[發明專利]近場電磁感應(NFEMI)天線

有效

• 申請號: 201810318531.3
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108695593B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 安東尼·凱斯拉斯;利斯貝特·戈姆
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H01Q1/27
• 分類號: H01Q1/27;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q7/00;H01Q7/06;H01Q7/08;H01Q21/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

一種示例近場電磁感應(NFEMI)天線，包括：電天線，具有第一表面和第二表面；磁性天線，具有第一、第二和第三線圈；第一饋送連接，耦合至所述第一線圈的一端以及所述第一表面；第二饋送連接，耦合至所述第一線圈的另一端并且耦合至所述第二線圈的一端；其中所述第二線圈的另一端耦合至所述第三線圈的一端；其中所述第三線圈的另一端耦合至所述第二表面；其中所述第一、第二和第三線圈被配置成承載來自同一方向的所述第一和第二饋送連接的時變電流；其中所述第一和第二線圈被配置成具有第一耦合系數；并且其中所述第一和第三線圈被配置成具有第二耦合系數。

技術領域

本說明書涉及用于NFEMI天線的系統、方法、設備、裝置、制品和指令。

背景技術

近場電磁感應(NFEMI)通信系統的示例實施例可以在不使用橫向輻射波的情況下在人體附近借助于磁場和電場的組合進行操作。此類NFEMI系統提高了可穿戴裝置的信號鏈路預算并且將其范圍擴展到整個人體。

雖然RF無線通信可以通過借助于自由空間傳播RF平面波來完成，但是NFEMI通信利用了非傳播準靜態場。場的準靜態特性是天線維度與載波頻率組合的結果。大多數能量以磁場和電場的形式存儲并且少量的RF能量不可避免地在自由空間中傳播。

與載波波長相比，小型天線幾何結構是近場通信的候選結構，因為其不會在自由空間中生成輻射波。此類天線可以是允許近場磁感應(NFMI)的線圈天線。其它天線借助于磁和電近場兩者經由近場電磁感應(NFEMI)進行通信。此類天線在非常接近身體時將會生成局限于身體附近的場。

發明內容

根據示例實施例，一種示例近場電磁感應(NFEMI)天線，包括：電天線，包括第一導電表面和第二導電表面；磁性天線，包括第一線圈、第二線圈和第三線圈；第一饋送連接，耦合至所述第一線圈的一端以及所述第一導電表面；第二饋送連接，耦合至所述第一線圈的另一端并且耦合至所述第二線圈的一端；其中所述第二線圈的另一端耦合至所述第三線圈的一端；其中所述第三線圈的另一端耦合至所述第二導電表面；其中所述第一、第二和第三線圈被配置成承載來自同一方向的所述第一和第二饋送連接的時變電流；其中所述第一線圈被配置成與所述第二線圈有第一耦合系數；并且其中所述第一線圈被配置成與所述第三線圈有第二耦合系數。

在另一個示例實施例中，所述線圈中的每個線圈是串聯耦合的。

在另一個示例實施例中，所述線圈中的每個線圈具有相同的纏繞方向。

在另一個示例實施例中，所述第一耦合系數大于所述第二耦合系數。

在另一個示例實施例中，通過用所述第一耦合系數除以所述第二耦合系數形成的比在0與1之間。

在另一個示例實施例中，所述第一和第二線圈被配置成雙線纏繞的電線組；并且所述第三線圈并未被配置成所述雙線纏繞的電線組的一部分。

在另一個示例實施例中，所述第一和第二線圈被物理地定位成間隔第一距離的平行電線組；所述第三線圈與所述平行電線組間隔第二距離；并且所述第二距離大于所述第一距離。

在另一個示例實施例中，所述線圈中的至少一個線圈以包括以下各項的形狀形成：圓形、正方形、橢圓形或菱形。

在另一個示例實施例中，所述第三線圈位于由所述第一和第二線圈形成的圓周內部。

在另一個示例實施例中，所述第三線圈位于由所述第一和第二線圈形成的圓周外部。

在另一個示例實施例中，進一步包括平面基底；其中所述第一線圈在所述基底的一側，并且所述第二和第三線圈在所述基底的另一側。

在另一個示例實施例中，所述第一、第二和第三線圈以及所述第一和第二導電表面形成在所述基底上。

在另一個示例實施例中，所述基底包括以下各項中的至少一項：貼片、醫療貼片、空氣、高介電材料或聚乙烯泡沫。