專利名稱：再充電方法和相關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于遠(yuǎn)程激勵(lì)功率存儲(chǔ)裝置的方法和設(shè)備；具體地說(shuō)，涉及一種采用小型設(shè)備的方法和設(shè)備，用于使用基于無(wú)線電頻率的RF頻率去遠(yuǎn)程激勵(lì)功率存儲(chǔ)裝置。本發(fā)明的方法和設(shè)備優(yōu)選地采用至少一個(gè)天線，該天線獲取能量的有效面積大于其物理面積。
背景技術(shù)：
眾所周知，在便攜式電器設(shè)備領(lǐng)域具有不接觸電連接。例如，便攜式電動(dòng)牙刷通常有一個(gè)可再充電電池，該電池用感應(yīng)方法充電。感應(yīng)充電設(shè)備也叫作電磁不接觸型電池充電設(shè)備。感應(yīng)充電設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于，與需要電連接的充電設(shè)備不同，不好的電接觸不會(huì)妨礙它。感應(yīng)充電設(shè)備通常由感應(yīng)耦合器組成，用于把來(lái)自充電設(shè)備上感應(yīng)耦合器一次側(cè)的能量轉(zhuǎn)換到電子設(shè)備上感應(yīng)耦合器二次側(cè)。利用感應(yīng)充電的本發(fā)明的實(shí)例包括美國(guó)專利6,284,651；美國(guó)專利6,310,465；和美國(guó)專利5,952,814。感應(yīng)充電的一個(gè)主要問(wèn)題是需要充電設(shè)備很靠近電子設(shè)備，以激勵(lì)電子設(shè)備中的功率存儲(chǔ)裝置。
為了克服與感應(yīng)充電有關(guān)的問(wèn)題，已有人描述一些利用輻射到自由空間的RF電磁場(chǎng)的充電設(shè)備。美國(guó)專利6,127,799描述一種電荷存儲(chǔ)裝置，通過(guò)把該裝置暴露于輻射到封閉系統(tǒng)中自由空間內(nèi)的RF電磁場(chǎng)而進(jìn)行充電。該裝置包括一個(gè)或多個(gè)在其上安置的偶極天線，適用于接收輻射的RF電磁場(chǎng)。一個(gè)或多個(gè)橋式整流器被連接于天線，以便把接收的RF電磁場(chǎng)整流成DC輸出電流。由整流器產(chǎn)生的DC輸出電流用于激勵(lì)電荷存儲(chǔ)裝置。
如美國(guó)專利6,127,799所述，天線可以是一個(gè)或多個(gè)偶極天線，它們被組合起來(lái)以形成至少兩個(gè)偶極天線元件陣列的子集，其中一個(gè)子集可以相對(duì)于至少一個(gè)其它的子集用銳角或直角定向。天線或偶極天線可以安放在充電存儲(chǔ)裝置的多于一個(gè)的外表面上，它們彼此之間以銳角或直角封閉。使用美國(guó)專利6,127,799公開的技術(shù)去開發(fā)遠(yuǎn)程充電的RF能量利用和天線有一個(gè)缺點(diǎn)所公開發(fā)明中的天線陣列的功率轉(zhuǎn)換效率依賴于偶極子的數(shù)量。此外，對(duì)于大多數(shù)便攜式電子裝置(例如蜂窩式電話、便攜式電子博弈器、數(shù)字照相機(jī)等)來(lái)說(shuō)，電荷存儲(chǔ)裝置的偶極天線的尺寸是不實(shí)用的。在這種現(xiàn)有技術(shù)中，偶極天線用于覆蓋其寬度為12.5厘米的電池組的一個(gè)以上的側(cè)面。
一種克服現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的方法是利用在電子芯片上形成的天線。公開芯片上天線的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例有美國(guó)專利4,857,893和美國(guó)專利6,373,447。
美國(guó)專利4,857,893詳述的優(yōu)選方法是利用有效地建立一個(gè)單獨(dú)的單塊芯片組件的淀積技術(shù)，該組件包括產(chǎn)生一個(gè)功能完整的轉(zhuǎn)發(fā)器單元所需的全部電路系統(tǒng)。該專利討論利用芯片上的磁膜感應(yīng)器去減少線圈匝數(shù)，使得有可能制作這類感應(yīng)器。該專利涉及Soohoo的“用于集成電路應(yīng)用的磁薄膜感應(yīng)器”，IEEE Transactions in magnetic，vol.MAG-15，No.6pp.1803-1805(Nov.1979)。該專利涉及的另一技術(shù)是Salch和Qureshi的“透磁合金薄膜感應(yīng)器”，Electronic Letters，vol.6，No.26，pp.850-852(Dec.31，1970)。
本專利在下面討論芯片上天線的結(jié)構(gòu)。建造一個(gè)以10MHz使用的10匝矩形螺旋線圈，該線圈外徑為1厘米×1厘米。導(dǎo)電通路寬度是0.005英寸。匝間間隔是0.001英寸。用真空蒸發(fā)法淀積銅通路，然后用電鍍法使厚度積累到約25微米。在導(dǎo)體周圍形成兩個(gè)厚度為1000-3000埃的透磁合金磁膜，其中一個(gè)膜在頂部，另一個(gè)膜在底部。該膜在定向磁場(chǎng)中以這樣的方式蒸發(fā)，以致于其長(zhǎng)尺寸平行于磁場(chǎng)，這就是膜的易磁化方向。當(dāng)高頻電流通入線圈中時(shí)，在難磁化方向驅(qū)動(dòng)磁膜，在每個(gè)導(dǎo)體周圍的兩個(gè)磁膜充當(dāng)圍繞一匝線圈的磁芯。磁膜之作用在于除了其自由空間電感之外，還增加線圈的電感。其磁導(dǎo)率是很大的，因?yàn)槟な窃陔y磁化方法驅(qū)動(dòng)的。此外，一個(gè)絕緣一氧化硅層(SiO，10,000埃厚)使各個(gè)磁膜與導(dǎo)電通路隔離。
美國(guó)專利4,857.893公開的方法的問(wèn)題是需要淀積一個(gè)透磁合金磁層，或者具有大的磁導(dǎo)率和電絕緣性的其它適宜材料，以增加線圈的電感。這會(huì)增加芯片天線的成本和復(fù)雜性。此外，這還會(huì)限制收縮天線尺寸的能力，因?yàn)樾枰炀€線圈之間的磁膜層。
美國(guó)專利6,373,447公開一個(gè)或多個(gè)天線的應(yīng)用，這些天線形成于一個(gè)集中電路芯片上，并且連接于該芯片的另一個(gè)電路上。公開的天線結(jié)構(gòu)包括環(huán)路，多匝環(huán)路，矩形螺旋，長(zhǎng)線，或偶極子。能夠形成具有兩個(gè)或多個(gè)分段的天線，這些分段可選擇地彼此連接，以改變天線的有效長(zhǎng)度。此外，可按照兩個(gè)由絕緣層隔離的不同金屬化層形成兩個(gè)天線。這項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)的主要缺點(diǎn)是，發(fā)明人教導(dǎo)天線的發(fā)射和接收強(qiáng)度“正比于匝數(shù)和環(huán)路面積”。
美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)09/951,032(Mickle)是美國(guó)專利6,289,237的CIP，它公開一種在芯片上的天線，該天線具有的有效面積大于其物理面積。通過(guò)在天線中使用一個(gè)LC槽路，使天線的有效面積大于其物理面積。其實(shí)現(xiàn)方法是(1)在天線中利用內(nèi)電極電容和電感和(2)共同地或分別地利用芯片(印模)的寄生電容和電感來(lái)形成LC槽路。上述方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要用附加的分立電路系統(tǒng)去提供其有效面積大于物理面積的天線。更重要的是，利用LC槽路意味著，不需要利用圍繞每個(gè)天線導(dǎo)體的磁膜。這可簡(jiǎn)化芯片上天線的制作，還可能容許設(shè)計(jì)芯片上的超小型天線。
在此列入美國(guó)專利6,289,231供參考，該專利公開一種用于從基地臺(tái)激勵(lì)遠(yuǎn)程臺(tái)的設(shè)備及其相關(guān)方法，它利用適當(dāng)類型的包括RF功率在內(nèi)的發(fā)射能量；其中遠(yuǎn)程臺(tái)不含有儲(chǔ)存能源或到能源的布線連接?？梢栽诨嘏_(tái)或遠(yuǎn)程臺(tái)提供微處理器控制器。
美國(guó)繼續(xù)部分申請(qǐng)序號(hào)09/951,032基于成為美國(guó)專利6,289,237的申請(qǐng)，它公開含有機(jī)載天線的芯片的應(yīng)用。在此編入該申請(qǐng)供參考。
共同待決臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)60/406,541和60/411,845在此被編入供參考。它們公開用于遠(yuǎn)程激勵(lì)功率存儲(chǔ)裝置的設(shè)備的方法，特別是利用RF能量來(lái)遠(yuǎn)程激勵(lì)功率存儲(chǔ)裝置的小型設(shè)備。
仍然需要一種方法及其相關(guān)設(shè)備該設(shè)備可以是小尺寸的，被構(gòu)造成最好是利用RF能量對(duì)功率存儲(chǔ)裝置提供遠(yuǎn)程激勵(lì)，其中RF能量處于天線保真度(WiFi)可應(yīng)用的頻率范圍內(nèi)。還需要一種這樣的設(shè)備該設(shè)備在其有著功率存儲(chǔ)裝置的遠(yuǎn)程裝置上裝入至少一個(gè)天線，該天線的有效面積大于其物理面積，以有利于獲取能量。
需要小型遠(yuǎn)程功率充電設(shè)備及其相關(guān)方法，該設(shè)備具有一種用于從環(huán)境中接收發(fā)射能量并且激勵(lì)功率存儲(chǔ)裝置的裝置，該設(shè)備不依賴于電感充電。
此外，還需要一種小型遠(yuǎn)程功率充電設(shè)備及其相關(guān)方法，該設(shè)備具有一個(gè)用于使用基板上的一個(gè)或多個(gè)天線去從環(huán)境中接收發(fā)射能量并且激勵(lì)功率存儲(chǔ)裝置的裝置。
最后，還需要一種小型遠(yuǎn)程功率充電設(shè)備及其相關(guān)方法，它利用基板上的一個(gè)或多個(gè)天線，該天線的強(qiáng)度不依賴于磁感應(yīng)或匝數(shù)和天線環(huán)路面積。


圖1是示意圖，說(shuō)明以本發(fā)明方法構(gòu)造和使用的再充電設(shè)備。
圖2是示意圖，說(shuō)明按照本發(fā)明構(gòu)造的環(huán)境能量再充電設(shè)備。
圖3a和3b分別是立視圖和斷面圖，說(shuō)明在印刷電路板遠(yuǎn)程臺(tái)上的天線。
圖4說(shuō)明一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
下文所用的詞語(yǔ)，“無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)”意思是用于網(wǎng)絡(luò)的電氣和電子工程師技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括，但不限于，標(biāo)準(zhǔn)802.11a(5.0吉赫)，802.119(2.4吉赫)，802.16(10.0到66.0吉赫)，802.20(小于3.5吉赫)，和Bluetooth(2.4吉赫)，在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)后面的括號(hào)中示出相關(guān)的頻率。本發(fā)明優(yōu)選的無(wú)線保真度頻率屬于約2.4至5.0吉赫的范圍內(nèi)。
下文所用的詞語(yǔ)，“無(wú)線保真產(chǎn)品”涉及有遠(yuǎn)程臺(tái)的設(shè)備，該遠(yuǎn)程臺(tái)采用功率存儲(chǔ)裝置去激勵(lì)，是為無(wú)線操作而構(gòu)造的。這些產(chǎn)品包括，但不限于膝上型計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)筆記本，PDA，衛(wèi)星無(wú)線電設(shè)備和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。該產(chǎn)品包括一些手持式電子產(chǎn)品。
下文所用的詞語(yǔ)，“在空間內(nèi)”意思是，與通過(guò)硬布線或印刷電路板發(fā)射電能不同，通過(guò)空氣或類似介質(zhì)發(fā)射能量或信號(hào)，而不論是否是全部地或部分地在外殼內(nèi)進(jìn)行發(fā)射。
再充電設(shè)備本發(fā)明已滿足上述需要。在一個(gè)實(shí)施例(圖1)中，一種用于遠(yuǎn)程激勵(lì)功率存儲(chǔ)裝置的設(shè)備及其方法涉及一個(gè)基地臺(tái)(2)和一個(gè)遠(yuǎn)程臺(tái)(4)?；嘏_(tái)(2)具有用于在空間內(nèi)把能量(30)發(fā)射到遠(yuǎn)程臺(tái)(4)的裝置?？梢酝ㄟ^(guò)在無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的RF，發(fā)射能量(30)。遠(yuǎn)程臺(tái)(4)具有天線(100)，用于接收發(fā)射的能量30，和通過(guò)電路系統(tǒng)(102)把發(fā)射能量轉(zhuǎn)換成直流功率，以激勵(lì)所關(guān)心客體上的功率存儲(chǔ)裝置(150)。本發(fā)明的遠(yuǎn)程臺(tái)(4)通過(guò)它們一個(gè)或多個(gè)天線(100)接收發(fā)射的能量(30)，其中至少一個(gè)天線(20)的有效天線面積(22)大于其物理面積(21)。最好通過(guò)在天線中用一個(gè)LCD槽路，使天線有效面積(22)大于其物理面積(21)。其有效面積(22)大于物理面積(22)的天線(100)能夠建立一些小型遠(yuǎn)程臺(tái)，這些遠(yuǎn)程臺(tái)可用于激勵(lì)小型電子能量存儲(chǔ)裝置(150)，例如無(wú)線保真產(chǎn)品。遠(yuǎn)程臺(tái)(4)還可包括一個(gè)微型控制器(94)，用于存儲(chǔ)和鍵控信息(8)，并且通過(guò)天線(110)把信息(8)送回基地臺(tái)(2)。
在過(guò)去，無(wú)線保真度主要用于數(shù)據(jù)的無(wú)線傳送。本發(fā)明有利于消除在網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線保真產(chǎn)品之間布線連接的需要。在一段連續(xù)時(shí)期使用無(wú)線保真度裝置時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)需要把該裝置物理地連接到電源，以再充電電池組。結(jié)果，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)線保真度的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。而本發(fā)明采用無(wú)線方法再充電電源，例如電池組。
會(huì)充分了解，本發(fā)明提供一種方法和設(shè)備，以便用無(wú)線保真度頻率進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線充電。
環(huán)境能量再充電設(shè)備在另一個(gè)實(shí)施例(圖2)中，一種設(shè)備及其相關(guān)方法涉及一種小型遠(yuǎn)程臺(tái)；該臺(tái)具有一個(gè)裝置，用于從非協(xié)作環(huán)境(208)中接收環(huán)境RF能量(32)，和激勵(lì)無(wú)線保真產(chǎn)品的功率存儲(chǔ)裝置(150)。遠(yuǎn)程臺(tái)(4)裝有一個(gè)或多個(gè)用于獲取環(huán)境能量(32)的天線(100)；和一個(gè)用于把這種環(huán)境能量轉(zhuǎn)換成直流電源的電路系統(tǒng)(102)，該電源用于激勵(lì)功率存儲(chǔ)裝置(150)。電路系統(tǒng)(102)可通過(guò)例如一個(gè)充電泵或半波整流器，實(shí)現(xiàn)到直流電源的轉(zhuǎn)換。通過(guò)使用天線中的LC槽路，使天線的有效面積(22)大于其物理面積(21)。利用這種天線(100)能夠建立一些小型遠(yuǎn)程臺(tái)，該臺(tái)可用于激勵(lì)小型電子能量存儲(chǔ)裝置(150)。遠(yuǎn)程臺(tái)(4)還可包括一個(gè)微型控制器，用于存儲(chǔ)和鍵控信息(8)，并且通過(guò)天線(110)把信息(8)送回基地臺(tái)(2)(未在圖2中示出)。
有效面積在本發(fā)明的一些不同的實(shí)施例中，通過(guò)遠(yuǎn)程臺(tái)的一個(gè)或多個(gè)天線接收基地臺(tái)的發(fā)射能量，其中至少一個(gè)天線的有效天線面積大于其物理面積。通過(guò)在天線中使用一個(gè)LC槽路(tank circuit)可實(shí)現(xiàn)這種有效面積大于物理面積。用這種天線能夠建立一些小型遠(yuǎn)程臺(tái)，這些臺(tái)可用于激勵(lì)小型電子能量存儲(chǔ)裝置。
天線的“有效面積”涉及下述事實(shí)一個(gè)調(diào)諧天線可以具有大于其幾何面積的有效面積。這一現(xiàn)象是由Reinhold Rudenberg在1908年解釋的，請(qǐng)參看Rudenberg，Reinhold，“Den Empfang ElektrischerWellen in den Drahtlosen Telegraphie(無(wú)線電報(bào)體系中電波的接收)”，Annalen den physic IV.25，1908，p.446-466。多年來(lái)許多其它作者一直在擴(kuò)充其描述內(nèi)容。
美國(guó)專利US 5,296,866陳述“Rudenberg教導(dǎo)天線同輸入場(chǎng)相互作用，通過(guò)感應(yīng)使電流在天線中流動(dòng)；該輸入場(chǎng)可近似成一個(gè)平面波。[天線]電流又在天線附近產(chǎn)生一個(gè)場(chǎng)，而該場(chǎng)又與輸入場(chǎng)相互作用，從而輸入場(chǎng)力線被彎曲。場(chǎng)力線被這樣彎曲，以致于能量可從輸入波陣面的相當(dāng)大的部分流動(dòng)，從而產(chǎn)生一種從波陣面到天線的吸收能量效應(yīng)，而波陣面的面積要比天線的幾何面積大得多”。
雖然可以知道有效面積的概念，但要在天線設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)它是不容易的，不那么清楚的。美國(guó)專利US 5,296,866教導(dǎo)通過(guò)使用分立的電路系統(tǒng)可制作更高效率的有效天線。美國(guó)專利US 4,857,893公開在芯片上制作天線的概念在每個(gè)天線導(dǎo)體周圍使用磁膜，以增加線圈的電感。
關(guān)于同天線物理面積相比具有大的天線有效面積的證據(jù)的說(shuō)明數(shù)據(jù)，請(qǐng)參閱作為美國(guó)專利6,289,237的CIP的美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)09/951,032(Mickle)。此外，本申請(qǐng)會(huì)提供關(guān)于從發(fā)射能量到DC(或AC)電壓的轉(zhuǎn)換裝置的討論。
印刷遠(yuǎn)程臺(tái)本發(fā)明生產(chǎn)遠(yuǎn)程臺(tái)的一種方法是采用一種可有效地產(chǎn)生一個(gè)單個(gè)的單片芯片組件的半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)，該組件包括產(chǎn)生一個(gè)功能完整的遠(yuǎn)程臺(tái)所需的全部電路系統(tǒng)。該芯片可以是選自CMOS器件和/或MEMS器件的器件形式。
本發(fā)明生產(chǎn)遠(yuǎn)程臺(tái)的另一種方法是采用天線以及可有效地產(chǎn)生一個(gè)單個(gè)的單片芯片組件所需的全部電路系統(tǒng)的印刷技術(shù)。圖3a和3b示出其有效面積大于其物理面積的印刷電路板天線，該天線可以被構(gòu)造如下a.用專門電極和極間尺寸設(shè)計(jì)天線(414)，從而當(dāng)它被有適當(dāng)電容的基板覆蓋或被淀積于該基板上時(shí)，會(huì)形成一個(gè)LC“槽”路。
b.以商用的導(dǎo)電合成物(即，導(dǎo)電環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電墨等)把天線設(shè)計(jì)印刷到一個(gè)非導(dǎo)電的基板(塑料膜、玻璃等)(401)上。可以使用標(biāo)準(zhǔn)印刷技術(shù)，例如噴墨、絲網(wǎng)等，印刷設(shè)計(jì)(414)。
c.在天線頂上印刷一個(gè)有著專門電容和絕緣性質(zhì)的材料的膜(412)。膜(412)會(huì)為L(zhǎng)C“槽(tank)”路提供天線。
然后可以把二極管(未示出)之類的其他電子項(xiàng)目印刷到基板上，以形成本發(fā)明的印刷充電設(shè)備。
實(shí)例圖4所示的設(shè)備用于確認(rèn)本發(fā)明的概念。該設(shè)備是具有萬(wàn)能表(424)的板裝式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)電線(440-442)和(441-444)把萬(wàn)能表(424)連接到試驗(yàn)單元(428)的終端。用電線(450)把天線(430)連接到電路系統(tǒng)(434)，該系統(tǒng)具有被安置于它附近的單元式電話機(jī)(cell phone)電池組(432)。在使用圖4所示設(shè)備的近40分鐘的時(shí)期，該電池組上的電壓從2.888伏增加到2.890伏，這就確認(rèn)以無(wú)線方式充電采用無(wú)線保真度的電源的能力。雖然天線處于適當(dāng)?shù)念l帶內(nèi)，但與2.5GHz源相反，能量收獲電池組充電電路被指定采用915MHz。此外，只用約1GHz指定用于能量收獲的充電泵的二極管。盡管如此，實(shí)驗(yàn)仍確認(rèn)從無(wú)線保真度接入點(diǎn)收獲能量以提高電壓的能力，從而表明電池組上電荷增加。
一般說(shuō)來(lái)，雖然本發(fā)明不受限制，但本發(fā)明的方法和設(shè)備可以有利地同小尺寸的遠(yuǎn)程臺(tái)一起使用。例如，包含功率存儲(chǔ)設(shè)備的遠(yuǎn)程臺(tái)可以具有小于約12英寸的寬度，小于約12英寸的長(zhǎng)度，和小于約2英寸的厚度。
會(huì)充分了解，本發(fā)明提供一種激勵(lì)功率存儲(chǔ)設(shè)備的方法，在該設(shè)備中把能源從基地臺(tái)傳送到遠(yuǎn)程臺(tái)。能量可以是無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)頻率范圍內(nèi)的RF功率。無(wú)線接收能量，遠(yuǎn)程臺(tái)的電路系統(tǒng)把能量轉(zhuǎn)換成DC功率，隨后把DC功率傳送到功率存儲(chǔ)設(shè)備。
本發(fā)明可以有利地用于小型印刷電路板，例如具有約5毫米到5厘米側(cè)面尺寸的方形配置的電路板。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法和設(shè)備包括把一個(gè)在電子芯片或印刷電路板上形成的天線用作它的天線?？梢杂眠h(yuǎn)程臺(tái)的基板上的印刷方法制成天線，從而可利用天線的導(dǎo)電的和電絕緣的部分。遠(yuǎn)程臺(tái)可以使用一種與天線結(jié)合的或在天線中的LC槽路，使天線的有效面積大于其物理面積。
盡管出于說(shuō)明目的，上文描述了本發(fā)明的特殊實(shí)施例，但本專業(yè)技術(shù)人員會(huì)明白可以對(duì)細(xì)節(jié)作出許多變更，而不脫離在所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種激勵(lì)功率存儲(chǔ)設(shè)備的方法，包括提供基地臺(tái)和遠(yuǎn)程臺(tái)，所述遠(yuǎn)程臺(tái)具有至少一個(gè)用于接收功率的天線和一個(gè)功率存儲(chǔ)設(shè)備；在空間中把能量從基地臺(tái)發(fā)射到所述遠(yuǎn)程臺(tái)；使用有效天線面積大于物理面積的天線，作為所述的至少一個(gè)天線；用所述天線接收所述發(fā)射能量，并且把所述能量轉(zhuǎn)換成DC功率；和用所述DC功率激勵(lì)所述功率存儲(chǔ)設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括所述功率存儲(chǔ)設(shè)備被操作地聯(lián)接于一個(gè)手持式無(wú)線保真產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括用約2.4至5.0吉赫的頻率發(fā)射所述能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括所述遠(yuǎn)程臺(tái)具有約小于12英寸的寬度，約小于12英寸的長(zhǎng)度，和約小于2英寸的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括以無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的頻率在空間中把所述能量從所述基地臺(tái)發(fā)射到所述遠(yuǎn)程臺(tái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括作為無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的RF能量，在空間中把所述能量從所述基地臺(tái)發(fā)射到所述遠(yuǎn)程臺(tái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括所述遠(yuǎn)程臺(tái)包括一個(gè)無(wú)線保真產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括所述遠(yuǎn)程臺(tái)是一個(gè)無(wú)線保真產(chǎn)品的部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括所述遠(yuǎn)程臺(tái)被操作地聯(lián)接于一個(gè)無(wú)線保真產(chǎn)品，并且激勵(lì)所述產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括用在電子芯片上形成的天線作所述天線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括利用導(dǎo)電部分和絕緣部分在基板上印刷的遠(yuǎn)程臺(tái)，作為所述遠(yuǎn)程臺(tái)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括在所述天線中使用LC槽路，使天線有效面積大于物理面積。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括使用單片芯片組件作為所述遠(yuǎn)程臺(tái)，所述組件包含天線和一個(gè)用于有效地接收和轉(zhuǎn)換所述能量的電路系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括使用有印刷電路系統(tǒng)和印刷天線的臺(tái)，作所述遠(yuǎn)程臺(tái)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，包括使用在非導(dǎo)電基板上印刷的導(dǎo)電天線，作所述印刷天線。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，包括在所述天線的頂上，使用一層有特定電容和電絕緣性質(zhì)的材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括在用于手持式無(wú)線保真產(chǎn)品的功率存儲(chǔ)設(shè)備上，使用所述方法。
18.一種用于遠(yuǎn)程地激勵(lì)功率存儲(chǔ)設(shè)備的設(shè)備，包括基地臺(tái)，用于在空間中把能量發(fā)射到遠(yuǎn)程臺(tái)；和遠(yuǎn)程臺(tái)，具有用于接收所述發(fā)射能量以激勵(lì)功率存儲(chǔ)設(shè)備的裝置；所述遠(yuǎn)程臺(tái)具有一個(gè)或多個(gè)天線，其中至少一個(gè)天線具有大于物理面積的有效天線面積；和所述遠(yuǎn)程臺(tái)被構(gòu)造成把所述發(fā)射能量轉(zhuǎn)換成DC功率，以激勵(lì)所述功率存儲(chǔ)設(shè)備。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，其中所述基地臺(tái)被構(gòu)造成用無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的頻率，在空間中把能量發(fā)射到所述遠(yuǎn)程臺(tái)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，其中所述基地臺(tái)被構(gòu)造成用處于無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的RF形式，在空間中把能量發(fā)射到所述遠(yuǎn)程臺(tái)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，其中所述遠(yuǎn)程臺(tái)包括無(wú)線保真產(chǎn)品。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，其中所述遠(yuǎn)程臺(tái)是無(wú)線保真產(chǎn)品的部件。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，其中所述遠(yuǎn)程臺(tái)被操作地聯(lián)結(jié)于一個(gè)無(wú)線保真產(chǎn)品的功率存儲(chǔ)設(shè)備，并且被構(gòu)造成激勵(lì)所述功率存儲(chǔ)設(shè)備。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述遠(yuǎn)程臺(tái)具有電子芯片，在所述電子芯片上形成所述天線裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述遠(yuǎn)程臺(tái)是利用導(dǎo)電的和絕緣的合成物而印刷于基板上的。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的遠(yuǎn)程臺(tái)，其中通過(guò)在所述天線中使用LC槽路，使天線的有效面積大于其物理面積。
27.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，其中所述遠(yuǎn)程臺(tái)具有單片芯片組件；所述組件含有至少一個(gè)天線，和一個(gè)用于有效地接收和轉(zhuǎn)換所述能量的電路系統(tǒng)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的設(shè)備，其中所述遠(yuǎn)程臺(tái)具有印刷電路系統(tǒng)和被印刷的天線。
29.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述功率存儲(chǔ)設(shè)備是一個(gè)用于手持式無(wú)線保真產(chǎn)品的電源。
30.一種具有用于從環(huán)境中接收環(huán)境能量和激勵(lì)無(wú)線保真產(chǎn)品的功率存儲(chǔ)設(shè)備的裝置的遠(yuǎn)程臺(tái)，包括一個(gè)或多個(gè)天線；一個(gè)電路系統(tǒng)，用于按照無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的RF頻率形式，把所述發(fā)射能量轉(zhuǎn)換成DC功率，以激勵(lì)所述功率存儲(chǔ)設(shè)備；和至少一個(gè)有效天線面積大于物理面積的天線。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的遠(yuǎn)程臺(tái)，其中所述設(shè)備具有一個(gè)電子芯片在其上形成有所述天線。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的遠(yuǎn)程臺(tái)，其中利用導(dǎo)電的和絕緣的組成物，把遠(yuǎn)程臺(tái)印刷到基板上。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的遠(yuǎn)程臺(tái)，其中通過(guò)在所述天線中使用LC槽路，使天線的有效面積大于其物理面積。
34.根據(jù)權(quán)利要求30的遠(yuǎn)程臺(tái)，其中所述環(huán)境能量是RF功率。
35.一種用于激勵(lì)遠(yuǎn)程臺(tái)的功率存儲(chǔ)設(shè)備的方法，包括給遠(yuǎn)程臺(tái)提供一種能量接收天線，用于從環(huán)境中接收無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的RF頻率形式的環(huán)境能量。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，包括使用在電子芯片上形成的天線。
37.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，包括使用采用了導(dǎo)電的和絕緣的部分在基板上印刷而成的遠(yuǎn)程臺(tái)，作為所述遠(yuǎn)程臺(tái)。
38.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，包括使用所述天線中的LC槽路，建立大于物理面積的有效天線面積。
39.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，包括所述遠(yuǎn)程臺(tái)是一個(gè)無(wú)線保真產(chǎn)品的部件。
40.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，包括所述遠(yuǎn)程臺(tái)包括一個(gè)無(wú)線保真產(chǎn)品。
41.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，包括所述遠(yuǎn)程臺(tái)被操作地聯(lián)接于一個(gè)無(wú)線保真產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于遠(yuǎn)程激勵(lì)功率存儲(chǔ)設(shè)備的設(shè)備及其相關(guān)方法。最好是通過(guò)利用在無(wú)線保真度標(biāo)準(zhǔn)頻率范圍內(nèi)的RF能量，實(shí)現(xiàn)激勵(lì)。遠(yuǎn)程臺(tái)最好具有至少一個(gè)其有效面積大于物理面積的天線。本發(fā)明可以有利地用于由功率存儲(chǔ)設(shè)備激勵(lì)的無(wú)線保真產(chǎn)品方面。
文檔編號(hào)H04B1/38GK1868141SQ200480017268
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月20日
發(fā)明者馬林·H.·米科爾, 克里斯托弗·C.·卡佩利, 哈羅德·斯威夫特 申請(qǐng)人:匹茲堡大學(xué)高等教育聯(lián)邦體系