[发明专利]无线供电装置的天线共享

说明书

根据35 U.S.C.§119主张优先权

本申请案根据35 U.S.C.§119(e)主张2009年2月13日申请的标题为“无线供电装置的天线共享(ANTENNA SHARING FOR WIRELESSLY POWERED DEVICES)”的美国临时专利申请案61/152,537的优先权。

技术领域

本发明一般涉及无线电力传递，且更具体来说，涉及与在接收器装置中自适应地调谐阻抗以改进无线电力传递有关的装置、系统和方法。

背景技术

通常，每一电池供电装置(例如，无线电子装置)需要其自身的充电器和电源，所述电源通常为交流电(AC)电源引出线。当许多装置需要充电时，此类有线配置变得使用不便。

正在开发在发射器与耦合到待充电的电子装置的接收器之间使用空中或无线电力发射的方法。一般将此些方法分为两个种类。一类是基于在发射天线与待充电的装置上的接收天线之间的平面波辐射(还称作远场辐射)的耦合，接收天线收集所辐射的电力且将其整流以用于对电池进行充电。天线一般具有谐振长度以便改进耦合效率。此方法遭遇以下事实：电力耦合随天线之间的距离而快速衰减。因此，在合理距离(例如，小于1到2米)上的充电变得困难。另外，由于发射系统辐射平面波，因此如果未经由滤波进行适当控制，则无意的辐射可干扰其它系统。

用于无线能量发射技术的其它方法是基于嵌入于(例如)“充电”垫或表面中的发射天线与嵌入于待充电的电子装置中的接收天线(加上整流电路)之间的感应耦合。此方法具有发射天线与接收天线之间的间距必须非常靠近(例如，千分之几米内)的缺点。虽然此方法确实具有同时对同一区域中的多个装置充电的能力，但此区域通常非常小且需要用户将装置准确地定位到特定区域中。

除了无线能量发射之外，电子装置常使用各种频率下的许多不同通信信道。装置常可需要针对每一不同频带包括一天线，这在装置上所使用的空间和支持多个天线的各种组件的成本两者方面可变得昂贵。

需要减小可在装置上需要以用于各种功能(例如，无线电力接收、近场通信(NFC)和电子装置可执行的其它通信功能)的天线的数目。

发明内容

本发明中所描述的标的物的一个方面提供一种天线共享设备。所述天线共享设备包括天线，其经配置以递送信号。所述天线共享设备进一步包括电力接收器，其经配置以将所述信号转换为直流信号，以向电子装置供电或对所述电子装置进行充电。所述天线共享设备进一步包括通信接收器，其经配置以接收所述信号。所述天线共享设备进一步包括耦合电路，其经配置以将所述天线选择性地耦合到所述通信接收器或所述电力接收器。

本发明中所描述的标的物的另一方面提供一种共享天线的方法的实施。所述方法包括在天线处无线地接收信号。所述方法进一步包括经由电力接收器将所述信号转换为直流信号，以向电子装置供电或对所述电子装置进行充电。所述方法进一步包括经由通信接收器接收所述信号。所述方法进一步包括将所述天线选择性地耦合到所述电力接收器或所述通信接收器。

本发明中所描述的标的物的又一方面提供一种用于共享信号的设备。所述设备包括用于无线地接收信号的装置。所述设备进一步包括用于将所述信号转换为直流信号以向电子装置供电或对所述电子装置进行充电的装置。所述设备进一步包括用于将所述信号选择性地耦合到所述用于接收所述信号的装置或所述用于转换所述信号的装置的装置。

本发明中所描述的标的物的另一方面提供一种用于共享天线的设备。所述设备包括用于在天线处无线地接收信号的装置。所述设备进一步包括用于经由电力接收器将所述信号转换为直流信号以向电子装置供电或对所述电子装置进行充电的装置。所述设备进一步包括用于经由通信接收器接收所述信号的装置。所述设备进一步包括用于将所述天线选择性地耦合到所述电力接收器或所述通信接收器的装置。

附图说明

图1展示无线电力传递系统的简化方框图。

图2展示无线电力传递系统的简化示意图。

图3展示用于在本发明的示范性实施例中使用的环形天线的示意图。

图4为根据本发明的一示范性实施例的发射器的简化方框图。

图5为根据本发明的一示范性实施例的接收器的简化方框图。

图6为使用开关以共享天线用于无线电力接收、近场通信和广播辐射频带中的信号的接收的简化方框图。

图7为使用开关和定向耦合器以共享天线用于无线电力接收、近场通信和广播辐射频带中的信号的接收的简化方框图。