038] 圖7及圖8是用于決定分割圖案部的各圖案寬度的概略圖。
[0039] 圖9及圖10是示出第一分割圖案部及第二分割圖案部的配置的側(cè)視圖。
[0040] 圖11至圖18是示出另一實施例涉及的分割圖案部的側(cè)視圖。
[0041]圖19是示出一實施例涉及的具備雙模天線的用戶終端結(jié)構(gòu)的框圖。
[0042] 圖20是用戶終端的本體后視圖。
[0043] 圖21是用戶終端的電池蓋的主視圖。
[0044] 圖22是一實施例涉及的雙模天線的主視圖。
[0045] 圖23是一實施例涉及的雙模天線的后視圖。
【具體實施方式】
[0046] 下面,參照附圖詳細查看本發(fā)明的不同的實施例。首先,查看無線電力傳輸系統(tǒng), 再查看本發(fā)明涉及的無線電力用天線。
[0047]圖1是示出無線電力傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0048] 參照圖1,無線電力傳輸系統(tǒng)具備無線傳輸電力的無線電力傳輸裝置(供電器)10 以及無線接收電力的無線電力接收裝置(受電器)20。
[0049]無線電力傳輸裝置10從外部接收交流電源并利用送電天線11向外部放射電磁 場。具體來說,無線電力傳輸裝置10利用交流/直流轉(zhuǎn)換器(未圖示)將由外部輸入電源 提供的交流電源整流成直流電源,然后,為了無線電力傳輸而通過直流/交流轉(zhuǎn)換電路(未 圖示)再轉(zhuǎn)換為高頻交流電源,并通過送電天線11傳輸給無線電力接收裝置20。
[0050] 無線電力接收裝置20可利用受電天線21接收從無線電力傳輸裝置10傳輸?shù)碾?力信號。具體來說,由于流經(jīng)無線電力傳輸裝置10的送電天線11的電流在送電天線11的 周圍產(chǎn)生磁場,而且通過電磁感應在臨近所述磁場配置的無線電力傳輸裝置20的受電天 線21能夠感應出電壓,從而傳輸電力。無線電力接收裝置20可利用所傳輸?shù)碾娏沓潆?終端等負載設(shè)備30或者提供用于驅(qū)動無線電力接收裝置20所需的驅(qū)動電力。
[0051] 另一方面,雖然對于上述的無線電力傳輸系統(tǒng)說明了通過磁感應方法來無線傳輸 電力的方法,然而后述的無線電力用天線以及/或者雙模天線并不限于磁感應方法,例如 當然也可以適用于磁共振方法的無線電力用天線以及/或者雙模天線。
[0052] 下面,參照附圖查看用于無線電力的無線電力用天線的不同實施例。
[0053] 圖2是示出一實施例涉及的無線電力用天線100正面的主視圖;圖3是圖2的后 視圖。以下查看的無線電力用天線100可以無線收發(fā)電力,或者進而無線中繼電力。即,可 以說無線電力用天線100可以發(fā)揮無線電力傳輸天線、無線電力接收天線以及無線電力中 繼天線的所有功能。
[0054] 參照圖2及圖3, 一實施例涉及的無線電力用天線100首先可以具備絕緣片110。
[0055] 絕緣片110提供用于裝配后述的無線電力用線圈120的空間,一般由PCB (Printed Circuit Board:印刷電路板)或者 FPCB (Flexible Printed Circuit Board:燒性印刷電 路板)來制作。
[0056] 絕緣片110的一面上可以具有一對無線電力用接線端子112、114,無線電力用線 圈120的兩端部連接于該無線電力用接線端子112、114。如果本發(fā)明的無線電力用天線 100設(shè)置在如終端裝置上的情況,則所述接線端子112、114可以連接于終端的模塊接線端 子(未圖示)以傳輸電力?;蛘咚鰺o線電力用接線端子112、114可以連接于無線電力傳 輸裝置的接線端子而通過所述無線電力用線圈120無線傳輸電力。
[0057] 另一方面,在本實施例涉及的無線電力用天線100在絕緣片110上形成無線電力 用線圈120的圖案。例如,無線電力用線圈120的一端部連接于一對無線電力用接線端子 112、114中的任一個,并且在所述絕緣片110上形成旋轉(zhuǎn)的環(huán)(loop)形圖案,另一端部連接 于一對無線電力用接線端子112、114中的另一個。
[0058] 然而,一般來說將無線電力用天線100用在便攜式終端等上時,由于絕緣片110的 尺寸非常小,所以形成無線電力用線圈120的圖案的面積也狹小。因此,在絕緣片110上表 面上具有無線電力用線圈120的圖案時,有可能無法確保無線電力的傳輸以及/或者接收 所需的繞組線數(shù)。在此,無線電力用線圈的繞組線數(shù)決定線圈的阻抗,而通過適當?shù)淖杩鼓?夠覆蓋無線電力的傳輸以及/或者接收相匹配的頻率區(qū)域。終宄確保線圈的適當繞組線 數(shù)意味著能夠覆蓋無線電力的傳輸以及/或者接收相匹配的頻率區(qū)域。因此,只在絕緣片 110的上表面上具有無線電力用線圈120時,如果不能確保所需的繞組線數(shù),則意味著無法 覆蓋無線電力的傳輸以及/或者接收相匹配的頻率區(qū)域,因而需要額外的繞組線。為了解 決這個問題,在本實施例涉及的無線電力用天線100可以在絕緣片110的上表面及下表面 上均具有無線電力用線圈120的圖案。即,在絕緣片110的上表面及下表面上均具有無線 電力用線圈120的圖案以充分確保無線電力的收發(fā)以及/或者中繼所需的繞組線數(shù)。
[0059] 例如,無線電力用線圈120可以具有形成在絕緣片110上表面上的第一圖案部130 和形成在絕緣片110下表面上的第二圖案部140。第一圖案部130的一端部可以連接于接 線端子112,且具有從接線端子112延伸而在絕緣片110的上表面向內(nèi)收斂的環(huán)形。在絕緣 片110的上表面上,第一圖案部130的另一端部在形成圖案的環(huán)內(nèi)部通過貫通絕緣片110 的通電部145連接于下表面上的第二圖案部140。舉例來說,所述通電部145可以由過孔 (via hole)等構(gòu)成。
[0060] 第二圖案部140的一端部在絕緣片110的下表面上連接于所述通電部145,且從通 電部145延伸以從環(huán)的內(nèi)部向外部形成圖案。另一方面,第二圖案部140的另一端部通過 過孔150等以與絕緣片110上表面上的延伸圖案部160相連接且連接于接線端子114。
[0061] 另一方面,從正面看時,形成在絕緣片110上表面上的第一圖案部130和形成在絕 緣片110下表面上的第二圖案部140可以向以相同的方向旋轉(zhuǎn)以形成環(huán)。即,從正面觀察 時,電流沿著無線電力用線圈120流動時的在第一圖案部130和第二圖案部140中的電流 流動方向相同。如此,隔著絕緣片110在兩表面上所具有的無線電力用線圈120的第一圖 案部130和第二圖案部140中流動彼此相同方向的電流時,流經(jīng)第一圖案部130的電流和 流經(jīng)第二圖案部140的電流彼此增強,從而能夠在無線傳輸電力時提高效率。
[0062] 另一方面,當電流沿著如線圈這樣的導體流動時,電流不會流過導體的整個橫截 面,而是沿著橫截面的一部分表面流過,該現(xiàn)象定義為所謂的'趨膚效應(skin effect)'。 趨膚效應是指在向金屬這樣的導體施加高頻電流時電流僅流過導體表面附近的現(xiàn)象。發(fā)生 趨膚效應的原因在于,沿著導體流動的電流方向急速變化,從而在導體內(nèi)部產(chǎn)生感應電動 勢,使得電流難以流過導體中心部。
[0063] 例如,如圖4所示,通過一個芯線、例如具有單一圖案部的線圈使電流通電時,由 于趨膚效應電流沿著具有規(guī)定厚度S的線圈表面的電流流通區(qū)域A流通,而在線圈內(nèi)部出 現(xiàn)電流不流通的區(qū)域B。在此,電流滲透到導體內(nèi)部而電流能夠流通的表皮厚度用下述[數(shù) 學式1]來表不。
[0064]【數(shù)學式1】
[0065]
[0066] 在所述[數(shù)學式1]中,S表示電流滲透到導體內(nèi)部而電流能夠流通的表皮厚度,f 表示頻率,]a表示真空中的透磁率(permeability),P表示導體的電阻率(resistivity)。 這種趨膚效應限制沿著線圈流通的電流的量,因此無線收發(fā)電力時,顯著降低其效率,且大 大降低'品質(zhì)因素(Q factor)'。因此,如圖5所示,當電流沿著由單一芯線、即單一圖案部 構(gòu)成的線圈40內(nèi)部流動時,電流沿著相當于由所述[數(shù)學式1]確定的表皮厚度S的區(qū)域 A流動,且在內(nèi)部形成電流不流通的區(qū)域B。
[0067] 在本實施例中,為了防止由于如上所述的趨膚效應而降低品質(zhì)因數(shù)Q,可以在無線 電力用線圈120的至少一部分區(qū)域具有分割圖案部200(參照圖6)。例如,無線電力用線 圈120可以通過一個芯線與上述的無線電力用接線端子112、114相連接,并從所述無線電 力用接線端子112、114隔著規(guī)定間距具有分割圖案部200。然而,并不局限于此,當然所述 分割圖案部200也可以與上述的無線電力用接線端子112、114直接連接。
[0068] 其中,分割圖案部200包括沿著寬度方向彼此隔著間距的多個圖案220。圖6是用 于示出分割圖案部200形狀的、圖2的'VI'區(qū)域的部分放大圖。
[0069] 參照圖6,分割圖案部200由構(gòu)成線圈圖案的一個芯線在寬度方向分離成多個分 支以形成各圖案220a~220f。在這種情況下,各圖案220a~220f相互間可以隔著相同的 間距布置,并且可以具有相同的寬度。
[0070] 例如,在圖6中可以將6個圖案220a~220f定義為從一個芯線分離的圖案。如 此,若代替由一個芯線構(gòu)成的單一圖案部而具有包含多個圖案的分割圖案部,則可以減小 在導體內(nèi)部電流不流通的區(qū)域。
[0071] 另一方面,具有多個圖案的分割圖案部200中各圖案的寬度可以設(shè)定為使構(gòu)成所 述各圖案的導體內(nèi)部不出現(xiàn)電流不流通的區(qū)域。下面,參照附圖了解決定各圖案寬度的方 法。
[0072] 圖7及圖8示出了各圖案的寬度不同的情況下電流可滲透到內(nèi)部的厚度。圖7及 圖8的圖案與圖5的相比較可知,圖7及圖8的圖案寬度比高度更大。如此,當高度小于寬 度時