定了無線充電系統(tǒng)的電能傳遞效率。為此，主動電極406和308的垂直布局可以確保它們形成的電容為Caa502。換言之，在保持位置靈活性的同時Caa 502可以保持穩(wěn)定。
[0058]圖6示出了耦合器天線204和206的示例結(jié)構(gòu)和電子特性。例如，耦合器天線204和206可以分別被集成到主動設(shè)備電極308和主動對接電極406中。
[0059]如圖所示，耦合器天線204與耦合器天線206處于面對面的位置。換言之，耦合器天線204直接位于耦合器天線206的近場輻射內(nèi)。而且，圖6示出干涉電容600、平行的板極電容602、耦合電容604、微帶導(dǎo)線606、微帶導(dǎo)線寬度608、耦合距離610、接地層612以及基底厚度614。
[0060]如本文的實現(xiàn)方式的示例，微帶導(dǎo)線606是例如通常用于微波電路中的低損耗傳輸線。具有基帶厚度614的電介質(zhì)材料被放置于微帶導(dǎo)線606和接地層612之間。在實現(xiàn)方式中，接地層612-2被連接到無線充電單元200的主動設(shè)備電極308，而接地層612-4被連接到電容充電器組件202的主動對接電極406.
[0061]當與波長相比，基底厚度614-2的大小較薄，并且耦合器天線204被所匹配的負載(未示出)所終止時，可以產(chǎn)生較小的遠場輻射。例如，波長的大小由微帶導(dǎo)線606中的信號電流的頻率來定義。在該示例中，在微帶導(dǎo)線606-2中流過的信號電流和通過接地層612-2( S卩，返回路徑)返回的信號電流彼此會十分接近。因此，由于相對于干涉場的距離呈指數(shù)衰減，因而取消電流可能生成較小的遠場輻射。
[0062]然而，關(guān)于其近場輻射，相同的結(jié)構(gòu)可以支持強的近場耦合。例如，當微帶導(dǎo)線606-2和微帶導(dǎo)線606-4在對接操作期間彼此更接近時，耦合電容604將產(chǎn)生較高的值。在該示例中，當耦合距離610減小時，耦合電容604增大。當微帶導(dǎo)線606之間獲得更高的重疊區(qū)域，則耦合電容604進一步增大。例如，微帶導(dǎo)線寬度608之間的更高的重疊區(qū)域增大耦合電容604。在另一示例中，可以通過調(diào)整所產(chǎn)生的耦合電容604的量來控制從微帶導(dǎo)線606-2傳遞至微帶導(dǎo)線606-4的信號強度。該調(diào)整可以針對被配置為產(chǎn)生較小近場輻射的足夠小的間斷以及足夠的耦合電容604進行優(yōu)化。
[0063]繼續(xù)參照圖6，平行的板極電容602可以包括微帶線中的寄生電容的等效電容。當信號電流流過微帶線時，平行的板極電容602與干涉電容600共存。例如，干涉電容600-2和600-4體現(xiàn)耦合器天線204由于激發(fā)信號電流而產(chǎn)生的電子特性。
[0064]如上文所提及的，耦合器天線204與無線充電單元200的隔離可以引入額外的不希望的電容量，該電容量可能影響無線充電的效率。類似地，在對接站106處引入了不希望的電容量。為此，如下文進一步論述的，額外的去耦合電容被集成到無線設(shè)備102和對接站106的電路中。例如，去耦合電容最小化了所引入的不期望的電容量的影響。
[0065]圖7示出了圖示無線充電單元和基于耦合器天線的無線對接組合的示意圖700。例如，示意圖700表示圖5中的等效電路500和圖6中的耦合器天線的示例電子特性的組入口 ο
[0066]如圖所示，從發(fā)送器402至接收器404的無線充電路徑由實線來表示。另一方面，在無線連接期間數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)鏈路路徑由點線來表示。
[0067]而且，圖7示出了端口 702、端口 704、電容Cni 706、耦合電容604、去耦合電容器708以及電容Cg 710。
[0068]在電容無線充電操作期間，發(fā)送器側(cè)402處的主動對接電極406可以高達幾千伏，這與在無線連接期間所使用的小于一毫伏的幅度形成對照。為此，無線充電單元200與數(shù)據(jù)鏈路路徑的共存可以帶來干擾，并且甚至損壞無線連接的電路。
[0069]例如，如果不將耦合電容器708插入到圖7的電路中，則無線充電能量的很大一部分可能被直接注入到端口 702和704中。在實現(xiàn)方式中，端口 702和704例如是W1-Fi無線電裝置或模塊的輸入端口。所注入的無線充電能量例如可能損壞W1-Fi模塊。
[0070]在實現(xiàn)方式中，去耦合電容器708被用來克服由于無線充電電極與耦合器天線的隔離而產(chǎn)生的高電壓的影響。例如，去耦合電容器708具有小的值(例如，幾pF)并且具有高的額定電壓(例如，500伏)。在該示例中，去耦合電容器708被添加到數(shù)據(jù)鏈路路徑的輸入部分和輸出部分，以隔離(即，開路)低頻充電能量防止進入端口 702和704。在這些配置中，去耦合電容器708在阻塞充電頻率的基頻方面起作用，而且還在阻塞其諧振頻率方面其作用。
[0071]對于無線充電操作，耦合電容604的值通常較小，由此，對于無線充電系統(tǒng)，其可被看作為開路。然而，不能忽略由于數(shù)據(jù)鏈路和無線充電電路共存而引入的電容Cni 706和電容Cg 710。去耦合電容器708的存在將減小Cni 706的影響。Cg 710的影響可以通過下文進一步論述的硬件配置來減小。
[0072]圖8示出了實現(xiàn)將充電能量與數(shù)據(jù)信號進行分離的示例原型版的圖片。例如，原型版包括微型同軸電纜800、接地參考802、系統(tǒng)接地804、芯片巴倫(balun)806以及去耦合電容器708。
[0073]在實現(xiàn)方式中，微型同軸電纜800通過其內(nèi)導(dǎo)線來傳遞數(shù)據(jù)信號，而充電電能由其外導(dǎo)線進行傳遞。在該實現(xiàn)方式中，一對去耦合電容器708可被實現(xiàn)于平衡傳輸線上，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的平滑過渡。換言之，充電電能將針對數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生較少的輻射、泄露或干擾。
[0074]而且，一組分立巴倫(例如，芯片巴倫806)例如被用來將電路連接器的微帶線輸出轉(zhuǎn)換為共面微帶。該技術(shù)允許在無需對數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生顯著間斷的情況下，將原型版的左邊部分上的電路的接地層802 (即，其攜帶與主動電極相同的電勢)與系統(tǒng)接地804 ( S卩，其攜帶與被動電極相同的電勢)相分離。也可以用圖8b中所示的分布式電路巴倫808來實現(xiàn)類似的功能。
[0075]例如，分布式電路巴倫808將數(shù)據(jù)信號810與系統(tǒng)接地804相分離。在該示例中，數(shù)據(jù)信號810獲得最低限度的間斷。
[0076]如上面所論述的，被動設(shè)備電極302與接收器側(cè)404處的系統(tǒng)機架的組合實現(xiàn)簡單的充電隔離解決方案。然而，被動設(shè)備電極302被直接依賴于系統(tǒng)接地804，因而，主動設(shè)備電極308與系統(tǒng)接地804之間的任何電容被加到接收器側(cè)404上的自電容(S卩，Crr 508)。該額外的電容轉(zhuǎn)而使充電電能傳遞效率降級。
[0077]為了應(yīng)對引入的額外電容，如圖8a的平衡電路中所示，兩個去耦合電容器708被串聯(lián)放置，以將數(shù)據(jù)信號耦合到W1-Fi模塊(未示出)。兩個去耦合電容器708例如允許數(shù)據(jù)信號通過，而充電電能被阻塞。
[0078]關(guān)于圖7中所示的所介紹的自電容Cg 710，減小接地參考802的電路區(qū)域，并且增大母板與系統(tǒng)機架/被動電極之間的氣隙。例如，如圖8a所示，當原型版被集成到無線設(shè)備102的系統(tǒng)中時，左邊部分上的接地參考802被最小化以減小Cg 710。
[0079]圖9示出了無線對接組合在對接側(cè)的示例系統(tǒng)級框圖。
[0080]如圖所示，圖9包括耦合器天線206、主動對接電極406、去耦合電容器708、發(fā)送器模塊402、衰減器900、W1-Di適配器902以及雙工板904。
[0081]在對接側(cè)，主動對接電極406與耦合器天線206共同位于相同的空間。換言之，電容充電器組件202和耦合器天線206被集成在一起以形成單個單元。該單個單元中的數(shù)據(jù)信號和充電電能可以通過同軸電纜(例如，微型同軸電纜800)被遞送到雙工板904。例如，微型同軸電纜800的中心導(dǎo)線攜帶數(shù)據(jù)信號，而器外導(dǎo)線攜帶充電電能。
[0082]在實現(xiàn)方式中，衰減器900和耦合電容604被配置為控制數(shù)據(jù)信號強度。例如，衰減器900以與耦合電容器708串聯(lián)的方式來添加，從而通過控制數(shù)據(jù)信號的幅度來防止或限制泄露。在另一示例中，耦合電容604被控制以獲得強的近場輻射。在這些示例中，去耦合電容器708和衰減器900可以作為高頻濾波器。
[0083]例如，高頻濾波器允許高頻數(shù)據(jù)信號被W1-Di適配器902處理，同時高頻濾波器