用于创建均匀近场充电区域的无线功率发射设备的制作方法

用于创建均匀近场充电区域的无线功率发射设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术是2021年4月12日提交的美国实用专利申请号17/228,621的继续申请，并且还要求2020年4月13日提交的美国临时申请序列号63/009,361的优先权。
技术领域
3.本公开总体上涉及无线功率发射，并且更特别地涉及与非辐射元件(例如，不与馈线耦接的元件)配对的辐射天线(例如，与馈线耦接的非感应谐振近场天线)，用于增大接收器设备可以在充电表面上利用可用功率的位置。


背景技术：

4.诸如智能电话、平板计算机、笔记本电脑、音频输出设备和其他电子设备等便携式电子设备已经成为与他人进行通信和交互的必需品。然而，频繁使用便携式电子设备需要大量的功率，这会快速地耗尽附接到这些设备的电池。便携式设备中的感应充电垫和对应感应线圈允许用户通过将设备放置在感应垫上的特定位置来对设备进行无线充电，以允许对设备进行基于接触的充电。
5.然而，传统的感应充电垫具有许多缺点。作为其中一个缺点，由于在充电垫的表面上存在间隙(“死区”或“冷区”)，因此用户通常必须将其设备以某一取向放置在充电垫上的特定位置。换句话说，为了实现最佳充电，充电垫中的线圈需要与设备中的线圈对齐，以便发生所需的磁耦接。另外地，在感应充电垫附近放置其他金属物体可能会干扰感应充电垫的操作，因此，即使用户将其设备放置在精确的正确位置，如果另一个金属物体也在所述垫上，则仍可能不会发生磁耦接，并且设备将不会由感应充电垫充电。对于许多用户而言，这可能导致令人失望的体验，因为他们可能无法适当地为其设备充电。此外，感应充电需要将相对较大的接收器线圈放置在要充电的设备内，这对于内部空间有限的设备来说并不理想。
6.进一步地，虽然还探索了基于近场射频的发射技术，但这些技术中的一些导致了形成的充电区域不够均匀，无法在充电表面上的任何位置放置要充电的设备。


技术实现要素：

7.因此，需要一种解决以上所指出问题的近场充电系统。为此，本文描述的系统和方法能够增大充电表面上的可用充电区域，这允许用户更灵活地将他们要充电的设备放置在充电表面上的各个位置。在一些实施例中，通过将非辐射元件放置在充电表面与辐射天线之间来改进充电表面上的可用充电区域。
8.(a1)在一些实施例中，提供了一种包括壳体的近场充电系统。该壳体包括充电表面和至少一个其他表面、辐射天线、以及非辐射元件，该非辐射元件定位在该壳体内该辐射天线上方，使得该非辐射元件比该辐射天线更靠近该充电表面。该辐射天线被配置为产生第一电磁场分布，该第一电磁场分布被配置为由放置在该壳体的充电表面上的无线功率接
收器接收，并且该第一电磁场分布被配置为当该无线功率接收器放置在该壳体的充电表面的第一部分上的任何位置时，向该无线功率接收器提供至少200毫瓦的可用功率。另外，该非辐射元件被配置为改变该第一电磁场分布的分布特性以产生第二电磁场分布，并且该第二电磁场分布被配置为当该无线功率接收器放置在跨该壳体的充电表面的第二部分的任何位置时，向该无线功率接收器提供至少200毫瓦的可用功率。该第二部分可以比该第一部分大至少10％。
9.(a2)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该第二电磁场分布被配置为当该无线功率接收器放置在跨该壳体的充电表面的第二部分的任何位置时，向该无线功率接收器提供至少220毫瓦的可用功率。
10.(a3)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该第二电磁场分布被配置为当该无线功率接收器放置在跨该壳体的充电表面的第二部分的任何位置时，向该无线功率接收器提供至少1瓦特的可用功率。
11.(a4)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该第二电磁场分布被配置为当该无线功率接收器放置在该壳体的跨充电表面的第二部分的任何位置时，向该无线功率接收器提供至少5瓦特的可用功率。
12.(a5)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该壳体的充电表面的第一部分覆盖的区域包括该充电表面的70％的表面面积。
13.(a6)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该辐射天线被配置为产生第一反射系数，并且将该非辐射元件定位在该壳体内的辐射天线上方使得该非辐射元件比该辐射天线更靠近该充电表面，该辐射天线被配置为产生比该第一反射系数小12％的第二反射系数，从而使该近场充电系统的回波损耗减少。
14.(a7)在a6的近场充电系统的一些实施例中，该第二反射系数在-13db至-16db之间变化。
15.(a8)在a6的近场充电系统的一些实施例中，该第二反射系数小于-10db。
16.(a9)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该第二电磁场分布被配置为相对于该第一电磁场分布在该壳体的充电表面上更少的位置向该无线功率接收器提供超过200毫瓦的可用功率。
17.(a10)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该充电表面具有被配置为接收和部分地容纳音频输出设备的凹陷部。该无线功率接收器可以耦接到该音频输出设备，并且该无线功率接收器被配置为向该音频输出设备提供该至少200毫瓦的可用功率以用于充电或供电目的。
18.(a11)在a10的近场充电系统的一些实施例中，该音频输出设备为单个入耳式音频输出设备。
19.(a12)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该辐射天线具有形状，并且该辐射天线被定向为在该壳体内具有第一取向；并且该非辐射元件具有该形状和该壳体内的第一取向。
20.(a13)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该辐射天线具有形状，并且该辐射天线被定向为在该壳体内具有第一取向；该非辐射元件具有：相同的形状；以及该壳体内的第二取向，该第二取向与该第一取向不同。
21.(a14)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该辐射天线连接到馈电线，而该非辐射元件不连接到馈电线。
22.(a15)在a1的近场充电系统的一些实施例中，非导电材料放置在该辐射天线与该非辐射元件之间，其中，该非导电材料将该辐射天线与该非辐射元件电隔离。
23.(a16)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该辐射天线和该非辐射元件二者都具有相同的辐射天线设计，该选自由pifa天线设计、贴片天线设计和偶极天线设计组成的组。
24.(a17)在a1的近场充电系统的一些实施例中，该非辐射元件定位在该壳体内该辐射天线上方至少1毫米处，使得该非辐射元件比该辐射天线更靠近该充电表面。
25.(b1)在又一方面，一种构建近场充电系统的方法，该近场充电系统增大了可用于无线功率接收器的可用无线充电区域，该方法包括：提供包括充电表面和至少一个其他表面、辐射天线的壳体；将辐射天线放置在该壳体内，该辐射天线被配置为产生第一电磁场分布，该第一电磁场分布被配置为由放置在该壳体的充电表面上的无线功率接收器接收，该第一电磁场分布被配置为当该无线功率接收器放置在该壳体的充电表面的第一部分上的任何位置时，向该无线功率接收器提供至少200毫瓦的可用功率；将非辐射元件放置在该壳体内该辐射天线上方的位置，使得该非辐射元件比该辐射天线更靠近该充电表面，其中，将该非辐射元件放置在该壳体内该辐射天线上方的位置改变了该第一电磁场分布的分布特性以产生第二电磁场分布，该第二电磁场分布被配置为当该无线功率接收器放置在跨该壳体的充电表面的第二部分的任何位置时，向该无线功率接收器提供至少200毫瓦的可用功率，其中，该第二部分比该第一部分大至少10％。
26.(b2)在b1的方法的一些实施例中，执行额外的构建/生产步骤，使得所得的近场充电系统符合a2至a18中的任一项。
附图说明
27.为了可以更详细地理解本公开，可以通过参考各种实施例的特征来获得更具体的描述，在附图中图示了这些实施例中的一些实施例。然而，附图仅图示了本公开的相关特征，并且因此不应被认为是限制性的，因为该描述可以承认其他有效特征。
28.图1示出了用于为一副耳机或助听器充电的近场充电系统的示例实施例的示意图。
29.图2示出了根据一些实施例的用于为一副耳机或助听器充电的近场充电系统的分解图的示意图。
30.图3a示出了根据一些实施例的由近场充电系统产生的电磁场图的图示。
31.图3b示出了根据一些实施例的由近场充电系统产生的电磁场图的图示。
32.图4a示出了当非辐射元件具有第一取向时由近场充电系统产生的电磁场图的图示。
33.图4b示出了根据一些实施例的当非辐射元件具有第二取向时由近场充电系统产生的电磁场图的图示。
34.图5a-1和图5a-2示出了根据一些实施例的当充电系统中不添加非辐射元件时的回波损耗的曲线图。
35.图5b-1和图5b-2示出了根据一些实施例的当充电系统中添加非辐射元件时的回波损耗的曲线图。
36.图6是根据一些实施例的rf无线功率发射系统的框图。
37.图7是示出了根据一些实施例的包括rf功率发射器集成电路和天线覆盖区域的示例rf功率发射系统的部件的框图。
38.图8是示出了根据一些实施例的构建近场充电系统的方法的流程图。
39.根据惯例，附图中图示的各种特征可能未按比例绘制。因此，为了清楚起见，可以任意地增大或减小各种特征的尺寸。另外，一些附图可能未描绘给定系统、方法或设备的所有部件。最后，在整个说明书和附图中，类似的附图标记可以用于表示类似的特征。
具体实施方式
40.为了提供对附图中图示的示例实施例的透彻理解，本文描述了大量细节。然而，可以在没有所述具体细节中的许多具体细节的情况下实践一些实施例，并且权利要求的范围仅由在权利要求中具体叙述的那些特征和方面限制。此外，未详尽地描述已知的过程、部件和材料，以免不必要地模糊本文描述的实施例的相关方面。
41.图1示出了代表性近场充电系统100的图示，该近场充电系统被配置为对电子设备(例如，耳机、手机、平板计算机和/或其他电子设备)或一副相关联的电子设备(例如，一副耳塞、一副助听器等)进行充电。为了易于说明，近场充电系统100的设计以特定方式图示，并且本领域技术人员将理解的是，其他设计也是可能的。例如，充电系统100的总体大小可以变化以适用于正在充电的(多个)设备。
42.随着电子设备转向需要每天充电的无线设计(例如，无线音频输出设备102a和102b，在一些实施例中，这些无线音频输出设备是助听器或耳塞式耳机)，需要一种方便的方式来为所有这些设备充电。传统方法需要专门的充电盒，这些充电盒要求电子设备以特定方式定向并放置在特定位置以接收功率并得以充电。与图1所示的近场充电系统100类似，具有可以为无线设备充电而无需考虑无线设备在充电表面上的取向的充电表面是非常方便的。这种方法不涉及特殊情况，用户可以简单地将他们希望充电的设备放置在充电表面上的任何位置和/或以任何取向，而无需执行任何附加的操作(例如，用户可以直接将耳塞式耳机放在充电表面上)。
43.具体地，图1示出了具有充电表面的代表性近场充电系统，该充电表面可以为无线设备(例如，音频输出设备102a和102b，比如无线耳机)充电，而无需考虑无线设备在充电表面上的取向。图1中的近场充电系统100包括壳体104，该壳体具有设置在壳体104的顶表面105上的多个充电表面(例如，充电表面106a和106b)。在这个图示的实施例中，分别通过凹陷部108a和108b向用户指示充电表面106a和106b。此外，充电表面下方的部件(如图2所示)被配置为输出足够的射频(rf)能量，当rf能量被接收设备(被配置为从充电系统接收200mw的特定接收设备)整流时，接收设备接收200mw的可用功率。还应该理解，200mw只是为音频输出设备102a和102b(例如，耳机、耳塞式耳机、助听器等)充电的一种配置，并且可以基于其他电子设备的不同功耗需求来调整可用功率(例如，500mw的可用功率可足以为手机充电)。在一些实施例中，可用功率是同时为处于活动状态的电子设备供电或充电所需的功率(例如，电子设备在通电状态下运行，并且该设备在合理的时间量内(例如，1至2小时)充满
电)。为了说明充电表面，凹陷部106a-1和106b-1被示为分别对应于充电表面106a和106b。
44.尽管以特定取向示出了两个充电表面，但取决于(多个)电子设备的要求，充电表面的任何取向都是可能的。例如，在一些实施例中，充电表面106a和106b可以相互重叠或完全相邻以形成连续的充电表面。图1还示出了两个减小的充电区域110a和110b以及两个增大的充电区域112a和112b。这两个减小的充电区域110a和110b说明：当壳体104包括辐射天线且该壳体内不包括非辐射元件时，导致充电表面面积减小。这两个增大的充电区域112a和112b说明：当图2中的非辐射元件202a和202b(类似于图7中的元件711-a至711-n)分别放置在图2中的辐射天线204a和204b(类似于图7中的天线710-a至710-n)与充电表面106a和106b之间时，导致充电表面面积增大。图1还示出了壳体104的底表面114，该底表面有助于容纳图2中描述的部件。为了进一步说明增大的充电区域，阴影区107a和107b(例如，死区)示出了由于添加非辐射元件而可获得可用功率的位置。如阴影区域107a和107b所示，通过将非辐射元件202a和202b定位在辐射元件204a和204b上方，阴影区(例如，死区)现在成为为电子设备充电的可用区域，从而使跨整个充电表面106的总体充电区域更加均匀。
45.图2示出了近场充电系统100的分解图200。如上文简要描述的，本发明的近场充电系统100产生死点最小化的均匀充电表面。在一些实施例中，这是通过将非辐射元件(例如，pifa天线设计、贴片天线设计和偶极天线设计，它们都与电源电隔离)放置在辐射天线上方来引起辐射天线的电磁场(即，电场分布、磁场分布或电流分布)改变来实现的。换句话说，非辐射元件可以改变辐射元件电磁场分布的分布特性，以产生在充电表面上产生均匀的充电区域的另一种电磁场分布。
46.具体地，图2示出了能够为无线音频输出设备102a和102b充电的近场充电系统100的部件。如图2所示(也如上面参照图1所描述的)，壳体104具有充电表面106a和106b。在充电表面106a和106b中的每一个下方是非辐射元件(例如，不连接到馈电线或地线的元件)。非辐射元件在图2中示出为202a和202b，这些非辐射元件分别放置在壳体104内处于充电表面106a和106b之下。在一些实施例中，非辐射元件202a和202b可以印刷在电路板206的顶表面上。在这样的实施例中，电路板206可以由将非辐射元件202a和202b与电源和地电隔离的非导电材料(例如，电介电基板或塑料)制成。为了帮助促进充电表面106a和106b上可用能量的平均分布(当辐射天线204a和204b正在辐射rf能量时)，电路板206应该具有至少1毫米至5毫米的厚度。
47.图2还示出了两个辐射天线204a和204b，它们放置(例如，在一些实施例中，印刷)在电路板206的底侧(即，相反)，以将辐射天线204a和204b(在一些实施例中，这两个辐射天线直接连接到(多个)电源和(多个)地)与非辐射元件202a和202b电隔离。在所示实施例中，非辐射元件202a和202b在壳体(壳体104)中具有与辐射天线204a和204b相同的设计、大小和取向。本领域技术人员在阅读本公开后将理解设计不需要匹配，并且即使设计匹配，它们也不需要具有相同的大小(例如，辐射天线可以比非辐射元件小1％，或者辐射天线可以比非辐射元件大5％)。辐射天线204a和204b也分别连接到馈电线210a和210b，并分别连接到地208a和208b。
48.如上所讨论的，当没有非辐射元件定位在辐射天线上方时，辐射天线204a和204b各自产生第一电磁场分布。该电磁场分布在图3a中示出，其在与充电表面106a和106b共面的二维平面上示出了电场分布图300a。电磁场图300a示出了在没有将非辐射元件202a和
202b放置在辐射天线204a和204b与充电表面106a和106b之间的情况下，由辐射天线204a和204b输出的电磁场。如电磁场图300a所示，充电表面上存在冷区(也称为死区)(例如，为了本公开的目的，冷区是充电表面上的区域，在这些区域，要充电的设备将接收不到足够的可用功率量从而无法为该设备供电或无法提供足够的功率来为该设备的电源/电池充电)。冷区302-1和303-1指示可以提升可用功率的位置。由于这些冷区的存在，充电表面106a和106b上的可用充电区域可以说是不均匀的。
49.为了提高充电表面106a和106b上可用的可用功率的均匀性，非辐射元件202a和202b分别放置在辐射天线204a和204b与充电表面106a和106b之间。将非辐射元件202a和202b分别放置在辐射元件204a和204b上方导致所产生的电磁场分布发生变化，从而导致辐射元件各自产生第二(不同的)电磁场分布，而不是上面讨论的第一电磁场分布。所得电场分布图300b(其对应于由每个辐射元件产生的第二电磁场分布)在图3b中示出。如图所示，冷区现在在每个充电表面所占的区域要小得多。特别地，冷区307-1明显小于冷区302-1，并且冷区309-1明显小于冷区303-1。在一些实施例中，每个冷区的大小减小了大约80％至90％。
50.图4a示出了与图3b所示相同的所得电磁场图300b。如关于图3b所讨论的，该电磁场图300b表明，在辐射天线204a和204b与充电表面106a和106b之间添加非辐射元件202a和202b可以增大充电表面106a和106b上具有足够可用功率的位置(换句话说，如上所讨论的，每个充电表面上的冷区大小显著减小)。虽然在图2和图4a中示出了非辐射元件202a和202b在壳体104内的一种取向，但是非辐射元件202a和202b在壳体104内的其他可能取向也是可能的。非辐射元件202a和202b的取向的改变可以改变在存在非辐射元件的情况下由对应的辐射元件产生的电磁场分布。
51.例如，图4b示出了非辐射元件的另一种可能取向，即非辐射元件202a和202b围绕水平轴406翻转(换句话说，非辐射元件相对于图4a中非辐射元件的取向旋转180度)。这些翻转/旋转后的非辐射元件在图4b中被示出为翻转后的非辐射元件202a-1和202b-1。图4b还示出了由翻转后的非辐射元件202a-1和202b-1与辐射元件204a和204b的这种组合产生的所得电磁场图402，其图示了由辐射元件产生的电磁场分布响应于非辐射元件202a和202b的取向的翻转如何改变。在一些实施例中，非辐射元件导致更均匀的充电表面的原因之一是非辐射元件稳定了充电系统100的回波损耗并且另外保持较低的回波损耗。在一些实施例中，低且稳定的回波损耗确保最大功率经由充电系统100发射并且在充电表面106a和106b处可用。在一些实施例中，在没有非辐射元件的情况下，辐射天线204a和204b将具有随着音频输出设备102a和102b在充电表面上的位置改变而波动的回波损耗。在一些实施例中，当回波损耗较高时，没有足够的功率可用于为电子设备充电。
52.图5a-1、图5a-2、图5b-1和图5b-2示出了回波损耗的曲线图，其表明，在辐射天线204a和204b与充电表面106a和106b之间添加非辐射元件202a和202b，可以减少当音频输出设备102a和102b的位置变化时近场充电系统100的回波损耗的不规则变化量。图5a-1和图5a-2图示了没有非辐射元件202a和202b(例如，寄生元件)的无线充电器发射器系统。图5a-1和图5a-2示出了反射系数的较大变化。在图5a-1和图5a-2中，分别由501和502指示的“s11”和“s22”指示对应于两个辐射元件的反射系数。图5a-1和图5a-2中的曲线图示出了当音频输出设备102a和102b(例如，两个耳塞式耳机)放置在跨充电表面的不同位置时的反射
系数。图5a-1表明在一些实施例中，反射系数的最佳情况为：s11＝-16.38db，s22＝-19.87db。图5a-2表明在一些实施例中，反射系数的最坏情况为：s11＝-4.99db，s22＝-5.20db。
53.与图5a-1和图5a-2相反，图5b-1和图5b-2图示了具有非辐射元件202a和202b(例如，寄生元件)的无线充电器发射器系统。图5b-1和图5b-2示出了反射系数的较小变化。在图5b-1和图5b-2中，分别由503和504指示的“s11”和“s22”指示对应于两个辐射元件的反射系数。图5b-1和图5b-2中的曲线图示出了当音频输出设备102a和102b(例如，两个耳塞式耳机)放置在整个充电表面的不同位置时的反射系数。图5b-1表明在一些实施例中，反射系数的最佳情况为：s11＝-18.10db，s22＝-15.17db。图5b-2表明在一些实施例中，反射系数的最坏情况为：s11＝-11.61db，s22＝-13.05db。
54.尽管出于说明目的，上述描述集中在本发明的近场充电系统100的辐射元件和非辐射元件上，但本领域技术人员还将理解，使用了额外的部件来安全地控制近场充电系统100的无线功率发射。例如，近场充电系统100的额外部件如图6所示。
55.发射器可以使用一种或多种采样或测量技术来确定在发射场的一个或多个特定位置处的rf能量的当前sar值。在一些实施例中，发射场内的sar值由sar值测量装备测量和预先确定。在一些实施方式中，发射器可以预先加载有值、表格和/或算法，这些值、表格和/或算法为发射器指示发射场中的哪些距离范围可能超过预先存储的sar阈值。在一些实施方式中，发射器可以预先加载有值、表格和/或算法，这些值、表格和/或算法为发射器指示发射场中的哪些辐射轮廓可能超过预先存储的sar阈值。例如，查找表可以指示位于距离发射器一定距离(d)处的空间体积(v)的sar值接收具有特定频率(f)的多个功率波(p)。本领域技术人员在阅读本公开后将理解，存在任意数量的潜在计算，其可以使用任意数量的变量来确定特定位置处的rf能量的sar值，其中每个变量都在本公开的范围内。
56.此外，发射器可以在生成、发射或调整辐射轮廓时以各种方式应用针对特定位置确定的sar值。sar值等于或低于1.6w/kg符合美国fcc(联邦通信委员会)的sar要求。sar值等于或低于2w/kg符合欧盟iec(国际电工委员会)的sar要求。在一些实施例中，sar值可以由发射器测量和使用，以在整个发射场中保持恒定的能量水平，其中，能量水平既安全地低于sar阈值，但仍包含足够的rf能量，以供接收器有效地转换为足以为相关联的设备供电和/或为电池充电的电功率。在一些实施例中，发射器可以根据预期从基于预定sar阈值的新形成的辐射轮廓产生的能量来前摄地调制辐射轮廓。例如，在确定如何生成或调整辐射轮廓后，但在实际发射功率之前，发射器可以确定要生成的辐射轮廓是否将会导致在特定位置处的rf能量累积满足或不满足sar阈值。另外地或替代性地，在一些实施例中，发射器可以主动监测发射场，以便当发射器确定通过特定位置或在特定位置累积的功率波不满足sar阈值时，反应性地调整发射到特定位置或通过特定位置的功率波。在发射器被配置为前摄地和反应性地调整功率辐射轮廓的情况下，目的是在整个发射场中保持连续的功率水平，发射器可以被配置为前摄地调整要发射到特定位置的功率辐射轮廓，以确保功率波将满足sar阈值，但也可以在整个发射场的各个位置处连续轮询sar值(例如，使用配置为测量这种sar值的一个或多个传感器)，以确定在特定位置累积或通过特定位置的功率波的sar值是否意外地不满足sar阈值。
57.在一些实施例中，发射器的控制系统遵守人类受试者的电磁场(emf)暴露保护标
准。最大暴露限制由关于功率密度限制和电场限制(以及磁场限制)的美国和欧洲标准限定。这些限制包括例如联邦通信委员会(federal communications commission，fcc)确定的针对mpe的限制，以及欧洲监管机构确定的针对辐射暴露的限制。fcc确定的针对mpe的限制编纂于47cfr
§
1.1310处。对于微波范围内的电磁场(emf)频率，功率密度可以用于表示暴露强度。功率密度定义为单位面积的功率。例如，功率密度通常可以表示为瓦特每平方米(w/m2)、毫瓦每平方厘米(mw/cm2)或微瓦每平方厘米(μw/cm2)。
58.在一些实施例中，并且作为非限制性示例，本文公开的无线功率发射系统符合fcc part
§
18.107要求，该要求指定了“工业、科学和医疗(ism)设备。设计用于为工业、科学、医疗、家庭或类似目的而在本地生成和使用rf能量的设备或器具，不包括电信领域的应用”。在一些实施例中，本文公开的无线功率发射系统符合itu(国际电信联盟)无线电条例，该条例指定了“(射频能量的)工业、科学和医疗(ism)应用：设计用于为工业、科学、医疗、家庭或类似目的而在本地生成和使用射频能量的设备或器具的操作，不包括电信领域的应用”。在一些实施例中，本文公开的无线功率发射系统符合其他要求，比如，en 62311:2008、iec/en 662209-2:2010和iec/en 62479:2010编纂的要求。
59.在一些实施例中，用于无线功率发射的现有系统和方法结合了各种安全技术以确保发射场内或附近的人类居住者不会暴露于接近或高于监管限制或其他标称限制的emf能量。一种安全方法是在标称限制之外包括一误差范围(例如，大约10％至20％)，使得人类受试者不会暴露于处于或接近emf暴露限制的功率水平。第二种安全方法可以提供阶段性保护措施，比如，如果人类(以及在一些实施例中，其他生物或敏感物体)朝着功率密度水平超过emf暴露限制的辐射区域移动，就减少或终止无线功率发射。在一些实施例中，这些安全方法(和其他安全方法)被编程到发射器的存储器(例如，存储器706)中，以允许发射器执行这种程序并实施这些安全方法。在一些实施例中，这些安全方法通过使用传感器检测发射场内的外来物体来实施。
60.图6是根据一些实施例的rf无线功率发射系统650的框图。在一些实施例中，rf无线功率发射系统650包括rf功率发射器100(本文也称为近场(nf)充电系统100、nf功率发射器100、rf功率发射器100)。在一些实施例中，rf功率发射器100包括rf功率发射器集成电路660(下文将更详细地描述)。在一些实施例中，rf功率发射器100包括一个或多个通信部件704(例如，无线通信部件，比如wi-fi或蓝牙无线电)。在一些实施例中，rf功率发射器100还连接到一个或多个功率放大器单元608-1、
……
、608-n，以在该一个或多个功率放大器单元驱动外部功率传递元件(例如，功率传递元件，比如发射天线710-1至710-n)时控制该一个或多个功率放大器单元的操作。在一些实施例中，天线710-1至710-n分别放置在元件711-a至711-n(也称为非辐射元件202a和202b，和/或翻转后的非辐射元件202a-1和202b-1，取决于环境和对应的辐射元件要产生的期望辐射分布)附近。在一些实施例中，单个功率放大器(例如，608-1)控制一个天线710-1。在一些实施例中，经由开关电路在rf功率发射器100处控制和调制rf功率，以使rf无线功率发射系统能够经由tx天线阵列710向一个或多个无线接收设备发送rf功率。在一些实施例中，单个功率放大器(例如，608-n)通过多个分流器(610-1至610-n)和多个开关(612-1至612-n)控制多个天线710-m至710-n。
61.在一些实施例中，(多个)通信部件704实现rf功率发射器100与一个或多个通信网络之间的通信。在一些实施例中，(多个)通信部件704能够使用各种定制或标准无线协议
(例如，ieee 802.15.4、wi-fi、zigbee、6lowpan、thread、z-wave、蓝牙智能、isa100.11a、wirelesshart、miwi等)、定制或标准有线协议(例如，以太网、homeplug等)、和/或包括截至本文件提交日期尚未开发出的通信协议在内的任何其他适合的通信协议中的任何一种进行数据通信。在一些实例中，(多个)通信部件704由于各种原因而不能与无线功率接收器进行通信，例如，因为没有功率可供(多个)通信部件用于发射数据信号，或者因为无线功率接收器本身实际上并不包括其自身的任何通信部件。这样，在一些可选实施例中，本文描述的近场功率发射器仍然能够唯一地标识不同类型的设备，并且当检测到无线功率接收器时，弄清楚该无线功率接收器是否被授权接收无线功率。在一些实施例中，使用签名信号接收/生成电路来识别接收器。
62.图7是根据一些实施例的rf功率发射器集成电路660(“rf ic”)的框图。在一些实施例中，rf ic 660包括cpu子系统670、外部设备控制接口、用于dc至rf功率转换的rf子部分、以及经由互连部件(比如总线或互连结构(fabric)块671)互连的模拟和数字控制接口。在一些实施例中，cpu子系统670包括具有相关只读存储器(rom)672的微处理器单元(cpu)702，用于经由数字控制接口(例如，i2c端口)将设备程序引导至外部闪速存储器(flash)，该外部闪速存储器包含被加载到cpu子系统随机存取存储器(ram)674中或直接从flash执行的cpu可执行代码。在一些实施例中，cpu子系统670还包括用于认证并保护与外部设备的通信交换的加密模块或块676，这些外部设备比如是试图从rf功率发射器100接收无线传递的功率的无线功率接收器。
63.在一些实施例中，rf ic 660还包括功率放大器控制器ic 661a(pa ic)(或与pa ic进行通信)，该pa ic负责控制和管理功率放大器的操作，包括负责读取功率放大器内各个测量点处的阻抗测量结果。pa ic 661a可以与rf ic 660位于同一集成电路上，或者可以位于其自己的与rf ic 660分离(但仍与rf ic进行通信)的集成电路上。在一些实施例中，pa ic 661a与功率放大器(pa)608中的一个或多个位于同一芯片上。在一些其他实施例中，pa ic 661a位于作为与功率放大器(pa)608分离的芯片的自己的芯片上。
64.在一些实施例中，在cpu上运行的可执行指令用于管理rf功率发射器100的操作并通过包括在rf功率发射器集成电路660中的控制接口(例如，spi控制接口675)以及其他模拟和数字接口来控制外部设备。在一些实施例中，cpu子系统670还管理rf功率发射器集成电路660的包括rf本地振荡器(lo)677和rf发射器(tx)678的rf子部分的操作。在一些实施例中，rf lo 677基于来自cpu子系统670的指令进行调整，并且从而设置为不同的期望操作频率，而rf tx根据期望转换、放大、调制rf输出以生成可行的rf功率水平。
65.在一些实施例中，rf功率发射器集成电路660将可行的rf功率水平(例如，经由rf tx 678)直接提供给一个或多个功率放大器608，并且不使用任何波束成形能力(例如，如果不要求相移，比如当仅使用单个天线710来将功率发射信号发射至无线功率接收器时，则绕过/禁用波束成形ic和/或任何相关联算法)。在一些实施例中，pa ic 661a调节pa 608的功能，包括调整对于pa 608可行的rf功率水平。
66.在一些实施例中，rf功率发射器集成电路660直接向一个或多个功率放大器608提供可行的rf功率水平(例如，经由rf tx 678)并且不使用波束成形ic。在一些实施例中，通过不使用波束成形控制，在功率发射系统中不存在主动波束成形控制。例如，在一些实施例中，通过消除主动波束成形控制，来自不同天线的功率信号的相对相位在发射之后不会改
变。在一些实施例中，通过消除主动波束成形控制，功率信号的相位不受控制并且保持在固定或初始相位。在一些实施例中，pa ic 661a调节pa608的功能，包括调整对于pa 608可行的rf功率水平。
67.近场充电系统100的部件还用于确保功率被安全发射。例如，可以使用特定吸收率(sar)值和电磁场(emf)值来帮助确保无线功率的安全发射。在一些实施例中，系统100可以使用一种或多种采样或测量技术来确定本文所描述的充电表面附近的一个或多个特定位置处的rf能量的当前sar值。在一些实施例中，充电表面附近的sar值由sar值测量设备测量和预先确定。在一些实施方式中，系统100可以预先加载有值、表格和/或算法，这些值、表格和/或算法为系统100指示哪些距离范围可能超过预先存储的sar阈值。在一些实施方式中，系统可以预先加载有值、表格和/或算法，这些值、表格和/或算法为系统指示充电表面附近的哪些辐射轮廓可能超过预先存储的sar阈值。例如，查找表可以指示位于距离系统一定距离(d)处的空间体积(v)的sar值接收具有特定频率(f)的多个功率波(p)。本领域技术人员在阅读本公开后将理解，存在任意数量的潜在计算，其可以使用任意数量的变量来确定特定位置处的rf能量的sar值，其中每个变量都在本公开的范围内。
68.sar值等于或低于1.6w/kg符合美国fcc(联邦通信委员会)的sar要求。sar值等于或低于2w/kg符合欧盟iec(国际电工委员会)的sar要求。在一些实施例中，sar值可以由系统测量和使用，以在整个充电表面中保持恒定的能量水平，其中，能量水平既安全地低于sar阈值，但仍包含足够的rf能量，以供接收器有效地转换为足以为相关联的设备供电和/或为电池充电的电功率。在一些实施例中，发射器可以根据预期从基于预定sar阈值的新形成的辐射轮廓产生的能量来前摄地调制辐射轮廓。例如，在确定如何生成或调整辐射轮廓后，但在实际发射功率之前，系统可以确定要生成的辐射轮廓是否将会导致在特定位置处的rf能量累积满足或不满足sar阈值。另外地或替代性地，在一些实施例中，系统可以主动监测充电表面，以便当发射器确定通过特定位置或在特定位置累积的功率波不满足sar阈值时，反应性地调整发射到特定位置或通过特定位置的功率波。在系统被配置为前摄地和反应性地调整功率辐射轮廓的情况下，目的是在整个充电表面中保持连续的功率水平，系统可以被配置为前摄地调整要发射到特定位置的功率辐射轮廓，以确保功率波将满足sar阈值，但也可以在充电表面附近的各个位置处连续轮询sar值(例如，使用配置为测量这种sar值的一个或多个传感器)，以确定在特定位置累积或通过特定位置的功率波的sar值是否意外地不满足sar阈值。
69.在一些实施例中，本文所描述的系统100还遵守人类受试者的电磁场(emf)暴露保护标准。最大暴露限制由关于功率密度限制和电场限制(以及磁场限制)的美国和欧洲标准限定。这些限制包括例如联邦通信委员会(federal communications commission，fcc)确定的针对mpe的限制，以及欧洲监管机构确定的针对辐射暴露的限制。fcc确定的针对mpe的限制编纂于47cfr
§
1.1310处。对于微波范围内的电磁场(emf)频率，功率密度可以用于表示暴露强度。功率密度定义为单位面积的功率。例如，功率密度通常可以表示为瓦特每平方米(w/m2)、毫瓦每平方厘米(mw/cm2)或微瓦每平方厘米(μw/cm2)。
70.在一些实施例中，并且作为非限制性示例，本文公开的系统符合fcc part
§
18.107要求，所述要求指定了“工业、科学和医疗(ism)设备。设计用于为工业、科学、医疗、家庭或类似目的而在本地生成和使用rf能量的设备或器具，不包括电信领域的应用”。在一些实施
例中，本文公开的系统符合itu(国际电信联盟)无线电条例，该条例指定了“(射频能量的)工业、科学和医疗(ism)应用：设计用于为工业、科学、医疗、家庭或类似目的而在本地生成和使用射频能量的设备或器具的操作，不包括电信领域的应用”。在一些实施例中，本文公开的系统100符合其他要求，比如，en 62311:2008、iec/en 662209-2:2010和iec/en 62479:2010编纂的要求。
71.在一些实施例中，用于无线功率发射的现有系统和方法结合了各种安全技术以确保发射场内或附近的人类居住者不会暴露于接近或高于监管限制或其他标称限制的emf能量。一种安全方法是在标称限制之外包括一误差范围(例如，大约10％至20％)，使得人类受试者不会暴露于处于或接近emf暴露限制的功率水平。第二种安全方法可以提供阶段性保护措施，比如，如果人类(以及在一些实施例中，其他生物或敏感物体)朝着功率密度水平超过emf暴露限制的辐射区域移动，就减少或终止无线功率发射。在一些实施例中，这些安全方法(和其他安全方法)被编程到发射器的存储器(未示出)中，以允许发射器执行这种程序并实施这些安全方法。在一些实施例中，这些安全方法通过使用传感器检测发射场内的外来物体来实施。
72.图8示出了根据一些实施例的构建近场充电系统的方法的流程图。在一些实施例中，图8的方法由近场充电系统的制造商或由这种系统的部件的制造商执行。
73.具体地，图8示出了构建(802)用于增大可用于无线功率接收器的可用无线充电区域的近场充电系统的方法800。方法800包括提供近场充电系统的壳体(804)。在操作804中提供的壳体包括充电表面和至少一个其他表面(806)。在一些实施例中，充电表面是壳体的顶表面，比如图1和图2中描绘的壳体104的顶表面。顶表面包括一个或多个充电表面(例如，图1和图2的充电表面106a和106b)，无线功率接收器放置在该一个或多个充电表面上以允许该接收器接收电磁能量，然后该接收器可以将电磁能量转换成可用功率，以用于为耦接到无线功率接收器的电子设备充电或供电。其他表面可以是允许包封辐射天线(例如，辐射天线204a和204b)和非辐射元件(例如，寄生元件)202a、202b、202a-1和202b-1的表面，但这些其他表面不被配置为允许无线功率接收器接收电磁能量。换句话说，在一些实施例中，辐射元件204a和204b以及寄生元件202a、202b、202a-1和202b-1产生在充电表面上被增强的电磁能量，并且不被配置为在其他表面上可用。
74.进一步地，在操作804中提供的壳体还包括辐射天线(806)。在一些实施例中，辐射天线由比如铜等导电材料或任何其他合适的辐射材料制成。辐射天线耦接到向辐射天线提供rf信号的馈线。相比之下，非辐射元件(也称为寄生元件，如下所讨论的)不耦接到馈线。壳体还包括非辐射元件，该非辐射元件定位在壳体内处于辐射天线上方，使得非辐射元件比辐射天线更靠近充电表面(806)(例如，非辐射元件是比如导电金属贴片等寄生元件，其示例在图2、图4a和图4b中描绘(例如，非辐射元件202a)，并且非辐射元件被描绘为定位在辐射天线204a的顶部。在一些实施例中，寄生元件具有与辐射天线相同的形状，如图2、图4a和图4b所示)。
75.辐射天线被配置为产生第一电磁场分布，该第一电磁场分布被配置为由放置在充电表面(例如，图2、图4a和图4b中的充电表面106a和106b，该充电表面可以是壳体(例如，壳体104)的其上可以放置接收设备的表面)上的无线功率接收器接收。在一些实施例或环境中，第一电磁场分布可以被配置为当无线功率接收器放置在壳体的充电表面的第一部分上
的任何位置时，向无线功率接收器提供至少200毫瓦和/或最低毫瓦的可用功率(例如，可用功率是经整流并转换为用于任何类型的设备从无线功率接收器接收功率或充电的正确要求的能量)(808)。
76.当非辐射元件放置在辐射元件上方的位置时，该非辐射元件被配置为改变第一电磁场分布的分布特性以产生(与第一电磁场分布不同的)第二电磁场分布，该第二电磁场分布被配置为当无线功率接收器放置在壳体的充电表面的第二部分上的任何位置时，向无线功率接收器提供至少200毫瓦的可用功率(810)。
77.在一些情况下，改变分布特性的示例包括将电场分布改变为较低的峰和/或谷，作为非限制性示例。为了在一个示例中说明这一点，请注意图3a和图3b。图3a(表示不存在寄生元件时辐射天线的电磁场分布，即第一电磁场分布)和图3b(表示存在寄生元件时辐射天线的电磁场分布，即第二电磁场分布)中所示的电场分布图的比较表明，当使用非辐射元件来改变辐射天线的电磁场分布时，会发生这种分布特性的变化。
78.第二部分在大小上可以比第一部分大至少10％(812)。作为一个示例，壳体的充电表面的第一部分覆盖的区域包括充电表面的70％的表面面积(例如，如图1所示，标记为110a和110b的虚线轮廓分别代表充电表面的表面面积的大约70％)，并且壳体的充电表面的第二部分覆盖的区域包括充电表面的至少80％的表面面积(例如，如图1所示，标记为112a和112b的虚线轮廓分别代表充电表面的表面面积的大约80％)。在一些实施例中，第二部分覆盖的充电表面区域在大小上比第一部分大至少10％。在一些实施例中，百分比可以是介于10％至30％之间的任何整数或分数值(例如，11％、11.5％、18％、19.1％、20.5、25等)。
79.在方法800的一些实施例中，第二电磁场分布被配置为当无线功率接收器放置在壳体的充电表面的第二部分上的任何位置时，向无线功率接收器提供至少220毫瓦的可用功率。换言之，在充电表面的第二部分上可用的可用功率量可以从200毫瓦增加到220毫瓦，以便向具有更高功率要求的接收设备提供一定量的可用功率。在一些实施例中，220毫瓦即可提供足够的功率来为一个或多个无线耳塞式耳机或助听器充电。
80.在近场充电系统的一些实施例中，第二电磁场分布被配置为当无线功率接收器放置在壳体的充电表面的第二部分上的任何位置时，向无线功率接收器提供至少1瓦特的可用功率。换言之，在充电表面的第二部分上可用的可用功率量可以从200毫瓦增加到1瓦特，以便向具有更高功率要求的接收设备提供一定量的可用功率。在一些实施例中，1瓦特即可提供足够的功率来为如智能手表等可穿戴电子设备充电。
81.在近场充电系统的一些实施例中，第二电磁场分布被配置为当无线功率接收器放置在壳体的充电表面的第二部分上的任何位置时，向无线功率接收器提供至少5瓦特的可用功率。换言之，在充电表面的第二部分上可用的可用功率量可以从200毫瓦增加到5瓦特，以便向具有更高功率要求的接收设备提供一定量的可用功率。在一些实施例中，5瓦特即可提供足够的功率来为如智能电话等小型电子设备充电。
82.在近场充电系统的一些实施例中，壳体的充电表面的第一部分覆盖的区域包括充电表面的70％的表面面积。例如，图3b、图4a和图4b示出了覆盖70％的充电表面的充电表面。
83.在近场充电系统的一些实施例中，辐射天线被配置为产生第一反射系数，并且将
非辐射元件定位在壳体内处于辐射天线上方使得非辐射元件比辐射天线更靠近充电表面，辐射天线被配置为产生比第一反射系数小75％的第二反射系数，从而使近场充电系统的回波损耗减少。在一些实施例中，当反射系数随着无线接收器设备在近场充电系统的充电表面上的移动而变得更加恒定时，充电表面均匀性增加。在一些实施例中，第二反射系数比第一反射系数小最多20％。
84.在一些实施例中，添加非辐射元件(例如，寄生元件)导致近场充电系统的辐射天线的反射系数变得更加稳定，并且对接收器设备的相对放置和/或位置的敏感度大大降低(例如，在无线功率接收器耦接到音频输出设备(例如，助听器、无线耳机或耳塞式耳机)的情况下)。因此，当接收器在发射器天线的表面上移动时，反射系数变化不大，辐射天线馈电处的回波损耗可以大大降低，并且传递到辐射天线的功率均匀且稳定。然而，对于其附近没有放置非辐射元件的辐射天线，情况并非如此。例如，当近场充电系统没有非辐射元件时，反射系数会随着接收器在充电区域内的位置变化而在-5db至-18db之间变化。这进而导致反射系数(和回波损耗)较高的某些区域中的功率的耦接性较差。另一方面，当添加寄生元件时，在一些实施例中，反射系数随着接收器在充电区域内的位置变化而在-13db至-16db之间变化。在大多数情况下，这是期望的结果，因为反射系数(和回波损耗)在天线馈电处总是很低。在一些实施例中，反射系数小于(并且在一些实施例中总是小于)-10db。因此，传递到辐射天线的功率可以是均匀且稳定的，并且不取决于接收器天线的位置。
85.在近场充电系统的一些实施例中，近场充电系统的第二电磁场分布被配置为提供超过200毫瓦的功率。在一些实施例中，基于接收设备(即，耦接到无线功率接收器的电子设备)的要求来调整该可用功率量。在一些实施例中，系统100发出的1瓦特可以是为单个无线耳机充电的适当功率量。在一些实施例中，近场充电系统发出的200瓦特可以是为膝上型设备充电的适当功率量。在一些实施例中，将寄生元件放置在壳体内处于辐射天线上方因此导致由近场充电系统100的辐射天线产生的电磁场分布(本文所指的第二电磁场分布)变平，使得更多可用充电位置可用于充电表面上的无线功率接收器(例如，接收器能够接收至少200毫瓦(或取决于系统的环境和配置的某个其他值)的可用功率的位置)，但无线功率接收器可以接收超过250毫瓦(或取决于系统的环境和配置的某个其他值)的可用功率的位置减少了。因此，在这样的实施例中，总体上有更多的可用充电位置是可用的(例如，如参照图2所描绘和解释的，充电表面上的冷区位置减少了)，但无线功率接收器可获得较高可用功率量位置较少。通过将图3a(其示出了没有非辐射元件的电磁场分布)与图3b(其示出了具有非辐射元件的电磁场分布)进行比较证明了这种情况。换言之，在一些实施例中，充电表面上的充电均匀性是最重要的目标，因此牺牲更高功率水平区域来实现均匀性是可取的。
86.在一些实施例中，近场充电系统的充电表面具有被配置为接收和部分地围绕音频输出设备的凹陷部(例如，图1中的凹陷部106a-1和106b-1)，并且其中，无线功率接收器耦接到音频输出设备(例如，助听器、无线耳机或耳塞式耳机)，并且无线功率接收器被配置为向音频输出设备提供至少200毫瓦的可用功率以用于充电或供电目的。
87.在一些实施例中，音频输出设备是单个入耳式音频输出设备(例如，无线耳塞式耳机或音频输出设备(由图1中的102a和102b指示)、或助听器等)。
88.在一些实施例中，辐射天线具有形状(例如，具有基本呈字母“c”形状的辐射器的pifa天线，与图2、图4a和图4b中描绘的辐射元件形状类似)，并且辐射天线被定向为在壳体
内具有第一取向。在充电表面是平坦表面的实施例中，第一取向可以为使得辐射天线的最大表面与充电表面的最大表面基本上共面(例如，在 /-5度内共面)，与图2和图4a中所示的取向类似；并且非辐射元件具有该形状(例如，基本上与辐射天线的形状相同，如图2和图4a所示)和该壳体内的第一取向。在一些实施例中，非辐射元件的表面面积相对于辐射天线的表面面积的变化约为10％(例如，非辐射元件的表面面积比辐射天线大或小10％)。
89.在一些实施例中，辐射天线具有形状(例如，具有“c”形设计的辐射器的pifa天线，与图2、图4a和图4b中辐射元件所示的形状类似)，并且辐射天线被定向为在壳体内具有第一取向(如上所述)；并且非辐射元件具有：相同的形状(例如，与辐射天线相同的形状，如图4a所示)；以及该壳体内的第二取向，该第二取向与该第一取向不同(如图4b所示)。
90.在一些实施例中，辐射天线连接到馈电线(如图2中的馈电线210a和210b所示)，并且非辐射元件(例如，非辐射元件是寄生元件)不连接到馈电线(如图2所示)。
91.在一些实施例中，非导电材料放置在辐射天线与非辐射元件之间，并且该非导电材料将辐射天线与非辐射元件电隔离(如图2、图4a和图4b中的电路板206所示)。在一些实施例中，可以使用电介质作为非导电材料，而不是使用电路板，并且辐射天线和非辐射元件可以呈冲压金属部件的形式(而不是电路板上的印刷元件)。
92.在一些实施例中，辐射天线和非辐射元件二者都具有相同的天线设计，该天线设计选自由以下各项组成的组：pifa天线设计、贴片天线设计和偶极天线设计。
93.在一些实施例中，非辐射元件定位在壳体内在辐射天线上方至少1毫米处，使得非辐射元件比辐射天线更靠近充电表面(例如，如图1所示，其中电路板206的厚度为1毫米)。在一些实施例中，非辐射元件定位在壳体内在辐射天线上方至少1.5毫米处，使得非辐射元件比辐射天线更靠近充电表面。在一些实施例中，非辐射元件正好漂浮在辐射元件的顶部，其间有一层一毫米的电介质。在一些实施例中，不存在将非辐射元件与辐射天线连接的导电材料；换言之，辐射天线与非辐射元件之间不存在电连接。
94.提供对所公开的实施例的先前描述，以使本领域的任何技术人员能够制造或使用本文描述的实施例及其变体。对于本领域技术人员来说，对这些实施例做出的各种修改将是显而易见的，并且本文所限定的一般原理可以在不偏离本文所公开的发明主题的精神或范围的前提下应用于其他实施例。因此，本公开并不旨在局限于本文所示的实施例，而是符合与所附权利要求和本文所公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。
95.本发明的特征可以以计算机程序产品、使用计算机程序产品或在计算机程序产品的辅助下实施，该计算机程序产品如其上/其中存储有可以将处理系统编程为执行本文呈现的特征中的任何特征的指令的(多个)存储介质或(多个)计算机可读存储介质。存储介质(例如，存储器206、256)可以包括但不限于高速随机存取存储器，如dram、sram、ddr ram或其他随机存取固态存储器设备，并且可以包括非易失性存储器，如一个或多个磁盘存储设备、光盘存储设备、闪速存储器设备或其他非易失性固态存储设备。存储器可选地包括远离(多个)cpu或(例如，(多个)处理器)定位的一个或多个存储设备。存储器或替代性地存储器内的(多个)非易失性存储器设备包括非暂态计算机可读存储介质。
96.存储在(多个)机器可读介质中的任一介质上，本发明的特征可以结合在软件和/或固件中，以控制处理系统的硬件(如与发射器100和/或接收器104相关联的部件)并且使处理系统能够与利用本发明的结果的其他机制交互。这种软件或固件可以包括但不限于应
用代码、设备驱动程序、操作系统和执行环境/容器。
97.应当理解，尽管在本文中可能使用术语第一、第二等描述各种要素，但是这些要素不应受这些术语的限制。这些术语仅仅是用来将一个要素与另一个要素进行区分。
98.本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在限制权利要求。如在对实施例的描述和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解的是，本文所使用的术语“和/或”是指并涵盖相关联列举项目中的一个或多个项目的任何和所有可能组合。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。
99.如本文所使用的，根据上下文，术语“如果”可以被解释为指“当
……
时”或“在
……
时”或“响应于确定
……”
或“根据确定
……”
或“响应于检测到
……”
所陈述的先决条件成立。类似地，根据上下文，短语“如果确定[所陈述的先决条件成立]”或“如果[所陈述的先决条件成立]”或“当[所陈述的先决条件成立]时”可以被解释为指“在确定
……
时”或“响应于确定
……”
或“根据确定
……”
或“在检测到
……
时”或“响应于检测到
……”
所陈述的先决条件成立。
[0100]
出于解释的目的，已经参考特定实施例描述了前述描述。然而，上文的说明性讨论并不旨在是详尽的或将权利要求限制于所公开的精确形式。鉴于以上教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述这些实施例是为了最好地解释操作原理和实际应用，以便由此使能本领域的其他技术人员。