CN108429006B - 具有线圈天线的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有线圈天线的电子设备。所述电子设备包括谐振线圈，所述谐振线圈形成至少一个回路并且被配置为以特定频率谐振。馈电线圈形成至少一个回路，物理上与所述谐振线圈分开，并且被定位为接近于所述谐振线圈以使得能实现与所述谐振线圈的电耦合。通信电路电连接到所述馈电线圈并且被配置为生成所述特定频率的电信号。

Description

具有线圈天线的电子设备
技术领域
本公开的各种实施例涉及能够通过使用线圈天线来发送和接收磁场信号的电子设备。
背景技术
诸如智能电话的电子设备可以具有用于诸如近场通信(NFC)或磁性安全传输(MST)的磁场通信的线圈天线。另外，电子设备可以进一步具有用于对电池充电的线圈天线。
具体地，电子设备可以包括通信电路和电连接到该通信电路的线圈天线。通信电路可以向线圈天线输出电信号，并且线圈天线可以使用电信号的能量来生成磁场信号，然后将该磁场信号发射到外部。为了提高磁场信号的电力发送效率，可以将线圈天线设计为具有低阻抗。在接收路径中，线圈天线可以接收磁场信号，使用该磁场信号的能量来生成电信号，并且将该电信号输出到通信电路。为了提高磁场信号的电力接收效率，可以将线圈天线设计为具有相对较高的阻抗。
如上所述，当线圈天线被设计为具有低阻抗时，电子设备的接收性能可能恶化。相反，当线圈天线被设计为具有高阻抗时，发送性能可能恶化。
发明内容
本公开的各种实施例提供了一种能够在不使线圈天线的传输和接收性能恶化的情况下执行与外部设备的数据通信的电子设备。另外，本公开的各种实施例提供了一种允许线圈天线的一部分被用于电池充电目的的电子设备。
根据本公开的各种实施例，一种电子设备可以包括：外壳，所述外壳包括面向第一表面和第二表面，所述第二表面背离所述第一表面；线圈天线，所述线圈天线被设置在所述外壳内并且围绕与所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面基本上垂直的轴形成多个回路；通信电路，所述通信电路被设置在所述外壳内并且被配置为向所述线圈天线输出电信号，其中所述线圈天线相应地生成磁场信号；处理器，所述处理器被设置在所述外壳内并且电连接到所述通信电路。所述线圈天线可以包括：馈电线圈，所述馈电线圈电连接到所述通信电路并且形成至少一个回路；以及谐振线圈，所述谐振线圈形成至少一个回路，物理上与所述馈电线圈分开，并且被定位为接近于所述馈电线圈以使得能实现与所述馈电线圈的电耦合。
根据本公开的各种实施例，一种电子设备可以包括：谐振线圈，所述谐振线圈形成至少一个回路并且被配置为以特定频率谐振；馈电线圈，所述馈电线圈形成至少一个回路，物理上与所述谐振线圈分开，并且被定位为接近于所述谐振线圈以便使得能实现与所述谐振线圈的电耦合；以及通信电路，所述通信电路电连接到所述馈电线圈并且被配置为生成具有所述特定频率的电信号。
根据本公开的各种实施例，所述电子设备可以在不使所述线圈天线的发送和接收性能恶化的情况下执行与外部设备的数据通信。另外，所述电子设备可以将所述线圈天线的一部分(例如，所述谐振天线)用于电池充电目的。
附图说明
图1是例示了根据本公开的各种实施例的包括电子设备的网络环境的图。
图2是例示了根据本公开的各种实施例的电子设备的框图。
图3是例示了根据本公开的各种实施例的程序模块的框图。
图4是示出了根据本公开的各种实施例的电子设备的分解透视图。
图5是例示了根据本公开的各种实施例的具有线圈天线的电子设备的图。
图6A例示了常规线圈天线的配置；
图6B例示了根据本公开的各种实施例的线圈天线的示例配置。
图7A、图7B、图7C、图7D、图7E、图7F、图7G、图7H和图7I各自是例示了根据本公开的各种实施例的线圈天线的示例结构的图。
图8是例示了根据本公开的各种实施例的用于通信和充电的多个线圈天线的图。
图9是例示了根据本公开的一个实施例的用于通信和充电两者的线圈天线的图。
图10是例示了根据本公开的另一实施例的用于通信和充电两者的线圈天线的图。
具体实施方式
参考附图的以下描述被提供来帮助全面理解如由权利要求及其等同形式所限定的本公开的各种示例实施例。以下描述包括用以协助理解的各种细节，但是这些细节将仅仅被认为是示例。因此，本领域的普通技术人员将认识且理解，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文所描述的各种示例实施例做出各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，可以省略对众所周知的功能和构造的描述。
在以下描述和权利要求中使用的术语和词不限于书面含义，而是仅用于使得能够清楚且一致地理解本公开。因此，对于本领域的技术人员而言应当显而易见的是，本公开的各种示例实施例的以下描述是仅为了说明目的而提供的，而不是为了限制如由所附权利要求及其等同形式所限定的本公开的目的而提供的。
应当理解的是，除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数形式。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对这种表面中的一个或更多个表面的引用。
在描述本公开的各种示例实施例时，可以使用的术语“包括”或“可以包括”可以例如指代在本公开的各种示例实施例中使用的对应的所公开的功能、操作或组件的存在，而不限制一个或更多个附加功能、操作或组件。在本公开的各种示例实施例中，诸如“包括”或“具有”的术语可以被解释为表示特定特性、数量、操作、组成元件、组件或其组合，而不能被解释为排除一个或更多个其他特性、数量、操作、组成元件、组件或其组合的存在或添加的可能性。
在本公开的各种示例实施例中，表述“或”或者“A或/和B中的至少一个”包括一起列举的词的组合中的任一种组合或全部组合。例如，表述“A或B”或者“至少A或/和B”可以包括A，可以包括B，或者可以包括A和B两者。
在本公开的各种示例性实施例中使用的表述“1”、“2”、“第一”或“第二”可以修饰各种实施例的各种组件，但是不限制所对应的组件。例如，以上表述不限制组件的顺序和/或重要性。该表述可以用于将一个组件与其他组件区分开。例如，第一用户设备和第二用户设备可以指示不同的用户设备，但是它们都是用户设备。类似地，在不脱离本公开的范围的情况下，第一结构元件可以被称为第二结构元件。第二结构元件也可以被称为第一结构元件。
当陈述了组件“耦合到”或“连接到”另一组件时，该组件可以直接耦合或连接到另一组件，或者在该组件与另一组件之间可以存在另一个组件。另一方面，当陈述了组件“直接耦合到”或“直接连接到”另一组件时，在该组件与另一组件之间不存在附加组件。
在描述本公开的各种示例实施例时使用的术语仅是用于描述特定实施例的示例，而不限制本公开的各种实施例。
除非被不同地定义，否则本文所使用的包括技术术语或科学术语的所有术语具有与如由本公开所属领域的技术人员所理解的含义相同的含义。除非在本说明书中清楚地定义，否则如常用词典中所定义的那些术语将被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，而将不被解释为具有理想的或过度正式的含义。
根据本公开的各种示例实施例的电子设备可以是包括通信功能的设备。例如，电子设备可以是智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、相机和可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜的头戴式设备(HMD)、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子配件、电子纹身和智能手表)等，但不限于此。
根据本公开的一些示例实施例，电子设备可以是具有通信功能的智能家用电器。智能家用电器可以包括以下电器中的至少一种：电视(TV)、数字通用盘(DVD)播放器、音频播放器、空调、吸尘器、烤箱、微波炉，洗衣机、空气净化器、机顶盒、TV盒(例如，SamsungHomeSyncTM、AppleTVTM或Google TVTM)、游戏机、电子词典、电子钥匙、摄录像机和电子相框等，但不限于此。
根据一些示例实施例，电子设备可以包括以下设备中的至少一种：各种类型的医疗设备(例如，磁共振血管造影(MRA)、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、扫描设备、超声设备等)、导航设备、全球导航卫星***(GNSS)接收器、事件数据记录仪(EDR)、飞行数据记录仪(FDR)、车辆信息娱乐设备、船用电子设备(例如，船用导航设备、陀螺罗盘等)、航空电子设备、安全设备、车辆机头单元、工业机器人或家庭机器人、金融机构的自动柜员机(ATM)、商店的销售点(POS)设备以及物联网(IoT)设备(例如，火灾警报器、各种传感器、电表或煤气表单元、喷水灭火设备、恒温器、路灯、烤面包机、运动器械、热水箱、加热器、锅炉等)等，但不限于此。
根据本公开的一些示例实施例，电子设备可以包括家具或建筑物/结构的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪以及包括相机功能的各种类型的测量设备(例如，水表、电表、煤气表、无线电波长计等)等中的至少一种，但不限于此。根据本公开的各种实施例的电子设备可以是上述各种设备中的一种设备或上述各种设备的组合。进一步地，根据本公开的各种实施例的电子设备可以是柔性设备。对于本领域的技术人员而言显而易见的是，根据本公开的各种实施例的电子设备不限于上述设备。
在下文中，将参考附图描述根据本公开的各种示例实施例的电子设备。在各种实施例中使用的术语“用户”可以指代使用电子设备的人或使用电子设备的设备(例如，人工智能电子设备)。
图1是例示了根据本公开的各种示例实施例的包括电子设备101的示例网络环境100的图。
参考图1，电子设备101可以包括各种组件，所述各种组件包括总线110、处理器(例如，包括处理电路)120、存储器130、输入/输出接口(例如，包括输入/输出电路)150、显示器160和通信接口(例如，包括通信电路)170。
总线110可以是连接上述组件并在上述组件之间传输通信(例如，控制消息)的电路。
处理器120可以包括各种处理电路并且通过总线110从其他组件(例如，存储器130、输入/输出接口150、显示器160或通信接口170)接收命令，分析所接收到的命令，根据经分析的命令来执行计算或数据处理。
存储器130存储从处理器120或其他组件(例如，输入/输出接口150、显示器160或通信接口170)接收的命令或数据或者由处理器120或其他组件生成的命令或数据。存储器130可以存储软件和/或程序140。例如，程序140可以包括内核141、中间件143、应用编程接口(API)145和应用程序(或应用)147。内核141、中间件143或API 145中的至少一部分可以指代操作***(OS)。
内核141控制或管理用于执行由其余的其他程序模块(例如，中间件143、API 145或应用147)实现的操作或功能的***资源(例如，总线110、处理器120或存储器130)。内核141提供用于从中间件143、API 145或应用147访问电子设备101的各个组件的接口，以控制或管理这些组件。
中间件143执行允许API 145或应用147与内核141进行通信以交换数据的中继功能。在从应用147接收到的操作请求中，中间件143通过使用向应用147分配可以使用的电子设备101的***资源(例如，总线110、处理器120、存储器130等)的优先级的方法来执行对操作请求的控制(例如，调度或负载平衡)。
API 145是应用147可以用来控制由内核141或中间件143提供的功能的接口，并且包括例如用于文件控制、窗口控制、图像处理或字符控制的至少一个接口或功能(例如，命令)。
应用147可以包括短消息服务(SMS)/多媒体短信服务(MMS)应用、电子邮件应用、日历应用、警报应用、医疗保健应用(例如，测量运动量或血糖的应用)或环境信息应用(例如，提供关于气压、湿度或温度的信息的应用)。应用147可以是与电子设备101与外部电子设备(例如，第二外部电子设备104)之间的信息交换有关的应用。与信息交换有关的应用147可以包括例如用于将特定信息传送到外部电子设备的通知中继应用或用于管理外部电子设备的设备管理应用。
例如，通知中继应用可以包括向外部电子设备(例如，第二外部电子设备104)发送由电子设备101的另一应用(例如，SMS/MMS应用、电子邮件应用、医疗保健应用或环境信息应用)生成的通知信息的功能。通知中继应用可以从例如第二外部电子设备104接收通知信息，并且将所接收到的通知信息提供给用户。设备管理应用可以管理(例如，安装、移除或更新)电子设备的功能的至少一部分功能。例如，设备管理应用可以打开/关闭外部电子设备(或外部电子设备的一些组件)，控制外部电子设备的显示器的亮度或者与电子设备101、在第二外部电子设备104中执行的应用或由第二外部电子设备104提供的服务(例如，呼叫服务或消息服务)进行通信。
应用147可以包括根据第二外部电子设备104的属性(例如，电子设备的类型)指定的应用。例如，当第二外部电子设备104是运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层-3(MP3)播放器时，应用147可以包括与音乐再现有关的应用。类似地，当第二外部电子设备104是移动医疗设备时，应用147可以包括与医疗保健有关的应用。应用147可以包括指定给电子设备101的应用和从外部电子设备(例如，服务器106或第二外部电子设备104)接收到的应用中的至少一种应用。
输入/输出接口150可以包括各种输入/输出电路和/或设备，并且通过例如总线110来向处理器120、存储器130、通信接口170或显示器160发送用户通过输入/输出设备(例如，传感器、键盘或触摸屏)输入的命令或数据。例如，输入/输出接口150可以将关于用户的通过触摸屏的触摸输入的数据提供给处理器120。进一步地，输入/输出接口150可以通过输入/输出设备(例如，扬声器或显示器)来输出通过例如总线110从处理器120、存储器130或通信接口170接收到的命令或数据。例如，输入/输出接口150可以通过扬声器来将通过处理器120处理的语音数据输出给用户。
显示器160可以包括例如液晶显示器(LCD)、柔性显示器、透明显示器、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、微机电***(MEMS)显示器或电子纸显示器等，但不限于此。显示器160可以在视觉上向用户提供例如各种内容(例如，文本、图像、视频、图标、符号等)。显示器160可以包括触摸屏并且接收例如使用电子笔或用户的身体输入的触摸、手势、接近或悬停。显示器160可以是一个或更多个显示器。例如，显示器160可以被包括在电子设备101中或者包括在与电子设备101具有有线或无线连接的外部设备(例如，第一外部电子设备102或第二外部电子设备104)中，从而将由电子设备101提供的信息输出给用户。
显示器160可以是可附接到电子设备101的或者可从电子设备101拆卸的。例如，显示器160可以包括可以机械地或物理地连接到电子设备101的接口。在显示器160通过用户的选择而从电子设备101拆卸(例如，分开)的情况下，显示器160可以例如通过无线通信从处理器120接收各种控制信号或图像数据。
通信接口170可以包括各种通信电路并且在电子设备101与任何外部设备(例如，第一外部电子设备102、第二外部电子设备104或服务器106)之间建立通信。例如，通信接口170可以通过有线或无线通信连接到网络162，从而与任何外部设备(例如，第一外部电子设备102、第二外部电子设备104或服务器106)进行通信。附加地，通信接口170可以与外部电子设备(诸如例如而不限于外部电子设备102、104等)建立短距离无线通信。电子设备101可以在不使用通信接口170的情况下连接到第一外部电子设备102和第二外部电子设备104。例如，基于在电子设备101中配备的磁传感器、接触传感器、光传感器等中的至少一种传感器，电子设备101可以感测第一外部电子设备102和第二外部电子设备104中的至少一个外部电子设备是否与电子设备101的至少一部分接触，或者第一外部电子设备102和第二外部电子设备104中的至少一个外部电子设备是否分别附接到电子设备101的至少一部分。
无线通信可以使用以下各项中的至少一种作为蜂窝通信协议：长期演进(LTE)、LTE升级版(LTE-A)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、通用移动电信***(UMTS)、无线宽带(WiBro)、全球移动通信***(GSM)等。短距离通信163可以包括例如无线保真(Wi-Fi)、蓝牙(BT)、近场通信(NFC)、磁性安全传输或近场磁数据条传输(MST)和GNSS等中的至少一种。GNSS可以包括例如以下各项中的至少一种：全球定位***(GPS)、Glonass、北斗导航卫星***(在下文中，被称为“北斗”)和欧洲全球卫星导航***(Galileo)。在下文中，在本公开中“GPS”可以与“GNSS”可互换地使用。有线通信可以包括例如通用串行总线(USB)、高清晰度多媒体接口(HDMI)、推荐标准-232(RS-232)、普通老式电话服务(POTS)等中的至少一种。网络162可以包括电信网络，例如计算机网络(例如，局域网(LAN)或广域网(WAN))、因特网和电话网络中的至少一种。
第一外部电子设备102和第二外部电子设备104可以与电子设备101相同或不同。第一外部电子设备102和第二外部电子设备104可以包括例如多个电子设备。服务器106可以包括单个服务器或一组服务器。可以在(一个或更多个)其他电子设备(诸如第一外部电子设备102和第二外部电子设备104或服务器106)中执行在电子设备101中执行的操作中的全部操作或一部分操作。
在电子设备101被要求自动地或应请求执行特定功能或服务的情况下，电子设备101可以请求另一设备(例如，第一外部电子设备102或第二外部电子设备104或服务器106)替代地或附加地执行与所要求的功能或服务相关联的至少一个或更多个功能的至少一部分。所请求的设备可以执行所请求的功能并且将执行的结果传递给电子设备101。然后，电子设备101可以基于所接收到的结果或者通过处理所接收到的结果来提供所要求的功能或服务。为此，例如，可以使用云计算技术、分布式计算技术或客户端-服务器计算技术。
图2是例示了根据本公开的示例实施例的电子设备的示例配置的框图。
参考图2，例如，电子设备201可以包括图1中所例示的电子设备101中的组件的一部分或全部。电子设备201可以包括一个或更多个处理器(例如，包括处理电路)210(例如，应用处理器(AP))、通信模块(例如，包括通信电路)220、用户识别模块(SIM)224、存储器230、传感器模块240、输入模块(例如，包括输入电路)250、显示模块260、接口(例如，包括接口电路)270、音频模块280、相机模块291、电源管理模块295、电池296、指示器297和电机298。
处理器210可以包括各种处理电路，诸如例如而不限于专用处理器、CPU、应用处理器、专用集成电路等，并且能够驱动例如OS或应用程序以控制连接到处理器210的多个硬件或软件组件、处理各种数据并执行操作。处理器210可以被实现为例如单片***(SoC)。处理器210可以进一步包括图形处理单元(GPU)和/或图像信号处理器(ISP)。处理器210也可以包括图2中所例示的组件中的至少一部分组件(例如，蜂窝模块221)。处理器210能够在易失性存储器上加载从其他组件中的至少一个组件(例如，非易失性存储器)接收到的命令或数据、处理所加载的命令或数据。处理器210能够将各种数据存储在非易失性存储器中。
通信模块220可以包括与图1中所例示的通信接口170相同或类似的配置。例如，通信模块220可以包括各种通信电路，诸如例如而不限于蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227(例如，GPS模块、Glonass模块、北斗模块或Galileo模块)、NFC模块228和射频(RF)模块229。
例如，蜂窝模块221能够通过通信网络来提供语音呼叫、视频呼叫、SMS服务、因特网服务等。蜂窝模块221能够通过使用SIM 224(例如，SIM卡)来对通信网络中的电子设备201进行识别和认证。蜂窝模块221可以能够执行由处理器210提供的功能的至少一部分。蜂窝模块221也可以包括通信处理器(CP)。
Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的每一个模块均可以包括用于处理通过对应模块发送的或接收的数据的处理器和各种通信电路。蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的至少一部分模块(例如，两个以上的模块)可以被包括在一个集成芯片(IC)或一个IC封装中。
RF模块229能够发送/接收通信信号(例如，RF信号)。RF模块229可以包括收发器、功率放大器模块(PAM)、频率滤波器、低噪声放大器(LNA)、天线等。根据本公开的另一实施例，以下模块中的至少一种模块能够通过单独的RF模块来发送/接收RF信号：蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块226、NFC模块228和MST模块。
SIM模块224可以包括包含SIM的卡和/或嵌入式SIM。SIM模块224也可以包含唯一识别信息(例如，集成电路卡识别符(ICCID))或用户信息(例如，国际移动用户身份(IMSI))。
存储器230(例如，图1中所例示的存储器130)可以包括内置的内部存储器232和/或外部存储器234。内置的内部存储器232可以包括以下存储器中的至少一种：易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)等)和非易失性存储器(例如，一次性可编程只读存储器(OTPROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除且可编程ROM(EPROM)、电可擦除且可编程ROM(EEPROM)、掩膜ROM、闪速ROM、闪速存储器(例如，NAND闪速存储器、NOR闪速存储器等)、硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)等)。
外部存储器234可以包括闪存驱动器，例如紧凑型闪存(CF)、安全数字(SD)、微型SD、迷你SD、极限数字(xD)、多媒体卡(MMC)、记忆棒等。外部存储器234可以通过各种接口而在功能上和/或物理上连接到电子设备201。
存储器230可以存储支付信息和用作应用程序之一的支付应用。支付信息可以指代与***相对应的信用***码和个人识别号码(PIN)。支付信息也可以包括用户认证信息，例如指纹、面部特征、语音信息等。
传感器模块240可以测量/检测电子设备201的物理量或工作状态，并且将测量到的或检测到的信息转换成电信号。传感器模块240可以包括以下传感器中的至少一种传感器：手势传感器240A、陀螺仪传感器240B、气压传感器240C、磁传感器240D、加速度传感器240E、握持传感器240F、接近传感器240G、颜色传感器240H(例如，红色、绿色和蓝色(RGB)传感器)、生物计量传感器240I、温度/湿度传感器240J、照度传感器240K和紫外(UV)传感器240M。附加地或备选地，传感器模块240也可以包括电子鼻传感器、肌电图(EMG)传感器、脑电图(EEG)传感器、心电图(ECG)传感器、红外(IR)传感器、虹膜传感器和/或指纹传感器。传感器模块240可以进一步包括用于控制包括在该传感器模块240中的一个或更多个传感器的控制电路。电子设备201可以包括处理器，该处理器被配置为处理器210的一部分或者独立的组件，用于控制传感器模块240。在这种情况下，当处理器210正在休眠模式下工作时，处理器可以控制传感器模块240。
输入模块250可以包括各种输入电路，诸如例如而不限于触摸面板252、数字笔传感器254、键256或超声输入设备258。触摸面板252可以使用例如电容型、电阻型、红外型和超声波型中的至少一种。触摸面板252可以进一步包括控制电路。触摸面板252可以进一步包括触觉层以向用户提供触觉反馈。触摸面板252可以包括能够测量用户的触摸的强度或压力的压力传感器(或力传感器)。此压力传感器可以与触摸面板252整体地形成或者与触摸面板252分开地形成。
数字笔传感器254可以是触摸面板的一部分或者包括用于辨识的单独的识别片。键256可以包括例如物理按钮、光学键或小键盘。超声输入设备258可以通过麦克风(例如，288)来检测在输入工具处出现的超声波，并由此识别与所检测到的超声波相对应的数据。
显示器260可以包括面板262、全息图设备264或投影仪266。面板262可以包括与图1中所示出的显示器160相同或类似的配置。面板262可以被实现为柔性的、透明的或可穿戴的。面板262也可以与触摸面板252一起被并入到一个模块中。全息图设备264可以通过使用光干涉来在空气中显示出立体图像。投影仪266可以通过将光投影到屏幕上来显示图像。屏幕可以位于电子设备201内部或外部。显示器260可以进一步包括用于控制面板262、全息图设备264或投影仪266的控制电路。
接口270可以包括各种接口电路，诸如例如而不限于高清晰度多媒体接口(HDMI)272、USB 274、光学接口276或D超小型(D-sub)278。接口270可以被包括在图1中所示出的通信接口170中。附加地或备选地，接口270可以包括移动高清晰度链接(MHL)接口、SD卡/MMC接口或红外数据协会(IrDA)标准接口。
音频模块280可以提供声音与电子信号之间的双向转换。音频模块280中的组件的至少一部分可以被包括在图1中所示出的输入/输出接口150中。音频模块280可以处理通过扬声器282、听筒284、耳机286、麦克风288等输入或输出的声音信息。
相机模块291可以拍摄静止图像和运动图像两者。相机模块291可以包括一个或更多个图像传感器(例如，前置图像传感器或后置图像传感器)、透镜、ISP、闪光灯(例如，LED或氙灯)等。
电源管理模块295能够管理电子设备201的电力。电源管理模块295可以包括电源管理集成电路(PMIC)、充电器IC或电池电量计或燃料量表。PMIC可以采用有线充电和/或无线充电方法。无线充电方法的示例是磁共振充电、磁感应充电和电磁充电。为此，PIMC可以进一步包括用于无线充电的附加电路，诸如线圈回路、谐振电路、整流器等。电池电量计可以测量电池296的剩余电量、充电电压、电流或温度。电池296采取可充电电池或太阳能电池的形式。
指示器297可以显示电子设备201或其一部分(例如，处理器210)的特定状态，例如，启动状态、消息状态、充电状态等。电机298可以将电信号转换成诸如振动效果、触觉效果等的机械振动。尽管未示出，然而电子设备201可以进一步包括用于支持移动TV的处理单元(例如，GPU)。用于支持移动TV的处理单元能够依照标准(例如，数字多媒体广播(DMB)、数字视频广播(DVB)或mediaFloTM等)来处理媒体数据。
本公开中描述的元件中的每一个元件均可以由一个或更多个组件形成，并且对应元件的名称可以根据电子设备的类型而变化。在各种实施例中，电子设备可以包括本公开中描述的上述元件中的至少一个元件，并且可以排除元件中的一些元件或者进一步包括其他附加元件。进一步地，根据各种实施例的电子设备的元件中的一些元件可以耦合以在耦合之前在执行与对应元件的那些功能相同的功能的同时形成单个实体。
图3是例示了根据本公开的示例实施例的示例程序模块的框图。
参考图3，程序模块310(例如，图1中所示出的程序140)可以包括用于控制与电子设备(例如，电子设备11)有关的资源的OS和/或在该OS上运行的各种应用(例如，图1中所示出的应用147)。OS可以是Android、iOS、Windows、Symbian、Tizen、Bada等，但不限于此。
程序模块310可以包括内核320、中间件330、API 360和/或应用370。程序模块310的至少一部分可以被预先加载在电子设备上或者从服务器(例如，第一外部电子设备102或第二外部电子设备104、服务器106等)下载。
内核320(例如，内核141)可以包括***资源管理器321和/或设备驱动器323。***资源管理器321可以包括例如进程管理器、存储器管理器和文件***管理器。***资源管理器321可以执行***资源控制、分配和调用。设备驱动器323可以包括例如显示器驱动器、相机驱动器、BT驱动器、共享存储器驱动器、USB驱动器、小键盘驱动器、Wi-Fi驱动器和音频驱动器。进一步地，设备驱动器312可以包括进程间通信(IPC)驱动器。
中间件330可以提供由应用370共同要求的功能。中间件330可以通过API 360提供功能以允许应用370有效地使用电子设备内的有限的***资源。中间件330(例如，中间件143)可以包括以下管理器中的至少一种：运行时库335、应用管理器341、窗口管理器342、多媒体管理器343、资源管理器344、电源管理器345、数据库管理器346、包管理器347、连接管理器348、通知管理器349、位置管理器350、图形管理器351和安全管理器352。
运行时库335可以包括例如由编译器用以在应用370被执行时通过编程语言添加新功能的库模块。根据本公开的实施例，运行时库335执行输入和输出、存储器的管理、与算术函数相关联的功能等。
应用管理器341可以管理例如应用370中的至少一个应用370的生命周期。窗口管理器342可以管理在屏幕上使用的GUI资源。多媒体管理器343可以检测再现各种媒体文件所需要的格式并且通过使用适合于对应格式的编解码器来执行对媒体文件的编码或解码。资源管理器344管理诸如应用370中的至少一个应用370的源代码、存储器或存储空间的资源。
电源管理器345可以与基本输入/输出***(BIOS)一起操作来管理电池或电力并提供操作所需要的电力信息。数据库管理器346可以管理要被应用370中的至少一个应用370使用的数据库的生成、搜索和改变。包管理器347可以管理以包文件的形式分发的应用的安装或更新。
连接管理器348可以管理例如诸如Wi-Fi或BT的无线连接。通知管理器349可以以不打扰用户的方式来显示或向用户通知诸如到达消息、约会、接近警报等的事件。位置管理器350可以管理电子设备的位置信息。图形管理器351可以管理提供给用户的图形效果或与该图形效果有关的用户界面(UI)。安全管理器352提供***安全或用户认证所需要的一般安全功能。当电子设备(例如，电子设备101)具有呼叫功能时，中间件330可以进一步包括用于管理电子设备的语音或视频呼叫功能的电话管理器。
中间件330可以包括配置上述组件的功能的各种组合的模块。中间件330可以提供根据操作***的类型专门化的模块以提供不同的功能。可以自适应地配置中间件330以便移除现有组件的一部分或者包括新的组件。
API 360(例如，API 145)可以是一组API编程功能，并且可以根据OS被提供有不同的配置。例如，在Android或iOS中，可以为每个平台提供单个API集。在泰泽(Tizen)中，可以提供两个以上的API集。
应用370(例如，应用147)可以包括用于执行各种功能的一个或更多个应用，例如而不限于起始键371、拨号器372、SMS/MMS 373、即时消息(IM)374、浏览器375、相机376、闹钟377、联系人378、语音拨号379、电子邮件380、日历381、媒体播放器382、相册383、时钟384。附加地或备选地，尽管未示出，然而应用370可以包括各种其他应用，诸如例如而不限于医疗保健(例如，用于测量运动量、血糖水平等的应用)和环境信息(例如，用于提供大气压力、湿度、温度等的应用)。
应用370可以包括用于支持电子设备(例如，电子设备101)与外部设备(例如，第一外部电子设备102和第二外部电子设备104)之间的信息交换的应用，该应用在下文中被称作“信息交换应用”。信息交换应用能够包括用于将特定信息中继到外部设备的通知中继应用或用于管理外部设备的设备管理应用。
例如，通知中继应用可以包括用于将在电子设备的其他应用(例如，SMS/MMS应用、电子邮件应用、医疗保健应用、环境信息应用等)中创建的通知信息中继到外部设备(例如，电子设备32和电子设备34)的功能。另外，通知中继应用能够从外部设备接收通知信息以将所接收到的信息提供给用户。
设备管理应用可以管理(例如，安装、移除或更新)与电子设备进行通信的外部设备(例如，第一外部电子设备102和第二外部电子设备104)的至少一个功能。功能的示例是打开/关闭外部设备或外部设备的一部分的功能、控制显示器的亮度(或分辨率)的功能、在外部设备上运行的应用、由外部设备提供的服务等。服务的示例是呼叫服务、短信服务等。
应用370可以包括外部设备(例如，第一外部电子设备102和第二外部电子设备104)的应用(例如，移动医疗设备的医疗保健应用等)特定属性。应用370可以包括从外部设备(例如，服务器106、第一外部电子设备102和第二外部电子设备104)接收到的应用。应用370可以包括预先加载的应用或可以从服务器下载的第三方应用。应当理解的是，程序模块310的组件可以根据OS的类型而被命名为不同的名称。
根据本公开的各种示例实施例，程序模块310的至少一部分可以用软件，固件，硬件或其任何组合来实现。程序模块310的至少一部分可以由处理器(例如，处理器120)实现(例如，执行)。程序模块310的至少一部分可以包括模块、程序、例行程序、指令集或进程等以便执行一个或更多个功能。
如本公开的各种示例实施例中使用的术语“模块”可以例如指代包括硬件、软件和固件中的一个或其任何组合的单元。“模块”可以与术语“单元”、“逻辑”、“逻辑块”、“组件”或“电路”互换。“模块”可以是集成组件的最小单元或集成组件的一部分。“模块”可以是执行一个或更多个功能或功能的一部分的最小单元。可以机械地或电子地实现“模块”。例如，根据本公开的各种实施例的“模块”可以包括例如而不限于现在已知的或者将来将被开发的用于执行某些操作的专用处理器、CPU、专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)和可编程逻辑器件中的至少一个。
根据本公开的各种实施例的方法(例如，操作)或***(例如，模块或功能)的至少一部分可以用指令来实现，所述指令可以作为程序模块被存储在计算机可读存储介质中。一个或更多个处理器(例如，处理器120)可以执行指令，从而执行功能。计算机可读存储介质的示例可以是存储器130。程序模块的至少一部分可以由处理器来实现(执行)。程序模块的至少一部分可以包括模块、程序、例行程序、指令集或进程等，以便执行一个或更多个功能。
计算机可读存储介质的示例包括诸如硬盘、软盘和磁带的磁介质、诸如紧凑盘-ROM(CD-ROM)盘和DVD的光学介质、诸如软光盘的磁光介质以及诸如ROM、RAM、闪速存储器的被专门地配置为存储和执行程序指令(例如，程序模块)的硬件设备等。程序指令的示例包括通过汇编语言(诸如编译器)创建的机器代码指令以及通过可在计算机中使用解释器执行的高级编程语言创建的指令等。所描述的硬件设备可以被配置为用作一个或更多个软件模块以便执行上述操作和方法，或者反之亦然。
根据本公开的各种实施例的模块或程序模块可以包括一个或更多个组件，移除上述组件的一部分，或者包括新的组件。可以以串行、并行、重复或启发式方式来执行根据本公开的各种实施例的由模块、程序模块或其他组件执行的操作。这些操作的一部分可以以任何其他顺序执行、跳过或者与附加操作一起执行。
本公开中描述的各种示例实施例仅仅被提供来帮助全面理解本公开及其技术，而不暗示限制。尽管已经在上面详细地描述了本公开的各种示例实施例，然而应当理解的是，对于本领域的技术人员而言可以是显而易见的，本文描述的本公开的许多变化和修改将仍落入如所附权利要求中所限定的本公开的各种示例实施例的精神和范围内。
图4是示出了根据本公开的各种实施例的电子设备的分解透视图。
参考图4，电子设备400(例如，图1中的电子设备101或图2中的电子设备201)可以包括各种电子组件和用于保护此类组件的外壳410。
外壳410可以包括第一表面和第二表面，该第二表面背离该第一表面。根据本发明的实施例，外壳410可以包括面向第一方向的第一表面411、面向与第一方向基本上相反的第二方向的第二表面412以及环绕第一表面411与第二表面412之间的空间的至少一部分的侧面构件420。
例如，第一表面411可以是形成电子设备的前表面的盖子。可以通过前表面的至少一部分使显示器暴露。第二表面412可以是形成电子设备的后表面的盖子。侧面构件420可以包括形成电子设备的右侧表面的右侧盖子413、形成电子设备的左侧表面的左侧盖子414、形成电子设备的下侧表面的下侧盖子415以及形成电子设备的上侧表面的上侧盖子416。
设置在外壳410内部的可以是指纹传感器430、被配置为支撑第一表面411的支撑框架440、后置相机451、前置相机452、听筒453、第一基板460、第二基板470、电池480和天线490。
指纹传感器430可以电连接到第一基板460和/或第二基板470。另外，指纹传感器430可以检测指纹在第一表面411的至少一部分(例如，起始键411a)上的接触，生成指纹数据，并且将指纹数据输出到安装在第一基板460上的处理器(例如，应用处理器)。
后置相机451可以被安装在第一基板460上并且通过形成在第二表面412中的孔412a而暴露。
前照相机452可以被安装在第一基板460上并且通过形成在第一表面411中的孔411b而暴露。
听筒453可以被安装在第一基板460上并且通过形成在第一表面411中的另一个孔411c而暴露。如图所示，根据一个实施例，后置相机451可以被设置在听筒453的下部位置处，并且前置相机452可以被设置在听筒453的右部位置处。根据另一实施例，听筒453可以被设置在多个后置相机451的右部位置处，而前置相机452可以被设置在听筒453的右部位置处。
第一基板460可以被设置为与上侧盖子416相邻并且电连接到上侧盖子416。第二基板470可以被设置为与下侧盖子415相邻并且电连接到下侧盖子415。
天线490可以电连接到安装在第一基板460或第二基板470上的通信电路(例如，图2中的NFC模块228)或充电电路(例如，图2中的电源管理模块295)。
天线490可以包括围绕Z轴以螺旋形式缠绕数次的线圈天线。因此，当从安装在基板上的电路向线圈天线供应电流(即，馈电)时，可以围绕Z轴形成螺旋电流路径，并且因此可以在垂直于电流方向的Z轴方向上产生磁场。换句话说，当电流被供应给线圈时，可以选择具有与线圈的电特性(例如，电容(C)、电感(L)和电阻(R))相对应的特定频率的电信号(即，谐振)。线圈可以通过所选择的电信号来生成磁场信号(即，磁通量)并将该磁场信号发射到外部。
依照天线的互易性原理，天线490可以接收特定频率的磁场信号，将该磁场信号转换成电流，并且将电信号传递到安装在基板上的电路。同时，线圈可以被包括在柔性印刷电路板(FPCB)中。根据一个实施例，FPCB可以附接到第二表面412。
图5是例示了根据本公开的各种实施例的具有线圈天线的电子设备500的图。如图5中所示，电子设备500(例如，图4中的电子设备400)可以包括通信电路510、处理器520和线圈天线530。
在经由网络连接的电子设备500和任何其他电子设备之间的通信中，通信电路510可以通过线圈天线530进行与所连接的其他电子设备的数据发送/接收。例如，通信电路510可以从处理器520接收数据并且向线圈天线530输出携带数据的特定频率的电信号。
在发送路径中，线圈天线530可以生成由从通信电路510接收到的电信号所感应的磁场信号并且将该磁场信号发射到设备500的外部环境。在接收路径中，线圈天线530可以从外部源接收特定频率的磁场信号。所接收到的磁场信号在线圈内感应电流，从而该磁场信号被有效地转换成被路由到通信电路510的电信号。然后，通信电路510可以从电信号中获得数据并且将所获得的数据发送到处理器520。
线圈天线530可以包括馈电线圈531和谐振线圈532。谐振线圈532可以在物理上与馈电线圈531分开并且被定位为充分地接近馈电线圈531以使得能实现与馈电线圈531的电耦合。
馈电线圈531可以电连接到通信电路510。例如，馈电线圈531的第一端可以电连接到通信电路510的第一电极511，而馈电线圈531的第二端可以电连接到通信电路510的第二电极512。馈电线圈531可以通过电耦合来将从通信电路510接收到的特定频率的电流馈送到谐振线圈532。另外，谐振线圈532可以接收特定频率的磁场信号。然后，谐振线圈532可以生成由所接收到的磁场信号感应的电信号并且通过电耦合经由馈电线圈531将该电信号传输到通信电路510。
可以针对特定频率(例如，高于谐振频率的频率)来优化馈电线圈531的绕组匝数、长度和截面宽度(W1)。(这里，在该线圈具有通常为矩形的截面的情况下，线圈的“截面宽度”(在本文中也可互换地仅称为“宽度W1”或“宽度W2”)可以指代导电迹线的宽度。如果线圈被实现为圆柱形导线，则截面宽度可以指代导线的直径)。例如，图5示出了谐振线圈532具有形成螺旋的一部分的两个绕组匝或“回路”。也就是说，谐振线圈532的外回路可以被认为从电容器560的顶部端子处的连接点开始并且在经过馈电线圈531的路径之后连接到谐振线圈532的内回路的起点。内回路从该起点经过馈电线圈531的路径并且然后在其终点处电连接到电容器560的下部端子。当谐振线圈532具有要针对NFC频率优化的两个绕组匝时，馈电线圈531可以具有一个绕组匝使得馈电线圈531的谐振频率高于NFC频率。另外，作为用于这种优化的电子组件，电容器550可以电连接在馈电线圈531的端部之间。进一步地，可以出于此类优化目的向线圈天线530添加各种电子组件(例如，电感器、电阻器、晶体管等)。
附加地，可以在馈电线圈531与通信电路510之间插置阻抗匹配电路540，以减少馈电线圈531与通信电路510之间的电流的反射或损失。例如，匹配电路540可以是集总元件电路，该集总元件电路可以包括电阻器、电感器和电容器中的至少一种。另外，匹配电路540可以是分布式元件，该分布式元件可以包括带状线或微带元件。
谐振线圈532和馈电线圈531可以形成在同一平面(例如，第二表面412)上。当从平面上方看时，谐振线圈532可以被设置在平面上，以便在接近于(邻近于)馈电线圈531的同时环绕馈电线圈531的绕组部分(即，回路)。这里，邻近程度可以被定义为发生耦合效应的距离。例如，在谐振线圈532的回路当中，最靠近馈电线圈531的回路(即，如图所示的谐振线圈532的最内回路)可以与馈电线圈531的回路分开距离‘d’。这里，可以通过考虑谐振频率、馈电线圈531的宽度(W1)和谐振线圈532的宽度(W2)来确定距离‘d’。例如，距离‘d’可以足够短，使得可以发生令人满意的电耦合效应。在一个示例中，d小于W1的两倍。
谐振线圈532的重叠部分A可以通过例如非导电材料而彼此分开，以便避免彼此的金属接触。另外，谐振线圈532的与馈电线圈531重叠的其他部分B和C可以被非导电材料分开，以便避免与馈电线圈531的金属接触。
可以针对谐振频率(例如，NFC频率)优化谐振线圈532的绕组匝数、长度和宽度(W2)。另外，作为用于优化的电子组件，电容器560可以电连接在谐振线圈532的两端之间。因为添加了电容器560并且因此谐振线圈532的物理尺寸(例如，长度和宽度)被补偿，所以可以通过谐振线圈532来选择(即，谐振的)特定频率的电信号。因此，为了以特定频率从外部源接收给定信号，该给定信号的更多的能量将由于谐振线圈532和电容器560的存在而被设备500捕获。同样地，当以特定频率从设备500发送信号时，更多的信号能量将由于谐振线圈532和电容器560的存在而被发射。注意的是，除电容器560之外，可以出于此类优化目的而向线圈天线530添加各种电子组件(例如，电感器、电阻器、晶体管等)。
尽管谐振线圈532物理上与馈电线圈531分开，然而谐振线圈532可以通过由于馈电线圈531的接近而导致的耦合效应，以电方式耦合到馈电线圈531。因此，由于馈电线圈531内的电流流动可以在谐振线圈532中感应电流。从而，对于从设备500到外部设备的信号传输，可以生成和发射选定频率下的电(时变)信号，所述选定频率是与谐振线圈532的电特性相对应的谐振频率。谐振线圈532可以生成由电信号感应的磁场信号并且将该磁场信号发射到外部。对于由设备500进行的信号或充电电力接收谐振线圈532可以接收特定频率的磁场信号。然后，谐振线圈532可以生成由所接收到的磁场信号感应的电信号并且通过馈电线圈531来将该电信号传输到通信电路510。
图6A和图6B例示了根据本公开的各种实施例的线圈天线620(图6B)与常规线圈天线610(图6A)相比的配置差异。
例如，如图6A中所示，作为典型的常规线圈天线之一的第一线圈天线610可以是被配置为形成三个回路的一个线圈。第一线圈天线610可以根据其电特性(L、C)发射特定频率的磁场信号。
相反地，第二线圈天线620是根据本公开的线圈天线的一个示例。鉴于电特性，第二线圈天线620可以被配置为以特定频率谐振(其谐振频率等于特定频率)。另外，鉴于结构，第二线圈天线620与天线610的结构不同之处在于包括馈电线圈621以及物理上与馈电线圈621分开但电耦合到馈电线圈621的谐振线圈622，而不是像在第一线圈天线610中一样包括一个线圈。
馈电线圈621可以形成单个回路，并且谐振线圈622可以形成两个回路。在这种情况下，第二线圈天线620中的总绕组匝数可以与第一线圈天线610的总绕组匝数相同。然而，因为馈电线圈621物理上与谐振线圈622分开，具有比第一线圈天线610的长度短的长度，并且被缠绕少于第一线圈天线610，所以馈电线圈621可以具有比第一线圈天线610的阻抗低的阻抗。因此，馈电线圈621可以在消耗比第一线圈天线610相对较少的电力的同时将从通信电路输出的电力传递给谐振线圈622。
与第一线圈天线610相比，谐振线圈622可以向外部输出相对较大量的电力。也就是说，当通信电路向第一线圈天线610和第二线圈天线620输出相同的电力时，第二线圈天线620的谐振线圈622的电力发送效率可以高于第一线圈天线610的电力发送效率。较高的电力传输效率意味着通信电路可以以较低的功率工作并且因此可以减少电池的功耗。进一步地，较高的电力发送效率意味着与使用第一线圈天线610的电子设备相比，使用第二线圈天线620的电子设备可以在相对更大的距离处执行与其他电子设备的无线通信。
因为谐振线圈622的阻抗低于第一线圈天线610的阻抗，所以谐振线圈622的品质因数(Q)可以高于第一线圈天线610的品质因数(Q)。因此，与第一线圈天线610相比，谐振线圈622可以从外部源接收更大数量的电力。换句话说，谐振线圈622的电力接收效率可以高于第一线圈天线610的电力接收效率。较高的电力接收效率意味着与使用第一线圈天线610的电子设备相比，使用第二线圈天线620的电子设备可以在相对更大的距离处执行与其他电子设备的无线通信。
图7A至图7I是例示了根据本公开的各种实施例的线圈天线的各种结构的图。
如上面所讨论的，根据本公开的各种实施例的线圈天线可以包括馈电线圈和与馈电线圈分开的谐振线圈，并且可以具有如图5中所示出的结构。在其他示例中，可以按照如图7A至图7I中所示出的各种其他结构来设计依照本公开的线圈天线。
如图7A中所示，馈电线圈711可以形成单个回路，并且谐振线圈712可以形成两个回路。馈电线圈711的单个回路可以与谐振线圈712相邻并且也环绕谐振线圈712。
如图7B中所示，馈电线圈722可以形成单个回路，并且谐振线圈721可以形成两个回路。馈电线圈722的单回路可以***置在谐振线圈721的两个回路之间。
如图7C中所示，馈电线圈731和谐振线圈732中的每一个线圈均可以形成两个回路。馈电线圈731可以形成多个回路。随着线圈的绕组匝数增加，互感也增加。因此，馈电线圈731可以具有比图5中形成单个回路的馈电线圈531更高的电感。另外，通过谐振线圈732在馈电线圈731中感应的电功率也可以变得比在图5的情况下更高。
如图7D中所示，馈电线圈可以形成单个回路，并且谐振线圈741可以形成三个回路。谐振线圈741的绕组匝数大于图5中的谐振线圈532的绕组匝数。因此，通过外部电子设备的线圈在谐振线圈741中感应的电功率可以变得比在图5的情况下更高。
如图7E中所示，谐振线圈751和馈电线圈752中的每一个线圈均可以形成多个回路，这些回路可以交替设置。馈电线圈752的回路之一可以被设置在该布置的最外位置处。也就是说，整个天线线圈结构的最外回路可以是馈电线圈752的最外回路。
如图7F中所示，谐振线圈761和馈电线圈762中的每一个线圈可以形成多个回路，这些回路可以交替设置。谐振线圈761的回路之一可以被设置在最外位置处。也就是说，整个天线线圈结构的最外回路可以是谐振线圈761的最外回路。
如图7G中所示，谐振线圈771和馈电线圈772中的每一个线圈均可以形成多个回路，并且馈电线圈772的所有回路可以被设置在谐振线圈771的外回路与内回路之间。在一个示例中，谐振线圈771的宽度可以是大约0.7mm，并且馈电线圈772的宽度可以是大约0.3mm。另外，谐振线圈771与馈电线圈772之间的间隔可以是大约0.2mm，并且馈电线圈772的回路之间的间隔可以是大约0.3mm。因此，总厚度T可以是大约2.7mm(其中天线线圈的厚度T是在整个线圈结构的相同侧的最内侧回路的点与最外侧回路的点之间的最近距离)。这些尺寸仅仅是示例性的，并且可以根据特定应用而变化。
如图7H中所示，谐振线圈781和馈电线圈782中的每一个线圈均可以形成多个回路，并且谐振线圈781的所有回路可以被设置在馈电线圈782的外回路与内回路之间。在一个示例中，谐振线圈781的宽度可以是大约0.7mm，并且馈电线圈782的宽度可以是大约0.3mm。另外，谐振线圈781与馈电线圈782之间的间隔可以是大约0.2mm，并且谐振线圈781的回路之间的间隔可以是大约0.3mm。因此，总厚度T可以是大约2.7mm。这些尺寸仅仅是示例性的，可以根据特定应用而变化。
图7A至图7G中的每幅图中示出的馈电线圈和谐振线圈均可以被设置在相同平面(例如，第二表面412)上。备选地，馈电线圈和谐振线圈可以被设置在不同层上。例如，如图7I中所示，FPCB可以具有多层结构，其中一个线圈793(其可以是馈电线圈或谐振线圈)位于第一层791中而另一线圈794(馈电线圈和谐振线圈中的另一个)位于第二层792中。
图8是例示了根据本公开的各种实施例的用于通信和充电的多个线圈天线的图。
如图8中所示，天线800可以包括第一线圈天线810和第二线圈天线820。第一线圈天线810可以包括馈电线圈以及物理上与该馈电线圈分开并且电耦合到该馈电线圈的谐振线圈。例如，第一线圈天线810可以具有如图5中或图7A至图7I中的任何一幅图中所示出的特定结构。第一线圈天线810的馈电线圈的两端811和812分别可以电连接到通信电路的两个电极。
第二线圈天线820可以形成在与第一线圈天线810相同的平面(例如，第二表面412)上。备选地，第一线圈天线810和第二线圈天线820分别可以形成在不同层上。另外，当从平面上方看时，第二线圈天线820可以位于第一线圈天线810内部(在第一线圈天线810的中央区域内)。第二线圈天线820可以包括馈电线圈以及物理上与该馈电线圈分开的谐振线圈，并且可以具有如图5中或图7A至图7I中的任何一幅图中所示出的特定结构。
第二线圈天线820可以是形成多个回路的单个线圈。第二线圈天线820的两端821和822分别可以电连接到充电电路(例如，电源管理模块295)的两个电极。因此，第二线圈天线820可以被用作用于对电池充电的天线。
第二线圈天线820可以与第一线圈天线810分开距离‘d’。这里，该距离‘d’用于防止第一线圈天线810与第二线圈天线820之间的干扰，并且可以根据第二线圈天线820的线圈的宽度来确定。例如，距离‘d’可以被确定为是上述宽度的至少两倍。
另一方面，谐振线圈可以被用于通信和充电两者。因此，使用一个线圈天线，通信和充电两者都是可能的。
图9是例示了根据本公开的一个实施例的用于通信和充电两者的线圈天线900的图。
如图9中所示，线圈天线900可以包括馈电线圈910以及物理上与馈电线圈910分开并电耦合到馈电线圈910的谐振线圈920。
谐振线圈920可以形成单个回路或多个回路。谐振线圈920的第一端921和第二端922可以电连接到充电电路。
谐振线圈920可以被设计为以第一特定频率谐振并且也以第二特定频率谐振。例如，第一特定频率可以是无线充电频率(例如，10MHz或更小)，而第二特定频率可以是NFC频率(即，13.56MHz)。为了设计要针对特定频率优化的谐振线圈920，谐振电容器930可以电连接在谐振线圈920的两端921与922之间。
另外，滤波器940可以电连接到谐振线圈920。滤波器940可以被设计为对于第一特定频率的电信号具有低阻抗并且对于第二特定频率的电信号具有相对较高的阻抗。
例如为陷波滤波器的滤波器940可以包括用于将第一端921电连接到充电电路的第一LC并联电路941和用于将第二端922电连接到充电电路的第二LC并联电路942。这里，L和C可以被确定为用于阻挡第二特定频率的电信号并用于传递其他频率分量的值。因此，谐振线圈920可以接收第一特定频率的磁场信号。然后，谐振线圈920可以通过所接收到的磁场信号来生成电信号并且通过滤波器940将所生成的电信号传输到充电电路。第二特定频率的电信号可以被滤波器940阻挡，以便防止其传输到充电电路。
馈电线圈910可以形成单个回路或多个回路。馈电线圈910的第一端911和第二端912可以电连接到通信电路。馈电线圈910可以被设计为物理上与谐振线圈920分开并且电耦合到谐振线圈920。具体地，可以像上面参考图5至图7所描述的那样来实现馈电线圈910和谐振线圈920的设计和设置，以便使得通信电路能够通过谐振线圈920来执行数据发送和接收。
当通过谐振线圈920来执行无线充电时，可以将第一特定频率的电信号或该电信号的谐波分量发送到馈电线圈910。因为馈电线圈910物理上与谐振线圈920分开，所以当第一特定频率的电信号或该电信号的谐波分量被发送到馈电线圈910时可能发生功率损失。因此，通信电路损坏的风险低。为了进一步降低此风险，馈电线圈910可以被设计为以高于第二特定频率的特定频率(例如，20MHz或更高)谐振。
图10是例示了根据本公开的另一实施例的用于通信和充电两者的线圈天线的图。
如图10中所示，线圈天线1000可以包括电连接到通信电路的馈电线圈1010和电连接到充电电路的谐振线圈1020。
谐振线圈1020可以被设计为以无线充电频率谐振并且也以第二特定频率(例如，NFC频率)谐振。另外，谐振线圈1020可以电耦合到馈电线圈1010并且物理上与馈电线圈1010分开。因此，如上面参考图9所描述的，电连接到馈电线圈1010的通信电路损坏的风险低。进一步地，在此实施例中，损坏防止电路1030可以电连接到馈电线圈1010。
损坏防止电路1030可以包括电连接到馈电线圈1010的第一端1011的第一开关1031、设置在第一开关1031与地之间的第一电容器1031(也被称为去调谐电容器)、电连接到馈电线圈1010的第二端1012的第二开关1032以及设置在第二开关1032与地之间的第二电容器1034。
在通过谐振线圈1020的数据发送/接收模式的情况下，可以使第一开关1031和第二开关1032断开。因此，可以切断馈电线圈1010与电容器1033和电容器1034中的每一个电容器之间的电连接。在通过谐振线圈1020的电池充电模式的情况下，可以使第一开关1031和第二开关1032导通，使得第一电容器1033和第二电容器1034可以电连接到馈电线圈1010。因此，可以防止第一特定频率的电信号(即，时变信号)或该电信号的谐波分量被传输到通信电路。可以通过通信电路或处理器来控制开关1031和1032的导通/断开。
根据本公开的实施例，一种电子设备可以包括：外壳，所述外壳包括第一表面和第二表面，所述第二表面背离所述第一表面；线圈天线，所述线圈天线被设置在所述外壳内并且围绕与所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面基本上垂直的轴形成多个回路；通信电路，所述通信电路被设置在所述外壳内并且被配置为向所述线圈天线输出电信号，其中所述线圈天线相应地生成磁场信号；处理器，所述处理器被设置在所述外壳内并且电连接到所述通信电路。所述线圈天线可以包括：馈电线圈，所述馈电线圈电连接到所述通信电路并且形成至少一个回路；以及谐振线圈，所述谐振线圈形成至少一个回路，物理上与所述馈电线圈分开，并且被定位为接近于所述馈电线圈以使得能实现与所述馈电线圈的电耦合。
所述电子设备可以进一步包括：电池；以及充电电路，所述充电电路被设置在所述外壳内，电连接到所述谐振线圈，并且被配置为通过使用通过所述谐振线圈接收到的充电信号来对所述电池充电。
所述馈电线圈可以被配置为以高于所述谐振线圈的谐振频率的频率谐振。
所述电子设备可以进一步包括滤波器，所述滤波器***置在所述谐振线圈与所述充电电路之间并且被配置为传递第一特定频率的时变信号以及防止第二特定频率的时变信号流向所述充电电路。
所述第一特定频率可以是无线充电频率，并且所述第二特定频率可以是NFC频率。
所述电子设备可以进一步包括损坏防止电路，所述损坏防止电路被配置为防止通过所述谐振线圈在所述馈电线圈处接收到的充电信号对所述通信电路造成损坏。
所述损坏防止电路可以包括：第一开关，所述第一开关电连接到所述馈电线圈的第一端；第一电容器，所述第一电容器被设置在所述第一开关与地之间；第二开关，所述第二开关电连接到所述馈电线圈的第二端；以及第二电容器，所述第二电容器被设置在所述第二开关与所述地之间。
当使用通过所述谐振线圈接收到的所述电信号来对所述电池充电时，可以使所述第一开关和所述第二开关导通，使得所述第一电容器和所述第二电容器电连接到所述馈电线圈。
可以通过所述通信电路或所述处理器来控制所述第一开关和所述第二开关的导通/断开。
所述电子设备可以进一步包括：第二线圈天线，所述第二线圈天线被设置为当从所述第二表面上方看时所述第一线圈天线内；以及充电电路，所述充电电路电连接到所述第二线圈天线并且被配置为通过使用通过所述第二线圈天线接收到的电信号来对电池充电。
所述馈电线圈和所述谐振线圈可以形成在所述第二表面上。
所述馈电线圈和所述谐振线圈可以形成在不同层上。
所述馈电线圈和所述谐振线圈中的一个线圈可以环绕另一个线圈。
所述馈电线圈的绕组匝数可以大于所述谐振线圈的绕组匝数。
可以交替地设置所述馈电线圈的所述至少一个回路和所述谐振线圈的所述至少一个回路。
根据本公开的实施例，一种电子设备可以包括：谐振线圈，所述谐振线圈形成至少一个回路并且被配置为以特定频率谐振；馈电线圈，所述馈电线圈形成至少一个回路，物理上与所述谐振线圈分开，并且被定位为接近于所述谐振线圈以便使得能实现与所述谐振线圈的电耦合；以及通信电路，所述通信电路电连接到所述馈电线圈并且被配置为生成所述特定频率的电信号。
所述电子设备可以进一步包括：电池；以及充电电路，所述充电电路电连接到所述谐振线圈并且被配置为通过使用通过所述谐振线圈接收到的电信号来对所述电池充电。
虽然已经参考本公开的示例性实施例特别示出并描述了本公开，但是应清楚地理解的是，本公开仅作为例示和示例，而将不结合本公开进行。本领域的技术人员将理解的是，在不脱离本公开的主题和范围的情况下，可以在其中作出形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种电子设备，所述电子设备包括：
外壳，所述外壳包括第一表面和第二表面，所述第二表面背离所述第一表面；
线圈天线，所述线圈天线被设置在所述外壳内并且围绕与所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面基本上垂直的轴形成多个回路；
其中，所述线圈天线包括：
馈电线圈，所述馈电线圈形成至少一个回路；以及
谐振线圈，所述谐振线圈形成至少一个回路，物理上与所述馈电线圈分开，并且被定位为接近于所述馈电线圈以使得能实现与所述馈电线圈的电耦合，并且被配置为以特定频率谐振，
其中，所述馈电线圈被配置为以比所述谐振线圈被配置谐振的特定频率高的频率谐振，
通信电路，所述通信电路被设置在所述外壳内电连接至所述馈电线圈，并且被配置为向所述馈电线圈输出具有所述特定频率的电信号，其中，所述馈电线圈和所述谐振线圈被配置为使得从所述通信电路向所述馈电线圈输出的电信号引起在所述谐振线圈中流动的电流，所述电流相对应地生成电磁场信号，以向外部设备发送所述特定频率的电信号；以及
处理器，所述处理器被设置在所述外壳内并且电连接到所述通信电路。
2.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括：
电池；以及
充电电路，所述充电电路被设置在所述外壳内，电连接到所述谐振线圈，并且被配置为使用通过所述谐振线圈接收到的充电信号来对所述电池充电。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述馈电线圈被配置为以高于所述谐振线圈的谐振频率的频率谐振。
4.根据权利要求2所述的电子设备，进一步包括：
滤波器，所述滤波器***置在所述谐振线圈与所述充电电路之间并且被配置为传递第一特定频率的电信号以及防止第二特定频率的电信号流向所述充电电路。
5.根据权利要求2所述的电子设备，进一步包括：
损坏防止电路，所述损坏防止电路被配置为防止通过所述谐振线圈接收到的充电信号对所述通信电路造成损坏。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述损坏防止电路包括：
第一开关，所述第一开关电连接到所述馈电线圈的第一端，
第一电容器，所述第一电容器被设置在所述第一开关与地之间，
第二开关，所述第二开关电连接到所述馈电线圈的第二端，以及
第二电容器，所述第二电容器被设置在所述第二开关与所述地之间。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中，当使用通过所述谐振线圈接收到的所述充电信号来对所述电池充电时，所述第一开关和所述第二开关被导通，使得所述第一电容器和所述第二电容器电连接到所述馈电线圈，以及
其中，所述第一开关和所述第二开关的导通/断开由所述通信电路或所述处理器来控制。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述线圈天线是第一线圈天线，并且所述电子设备进一步包括：
第二线圈天线，所述第二线圈天线被设置为当从所述第二表面上方看时在所述第一线圈天线的中央区域内；以及
充电电路，所述充电电路电连接到所述第二线圈天线并且被配置为使用通过所述第二线圈天线接收到的电信号来对电池充电。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述馈电线圈和所述谐振线圈形成在所述第二表面上。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述馈电线圈和所述谐振线圈形成在不同层上。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述馈电线圈和所述谐振线圈中的一个线圈基本上环绕另一个线圈。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中，所述馈电线圈的绕组匝数大于所述谐振线圈的绕组匝数。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述馈电线圈的所述至少一个回路和所述谐振线圈的所述至少一个回路被交替地设置。
14.一种电子设备，所述电子设备包括：
谐振线圈，所述谐振线圈形成至少一个回路并且被配置为以特定频率谐振；
馈电线圈，所述馈电线圈形成至少一个回路，物理上与所述谐振线圈分开，并且被定位为接近于所述谐振线圈以便使得能实现与所述谐振线圈的电耦合，其中，所述馈电线圈被配置为以比所述谐振线圈被配置谐振的特定频率高的频率谐振；以及
通信电路，所述通信电路电连接到所述馈电线圈并且被配置为将具有所述特定频率的电信号提供给所述馈电线圈，
其中，所述馈电线圈和所述谐振线圈被配置为使得从所述通信电路向所述馈电线圈输出的电信号引起在所述谐振线圈中流动的电流，所述电流相对应地生成电磁场信号，以向外部设备发送所述特定频率的电信号。
15.根据权利要求14所述的电子设备，进一步包括：
电池；以及
充电电路，所述充电电路电连接到所述谐振线圈并且被配置为使用通过所述谐振线圈接收到的充电信号来对所述电池充电。
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