[發(fā)明專利]功率傳送天線和生產(chǎn)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710004510.X
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN108022688A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 顧一鳴
• 申請（專利權）人: 開聯(lián)電業(yè)制造有限公司
• 主分類號: H01B7/30
• 分類號: H01B7/30;H01B13/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283
• 代理人: 羅攀;肖冰濱

公開了一種功率傳送天線(20，30)，包括柔性細長的聚合物芯(22，32a)和纏繞在細長的芯上、在細長的芯周圍并沿著細長的芯的一段銅條或銅線(23，33a)以在細長的芯上、在細長的芯周圍并沿著細長的芯形成導電層(24、34a)。公開了一種生產(chǎn)功率傳送天線(20，30)的方法，包括步驟：(a)提供柔性細長的聚合物芯(22，32a)，以及(b)在細長的芯上、在細長的芯周圍并沿著細長的芯纏繞一段銅條或銅線(23，33a)以在細長的芯上、在細長的芯周圍并沿著細長的芯形成導電層(24，34a)。

技術領域

本發(fā)明涉及適用于但不限于無線充電目的的功率傳送天線。

背景技術

高操作頻率6.78MHz已經(jīng)被無線充電聯(lián)盟(A4WP)和電源事物聯(lián)盟(PMA)(現(xiàn)在相互融合并稱為AirFuel聯(lián)盟)選擇用于新的無線充電接口標準，稱為Rezence，以消除或至少減少充電期間的過熱問題。在這個需求下，無線充電天線僅可以使用銅棒或印刷電路板(PCB)技術通過半導體來傳送電功率信號。

已知存在這樣的趨勢：交流電流(AC)在導體內(nèi)進行分配以使得電流密度最大程度上接近導體表面，并隨著導體的深度變大而減小。電流主要在導體的外部表面與叫做“趨膚深度”的深度之間的“皮膚層”流動。這種“趨膚效應”使得在高頻率時，導體電阻的有效電阻在趨膚深度較小之時增大，因而減小了導體的有效截面積。銅在60Hz(縮寫為“銅@60Hz”)時，趨膚深度為大約8.5mm。在較高頻率，趨膚深度變得小得多。電阻在減小無線充電效率中是關鍵因素。為了使電阻更低，應當減小趨膚效應和鄰近效應二者。趨膚效應在電阻方面的高頻應用中起到重要的作用。

圖1顯示了諧振器中的典型導體10，是硬銅線12。當以6.78MHz頻率操作時(縮寫為“@6.78MHz”)，這種銅線12的有效截面積為：

其中D為銅線12的外直徑，以及

δ為銅線@6.78MHz的趨膚深度。

由于δ一般非常小，所以可以忽略項δ2π，從而得到銅線12@6.78MHz的有效截面積的近似值為Dδπ，這實際上是銅線12的外周長(Dπ)與趨膚深度(δ)的乘積。

銅線@6.78MHz的趨膚深度為0.025mm是已知的。因而，直徑1.6mm的銅線@6.78MHz的有效截面積近似為1.6mm x 0.025mm xπ，即大約為0.1256mm2。

因為大的導體的內(nèi)部攜帶著如此小的電流，所以諸如導管的管狀導體可以用于節(jié)約重量和成本。理想情況下，可以使用厚度如0.03mm至0.15mm的銅管。然而，制造這種小尺寸的銅管在技術上是非常困難的(即使可能的話)。電鍍也不能提供一致的和可接受的結果。絞合線僅在高達3MHz的頻率是有效的，并且使用絞合線的鄰近效應也使抵消趨膚效應。因而，絞合線不適用于在高于3MHz的操作頻率的應用中。

因此本發(fā)明的目的是提供功率傳送天線和生產(chǎn)這種功率傳送天線的方法，其緩和了前述的缺點或者至少提供了對業(yè)界和公眾的有益選擇。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種功率傳送天線，包括：至少一個細長的芯，由非導電材料制成，以及第一段導電材料，纏繞在所述細長的芯上、在所述細長的芯周圍并沿著所述細長的芯以在所述細長的芯上、在所述細長的芯周圍并沿著所述細長的芯形成第一導電層。