[发明专利]近场电磁感应(NFEMI)天线

说明书

一种示例近场电磁感应(NFEMI)天线，包括：电天线，具有第一表面和第二表面；磁性天线，具有第一、第二和第三线圈；第一馈送连接，耦合至所述第一线圈的一端以及所述第一表面；第二馈送连接，耦合至所述第一线圈的另一端并且耦合至所述第二线圈的一端；其中所述第二线圈的另一端耦合至所述第三线圈的一端；其中所述第三线圈的另一端耦合至所述第二表面；其中所述第一、第二和第三线圈被配置成承载来自同一方向的所述第一和第二馈送连接的时变电流；其中所述第一和第二线圈被配置成具有第一耦合系数；并且其中所述第一和第三线圈被配置成具有第二耦合系数。

技术领域

本说明书涉及用于NFEMI天线的系统、方法、设备、装置、制品和指令。

背景技术

近场电磁感应(NFEMI)通信系统的示例实施例可以在不使用横向辐射波的情况下在人体附近借助于磁场和电场的组合进行操作。此类NFEMI系统提高了可穿戴装置的信号链路预算并且将其范围扩展到整个人体。

虽然RF无线通信可以通过借助于自由空间传播RF平面波来完成，但是NFEMI通信利用了非传播准静态场。场的准静态特性是天线维度与载波频率组合的结果。大多数能量以磁场和电场的形式存储并且少量的RF能量不可避免地在自由空间中传播。

与载波波长相比，小型天线几何结构是近场通信的候选结构，因为其不会在自由空间中生成辐射波。此类天线可以是允许近场磁感应(NFMI)的线圈天线。其它天线借助于磁和电近场两者经由近场电磁感应(NFEMI)进行通信。此类天线在非常接近身体时将会生成局限于身体附近的场。

发明内容

根据示例实施例，一种示例近场电磁感应(NFEMI)天线，包括：电天线，包括第一导电表面和第二导电表面；磁性天线，包括第一线圈、第二线圈和第三线圈；第一馈送连接，耦合至所述第一线圈的一端以及所述第一导电表面；第二馈送连接，耦合至所述第一线圈的另一端并且耦合至所述第二线圈的一端；其中所述第二线圈的另一端耦合至所述第三线圈的一端；其中所述第三线圈的另一端耦合至所述第二导电表面；其中所述第一、第二和第三线圈被配置成承载来自同一方向的所述第一和第二馈送连接的时变电流；其中所述第一线圈被配置成与所述第二线圈有第一耦合系数；并且其中所述第一线圈被配置成与所述第三线圈有第二耦合系数。

在另一个示例实施例中，所述线圈中的每个线圈是串联耦合的。

在另一个示例实施例中，所述线圈中的每个线圈具有相同的缠绕方向。

在另一个示例实施例中，所述第一耦合系数大于所述第二耦合系数。

在另一个示例实施例中，通过用所述第一耦合系数除以所述第二耦合系数形成的比在0与1之间。

在另一个示例实施例中，所述第一和第二线圈被配置成双线缠绕的电线组；并且所述第三线圈并未被配置成所述双线缠绕的电线组的一部分。

在另一个示例实施例中，所述第一和第二线圈被物理地定位成间隔第一距离的平行电线组；所述第三线圈与所述平行电线组间隔第二距离；并且所述第二距离大于所述第一距离。

在另一个示例实施例中，所述线圈中的至少一个线圈以包括以下各项的形状形成：圆形、正方形、椭圆形或菱形。

在另一个示例实施例中，所述第三线圈位于由所述第一和第二线圈形成的圆周内部。

在另一个示例实施例中，所述第三线圈位于由所述第一和第二线圈形成的圆周外部。

在另一个示例实施例中，进一步包括平面基底；其中所述第一线圈在所述基底的一侧，并且所述第二和第三线圈在所述基底的另一侧。

在另一个示例实施例中，所述第一、第二和第三线圈以及所述第一和第二导电表面形成在所述基底上。

在另一个示例实施例中，所述基底包括以下各项中的至少一项：贴片、医疗贴片、空气、高介电材料或聚乙烯泡沫。