형파를 출력하도록 구성된 스위칭 증폭기일 수도 있다.

필터 및 매칭 회로 (226) 는 고조파 또는 다른 원치 않는 주파수들을 필터링하고 송신기 (204) 의 임피던스를 송신 커플러 (214) 에 매칭한다. 송신 커플러 (214) 는 배터리 (236) 을 충전하기에 충분한 레벨로 전력을 무선으로 출력하기 위해 무선장 (205) 을 생성할 수도 있다.

수신기 (208) 는 매칭 회로 (232) 및 정류기 회로 (234) 를 포함하는 수신 회로 (210) 를 포함한다. 매칭 회로 (232) 는 수신 커플러 (218) 에 수신 회로 (210) 의 임피던스를 매칭할 수도 있다. 정류기 회로 (234) 는 배터리 (236) 를 충전하기 위해 교류 (AC) 전력 입력으로부터 직류 (DC) 전력 출력을 생성할 수도 있다. 수신기 (208) 및 송신기 (204) 는 부가적으로 별도의 통신 채널 (219)(예를 들어, 블루투스 (Bluetooth), 지그비 (Zigbee), 셀룰러 등) 상에서 통신할 수도 있다. 수신기 (208) 및 송신기 (204) 는 대안으로 무선장 (205) 의 특성들을 사용하여 대역내 시그널링을 통해 통신할 수도 있다.

도 3 은 예시적인 구현들에 따른, 도 2 의 송신 회로 (206) 또는 수신 회로 (210) 의 일부의 개략적인 다이어그램이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 송신 또는 수신 회로 (350) 는 커플러 (352) 를 포함할 수도 있다. 커플러 (352) 는 본 명세서에서 "자기" 커플러 또는 유도 코일로서 지칭되거나 구성될 수도 있다. 용어 "커플러" 는 일반적으로 또 다른 "커플러" 에 커플링하기 위해 에너지를 무선으로 출력하거나 수신하는 컴포넌트를 지칭한다. 커플러 (352) 는 또한 전력을 무선으로 출력하거나 수신하도록 구성되는 타입의 유도체 또는 코일로서 지칭될 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 커플러 (352) 는 전력을 무선으로 출력하고 및/또는 수신하도록 구성되는 타입의 "전력 전송 컴포넌트" 의 일 예이다. 커플러 (352) 는 에어 코어 또는 물리적 코어, 예컨대 페라이트 코어 (이 도면에는 도시되지 않음) 를 포함할 수도 있다.

커플러 (352) 는 공진 주파수로 공진하도록 구성된 공진 회로의 일부를 형성할 수도 있다. 루프 또는 자기 커플러 (352) 의 공진 주파수는 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초한다. 인덕턴스는 간단히 커플러 (352) 에 의해 생성된 인덕턴스일 수도 있는 반면, 커패시터는 원하는 공진 주파수로 공진 구조를 생성하기 위해 부가될 수도 있다. 한정이 아닌 예시로서, 커패시터 (354) 및 커패시터 (356) 는 원하는 동작 주파수로 공진하는 공진 회로를 생성하기 위해 송신 회로 또는 수신 회로 (350) 에 부가된다. 따라서, 더 큰 직경 커플러에 대하여, 공진을 지속하기 위해 필요한 커패시턴스의 사이즈는 루프의 직경 또는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소한다. 다른 컴포넌트들을 사용하여 형성된 다른 공진 회로들이 또한 가능하다.

한정이 아닌 예시로서, 커패시터 (미도시) 는 회로 (350) 의 2 개의 단자들 사이에 병렬로 배치될 수도 있다. 송신 커플러들에 대해, 커플러 (352) 의 공진 주파수에 실질적으로 대응하는 주파수를 갖는 신호 (358) 가 커플러 (352) 로의 입력일 수도 있다. 수신 커플러들에 대해, 커플러 (352) 의 공진 주파수에 실질적으로 대응하는 주파수를 갖는 신호 (358) 가 커플러 (352) 로부터의 출력일 수도 있다.

도 4 는 발명의 예시적인 구현에 따른, 유도 전력 송신 시스템에서 사용될 수도 있는 송신기 (400) 의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다. 송신기 (400) 는 송신 회로 (402) 및 송신 회로 (402) 에 동작가능하게 커플링된 송신 커플러 (404) 를 포함한다. 일부 구현들에서, 송신 커플러 (404) 는 도 2 를 참조하여 상술한 바와 같은 송신 커플러 (214) 로서 구성된다. 일부 구현들에서, 송신 커플러 (404) 는 코일 (예를 들어, 유도 코일) 이거나 코일로서 지칭될 수도 있다. 다른 구현들에 있어서, 송신 커플러 (404) 는 더 큰 구조, 예컨대 테이블, 매트, 램프, 또는 다른 정지식 구성과 연관된다. 예시적인 구현에 있어서, 송신 커플러 (404) 는 충전 영역 내에서 전자기장 또는 자기장을 생성하도록 구성된다. 예시적인 구현에 있어서, 송신 커플러 (404) 는 수신기 디바이스를 충전하거나 수신기 디바이스에 전력을 공급하기에 충분한 전력 레벨로 충전 영역 내에서 수신기 디바이스에 전력을 송신하도록 구성된다.

송신 회로 (402) 는 다수의 전원들 (미도시) 을 통해 전력을 수신할 수도 있다. 송신 회로 (402) 는 송신 커플러 (404) 를 구동하도록 구성된 다양한 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 송신 회로 (402) 는 본 명세서에 기재된 바와 같이 수신기 디바이스들의 존재 및 구성에 기초하여 무선 전력의 송신을 조정하도록 구성될 수도 있다. 이로써, 송신 회로 (402) 는 무선 전력을 충분히 그리고 안전하게 제공할 수도 있다.

송신 회로 (402) 는 제어기 (415) 를 포함한다. 일부 구현들에서, 제어기 (415) 는 마이크로-제어기 또는 프로세서일 수도 있다. 다른 구현들에서, 제어기 (415) 는 주문형 집적 회로 (ASIC) 로서 구현될 수도 있다. 제어기 (415) 는 송신 회로 (402) 의 각각의 컴포넌트에 직접적으로 또는 간접적으로 동작가능하게 접속될 수도 있다. 제어기 (415) 는 또한 송신 회로 (402) 의 컴포넌트들의 각각으로부터 정보를 수신하고 수신된 정보에 기초하여 계산들을 수행하도록 구성될 수도 있다. 제어기 (415) 는 컴포넌트의 동작을 조정할 수도 있는 컴포넌트들의 각각에 대한 제어 신호들을 생성하도록 구성될 수도 있다. 이로써, 제어기 (415) 는 그것에 의해 수행된 계산들의 결과에 기초하여 전력 전송을 조정하도록 구성될 수도 있다.

송신 회로 (402) 는 제어기 (415) 에 동작가능하게 접속된 메모리 (420) 를 더 포함할 수도 있다. 메모리 (420) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 전기적 소거가능 프로그램가능 리드 온니 메모리 (EEPROM), 플래시 메모리, 또는 비휘발성 RAM 을 포함할 수도 있다. 메모리 (420) 는 제어기 (415) 에 의해 수행되는 동작들을 판독하고 기입하는데 사용하기 위한 데이터를 일시적으로 또는 영구적으로 저장하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 메모리 (420) 는 제어기 (415) 의 계산들의 결과로서 생성된 데이터를 저장하도록 구성될 수도 있다. 이로써, 메모리 (420) 는 제어기 (415) 가 시간에 걸쳐 데이터의 변화들에 기초하여 송신 회로 (402) 를 조정하는 것을 허용한다.

송신 회로 (402) 는 제어기 (415) 에 동작가능하게 접속된 발진기 (412) 를 더 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 발진기 (412) 는 도 2 를 참조하여 상술한 바와 같은 발진기 (222) 로서 구성된다. 발진기 (412) 는 무선 전력 전송의 동작 주파수에서 발진 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 일부 예시적인 구현들에서, 발진기 (412) 는 6.78 MHz ISM 주파수 대역에서 동작하도록 구성된다. 발진기 (415) 는 송신 페이즈 (또는 듀티 사이클) 동안 발진기 (412) 를 선택적으로 인에이블하도록 구성될 수도 있다. 제어기 (415) 는 또한, 특히 일 주파수에서 다른 주파수로 천이할 때, 대역 외 방출들을 감소할 수도 있는 발진기 (412) 의 페이즈 또는 주파수를 조정하도록 구성될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 송신 회로 (402) 는, 송신 커플러 (404) 에 관하여 에너지 (예를 들어, 자기 플럭스) 를 생성할 수도 있는 충전 전력의 양을 송신 커플러 (404) 에 제공하도록 구성될 수도 있다.

송신 회로 (402) 는 제어기 (415) 및 발진기 (412) 에 동작가능하게 접속된 드라이버 회로 (414) 를 더 포함한다. 드라이버 회로 (414) 는 도 2 를 참조하여 상술한 바와 같은 드라이버 회로 (224) 로서 구성될 수도 있다. 드라이버 회로 (414) 는 상술한 바와 같이, 발진기 (412) 로부터 수신된 신호들을 구동하도록 구성될 수도 있다.

송신 회로 (402) 는 송신 커플러 (404) 에 동작가능하게 접속된 저대역 필터 (LPF)(416) 를 더 포함할 수도 있다. 저대역 필터 (416) 는 도 2 를 참조하여 상술한 바와 같은 필터 및 매칭 회로 (226) 의 필터 부분으로부터 구성될 수도 있다. 일부 예시적인 구현들에 있어서, 저대역 필터 (416) 는 드라이버 회로 (414) 에 의해 생성된 전압의 아날로그 신호 및 전류의 아날로그 신호를 수신하고 필터링하도록 구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 저대역 필터 (416) 는 아날로그 신호들의 위상을 변경할 수도 있다. 저대역 필터 (416) 는 전류 및 전압의 양자 모두에 대해 위상 변화의 동일한 양을 야기하여, 그 변화들을 상쇄할 수도 있다. 일부 구현들에서, 제어기 (415) 는 저대역 필터 (416) 에 의해 야기된 위상 변화를 보상하도록 구성될 수도 있다. 저대역 필터 (416) 는 자체 재밍을 방지할 수도 있는 레벨들로 고조파 방출들을 감소하도록 구성될 수도 있다. 다른 예시적인 구현들은 상이한 필터 토폴로지들, 예컨대 다른 것들을 통과하는 동안 특정 주파수들을 약화시키는 노치 필터들을 포함할 수도 있다.

송신 회로 (402) 는 저대역 필터 (416) 및 송신 커플러 (404) 에 동작가능하게 접속된 고정 임피던스 매칭 회로 (418) 를 더 포함할 수도 있다. 매칭 회로 (418) 는 도 2 를 참조하여 상술한 바와 같은 필터 및 매칭 회로 (226) 의 매칭 부분으로서 구성될 수도 있다. 매칭 회로 (418) 는 송신 커플러 (404) 에 송신 회로 (402) 의 임피던스 (예를 들어, 50 옴) 를 매칭하도록 구성될 수도 있다. 다른 예시적인 구현들은, 드라이버 회로 (414) 의 DC 전류 또는 송신 커플러 (404) 로의 측정된 출력 전력과 같은, 측정가능한 송신 메트릭들에 기초하여 달라질 수도 있는 적응적 임피던스 매치를 포함할 수도 있다.

송신 회로 (402) 는 이산 디바이스들, 이산 회로들, 및/또는 컴포넌트들의 통합된 어셈블리를 더 포함할 수도 있다.

송신 커플러 (404) 는 저항 손실들을 낮게 유지하기 위해 선택된 두께, 폭 및 금속 타입을 갖는 안테나 스트립으로서 구현될 수도 있다. 일 구현에 있어서, 송신 커플러 (404) 는 일반적으로 더 큰 구조, 예컨대 테이블, 매트, 램프 또는 다른 휴대성이 덜한 구성과의 연관성을 위해 구성될 수도 있다. 송신 커플러 (404) 가 수신 커플러에 비해 사이즈가 더 클 수도 있는 예시적인 어플리케이션에 있어서, 송신 커플러 (404) 가 반드시 원하는 동작 주파수로 튜닝되는 공진 회로의 일부를 형성하기에 합당한 인덕턴스를 획득하기 위해 다수의 턴(turn)들을 필요로 하지는 않는다.

도 5 는 구현에 따른 유도성 전력 송신 시스템에서 사용될 수도 있는 수신기의 블록 다이어그램이다. 수신기 (500) 는 수신 회로 (502), 수신 커플러 (504), 및 부하 (550) 를 포함한다. 수신 회로 (502) 는 수신된 충전 전력을 제공하기 위해 부하 (550) 에 전기적으로 커플링된다. 수신기 (500) 는 부하 (550) 외부에 있는 것으로 도시되지만 부하 (550) 에 통합될 수도 있다는 것을 알아야 한다. 수신 커플러 (504) 는 수신 회로 (502) 에 동작가능하게 접속된다. 수신 커플러 (504) 는 도 2/도3 을 참조하여 상술한 바와 같은 수신 커플러 (218) 로서 구성될 수도 있다. 일부 구현들에 있어서, 수신 커플러 (504) 는 상술한 바와 같이, 주파수들의 특정 범위 내에서, 또는 송신 커플러 (404) 의 공진 주파수와 유사한 주파수로 공진하도록 튜닝될 수도 있다. 수신 커플러 (504) 는 송신 커플러 (404) 와 유사하게 치수화될 수도 있고 또는 부하 (550) 의 치수들에 기초하여 상이하게 사이징될 수도 있다. 수신 커플러 (504) 는 상술한 바와 같이 송신 커플러 (404) 에 의해 생성된 자기장에 커플링하고, 수신된 에너지의 양을 수신 회로 (502) 에 제공하여 부하 (550) 에 전력을 공급하거나 부하 (550) 를 충전하도록 구성될 수도 있다.

수신 회로 (502) 는 수신 커플러 (504) 및 부하 (550) 에 동작가능하게 커플링된다. 수신 회로는 도 2 를 참조하여 상술한 바와 같은 수신 회로 (210) 로서 구성될 수도 있다. 수신 회로 (502) 에 의해 수신 커플러 (504) 에 제시된 임피던스는 (예를 들어, 매칭 회로 (512) 를 통해) 수신 커플러 (504) 의 임피던스를 매치하도록 구성될 수도 있으며, 이는 효율을 증가시킨다. 수신 회로 (502) 는 수신 커플러 (504) 로부터 수신된 에너지에 기초하여 전력을 생성하도록 구성될 수도 있다. 수신 회로 (502) 는 생성된 전력을 부하 (550) 에 제공하도록 구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 수신기 (500) 는 송신기로부터 수신된 전력의 양을 표시하는 신호를 송신기 (400) 에 송신하도록 구성될 수도 있다.

수신 회로 (502) 는 수신기 (500) 의 프로세스들을 조정하도록 구성된 프로세서-시그널링 제어기 (516) 를 포함한다.

수신 회로 (502) 는 부하 (550) 에 의한 사용을 위해 수신된 에너지 소스를 충전 전력으로 변환하기 위한 전력 변환 회로 (506) 를 포함한다. 전력 변환 회로 (506) 는 DC-DC 컨버터 (510) 에 커플링된 AC-DC 컨버터 (508) 를 포함한다. AC-DC 컨버터 (508) 는 수신 커플러 (504) 로부터의 AC 신호를 DC 전력으로 정류하는 한편, DC-DC 컨버터 (510) 는 정류된 에너지 신호를 부하 (550) 와 양립가능한 에너지 포텐셜 (예를 들어, 전압) 으로 변환한다. 부분 및 전체 정류기들, 레귤레이터들, 브리지들, 더블러(doubler)들 뿐만 아니라 선형 및 스위칭 컨버터들을 포함한 다양한 AC-DC 컨버터들 (508) 이 고려된다.

수신 회로 (502) 는 수신 커플러 (504) 를 전력 변환 회로 (506) 에 접속하도록 구성되거나, 대안으로 수신 커플러 (504) 로부터 전력 변환 회로 (506) 를 접속해제하기 위한 매칭 회로 (512) 를 더 포함할 수도 있다. 수신 커플러 (504) 를 전력 변환 회로 (506) 로부터 접속해제하는 것은 부하 (550) 의 충전을 중지할 수 있을 뿐만 아니라, 하기에서 더 충분히 설명되는 바와 같이 송신기 (400)(도 4) 에 의해 "보여지는" 바와 같이 "부하" 를 변화시킬 수도 있다.

상술한 무선 전력 회로, 특히 수신 회로 (502) 는 다양한 휴대용 전자 디바이스에 통합되도록 의도된다. 일부 휴대용 디바이스들은 하우징들, 케이싱들 또는 금속을 포함하는 다양한 재료들로 이루어진 다른 부분들을 가질 수도 있다. 금속 하우징 또는 케이싱 부분들은 무선 전력 전송에 의해 영향을 받을 수도 있다. 예를 들어, 유도성 충전 시스템에 있어서, 송신기 (400)(도 4) 에 의해 생성된 자기장은, 수신 커플러 (504) 가 자기장에 커플링하는 것을 방지하거나 추가적인 손실들을 야기할 수 있는 소정의 환경들 하에서 금속 하우징 내에 와 전류 (eddy current) 를 생성하는 금속 하우징 부분 상에 전압을 유도할 수도 있다. 본 명세서에 기재된 다양한 구현들의 소정의 양태들은 금속 커버들/하우징들/케이싱들과 연관된 다양한 도전들을 극복하면서 금속 커버들/하우징들/케이싱들을 갖는 디바이스들에 무선 전력 회로를 통합하는 것과 관련된다.

도 6a 는 하나의 예시적인 구현에 따른, 하나 이상의 도체들 (616) 을 갖고 금속 배면 커버 (604) 의 리세스된 채널 내에 배치된 하나 이상의 도체들 (616) 상에 전류를 유도하거나 이들에 의해 자기장을 생성하도록 구성된 금속 배면 커버 (604) 의 등각투상도를 도시한다. 나타낸 금속 배면 커버 (604) 는 휴대용 전자 디바이스 (602)(예를 들어, 셀-폰, GPS 유닛, 시계, 모바일 미디어 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 키 팝, 또는 테블릿) 의 배면에 물리적으로 커플링하거나, 휴대용 전자 디바이스 (602) 의 배면 부분을 형성하는 배면 커버일 수도 있다. 예를 들어, 금속 배면 커버 (604) 는 휴대용 전자 디바이스 (602) 의 배면에 기계적으로 커플링할 수도 있고 휴대용 전자 디바이스 (602) 의 내부 컴포넌트들을 노출 또는 손상으로부터 보호하도록 구성될 수도 있다. 금속 배면 커버 (604) 는 대부분 금속 (예를 들어, 알루미늄) 일 수도 있지만, 또한 다양한 목적들 (예를 들어, 사용 중이 아닐 때 포트들을 커버하거나 다양한 부분들을 함께 홀딩하는 것) 을 위해 다른 비금속 컴포넌트들을 가질 수도 있다. 일부 구현들에서, 금속 배면 커버 (604) 는 단지 부분적으로만 금속일 수도 있고 대부분 비금속 물질 (예를 들어, 플라스틱 또는 폴리우레탄) 을 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 금속 배면 커버 (604) 를 갖는 디바이스는 도 4 및 도 5 에서 각각 언급된 바와 같은 송신기 (400) 또는 수신기 (500) 의 일부를 구현할 수도 있다 (또는 도 4 및 도 5 에서 언급된 바와 같이 송신기 (400) 또는 수신기 (500) 의 회로에 커플링될 수도 있다).

도 6a 에 나타낸 바와 같이, 금속 배면 커버 (604) 는 실질적으로 금속 배면 커버 (604) 의 일부 주위를 러닝하는 리세스된 채널 (610) 을 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어 리세스된 채널 (610) 은 실질적으로 금속 배면 커버 (604) 의 외부 주변 주위 또는 금속 배면 커버 (604) 의 외부의 일부 주변 주위를 러닝할 수도 있다. 일부 구현들에서, 리세스된 채널 (610) 이 러닝하는 금속 배면 커버 (604) 의 일부는 금속 배면 커버 (604) 의 중심에 또는 금속 배면 커버 (604) 의 임의의 다른 위치에 존재할 수도 있다. 일부 구현들에서, 리세스된 채널 (610) 은 각각 접속되는 4 개의 개별 부분들을 포함할 수도 있고, 이로써 실질적으로 단일의 리세스된 채널을 형성한다. 일부 구현들에서, 리세스된 채널 (610) 은 금속 배면 커버 (604) 의 치수들 (예를 들어, 두께 등) 이 전체 금속 배면 커버 (604) 전체에 걸쳐 일관되도록 금속 배면 커버 (604) 를 "깍아 만들거나" 또는 금속 배면 커버 (604) 로부터 형성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 리세스된 채널 (610) 은 금속 배면 커버가 전체에 걸쳐 일관된 두께를 갖지 않도록 금속 배면 커버 (604) 에 형성될 수도 있다.

도 6b 및 도 6c 에 도시된 바와 같이, 리세스된 채널들 (610) 은 반드시 금속 배면 커버 (604) 가 다중 피스들로 나눠지는 부분들 또는 금속 배면 커버 (604) 를 통한 절단(cut)들을 포함하지 않는다. 리세스된 채널 (610) 이 금속 배면 커버 (604) 를 다중 피스들로 분열시키지 않으면 금속 배면 커버 (604) 의 무결성 및 구조적 강도를 유지하는 것을 도울 수도 있다. 부가적으로, 리세스된 채널 (610) 은 금속 배면 커버 (604) 의 몰딩 프로세스 동안 형성될 수도 있고 금속 배면 커버 (604) 에서 리세스된 채널 (610) 을 형성하도록 개별 피스들의 부가적인 프로세싱 또는 후속 프로세싱을 필요로 하지 않을 수도 있다. 그러한 "단일-샷" 몰딩 프로세스 및 간략화된 핸들링은 금속 배면 커버 (604) 의 어플리케이션의 다용성을 유지하면서 더 저렴한 설계들을 허용한다. 일부 구현들에서, 리세스된 채널 (610) 은 금속 배면 커버 (604) 가 형성된 후 금속 배면 커버 (604) 에 생성될 수도 있고, 이로써 상술한 컴포넌트들 (페라이트/강자성 기판 (615), 도체 (616), 및 절연 또는 구조적 재료) 과 기존 금속 커버들 (604) 의 보강을 허용한다. 리세스된 채널들 (610) 은 금속 배면 커버 (604) 를 따라 어느 곳이든 도체 (616) 를 위치시키는데 있어서 더 많은 유연성을 허용한다. 부가적으로, 페라이트/강자성 기판 (615) 및 도체 (616) 와 함께 기존 금속 배면 커버를 사용하는 것에 의해 WWAN 안테나의 디튜닝이 크게 최소화된다. 하지만, 일부 구현들에서, 리세스된 채널들 (610) 이 금속 배면 커버 (604) 를 복수의 피스들로 분할하며, 여기서 페라이트/강자성 기판 (615) 은 개별 피스들을 전기적으로 커플링하도록 작용하며, 또는 복수의 피스들이 개별적으로, 전기적으로 격리되는 것으로 유지된다. 일부 구현들에서, 단일 리세스된 채널 (610) 은 도 7a 내지 도 7d 와 관련하여 하기에서 더 논의될 바와 같이, 이미지 또는 구절 또는 단어, 예를 들어 로고 또는 단어 또는 명칭을 포함할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 리세스된 채널 (610) 은 실질적으로 금속 배면 커버 (604) 의 일부 주위에 형성될 수도 있다. 일부 구현들에 있어서, 리세스된 채널 (610) 은 금속 배면 커버 (604) 의 주변 부분만이 리세스된 채널 (610) 에 의해 둘러싸여지도록 형성될 수도 있다. 예를 들어, 리세스된 채널 (610) 은 단지 금속 배면 커버 (604) 의 상부 1/4 또는 금속 배면 커버 (604) 의 하부 1/4 만을 둘러쌀 수도 있다. 리세스된 채널 (610) 내에 페라이트/강자성 기판 (615), 도체 (616), 및 절연 또는 구조적 재료 (이 도면에는 도시되지 않음) 가 위치될 수도 있다. 도체 (616) 는 페라이트/강자성 기판 (615) 의 상부 상에 배치되도록 구성될 수도 있고, 그 후 페라이트/강자성 기판 (615) 및 도체 (616) 양자가 하기 도 6c 에 나타낸 바와 같이, 리세스된 채널 (610) 의 상부 표면이 금속 배면 커버 (604) 의 표면과 수평이도록 절연 또는 구조적 재료에 의해 커버될 수도 있다. 일부 구현들에서, 절연 또는 구조적 재료는 하기 도 6b 에 나타낸 바와 같이, 리세스된 채널 (610) 내의 절연 또는 구조적 재료의 상부 표면이 금속 배면 커버 (604) 의 표면 아래에 있거나 금속 배면 커버 (604) 의 표면 위로 연장하도록 리세스된 채널 (610) 내에 사용될 수도 있다. 게다가, 일부 구현들에서, 도체 (616) 는 공진 회로의 부분을 형성하도록 구성될 수도 있다.

리세스된 채널 (610), 페라이트/강자성 기판 (615), 도체 (616) 및 절연 또는 구조적 재료는, 도 3 의 송신기 및 수신기와 유사한, 송신 커플러 회로로서 또는 수신 커플러 회로로서, 무선 전력 전송에 참여하도록 구성된 이격된 루프 커플러 회로를 형성하도록 구성될 수도 있다. 도체 (616) 는 루프 커플러 회로에서 루프 커플러로서 동작하도록 구성될 수도 있다. 도체 (616) 는 피드 포인트들 (612) 에서 소스 (이 도면에서는 도시되지 않음) 에 커플링될 수도 있다. 도 6a 는 리세스된 채널 (610) 의 상부 우측 코너에 피드 포인트들 (612) 을 도시하지만, 일부 구현들에서, 피드 포인트들 (612) 은 리세스된 채널 (610) 내의 임의의 위치에 배치될 수도 있다. 소스는 도체 (616) 가 송신 커플러로서 동작하도록 구성될 때 전원 또는 전류 피드를 포함할 수도 있고, 또는 도체 (616) 가 수신 커플러로서 동작하도록 구성될 때 수신기를 포함할 수도 있다.

도체 (616) 는 실질적으로 리세스된 채널 (610) 에 의해 둘러싸인 금속 배면 커버 (604) 의 일부 주위에 루프를 형성하도록 구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 도체 (616) 는 도체 (616) 에 의해 형성된 루프 도체가 멀티 루프 도체이도록 리세스된 채널 (610) 주위에 복수의 루프들을 포함할 수도 있다. 수신 커플러로서 작용할 때, 도체 (616) 는 자기장 (이 도면에는 도시되지 않음) 에 노출되는 것에 응답하여 전류를 생성하도록 구성될 수도 있다. 이 전류는 피드 포인트들 (612) 을 통해 도체 (616) 가 접속되는 수신 회로 (이 도면에는 도시되지 않음) 로 전송될 수도 있다. 송신 커플러로서 작용할 때, 도체 (616) 는 송신 회로 (이 도면에는 도시되지 않음) 로부터 전류를 수신할 때 무선 전력을 송신하기 위해 자기장 (이 도면에는 도시되지 않음) 을 생성하도록 구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 도체 (616) 는 다른 수신/송신 회로들, 예를 들어 NFC 회로들, 블루투스 회로들, 및 Wi-Fi 회로들 등에 커플링하도록 구성될 수도 있다. 페라이트/강자성 기판 (615) 은 도체 (616) 를 금속 배면 커버 ((604) 로부터 전기적으로 격리하도록 구성될 수도 있다. 부가적으로, 페라이트/강자성 기판 (615) 은, 수신 공진기로서 동작할 때 도체 (616) 에 의해 보여지는 자기장을 강화하도록 작용할 수도 있고, 이로써 송신 공진기와 도체 (616) 사이의 상호 인덕턴스를 증가시킬 수도 있다. 절연 또는 구조적 재료는 외부 오브젝트들로부터 도체 (616) 를 격리하고 리세스된 채널 (610) 내에서 도체 (616) 의 위치를 유지하도록 구성될 수도 있다. 부가적으로, 절연 또는 구조적 재료는 금속 배면 커버 (604) 로부터 도체 (616) 를 격리하도록 구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 절연 또는 구조적 재료는 금속 배면 커버 (604) 의 미학에 대한 악영향을 감소시키기 위해서 특정 컬러 또는 클리어를 갖도록 구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 복수의 도체들 (616) 은 리세스된 채널 (610) 내에 배치될 수도 있고, 복수의 도체들 (616) 의 각각의 도체 (616) 는 상이한 송신/수신 회로에 대해 커플러로서 동작하도록 구성될 수도 있고, 예를 들어 2 개의 개별 도체들 (616) 이 있는 경우, 제 1 도체 (616) 는 무선 전력 전송 커플러로서 동작하도록 구성될 수도 있는 한편 제 2 도체 (616) 는 NFC 통신 커플러로서 동작하도록 구성될 수도 있다.

도 6b 는 예시적인 구현에 따른, 리세스된 채널 (610) 이 형성된 도 6a 의 금속 배면 커버 (604) 의 횡단면도를 도시한다. 도 6b 에 나타낸 바와 같이, 금속 배면 커버 (604) 는 금속 배면 커버 (604) 의 외부 측면 상에서 그 내부에 형성된 리세스된 채널 (610) 을 가지며, 리세스된 채널 (610) 은 금속 배면 커버 (604) 의 두께가 달라지게 한다 (즉, 금속 배면 커버 (604) 의 프로파일이 리세스된 채널 (610) 에서 금속 배면 커버 (604) 의 다른 곳에서 보다 더 두껍다). 부가적으로, 리세스된 채널 (610) 내에 그리고 금속 배면 커버 (604) 의 외부에 페라이트/강자성 기판 (615), 도체 (616) (2 개의 루프들을 갖는 단일 도체 (616) 또는 2 개의 개별 도체들 (616)), 및 절연 또는 구조적 재료 (617) 가 위치된다. 일부 구현들에서, 절연 또는 구조적 재료 (617) 는 플라스틱, 고무, 또는 에폭시 재료일 수도 있다. 부가적으로, 도 6b 는 절연 또는 구조적 재료 (617) 가 약간 상승된 프로파일을 갖는 대신, 금속 배면 커버 (604) 의 외부 표면과 동일 평면이 아닌 예시적인 구현을 도시한다. 일부 구현들에서, 도 6a 와 관련하여 위에 논의된 바와 같이, 절연 또는 구조적 재료 (617) 는 금속 배면 커버 (604) 의 외부 표면과 동일 평면일 수도 있고 금속 배면 커버 (604) 의 외부 표면으로부터 리세스될 수도 있다.

도 6c 는 또 다른 예시적인 구현에 따라 그리고 예시적인 치수들을 도시하는, 리세스된 채널 (610) 이 형성된 도 6a 의 금속 배면 커버 (604) 의 횡단면도를 도시한다. 도 6c 는 도 6b 와 관련하여 위에 기재된 동일한 컴포넌트들을 도시한다. 부가적으로, 도 6c 는 다양한 컴포넌트들에 대한 예시적인 치수들 및 금속 배면 커버 (604) 의 특성들을 도시한다. 도 6c 에 제공된 치수들은 가능한 치수들의 예들이고 한정하려는 것으로 의도되지 않는다. 다른 구현들에서, 실제 치수들은 도시된 것들 보다 더 크거나 더 작을 수도 있다.

예를 들어, 금속 배면 커버 (604) 는 0.8 mm 두께일 수도 있다. 리세스된 채널 (610) 을 형성하는 두께 그 자체는 0.5 mm 일 수도 있지만, 리세스된 채널 (610) 은 금속 배면 커버의 내부 표면을 넘어 0.8 mm 의 총 리세스된 양을 가질 수도 있다. 따라서, 금속 배면 커버 (604) 의 두께는 리세스된 채널 (610) 에서를 제외하고 0.8 mm 일 수도 있고, 여기서 "두께" 는 1.6 mm 일 수도 있다. 부가적으로, 리세스된 채널 (610) 의 횡단면이 사다리꼴일 수도 있고, 금속 배면 커버 (604) 의 외부 표면에서 리세스된 채널 (610) 의 폭은 2.00 mm 이고 리세스된 채널 (610) 의 저부에서 리세스된 채널 (610) 의 폭 (가장 좁은 부분) 은 1.55 mm 이다. 일부 구현들에서, 리세스된 채널 (610) 은 임의의 다른 형상 (예를 들어, 원, 정사각형 등) 의 프로파일을 가질 수도 있다. 리세스된 채널 (610) 은 금속 배면 커버 (604) 의 외부 표면으로부터 1.30 mm 깊이일 수도 있다.

리세스된 채널 (610) 내에 페라이트/강자성 기판 (615), 도체 (616)(또는 도체들 (616)), 및 절연 또는 구조적 재료 (617) 가 나타나 있다. 0.30 mm 두께를 갖는 페라이트/강자성 기판 (615) 이 나타나 있다. 따라서, 리세스된 채널 (610) 에서 금속 배면 커버 (604) 의 결합된 두께 (위에 개시된 바와 같이 0.5 mm) 플러스 페라이트/강자성 기판 (615)(0.30 mm) 의 두께는 도체 (616) 를 금속 배면 커버 (604) 의 동일 평면에 놓는다. 일부 구현들에서, 페라이트/강자성 기판 (615) 은 금속 배면 커버 (604) 의 외부 표면에 더 근접하여 도체 (616) 를 위치시키도록 더 두꺼울 수도 있다. 일부 구현들에서, 페라이트/강자성 기판 (615) 은 금속 배면 커버 (604) 의 외부 표면으로부터 멀리 도체 (626) 를 위치시키도록 더 두꺼울 수도 있다. 나타낸 바와 같이, 공진기 인덕터 (616) 는 직경이 0.30 mm 일 수도 있다. 리세스된 채널 (610) 에서의 나머지 체적은 절연 또는 구조적 재료 (617) 로 채워질 수도 있다. 도 6c 에 도시된 바와 같이, 절연 또는 구조적 재료 (617) 는 금속 배면 커버 (604) 의 외부 표면과 동일 평면일 수도 있다.

도 7a 는 하나의 예시적인 구현에 따른, 자기장을 통해 전력을 커플링하기 위해 구성된 금속 배면 커버 (704) 의 등각투상도를 도시한다. 금속 배면 커버 (704) 는 하나의 예시적인 구현에 따른, 자기장에 노출될 때 전압을 유도하거나 직접 인가된 전류로부터 자기장을 생성하도록 구성될 수도 있다. 도 6a 와 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 나타낸 금속 배면 커버 (704) 는 휴대용 전자 디바이스 (702)(예를 들어, 셀-폰 또는 테블릿) 의 배면 부분을 형성하는 배면 커버일 수도 있다. 예를 들어, 금속 배면 커버 (704) 는 휴대용 전자 디바이스 (702) 의 배면에 기계적으로 커플링할 수도 있다. 금속 배면 커버 (704) 는 대부분 금속 (예를 들어, 알루미늄) 일 수도 있지만 또한 다양한 목적들 (예를 들어, 로고, 제어들 등) 을 위해 다른 비금속 컴포넌트들을 가질 수도 있다. 도 7a 에 나타낸 바와 같이, 일부는 휴대용 전자 디바이스 (702)(예를 들어, 셀 폰 또는 미디어 디바이스 등) 의 금속 배면 커버 (704) 를 나타낸다. 일부 구현들에서, 금속 배면 커버 (704) 를 갖는 휴대용 전자 디바이스 (702) 는 도 4 및 도 5 에서 언급된 바와 같은 송신기 (400) 또는 수신기 (500) 의 일부를 각각 구현할 수도 있다 (또는 도 4 및 도 5 에서 언급된 바와 같이 송신기 (400) 또는 수신기 (500) 의 회로에 커플링될 수도 있다).

금속 배면 커버 (704) 는 로고 (710)(예를 들어, 그래픽, 이미지, 또는 텍스트 표현/표시) 를 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 로고 (710) 는 금속 배면 커버 (704) 에서 리세스된 채널 또는 슬롯을 형성하는데 사용될 수도 있다. 전도성 층 또는 금속 배면 커버 (704) 의 일부 및 슬롯의 조합은 실질적으로 금속 배면 커버 (704) 의 일부 주위에서 루프를 형성한다. 일부 구현들에서, 슬롯 및 도체는 금속 배면 커버 (704) 로부터 "단일-턴" 전도성 커플러부 (716) 를 형성할 수도 있다. 전도성 커플러부 (716) 는 자기장을 통해 전력을 유도 결합하기 위해 사용될 수도 있다. 일부 구현들에서, 전도성 커플러부 (716) 는 공진 회로의 일부를 형성하거나 유도 결합을 위해 사용되는 금속부 또는 컴포넌트를 지칭할 수도 있다. 전도성 커플러부 (716) 는 무선장으로의 노출에 응답하여 전압을 생성하도록 구성되거나 인가된 전류를 갖는 것에 응답하여 무선장을 생성하도록 구성될 수도 있는 임의의 전도성 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 7a 에 나타낸 바와 같이, 로고 (710) 는 금속 배면 커버 (704) 상에 텍스트 "LOGO" 를 형성하고 "LOGO" 텍스트의 "L" 부터 금속 배면 커버 (704) 의 상부 에지까지 연장하는 절연체 (717) 를 포함할 수도 있다. 절연체 (717) 는 전류 신호를 전달하지 않도록 구성되는 임의의 재료를 포함할 수도 있다. 금속 배면 커버 (704) 의 상부 에지에 "LOGO" 텍스트의 "L" 을 연결하는 길고 좁은 슬롯은 금속 배면 커버 (704) 에 의해 형성된 일 턴의 전도성 커플러부 (716) 로서 사용될 수도 있는 "LOGO" 텍스트 주위에 "루프" 를 생성할 수도 있다. 부가적으로, 피드 포인트들 (712) 은 금속 배면 커버 (704) 에 의해 형성된 전도성 커플러부 (716) 는 송신 회로 또는 수신 회로 (미도시) 에 접속되는 포인트들을 포함할 수도 있다. 절연체 (717) 는 금속 배면 커버 (704) 를 통해 연장하는 슬롯들을 형성할 수도 있다. 절연체 (717) 에 의해 형성된 슬롯들은 금속 배면 커버 (704) 가 절단되고 절연체 (또는 다른 비전도성 재료) 로 대체되는 섹션들을 나타낼 수도 있다. 도 7a 에서 언급된 바와 같이, 텍스트 "LOGO" 의 개별 문자들은 절연체 (717) 의 얇은 슬롯들에 의해 연결된다. 따라서, 절연체 (717) 에 의해 생성된 텍스트 "LOGO" 는 로고 (710) 주위의 금속 배면 커버 (704) 로부터 전도성 커플러부 (716) 를 정의할 수도 있다. 화살표 (714) 는 제 1 피드 포인트 (712) 로부터 제 2 피드 포인트 (712) 까지 로고 (710) 주위에 전도성 커플러부 (716) 로서 활용될 때 금속 배면 커버 (704) 를 통한 전류 흐름의 방향을 표시할 수도 있다. 일부 구현들에서, 금속 배면 커버 (704)(또는 그 일부) 는 실질적으로 평면이고 금속 배면 커버 (704) 와 결합된 절연체 (717) 는 디바이스의 하우징 또는 케이싱의 평면부를 형성한다. 일부 구현들에서, 절연체 (717) 및 금속 배면 커버 (704) 는 디바이스에 대한 단일 하우징에 통합될 수도 있다. 일부 구현들에서, 절연체 (717) 는 전도성 커플러부 (716) 아래에 배치된다.

도 7b 는 다른 예시적인 구현에 따른, 로고 (710) 주위에 루프를 형성하는 금속 배면 커버 (704) 에 형성될 수도 있는 로고 (710) 의 탑-다운도를 도시한다. 도 7a 를 참조하여 논의된 바와 같이, 로고 (710) 는 직접 인가된 전류로 공급될 때 자기장에 노출되거나 자기장을 생성할 때 전압을 유도하는 것에 의해 상호 커플링을 위해 구성되는 전도성 커플러부 (716) 를 정의할 수도 있다. 일부 구현들에서, 로고 (710) 는 직사각형 보더 (711), 피드 포인트들 (712), 전도성 커플러부 (716), 및 텍스트 "LOGO" 를 형성하도록 구성될 수도 있는 절연체 (717) 를 포함할 수도 있다. 보더 (711) 는 슬롯들의 조합으로서 구성될 수도 있고, 슬롯들은 금속 배면 커버 (704) 가 절단되고 절연체 또는 다른 유사한 재료로 대체되는 섹션들을 나타낸다. 일부 구현들에서, 보더 (711) 는 전도성 커플러부 (716) 와 금속 배면 커버 (704) 사이에 배치되는 절연층의 볼 수 있는 부분을 나타낼 수도 있으며, 여기서 전도성 커플러부 (716) 는 금속 배면 커버 (704) 의 상부 상에 적층된 전도성 재료로부터 형성된다. 따라서, 전도성 커플러부 (716) 는 금속 배면 커버 (704) 로부터 전기적으로 격리된다. "LOGO" 텍스트의 "L" 을 보더 (711) 에 연결하는 길고 좁은 슬롯은 전도성 커플러부 (716) 로서 사용될 수 있는 "LOGO" 텍스트 주위에 "루프" 를 생성할 수도 있다. 부가적으로, "LOGO" 텍스트의 개별 문자들을 연결하는 슬롯들은 전도성 커플러부 (716) 의 보다 양호한 격리를 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 도 7a 와 관련하여 상술한 바와 같이, 전도성 커플러부 (716) 는 절연체 (717) 주위에 형성될 수도 있고, 전류는 절연체 (717) 에 의해 형성된 "LOGO" 텍스트 주위의 하나의 피드 포인트 (712) 로부터 그리고 "LOGO" 텍스트의 반대 측 상의 제 2 피드 포인트 (712) 및 길고 좁은 슬롯으로 흐른다. 따라서, 일부 구현들에서, 보더 (711) 는 선택적일 수도 있고 전도성 커플러부 (716) 는 금속 배면 커버 (704) 그 자체의 부분일 수도 있으며, 여기서 절연체 (717)("LOGO") 는 전체 금속 배면 커버 (704) 로부터 단일 턴 전도성 커플러 부 (716) 를 형성할 수도 있다.

일부 구현들에서, 보더 (711) 를 갖는 로고 (710), 피드 포인트들 (712), 전도성 커플러부 (716), 및 절연체 (717) 는 금속 배면 커버 (704) 의 에지에 "LOGO" 텍스트의 "L" 을 연결하는 길고 좁은 슬롯과 결합될 수도 있다. 그러한 구현에 있어서, 길고 좁은 슬롯은 전도성 커플러부 (716) 의 부분으로서 사용될 수 있는 "LOGO" 주위에 부가 "루프" 를 생성하기 위해 사용될 수도 있고, 이로써 보더 (711) 가 금속 배면 커버 (704) 및 전도성 커플러부 (716) 가 전기적으로 커플링되는 것을 허용할 때 금속 배면 커버 (704) 및 로고 (710) 로부터 멀티-턴 루프 도체를 생성한다.

도 7c 는 또 다른 예시적인 구현에 따른, 금속 배면 커버 (704) 에 형성될 수도 있는 로고 (710) 의 탑-다운도를 도시하며, 로고 (710) 는 전도성 커플러부 (716) 이다. 도 7b 와 대조적으로, 이 도면은 전도성 로고 (710) 를 둘러싸는 절연체 (717) 내의 전도성 로고 (710) 를 나타낸다. 도 7c 에 도시된 바와 같이 로고 (710) 는 자기장에 노출될 때 전류를 유도하거나 직접 인가된 전류로 피드될 때 자기장 (이 도면에서는 도시되지 않음) 을 생성하는 것에 의해 상호 커플링을 위해 구성된 전도성 커플러부 (716) 를 포함할 수도 있다. 도 7c 에서 로고 (710) 는 보더 (711), 전도성 커플러부 (716), 및 절연체 (717) 를 포함한다. 절연체 (717) 는 절연체 (717) 에 의해 커버된 영역의 어느 부분도 임의의 금속 또는 전도성 재료를 포함하지 않거나 또는 금속 배면 커버 (704) 와 전도성 커플러 부 (716) 사이에 절연층을 나타낼 수도 없도록 절연 재료로 충분히 대체된 금속 배면 커버 (704) 의 섹션을 포함할 수도 있다. 전도성 커플러부 (716) 는 전도성 커플러부 (716) 가 송신 또는 수신 회로와 커플링할 수도 있는 2 개의 스터브(stub)들 또는 피드 포인트들 (712) 을 포함할 수도 있다. 하지만, 도 7a 및 도 7b 와는 대조적으로, 도 7c 에서는, "LOGO" 텍스트가 절연체 (717) 에 의해 형성되는 것과는 대조적으로 전도성 커플러부 (716) 에 의해 형성된다. 따라서, 송신 또는 수신 회로와 커플링될 때, 전류는 일 피드 포인트 (712) 로부터 전도성 커플러부 (716) 를 통해, "LOGO" 텍스트의 첫번째 "O" 에 의해 생성된 "루프" 주위에서 그리고 다른 피드 포인트 (712) 로 흐르기 전에 "LOGO" 텍스트의 두번째 "O" 주위에서 흐를 수도 있다. "LOGO" 텍스트의 2 개의 "0" 들은 2 개의 개별 루프들을 효율적으로 형성하고, 이로써 2-턴 전도성 커플러부 (716) 를 생성한다.

일부 구현들에 있어서, 보더 (711) 를 갖는 로고 (710), 전도성 커플러부 (716), 및 절연체 (717) 는 금속 배면 커버 (704) 의 리세스된 부분 (이 도면에서는 도시되지 않음) 내에서 금속 배면 커버 (704) 에 임베딩될 수도 있다. 일부 구현들에서, 보더 (711) 는 선택적일 수도 있다. 이 구현에 있어서, 로고 (710) 의 컴포넌트들의 어느 것도 금속 배면 커버 (704) 의 전체 두께를 통해 연장할 수도 없으며, 대신 로고 (710) 는 도 6a 내지 도 6c 의 도체와 유사한 리세스된 부분 내에 배치될 수도 있다. 절연체 (717) 는 리세스된 섹션 전체에 걸쳐 연장할 수도 있고 "LOGO" 텍스트를 형성하는 전도성 커플러부 (716) 가 형성되는 베이스로서 금속 배면 커버 (704) 로부터 "LOGO" 텍스트를 격리하도록 구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 도 7c 의 "LOGO" 텍스트는 도 6a 내지 도 6c 와 관련하여 기재된 바와 같이 하나 이상의 리세스된 채널들에 형성될 수도 있고, 전도성 커플러부 (716) 는 "LOGO" 텍스트를 형성하는 전도성 커플러부 (716) 가 페라이트/강자성 기판 (이 도면에는 도시되지 않음) 상에 형성되고 절연체 또는 구조적 재료 (이 도면에는 도시되지 않음) 에 의해 둘러싸인다. 전류는 제 1 피드 포인트 (712) 로부터 "LOGO" 텍스트의 문자들을 통해 다른 피드 포인트 (712) 로 전도성 커플러부 (716) 를 통해 흐를 수도 있다.

도 7d 는 예시적인 구현에 따른, 전도성 상호접속들을 갖는 슬롯으로서 로고 (710) 를 사용한 도 7a 의 금속 배면 커버 (704) 의 탑-다운도를 도시한다. 도 7a 내지 도 7c 를 참조하여 논의된 바와 같이, 로고 (710) 는 자기장에 노출될 때 전압을 유도하거나 직접 인가된 전류로 피드될 때 자기장을 생성하는 것에 의해 상호 커플링을 위해 구성되는 전도성 커플러부 (716) 를 정의할 수도 있다. 일부 구현들에서, 로고 (710) 는 직사각형 보더 (711), 피드 포인트들 (712), 전도성 커플러부 (716), 및 텍스트 "LOGO" 를 형성하도록 구성될 수도 있는 절연체를 포함할 수도 있다. 보더 (711) 는 슬롯들의 조합으로서 구성될 수도 있고, 슬롯들은 금속 배면 커버 (704) 가 절단되고 절연체로 대체되는 섹션들을 나타낸다. 따라서, 전도성 커플러부 (716) 는 금속 배면 커버 (704) 로부터 전기적으로 격리될 수도 있다. "LOGO" 텍스트의 "L" 을 보더 (711) 에 연결하는 길고 좁은 슬롯은 "LOGO" 텍스트 주위에서 전도성 커플러부 (716) 의 "루프" 를 생성할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 보더 (711) 는 선택적일 수도 있고, "LOGO" 텍스트 주위에 형성된 전도성 커플러부 (716) 는 금속 배면 커버 (704) 에 직접 형성될 수도 있다. 부가적으로, "LOGO" 텍스트의 개별 문자들을 연결하는 슬롯들은 전도성 커플러 부 (716) 의 보다 양호한 격리를 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 게다가, 도 7d 에서 "LOGO" 를 변경하는데 사용된 전도성 커플러부 (716) 의 스트립들은 부가적인 1/2 턴을 제공하도록 구성될 수도 있고, 이로써 1 과 1/2 턴 공진기를 형성한다. 도 7a 와 관련하여 상술한 바와 같이, 전도성 커플러부 (716) 는 절연체 (717) 주위에 형성될 수도 있다. 전류는 절연체 (717) 에 의해 형성된 "LOGO" 텍스트 주위에서 일 피드 포인트 (712) 로부터 그리고 "LOGO" 텍스트의 "O", "G", 및 "O" 를 통해 흘러서 제 2 피드 포인트 (712) 에 도달할 수도 있다.

금속 배면 커버로부터 전도성 커플러부 (716) 를 생성하기 위해 사용된 절연 엘리먼트로서 LOGO 를 통합하거나 전도성 커플러부 (716) 를 LOGO 에 통합하는 것은, 금속 커버 또는 인클로저를 포함하는 전자 디바이스의 무선 전력 전송 및 통신 능력들을 개선하면서 최소의 미적 임팩트를 제공할 수도 있다.

도 7a 내지 도 7d 의 기재들은 텍스트 "LOGO" 와 관련하여 상술되었지만, 텍스트 "LOGO" 는 금속 배면 커버로의 통합이 금속 배면 커버 또는 그 일부를 통한 무선 전력의 송신 또는 수신을 허용할 수도 있는, 임의의 다른 텍스트, 이미지, 또는 다른 그래픽 또는 텍스트 표현 또는 식별자로 대체될 수도 있다. 따라서, "LOGO" 는 명칭, 회사, 또는 다른 엔티티로 제품을 광고하거나 연관시키기 위해 사용될 수도 있는 임의의 오브젝트, 디바이스 또는 엘리먼트를 포함할 수도 있다.

상술한 장치 또는 시스템에 의해 수행된 방법들의 다양한 동작들은, 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들), 회로들, 및/또는 모듈(들) 과 같은, 동작들을 수행할 수 있는 임의의 적절한 수단에 의해 형성될 수도 있다. 일반적으로, 도면들에 도시된 임의의 동작들 또는 컴포넌트들은 도시된 컴포넌트들의 동작들을 수행할 수 있는 대응 기능 수단에 의해 수행되거나 대체될 수도 있다. 예를 들어, 유도 결합을 위한 수단은 금속부의 일부 주위에서 실질적으로 연장하는 리세스된 채널을 포함하는 금속 배면 커버 (도 6) 을 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 유도 결합을 위한 수단은 리세스된 채널 (610) 내에 배치된 도체 (616) 를 포함할 수도 있고, 도체는 실질적으로 금속 배면 커버 (604) 의 일부 주위에서 루프를 형성하도록 구성된다. 일부 구현들에 있어서, 자기장을 통해 전력을 유도 결합하기 위한 수단은 금속 배면 커버 (604) 의 외부 부분을 포함할 수도 있는 수신 커플러 (504)(도 5) 를 포함할 수도 있다. 게다가, 부하에 전력을 공급하거나 부하를 충전하기 위한 수단은 수신 회로 (502)(도 5) 를 포함할 수도 있다.

예를 들어, 유도 결합을 위한 수단은 금속 배면 커버 (704)(도 7) 또는 전도성 커플러부 (716) 를 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 유도 결합을 위한 수단은 로고 (710) 를 포함한다. 일부 구현들에서, 자기장을 통해 전력을 유도 결합하기 위한 수단은 전도성 커플러부 (716) 의 로고 (710) 또는 금속 배면 커버 (704) 의 외부 부분을 포함할 수도 있는 수신 커플러 (504)(도 5) 를 포함할 수도 있다. 게다가, 부하에 전력을 공급하거나 부하를 충전하기 위한 수단은 수신 회로 (502)(도 5) 를 포함할 수도 있다.

정보 및 신호들은 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 사용하여 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 위의 기재 전체에 걸쳐 언급될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기 입자들, 광학장 또는 광학 입자들, 또는 이들의 임의의 조합으로 나타낼 수도 있다.

본 명세서에 개시된 구현들과 관련하여 기재되는 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 양자의 조합들로서 구현될 수도 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호교환성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들은 일반적으로 그 기능에 관하여 위에 기재되었다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 하드웨어로 구현되는지는 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정 어플리케이션에 의존한다. 기재된 기능은 각각의 특정 어플리케이션에 대해 다양한 방식들로 구현될 수도 있지만, 그러한 구현 결정들은 발명의 구현들의 범위로부터 벗어나는 것을 야기하는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

본 명세서에 개시된 구현들과 관련하여 기재된 다양한 예시적인 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA), 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에 기재된 기능들을 수행하도록 설계된 그 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.

본 명세서에 개시된 구현들과 관련하여 방법 또는 알고리즘의 단계들 및 기능들은 하드웨어에서 직접, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어에서, 또는 이들 2 개의 조합에서 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현되는 경우, 기능들은 유형의 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에서 하나 이상의 명령들 또는 코드를 통해 전송되거나 저장될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 리드 온니 메모리 (ROM), 전기적 프로그램가능 ROM (EPROM), 전기적 소거가능 프로그램가능 ROM (EEPROM), 레지스터들, 하드 디스크, 탈착가능 디스크, CD ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기입할 수도 있도록 프로세서에 커플링된다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하고, 여기서 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저에 의해 광학적으로 재생한다. 위의 조합들은 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 또한 포함될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 상주할 수도 있다.

개시물을 요약하기 위한 목적으로, 발명의 소정의 양태들, 이점들 및 신규 피처들이 본 명세서에 기재되었다. 모든 그러한 이점들이 반드시 발명의 임의의 특정 구현에 따라 달성될 수도 있는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 따라서, 발명은 본 명세서에 교시되고 제시될 수도 있는 바와 같은 다른 이점들을 반드시 달성하지 않으면서 본 명세서에 교시된 바와 같은 하나의 이점 또는 이점들의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 수행될 수도 있다.

상술한 구현들의 다양한 수정이 쉽게 자명할 것이고, 본 명세서에 정의된 일반 원리들은 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않으면서 다른 구현들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 나타낸 구현들에 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라 본 명세서에 개시된 원리들 및 신규 피처들과 일치하는 최광 범위에 부합되는 것으로 의도된다.

Claims

송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치로서,
금속부의 일부 주위에서 실질적으로 연장하는 리세스된 채널을 포함하는, 상기 금속부; 및
수신 회로에 전기적으로 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 상기 부하를 충전하기 위해 상기 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하도록 구성된, 상기 수신 회로를 포함하고,
상기 수신 회로는 상기 리세스된 채널 내에 배치된 적어도 하나의 도체를 포함하고, 상기 적어도 하나의 도체는 실질적으로 상기 금속부의 일부 주위에서 루프를 형성하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리세스된 채널 내에 실질적으로 배치되고 상기 금속부로부터 상기 적어도 하나의 도체를 격리하도록 구성된 절연 재료를 더 포함하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 절연 재료는 플라스틱, 또는 고무, 또는 에폭시 재료, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도체는 또한, 상기 자기장을 통해 상기 전력을 유도 결합하도록 구성된 공진 회로의 부분을 형성하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도체는 상기 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 전류를 생성하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
제 1 층으로서 상기 리세스된 채널 내에 배치된 강자성 재료를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 도체는 상기 리세스된 채널 내에서 상기 강자성 재료 위에 위치되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리세스된 채널은 상기 금속부의 주변 주위에서 실질적으로 연장하고, 상기 적어도 하나의 도체는 실질적으로 상기 리세스된 채널 내의 상기 금속부의 주변 주위에서 루프를 형성하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도체는 실질적으로 상기 리세스된 채널 내의 상기 금속부의 일부 주위에서 복수의 루프들을 형성하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도체는 상기 리세스된 채널 내에 멀티-턴 루프 도체를 형성하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 금속부는 셀룰러 폰, GPS 유닛, 시계, 모바일 미디어 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 또는 키 팝 (key fob) 중 적어도 하나의 하우징의 적어도 일부로서 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 금속부는 휴대용 전자 디바이스의 금속 배면 커버로서 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치로서,
케이싱;
그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상을 갖는 비전도성부 또는 영역; 및
상기 케이싱의 일부를 형성하는 금속부를 포함하는 수신 회로를 포함하고,
상기 수신 회로는, 상기 수신 회로에 전기적으로 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 상기 부하를 충전하기 위해 상기 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하도록 구성되고,
상기 비전도성부 또는 영역의 형상은 상기 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 실질적으로 상기 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 상기 형상 주위의 상기 금속부에서 흐르도록 전류에 대한 경로를 정의하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 금속부는 실질적으로 평면이고, 상기 비전도성부와 통합될 때, 상기 장치의 상기 케이싱의 평면부를 형성하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 비전도성부 또는 영역은 플라스틱, 또는 고무, 또는 에폭시 재료, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 상기 형상을 갖는 상기 비전도성부 또는 영역은 실질적으로 상기 금속부 주위에서 복수의 루프들을 형성하도록 구성되고, 상기 복수의 루프들은 상기 전류에 대한 경로를 정의하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 케이싱은 셀룰러 폰, GPS 유닛, 시계, 모바일 미디어 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 또는 키 팝 중 적어도 하나의 하우징의 일부를 형성하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 금속부는 실질적으로 휴대용 전자 디바이스의 케이싱의 평면 배면부로서 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치로서,
케이싱; 및
금속부를 포함하고, 수신 회로에 전기적으로 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 상기 부하를 충전하기 위해 상기 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하도록 구성되는, 상기 수신 회로를 포함하고,
상기 금속부는 상기 송신기에 의해 생성된 상기 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 실질적으로 그래픽 또는 텍스트 표현의 부분 내에서 흐르도록 전류에 대한 경로를 정의하는 상기 그래픽 또는 텍스트 표현을 형성하도록 형상화되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 금속부 아래에 배치되고 상기 케이싱으로부터 상기 금속부를 실질적으로 격리하도록 구성되는 절연 재료를 더 포함하고, 상기 케이싱은 전도성 재료를 포함하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 절연 재료는 플라스틱, 또는 고무, 또는 에폭시 재료, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 금속부는 무선장으로의 노출에 기초하여 전류를 생성하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 그래픽 또는 텍스트 표현은 복수의 루프들을 형성하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 케이싱은 셀룰러 폰, GPS 유닛, 시계, 모바일 미디어 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 또는 키 팝 중 적어도 하나의 하우징의 일부를 형성하는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 케이싱은 상기 금속부에 커플링하도록 구성되고 그리고 휴대용 전자 디바이스에 기계적으로 커플링하도록 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 케이싱은 휴대용 전자 디바이스의 금속 배면 커버로서 구성되는, 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
송신기로부터 장치에서 전력을 무선으로 수신하기 위한 방법으로서,
상기 장치의 금속부의 일부 주위에서 실질적으로 연장하는 리세스된 채널 내에 배치된 적어도 하나의 도체를 포함하는 수신 회로를 통해 상기 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 도체는 실질적으로 상기 금속부의 일부 주위에서 루프를 형성하도록 구성되는, 상기 전력을 유도 결합하는 단계; 및
상기 유도 결합된 전력을 사용하여 상기 장치의 부하에 전력을 공급하거나 상기 부하를 충전하는 단계를 포함하는, 송신기로부터 장치에서 전력을 무선으로 수신하기 위한 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 리세스된 채널 내에 실질적으로 배치된 절연 재료를 통해 상기 금속부로부터 상기 적어도 하나의 도체를 격리하는 단계를 더 포함하는, 송신기로부터 장치에서 전력을 무선으로 수신하기 위한 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 절연 재료는 플라스틱, 또는 고무, 또는 에폭시 재료, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 송신기로부터 장치에서 전력을 무선으로 수신하기 위한 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도체는 또한 상기 자기장을 통해 상기 전력을 유도 결합하도록 구성된 공진 회로의 부분을 형성하도록 구성되는, 송신기로부터 장치에서 전력을 무선으로 수신하기 위한 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 전류를 생성하는 단계를 더 포함하는, 송신기로부터 장치에서 전력을 무선으로 수신하기 위한 방법.
송신기로부터 전력을, 장치에서, 무선으로 수신하기 위한 방법으로서,
그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상을 갖는 비전도성부 또는 영역 및 상기 장치의 일부를 형성하는 금속부를 포함하는 수신 회로를 사용하여 상기 송신기에 의해 생성된 자기장을 통해 전력을 유도 결합하는 단계로서, 상기 금속부는 상기 비전도성부 또는 영역과 통합되고, 상기 비전도성부 또는 영역의 형상은 상기 자기장에 의해 유도된 전압에 응답하여 실질적으로 상기 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 형상 주위의 상기 금속부에서 흐르도록 전류에 대한 경로를 정의하는, 상기 전력을 유도 결합하는 단계; 및
상기 장치에 커플링된 부하에 전력을 공급하거나 상기 부하를 충전하는 단계를 포함하는, 송신기로부터 전력을, 장치에서, 무선으로 수신하기 위한 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 금속부는 실질적으로 평면이고, 상기 비전도성부와 통합될 때, 상기 장치의 케이싱의 평면부를 형성하는, 송신기로부터 전력을, 장치에서, 무선으로 수신하기 위한 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 그래픽 또는 텍스트 표현에 의해 정의된 상기 형상을 갖는 상기 비전도성부 또는 영역은 실질적으로 상기 금속부 주위에서 복수의 루프들을 형성하고, 상기 복수의 루프들은 상기 전류의 경로를 정의하는, 송신기로부터 전력을, 장치에서, 무선으로 수신하기 위한 방법.