具有不同的几何形状的电感线圈

文档序号:1955417 发布日期:2021-12-10 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 具有不同的几何形状的电感线圈 (Inductor coil with different geometries ) 是由 O·J·里德勒 P·肯尼斯 K·弗雷斯特 于 2016-10-26 设计创作,主要内容包括:一种电感通信线圈,包括具有至少一个导电匝的导体,其中导体在第一位置处的宽度相对于第二位置处的宽度更宽。导体可以由金属制成。在一些实施例中,第一位置和第二位置在相同的匝上。在一些实施例中,导体包括多个匝,其中第一位置在第一匝处,并且第二位置在第二匝处。(An inductive communications coil includes a conductor having at least one conductive turn, wherein a width of the conductor at a first location is wider relative to a width at a second location. The conductor may be made of metal. In some embodiments, the first location and the second location are on the same turn. In some embodiments, the conductor includes a plurality of turns, wherein the first location is at a first turn and the second location is at a second turn.)

具有不同的几何形状的电感线圈

本申请是国际申请号为PCT/IB2016/056436、国际申请日为2016年10月26日、进入中国国家阶段日期为2018年4月27日、国家申请号为201680063453.6、发明名称为“具有不同的几何形状的电感线圈”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请要求于2015年10月27日提交的、以澳大利亚Oliver John RIDLER作为发明人、名称为“INDUCTANCE COIL WITH VARIED GEOMETRY”的美国临时专利申请No.62/246,848的优先权,该申请通过引用以整体内容并入本文。

背景技术

听力损失可以由许多不同的原因导致,其通常分两种类型:传导性和感觉神经性。感觉神经性听力损失是由于耳蜗中毛细胞的缺失或破坏,而毛细胞将声音信号转换为神经冲动。各种听力假体在市场上可获得,从而为患有感觉神经性听力损失的个体提供感知声音的能力。听力假体的一个示例是耳蜗植入物。

当向耳蜗中的毛细胞提供声音的正常机械路径例如由于听骨链或耳道的损伤而受到妨碍时,传导性听力损失会发生。因为耳蜗中的毛细胞可能保持完好无损,因此患有传导性听力损失的个体可以保留某种形式的残余听力。

患有听力损失的个体通常接纳声学助听器。常规助听器依赖于空气传导的原理将声学信号传送到耳蜗。特别地,助听器通常使用位于接受者的耳道内或外耳上的布置来放大由接受者的外耳接收的声音。放大的声音到达耳蜗,引起外淋巴的运动和听觉神经的刺激。传导性听力损失的病例通常通过骨传导助听器进行治疗。与常规助听器相比,这些设备使用耦合到颅骨的机械致动器来施加放大的声音。

与主要依赖于空气传导原理的助听器相比,某些类型的听力假体(通常被称为耳蜗植入物)将所接收的声音转换为电刺激。电刺激被施加到耳蜗,这导致了对所接收的声音的感知。

许多设备(诸如与接受者进行接口的医学设备)具有结构和/或功能特征,这里为个体接受者调整这些特征具有实用价值。与接受者进行接口或以其他方式由接受者使用的设备被定做或定制或以其他方式针对接受者的特定需要或特定需求或特定特征进行调整的过程通常称为适配。其中适配对于个体接受者有实用价值的一种类型的医学设备是上文提及的耳蜗植入物。尽管如此,其中适配对于接受者有实用价值的其他类型的医学设备(诸如其他类型的听力假体)也存在。

发明内容

根据示例性实施例,存在一种电感通信线圈,其包括具有至少一个导电匝的导体,其中导体在第一位置处的宽度相对于第二位置处的宽度更宽。

根据另一个示例性实施例,存在一种经皮电感通信天线,其包括具有不均匀几何形状的导体。

根据另一个示例性实施例,存在一种线圈导体,该线圈导体在第一层上包括至少三个匝,其中至少三个匝的最外匝的最大外径为约30mm,并且线圈导体具有这样的构造,其中当线圈导体经受具有5MHz频率的电流时,线圈导体的裸绕具有至少75的Q因子。

根据另一个示例性实施例,提供了一种方法,其包括使用定位在接受者皮肤外部的第一线圈电感天线,向植入的第二线圈电感天线经皮传送电感信号,以及基于来自第二线圈电感天线的第二信号,执行以下中的至少一个:对植入的电池再充电或者对植入的功能性部件供电,第二信号由电感信号生成,其中电流被施加到第一线圈电感天线以生成磁场,从而传送电感信号,并且平均电流密度在距离第一线圈电感天线的匝的几何中心的至少一部分距离上、随着距几何中心的距离而增大或减小中的至少一个。

根据另一个示例性实施例,存在一种电感线圈,其包括具有多个匝的导体,其中导体的DC电阻沿着第一位置和第二位置之间的路径变化,其中多个匝是电气地定位在第一位置和第二位置之间。

附图说明

以下参考附图来描述实施例,其中:

图1A是示例性听力假体的透视图,其中本文详述的教导中的至少一些可适用;

图1B是示例性听力假体的俯视图,其中本文详述的教导中的至少一些可适用;

图1C是示例性听力假体的横截面视图,其中本文详述的教导中的至少一些可适用;

图1D是示例性听力假体的俯视图,其中本文详述的教导中的至少一些可适用;

图1E是示例性听力假体的侧视图,其中本文详述的教导中的至少一些可适用;

图2A是根据一些实施例的假体的功能框图;

图2B是根据一些实施例的假体的备选功能框图;

图3A是根据一些实施例的耳蜗植入物的功能框图;

图3B是根据一些实施例的耳蜗植入物的备选功能框图;

图3C是根据一些实施例的耳蜗植入物的又一个备选功能框图;

图4A是根据一些实施例的外部设备的收发器单元的简化示意图;

图4B是根据一些实施例的外部设备的发送器单元的简化示意图;

图4C是根据一些实施例的包括可植入设备的数据接收器的刺激器/接收器单元的简化示意图;

图4D是根据一些实施例的包括可植入设备的数据收发器的刺激器/接收器单元的简化示意图;

图4E是根据一些实施例的包括数据接收器和通信部件的刺激器/接收器单元的简化示意图,该通信部件被配置为改变可植入设备的有效线圈面积;

图4F是根据一些实施例的包括数据收发器和通信部件的刺激器/接收器单元的简化示意图,该通信部件被配置为改变可植入设备的有效线圈面积;

图5A是示例性实施例的示例性印刷电路板的俯视图的示例性概念示意图;

图5B是示例性实施例的另一示例性印刷电路板的俯视图的示例性概念示意图;

图6是图5B的示例性电路板的示例性横截面视图;

图7描绘了图6的示例性横截面视图的详细视图;

图8描绘了根据示例性实施例呈现数据的示例性图表;

图9是示例性实施例的另一示例性印刷电路板的俯视图的示例性概念示意图;

图10是图9的示例性电路板的示例性横截面视图;

图11描绘了图10的示例性横截面视图的详细视图;

图12呈现了根据示例性实施例的示例性示意图的流程图;

图13呈现了根据示例性实施例的另一示例性示意图的流程图;

图14A呈现了根据示例性实施例呈现示例性数据的示意图;

图14B呈现了根据另一示例性实施例呈现示例性数据的示意图;

图14C呈现了示出将一些示例性实施例与实践电感通信的备选技术进行比较的示例性概念的示意图;

图15是另一示例性实施例的示例性印刷电路板的俯视图的示例性示意图;

图16是图15的示例性电路板的示例性横截面视图;

图17描绘了图16的示例性横截面视图的详细视图;

图18描绘了图16的概念性示例性横截面视图的附加细节;

图19描绘了另一示例性实施例的示例性横截面视图的详细视图;

图20呈现了根据示例性实施例的示例性示意图的流程图;

图21A描绘了根据示例性实施例呈现数据的示例性图表;

图21B描绘了根据与图21A相关联的示例性实施例呈现数据的示例性图表;

图22A描绘了根据示例性实施例呈现数据的示例性图表;

图22B描绘了根据与图22A相关联的示例性实施例呈现数据的示例性图表;

图23呈现了根据示例性实施例的示例性示意图的流程图;以及

图24描绘了另一示例性实施例的示例性横截面视图的详细视图。

具体实施方式

示例性实施例将根据耳蜗植入物来描述。尽管如此,应当注意,本文详述的教导和/或其变型可以与其他类型的听力假体一起使用,作为示例,诸如骨传导设备、DACI/DACS/中耳植入物等。另外,应当注意,本文详述的教导和/或其变型可以与其他类型的假体(诸如起搏器、肌肉刺激器等)一起使用。在一些情况下,本文详述的教导和/或其变型适用于任何类型的具有可植入在接受者中的线圈的植入部件(本文中称为医学设备)。尽管如此,本文详述的教导及其变型还可以适用于非医学设备信号传输,作为示例但不限于,诸如在充电站与消费电子设备之间的无线功率传输。本文详述的教导可以适用的任何应用可以被包括在一些实施例中。

图1A是被植入在接受者中的称为耳蜗植入物100的耳蜗植入物的透视图,本文详述的一些实施例和/或其变型适用于该耳蜗植入物。如以下将详细描述,在一些实施例中,耳蜗植入物100是可以包括外部部件的系统10的一部分。应当注意,在至少一些实施例中,本文详述的教导适用于部分可植入和/或完全可植入的耳蜗植入物(即关于后者,诸如具有植入麦克风的耳蜗植入物)。还应当注意,本文详述的教导也适用于除了耳蜗植入物之外利用电流的其他刺激设备(例如,听觉大脑刺激器、起搏器等)。此外,应当注意,本文详述的教导也适用于其他类型的听力假体,作为示例但不限于,诸如骨传导设备、直接声学耳蜗刺激器、中耳植入物等。事实上应注意,本文详述的教导也适用于所谓的混合设备。在示例性实施例中,这些混合设备将电刺激和声学刺激二者施加到接受者。本文详述的教导和/或教导的变型对其具有实用性的任何类型的听力假体,可以在本文详述的教导的一些实施例中使用。

鉴于以上所述,应当理解,本文详述的至少一些实施例和/或其变型针对身体穿戴的感官补充医学设备(例如,图1A中的听力假体,其补充听力感官,甚至在所有自然听力能力已经丧失的情况下)。应当注意,一些感官补充医学设备的至少一些示例性实施例针对诸如常规助听器的设备(其在一些自然听力能力已被保留的情况下补充听力感官),以及视觉假体(两种都适用于具有剩余的自然视觉能力的接受者和不具有自然视觉能力的接受者)。相应地,本文详述的教导适用于本文详述的教导能够以实用的方式在其中使用的任何类型的感官补充医学设备。在这方面,感官补充医学设备这一短语是指能够向接受者提供感觉能力的任何设备,而不管适用的自然感官是否仅部分受损或完全受损。

接受者具有外耳101、中耳105和内耳107。下面描述外耳101、中耳105和内耳107的部件,随后描述耳蜗植入物100。

在全功能的耳朵中,外耳101包括耳廓110和耳道102。声压或声波103被耳廓110收集并引导进入并穿过耳道102。置于耳道102的远端的鼓膜104响应于声波103而振动。该振动通过中耳105的三根骨头耦合到卵圆窗或卵圆孔窗112,这三根骨头统称为听小骨106并且包括锤骨108、砧骨109和镫骨111。中耳105的骨108、109和111用于过滤和放大声波103,从而导致卵圆窗112响应于鼓膜104的振动来接合或振动。这种振动在耳蜗140内引起外淋巴的流体运动波。这种流体运动继而激活耳蜗140内部的微小毛细胞(未示出)。毛细胞的激活使得适当的神经冲动被生成并通过螺旋神经节细胞(未示出)和听觉神经114传递到大脑(也未示出),在那里它们被感知为声音。

如图所示,耳蜗植入物100包括临时或永久地植入接受者的一个或多个部件。耳蜗植入物100在图1A中示出,其具有外部设备142,作为系统10的一部分(连同耳蜗植入物100),外部设备142如下所述被配置为向耳蜗植入物提供功率,并且植入式耳蜗植入物包括电池,其由外部设备142所提供的功率来充电。

在图1A的说明性布置中,外部设备142可以包括置于耳后式(BTE)单元126中的功率源(未示出)。外部设备142还包括经皮能量传递链路的部件,被称为外部能量传递组件。经皮能量传递链路被用于将功率和/或数据传递到耳蜗植入物100(其中数据可用于唤起听力感知——即使在“完全可植入”听力假体中,在一些情况下,使用外部麦克风具有实用价值的)。在图1A的说明性实施例中,外部能量传递组件包括形成电感射频(RF)通信链路的一部分的外部线圈130。外部线圈130通常是包括多匝电绝缘的单股或多股铂或金导线的导线天线线圈。在示例性实施例中,外部线圈130可以是基于PCB的线圈,其中绕组是在PCB上形成的铜迹线,如将在下面更详细描述的。

外部设备142还包括定位在外部线圈130的导线匝内的磁体(未示出)。应当理解,图1A所示的外部设备仅仅是说明性的,并且其他外部设备可以与本发明的实施例一起使用。

耳蜗植入物100包括内部能量传递组件132,其可以定位在与接受者的耳廓110相邻的颞骨的凹部中。如以下详细描述的,内部能量传递组件132是经皮能量传递链路的部件,并且从外部设备142接收功率和/或数据。在说明性实施例中,能量传递链路包括电感RF链路,内部能量传递组件132包括内部线圈组件136。如以下将更详细地描述,内部线圈组件136通常包括导线天线线圈,该导线天线线圈包括多匝电绝缘单股或多股铂或金导线。注意,在至少一些示例性实施例中,内部线圈组件136也是基于PCB的线圈,而在其他实施例中,内部线圈组件是基于非PCB的/它不是基于PCB的线圈。因此,在示例性实施例中,存在包括外部部件和可植入部件的假体,其中这两个部件彼此经皮信号通信(例如,RF信号通信,例如仅作为示例而非限制,关于上文和下文详述的耳蜗植入物而存在的通信),其中外部部件包括根据本文详述的教导和/或其变型的基于PCB的线圈,并且可植入部件包括不基于PCB的线圈,该线圈用于经皮通信。还应注意,在示例性实施例中,外部部件的线圈是两层或更多层部件,伴随着将在下文中更详细提供的教导,而与外部部件的线圈进行信号通信的可植入部件的线圈是单层线圈,其中线圈的环路在一层上而不在其它层上(即,全部在同一层上)。在示例性实施例中,外部部件的线圈对应于本文详述的任何教导,而与外部部件的线圈进行信号通信的可植入部件的线圈是由导线制成的线圈(与印刷导体等相反),其具有圆形或矩形横截面(垂直于导线的纵向轴线),其中导线向内螺旋不多于两次、不多于三次或不多于四次/具有不多于两个、不多于三个或不多于四个的轨道/匝。在示例性实施例中,与外部部件进行信号通信的可植入部件的线圈具有恒定的横截面形状和/或具有恒定的宽度。就此而言,在示例性实施例中,外部部件的线圈具有与可植入部件的线圈不同的配置。

耳蜗植入物100还包括主要可植入部件120和细长电极组件118。线圈组件136、主要可植入部件120和电极组件118共同对应于系统10的可植入部件。

在一些实施例中,内部能量传递组件132和主要可植入部件120被气密地密封在生物相容的外壳内。在一些实施例中,主要可植入部件120包括可植入麦克风组件(未示出)和声音处理单元(未示出),以将由可植入麦克风接收的声音信号或经由内部能量传递组件132转换为数据信号。尽管如此,在一些备选实施例中,可植入麦克风组件可以位于分离的可植入部件中(例如,其具有自己的外壳组件等),该分离的可植入部件与主要可植入部件120信号通信(例如经由在分离的可植入部件和主要可植入部件120之间的引线等)。在至少一些实施例中,本文详述的教导和/或其变型可以与任何类型的可植入麦克风布置一起使用。

主要可植入部件120还包括基于数据信号生成电刺激信号的刺激器单元(在图1A中也未示出)。电刺激信号经由细长电极组件118而被递送到接受者。

细长电极组件118具有连接到主要可植入部件120的近端,以及植入耳蜗140中的远端。电极组件118从主要可植入部件120通过乳突骨119延伸到耳蜗140。在一些实施例中,电极组件118可以至少植入基部区域116中,并且有时更深地植入。例如,电极组件118可以朝着耳蜗140的顶端(被称为耳蜗顶点134)延伸。在某些情况下,电极组件118可以经由耳蜗造口术122而被插入到耳蜗140中。在其他情况下,耳蜗造口术可以通过圆形窗121、卵圆窗112、鼓岬123或通过耳蜗140的顶回147来形成。

电极组件118包括电极148的纵向对齐且向远侧延伸的阵列146,沿着其长度布置。如上所述,刺激器单元生成由电极148施加到耳蜗140的刺激信号,由此刺激听觉神经114。

图1B呈现了外部部件142的一些附加细节。如图所示,外部部件142包括BTE设备126,其经由电缆172连接到包括外部电感线圈174(图1A的外部线圈)的示例性电感通信部件170。如图所示,耳蜗植入物假体的外部部件142包括头戴件178,该头戴件178包括线圈174和磁体176,该磁体176与可植入部件的植入磁体相互作用(以下对此作更多详述)以保持头戴件178抵靠接受者的皮肤。在示例性实施例中,外部部件142被配置为经由外部电感通信部件170向包括电感线圈的可植入部件经皮地传送磁数据和/或功率。电感通信部件170经由电缆172电耦合到耳后式(BTE)设备126。BTE设备126可以包括例如下面描述的外部设备/部件的至少一些部件。

虽然本文详述的教导整体而言关于外部部件,特别是外部电感线圈,但在至少一些实施例中,至少除非另有说明,否则本文详述的教导也适用于可植入部件。

图1C是外部电感通信部件170的横截面的一部分的准功能描绘。具体而言,图1C示出了包括引起线圈174的匝1-11的迹线的印刷电路板(PCB)150。在这点上,PCB 150被“嵌入”或以其他方式封装在头戴件178中,并且PCB 150与BTE设备126经由电缆172进行通信。注意,为了清楚起见,未示出PCB的层。还应注意,除非另有说明,否则本文详述的教导也适用于非PCB实现方式。就此,基于PCB的实现方式仅仅是一种实现方式的示例。

图1D描绘了系统10的可植入部件(有时被称为耳蜗植入物)100的示例性高级图解,从颅骨外部朝向颅骨向下看。可以看出,可植入部件100包括磁体160,该磁体160被可植入电感线圈137包围,该可植入电感线圈137与刺激器单元122双向通信(尽管在其他实施例中,该通信是单向的),而刺激器单元122又与电极组件118通信。线圈137以概念性方式呈现,并且下面将描述线圈137的一些具体细节。磁体160与磁体176相互作用以将头戴件178保持抵靠接受者的皮肤,使得可以经由线圈174与线圈137之间的电感通信在两个部件之间发生经皮电感通信。如上所述,除非另有规定,否则本文中关于外部电感线圈的特征的任何公开也适用于植入电感线圈。对此的推论是,除非另有说明,否则本文中关于植入电感线圈的特征的任何公开也适用于外部电感线圈。

在图1D的实施例的示例性实施例中,存在由弹性材料199制成的硅树脂封装。

应当注意,磁体160以概念的方式呈现。在这方面,应当注意,在至少一些实施例中,磁体装置160是包括被生物相容的涂覆体围绕的磁体的组件。更进一步地,在示例性实施例中,磁体装置160是这样的组件,其中磁体位于具有大致对应于磁体的外部尺寸的内部尺寸的容器内。该容器可以被气密地密封,从而将容器中的磁体与穿透外壳的接受者的体液隔离(对于上述被涂覆的磁体,出现相同的操作原理)。

现在参考图1C,可以看出,线圈137是多层线圈,在两个不同的层上具有两个匝集,其中一个匝集定位在另一个匝集上方。下文将描述附加细节。应当注意,由弹性体材料199制成的外壳的轮廓以虚线格式呈现以便于讨论。在示例性实施例中,除了可植入设备磁体的其他部件,硅树脂或一些其他弹性体材料填充虚线内的内部。尽管如此,在备选实施例中,硅树脂或一些其它弹性体材料基本上填充虚线内除了可植入设备的部件之外的内部(例如,虚线内可以存在部件和硅树脂均不位于其中的囊)。

应当注意,图1B、图1C、图1D和图1E是概念图,为了讨论的目的而呈现。对应于这些图的商业实施例可以与图中所示的不同。

还应注意,与外部线圈/外部电感通信部件相关联的特征的任何公开对应于适用于可植入线圈/植入的电感通信部件的公开内容,反之亦然。

以下将更详细地描述板、磁体和由弹性体材料制成的外壳的附加细节。但是,首先,现在将描述系统10的各种实施例的附加功能细节。

图2A是根据本发明的实施例的与耳蜗植入物对应的假体200A的功能框图。假体200A包括:可植入部件244,其被配置为植入接受者的皮肤或其他组织250之下,以及外部设备204。例如,可植入部件244可以是图1A的可植入部件100。外部设备可以是图1A的外部设备142。类似于上面参考图1A描述的实施例,可植入部件244包括从外部设备204接收数据和功率的收发器单元208。外部设备204通过收发器单元206经由磁电感数据链路220将功率和数据220传送到收发器单元208。如本文所使用的,术语“接收器”是指被配置为接收功率和/或数据的任何设备或部件,诸如收发器的接收部分或用于接收的分离的部件。将功率和数据传送到收发器单元208的细节在以下提供。关于收发器,应当注意,此时虽然实施例可以使用收发器,但是分离的接收器和/或发送器可以适当地使用。鉴于以下描述,这将是清楚的。

可植入部件244可以包括功率存储元件212和功能性部件214。功率存储元件212被配置为存储由收发器单元208接收的功率,并且根据需要将功率分配给可植入部件244的元件。功率存储元件212可以包括例如可充电的电池212。功能性部件的示例可以是如图1B所示的刺激器单元120。

在某些实施例中,可植入部件244可以包括单个单元,其具有置于共同外壳中的可植入部件244的所有部件。在其他实施例中,可植入部件244包括经由有线或无线连接进行通信的若干分离单元的组合。例如,功率存储元件212可以是封闭在气密地密封的外壳中的分离的单元。可植入磁体装置和与其相关联的板可以附接到或以其他方式成为这些单元中的任一个单元的一部分,并且这些单元中的多于一个单元可以包括根据本文详述的教导和/或其变型的磁体装置和板。

在图2A所示的实施例中,外部设备204包括数据处理器210,其从数据输入单元211接收数据并处理所接收的数据。来自数据处理器210的经处理的数据由收发器单元206传送到收发器单元208。在示例性实施例中,数据处理器210可以是声音处理器,诸如图1A的用于耳蜗植入物的声音处理器,数据输入单元211可以是外部设备的麦克风。

图2B呈现图2A的假体200A的备选实施例,在图2B中被标识为假体200B。从将图2A和图2B相比可以看出,数据处理器可以位于外部设备204中或者可以位于可植入部件244中。在一些实施例中,外部设备204和可植入部件244二者都可以包括数据处理器。

如图2A和图2B所示,外部设备204可以包括功率源213。如以下将更详细描述的,来自功率源213的功率可以由收发器单元206传送到收发器单元208,以向可植入部件244提供功率。

虽然在图2A和图2B中未示出,但是外部设备204和/或可植入部件244包括相应的电感通信部件。这些电感通信部件可以连接到收发器单元206和收发器单元208,允许功率和数据220通过磁电感在两个单元之间传递。

如本文所使用的,电感通信部件包括被配置为改变其有效线圈面积的标准电感线圈和电感通信部件。

如上文所提及,图2A的假体200A可以是耳蜗植入物。在这方面,图3A提供了图2A的实施例的附加细节,其中假体200A是耳蜗植入物。具体而言,图3A是根据实施例的系统300A的功能框图。

应当注意,图2A和图2B中详述的部件可以与图3A中详述的部件相同,并且图3A的部件可以在图2A和图2B描述的实施例中使用。

系统300A包括:可植入部件344A(例如,图1的可植入部件100),其被配置为植入接受者的皮肤或其他组织250之下,以及外部设备304A。外部设备304A可以是诸如图1的外部部件142的外部部件。

类似于以上参考图2A和图2B描述的实施例,可植入部件344A包括从外部设备304A接收数据和功率的收发器单元208(其可以是与图2A和图2B中使用的收发器单元相同的收发器单元)。外部设备304A经由磁电感数据链路将数据和/或功率320发送到收发器单元208。这可以在对模块202充电时完成。

可植入部件344A还包括功率存储元件212、电子模块322(其可以包括诸如声音处理器126的部件和/或可以包括对应于图1B的刺激器单元122的刺激器单元322)以及电极组件348(其可以包括图1A的电极触头148的阵列)。功率存储元件212被配置为存储由收发器单元208接收的功率,并且根据需要将功率分配给可植入部件344A的元件。

如图所示,电子模块322包括刺激器单元332。电子模块322还可以包括一个或多个其他功能性部件,用于生成或控制电刺激信号315到接受者的递送。如上文关于图1A所描述的,电极组件348被插入到接受者的耳蜗中并且被配置为将由刺激器单元332生成的电刺激信号315递送到耳蜗。

在图3A所示的实施例中,外部设备304A包括声音处理器310,其被配置为将从声音输入单元311(例如,麦克风、用于FM听力系统的电输入等)接收的声音信号转换为数据信号。在示例性实施例中,声音处理器310对应于图2A的数据处理器210。

图3B呈现了系统300B的备选实施例。系统300B的元件对应于系统300A的元件,除了外部设备304B不包括声音处理器310之外。相反,可植入部件344B包括声音处理器324,其可对应于图3A的声音处理器310。

如以下将更详细描述的,虽然附图中未示出,但外部设备304A/304B和/或可植入部件344A/344B包括相应的电感通信部件。

图3A和图3B图示了外部设备304A/304B可以包括功率源213,其可以与图2A中所示的功率源213相同。如以下将详细描述的,来自功率源213的功率可以由收发器单元306传送到收发器单元308,以向可植入部件344A/344B提供功率。图3A和图3B进一步详细说明,可植入部件344A/344B可以包括功率存储元件212,其存储由可植入部件344从功率源213接收的功率。功率存储元件212可以与图2A的功率存储元件212相同。

与图3A和图3B的实施例相比,如图3C所示,系统300C的实施例包括可植入部件344C,其不包括功率存储元件212。在图3C的实施例中,足够的功率由外部设备304A/304B实时供应,以对可植入部件344C供电,而不需要在功率存储元件中存储功率。在图3C中,所有元件与图3A相同,除了不存在功率存储元件212之外。

图3A至图3C中的一些部件现在将被更详细地描述。

图4A是根据实施例的收发器单元406A的简化示意图。示例性收发器单元406A可对应于图2A至图3C的收发器单元206。如图所示,收发器单元406A包括功率发送器412A、数据收发器414A和电感通信部件416。

在示例性实施例中,如以下将更详细描述的,电感通信部件416包括一个或多个导线天线线圈(取决于实施例),其包括多匝电绝缘的单股或多股铂或金导线(因此对应于图1B的线圈137)。功率发送器412A包括电路部件,其经由电感通信部件416将功率从功率源(诸如功率源213)电感传送到可植入部件344A/B/C(图3A至图3C)。数据收发器414A包括电路部件,其协作以输出数据用于传送到可植入部件344A/B/C(图3A至图3C)。收发器单元406A可以从系统300A/B/C的一个或多个其他部件电感地接收所传送的数据,诸如来自可植入部件344A(图3A)的遥测等。

收发器单元406A可被包括在设备中,该设备包括将数据传送到可植入部件334A/B/C的任何数目的部件。例如,收发器单元406A可被包括在其中具有一个或多个麦克风或声音处理器的耳后式(BTE)设备中、耳内设备中等。

图4B示出了发送器单元406B,除了包括功率发送器412B和数据发送器414B之外,其与收发器单元406A相同。

应当注意,为了便于描述,功率发送器412A和数据收发器414A/数据发送器414B被分开示出。然而,应该认识到,在某些实施例中,两个设备的部件中的至少一些部件可以被组合成单个设备。

图4C是对应于图3A的可植入部件344A的可植入部件444A的一个实施例的简化示意图,除了收发器单元208是接收器单元之外。在这方面,可植入部件444A包括接收器单元408A、示出为可充电电池446的功率储存元件、以及对应于图3A的电子模块322的电子模块322。接收器单元408A包括连接到接收器441的电感线圈442。接收器441包括电路部件,其经由对应于电感线圈442的电感通信部件来从系统300A/B/C的其它部件(诸如外部设备304A/B)接收电感传送的数据和功率。用于接收数据和功率的部件在图4C中作为数据接收器447和功率接收器449示出。为了便于描述,数据接收器447和功率接收器449被分开示出。然而,应该认识到,在某些实施例中,这些接收器的部件中的至少一些部件可以被组合成一个部件。

在说明性实施例中,接收器单元408A和收发器单元406A(或发送器单元406B)建立经皮通信链路,经由该链路,数据和功率从收发器单元406A(或发送器单元406B)传递到可植入部件444A。如图所示,经皮通信链路包括由电感通信部件系统形成的磁电感链路,电感通信部件系统包括电感通信部件416和线圈442。

在示例性实施例中,由接收器单元408A和收发器单元406A建立的经皮通信链路(或可建立经皮通信链路的任何其它可行部件)可以使用单个射频(RF)信道或频带上数据和功率的时间交织,以将功率和数据传送到可植入部件444A。根据示例性实施例的时间交织功率的方法使用连续的时间帧,每个时间帧具有时间长度,并且每个时间帧被分成两个以上时间片。在每个帧内,一个或多个时间片被分配给功率,同时一个或多个时间片被分配给数据。在示例性实施例中,数据调制RF载波或包含功率的信号。在示例性实施例中,收发器单元406A和发送器单元406B被配置为在其每个帧内分配的时间片内分别将数据和功率传送到可植入部件(诸如可植入部件344A)。

接收器单元408A接收的功率可以被提供给可充电电池446以进行存储。由接收器单元408A接收的功率还可以被提供用于根据需要分配到可植入部件444A的元件。如图所示,电子模块322包括刺激器单元332,在示例性实施例中,刺激器单元332对应于图3A至图3C的刺激器单元322,并且还可以包括用于生成或控制向接受者递送电刺激信号的一个或多个其他功能性部件。

在一个实施例中,可植入部件444A包括集成在单个可植入外壳(称为刺激器/接收器单元406A)中的接收器单元408A、可充电电池446和电子模块322。应当理解,备选实施例中,可植入部件344可以包括经由有线或无线连接进行通信的若干分离单元的组合。

图4D是可植入部件444B的备选实施例的简化示意图。可植入部件444B与图4C的可植入部件444A相同,除了它包括收发器单元408B而不是接收器单元408A。收发器单元408B包括收发器445(与图4C中的接收器441相反)。收发器单元445包括数据收发器451(与图4C中的数据接收器447相反)。

图4E和图4F示出了图4C和图4D中描绘的可植入部件444A和444B的备选实施例。在图4E和图4F中,可植入部件444C和444D(分别对应图4E和图4F)包括电感通信部件443而不是线圈442。电感通信部件443被配置为改变部件的有效线圈面积,并且可以用于其中外部设备304A/B不包括被配置为改变有效线圈面积的通信部件的耳蜗植入物(即,外部设备利用标准电感线圈)。在其他方面,可植入部件444C和444D与可植入部件444A和444B基本相同。注意,在图4E和图4F所描绘的实施例中,在图中,可植入部件444C和444D被描绘为包括声音处理器342。在其他实施例中,可植入部件444C和444D可以不包括声音处理器342。

图5A描绘了与外部电感通信部件的印刷电路板对应的印刷电路板(PCB)550A的示例性实施例的俯视图,该外部电感通信部件在其功能方面对应于以上呈现的图1B的外部电感通信部件170。简而言之,虽然本文详述的实施例是根据PCB给出的,但是备选实施例可以在基于非PCB的设备中实现。可以使本文详述的教导和/或其变型能够被实践的任何布置可以用于至少一些实施例中。如可以看到的,图5A的实施例包括线圈574A,其包括具有多个匝的导体,其中导体具有不均匀的宽度。在图5A的示例性实施例中,导体具有宽度W,该宽度W至少总体上随着沿导体从接近连接/接口590与电缆172连接的部分的位置而减小(连续地或离散地递减),其中垂直于线圈574A的导体的局部纵向轴线599来测量宽度W。在示例性实施例中,宽度W是沿着在导体的任何给定位置处垂直于内半径和外半径的相应切线、跨顶表面(顶表面相对于图5A面向观察者)、从匝的第一侧到匝的第二侧的最短距离(例如,区分于与图5A的平面垂直的方向上测量的导体厚度)。

本文中,上述宽度W有时被称为绕组轨道宽度。在图5A的示例性实施例中,相对于外匝,内匝中的绕组轨道宽度更窄。尽管如此,如下所述,在备选实施例中,绕组轨道宽度在中间匝中最宽。

更一般地,注意到图5A的实施例在顶层上包括五(5)个导体匝(如图5A所示),并且在底层上包括六个匝(在图5A中不可见,但在下面讨论)。如本文所使用的,匝需要导体对向大约360°的角度的部分。匝的起点可以被认为在任何地方开始,但是在本文详述的示例性实施例中,匝将被描述为在最接近连接接口590的位置处开始。因此,每个匝开始于大约6点钟位置。在其他实施例中,匝可以被认为在别处开始。

另外,在示例性实施例中,线圈524被实现在PCB上。也就是说,在示例性实施例中,线圈是基于PCB的线圈。因此,在示例性实施例中,线圈可以对应于PCB迹线/传导迹线。

注意,上述宽度W的减小可以相对于给定匝立即开始(例如,在6点钟位置),或者可以在给定匝的某个下游范围开始。下面将描述导体宽度的附加的示例性变化。然而,为了本讨论的目的,线圈574A是随着距离最靠近连接接口590的6点钟位置的距离而宽度连续减小的线圈。相反,在其他实施例中,如图5B所示,导体的宽度以数字化方式减小。图5B描绘了与外部电感通信部件的印刷电路板对应的印刷电路板(PCB)550B的示例性实施例,该外部电感通信部件在其功能方面对应于以上呈现的图1B的外部电感通信部件170。如可以看到的,图5B的实施例包括线圈574B,该线圈574B包括具有多个匝的导体,其中导体相对于给定匝具有不均匀的宽度。

鉴于图5A,在示例性实施例中,存在诸如线圈574A的电感通信线圈,其包括具有至少一个导电匝的导体,其中导体在第一位置(例如,图5A中的位置L1)的宽度相对于第二位置(例如,图5A中的位置L2,图5A中的位置L3、位置L4等)的宽度较宽。

图6描绘了沿着线6-6所取的图5B的PCB 550B的横截面视图,该线在9点钟位置与3点钟位置之间延伸(相对于连接接口590,其为6点钟位置)。更具体地,图6描绘了衬底652,衬底652上具有包括匝1-11的导体574。匝1-6定位在衬底的一侧(图5A描绘的远侧),而匝7-11定位在衬底的另一侧。如图所示,相应层上的相应匝彼此对齐并具有相同的宽度(例如,匝6与匝7同宽,匝4与匝9同宽,等等),但是在备选实施例中,不是这种情况。此外,应注意的是,虽然底部匝包括比顶部上匝的数目多一个的匝,但在备选实施例中,匝的数目在顶部和底部之间相等,或者在备选实施例中顶部比底部包括更多的匝。

应注意的是,虽然本文中详述的实施例根据在一侧具有六匝而另一侧具有五匝来呈现,但在一些备选实施例中,可使用更多或更少的匝。在至少一些示例性实施例中,可以利用关于本文详述的教导具有实用价值的任何匝的数目。实际上,在示例性实施例中,可以利用单个匝(其包括在衬底652的每一侧上的单个匝)。还要注意的是,虽然本文详述的实施例描绘了衬底652的两侧上的匝/导体部件,但是在一些备选实施例中,导体部件仅位于衬底的一侧上。尽管如此,在一些备选实施例中,在利用本文详述的至少一些教导的电感通信部件的一些示例性实施例中利用第三和/或第四和/或第五和/或第六或更多层导体部件。还要注意的是,在一些实施例中,在绕组层之外可以存在衬底层(例如,相对于图1C,在匝7、8、9、10、11之上并在匝6、5、4、3、2、1之下)。也就是说,在一些实施例中,绕组可以不在外层上。

轴线699构成匝的旋转轴线和/或PCB 550A的纵向轴线/PCB550A的中心。

注意,在轴线699的左侧,如在导体的顶表面上测量的、匝的横截面的宽度/在给定匝的外侧与给定匝的内侧之间的距离大于轴线699右侧的那些距离,这是因为如上所述的事实:宽度随着沿导体的移动而以恒定的方式减小。尽管如此,如上所述,在备选实施例中,宽度在轴线699的两侧可以是相同的,其中宽度以数字化方式减小,同样地,这将在下面作更详细地描述。

图7描绘了PCB 550A的左侧部分的特写视图。可以看出,每条迹线包括相应的宽度“W”(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8、W9、W10和W11),其中W6大于W5,W5大于大于W4,W4大于W3,W3大于W2,W2大于W1,并且W7大于W8,W8大于W9,W9大于大于W10,W10大于W11。此外,W6等于W7,W8等于W5,W4等于W9,W10等于W3,W2等于W11。尽管如此,在备选实施例中,W6大于或小于W7,W5大于或小于W8,W4大于或小于W9,W3大于或小于W10,和/或W2大于或小于W11。W1小于所有其他宽度W,但是在备选实施例中它可以等于上述宽度W中的一个或多个。事实上,该备选实施例将是导体宽度连续减小/增加的情况。这是因为在示例性实施例中,由于导体被配置为使得电流在两个层中以相同方向(相对于图5A的视图逆时针或顺时针)流动(再次,关于图5A的视图),相对于图7的横截面,底层上的导体部分将比紧邻处上方的导体部分具有更小的宽度(其中图7对应于图6在轴线699的左侧上的部分),因为给定匝的较宽部分将对应于最靠近从顶层延伸到底层的通孔的部分。如果图7表示图6在轴线699的右侧的部分,则底部上的宽度将大于顶部上的宽度。

此外,如可以看到的,匝由给定间距“S”隔开。可以看出,匝1和匝2被间距S1隔开,匝2和匝3被间距S2隔开,匝3和匝4被间距S3隔开,匝4和匝5被间距S4隔开,匝5和匝6被间距S5隔开,匝7和匝8由间距S6隔开,匝8和匝9由间距S7隔开,匝9和匝10由间距S8隔开,以及匝10和匝11由间距S9隔开。在本文描绘的实施例中,S6等于S5,S7等于S4,S8等于S3,并且S9等于S2。尽管如此,在备选实施例中,S5大于或小于S6,S4大于或小于S7,S3大于或小于S8,S2大于或小于S9。S1小于所有其他间距S,但是在备选实施例中,它可以等于或大于上述一个或多个间距S。

在示例性实施例中,匝之间的(多个)间距是相同的。也就是说,S1等于S2,S2等于S3,S3等于S4,S4等于S5,S5等于S6,S6等于S7,S7等于S8,S8等于S9。在备选实施例中,匝之间的间距是不同的。下面将描述这些功能的一些附加细节。

鉴于以上,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,诸如线圈574A或574B,其包括具有至少一个导电匝的导体,其中导体的宽度在第一位置处的宽度相对于在相同匝上的第二位置的宽度较宽(例如,相对于图5A,匝7处的位置L1和L2)。此外,鉴于以上,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,诸如线圈574A或574B,其包括具有至少一个导电匝的导体,其中导体在第一位置处的宽度相对不同匝上第二位置处的宽度较宽(例如,相对于图5A,分别在匝7和匝8上的位置L1和L3)。可以看出,较宽的位置是在相对于较窄匝的外匝处。

此外,在示例性实施例中,上述电感通信线圈包括至少三个匝,其中第一位置在第一匝处(例如,匝8,L3),并且第二位置在第二匝处(例如,匝9,L4),并且导体的宽度在第三位置处相对于第一位置处更宽,并且第三位置在第三匝处(例如,匝7,L1)。可以看出,第三匝是相对于第二匝和第一匝的外匝,并且第一匝是相对于第二匝的外匝。

因为至少在该实施例中,宽度沿着给定匝的长度变化,所以在示例性实施例中,导体包括多个匝,其中第一位置在第一匝处,而第二位置在第二匝处,并且导体的宽度在第三位置处相对于第一位置处更宽,并且第三位置在第一匝或第二匝中的一个匝上。

此外,从上面可以看出,在示例性实施例中,存在经皮电感通信线圈,其包括具有不均匀几何形状的导体,其中不均匀几何形状是不均匀的宽度。在这点上,导体至少包括第一匝、第二匝和第三匝,其中第一匝具有与第二匝和第三匝不同的宽度,并且第二匝具有与第三匝不同的宽度。仍然关于附图,可以看出,示例性实施例中,导体包括多于三个匝,例如第四匝、第五匝和/或第六匝,并且给定匝具有不同于任何其它匝的宽度。尽管如此,在至少一些示例性实施例中,给定匝的宽度可以是相同的,只要至少一个其他匝的宽度不同。

应注意的是,本文关于在PCB的衬底的一侧上的匝集的所有教导对应于在PCB的衬底的相对侧上的匝集。在示例性实施例中,各个给定匝彼此相同。就此而言,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,其包括定位在印刷电路板衬底的第一侧上的第一匝和定位在衬底的第二侧上的第二匝。在示例性实施例中,第一匝的宽度至少沿着基本上匝的全部与第二匝的宽度相同。在示例性实施例中,除了连接到引线/馈通的部分(从衬底的一侧延伸到衬底的另一侧的部分,有时称为通孔)之外,这些匝是定位在电感通信部件的不同层上的彼此的镜像和/或彼此的复制品。在另一示例性实施例中,匝是复制版,其已经围绕垂直于线圈的主轴的轴线旋转了180度并且穿过连接到引线/馈通的部分。

注意,在示例性实施例中,对于上述第一匝、第二匝和第三匝,相应的宽度线性地变化。关于第四匝、第五匝和/或第六匝也是如此。也就是说,仅作为示例而非限制,W5可以是0.95×W6,W4可以是0.9×W6,W3可以是0.85×W6,W2可以是0.8×W6,W1可以是0.75×W6。尽管如此,在备选实施例中,至少三个匝的宽度非线性地变化。在示例性实施例中,这三个或更多匝的宽度指数地变化。

在示例性实施例中,轨道宽度/导体宽度如下变化,其中n对应于给定匝,并且下标对应于匝号6:

W5=W6×(1-α)

W4=W6×(1-2α)

W3=W6×(1-3a)

Wn=W6×(1-(N-n)α)

其中N是匝的总数目,α是缩放因子。

在备选实施例中,迹线宽度/导体宽度的非线性改变如下变化,其中下标对应于被命名的匝,而n对应于给定匝:

W5=W6×(1-β

W4=W5×(1-β)

W3=W4×(1-β)

Wn=Wn+1×(1-β)

其中β是缩放因子。

图8描绘了线性(曲线810)和非线性(曲线820)实施例的示例性数据曲线图,其中X轴是轨道/匝数,Y轴是以微米为单位的宽度。

应该注意的是,上面的方程和曲线图仅是示例性实施例。可以使用其他迹线宽度体制。

就此而言,在示例性实施例中,不同的宽度体制可以具有不同的所得线圈品质因子Q。也就是说,对于具有第一约束集合(大小、形状、传送距离)的线圈产生最佳Q因子的给定的宽度体制不一定导致针对具有第二约束集合的线圈的最佳Q因子。因此,一种方法限定了通过经验地和/或分析地优化针对不同宽度体制的宽度来制造电感通信部件。

鉴于以上,在示例性实施例中,存在具有电感线圈的电感通信部件,其中线圈的外径(相对于图6的D6)受电感通信部件的给定环境/利用的控制或至少受其影响。在示例性实施例中,外径与实用上可行的一样大。关于定位在乳突骨上方、用于听力假体的经皮电感部件,该外径可以在约25mm至约40mm之间,例如30mm。因此,在示例性实施例中,存在一种制造电感通信部件的方法,其需要确定实用上可行的外径,并且在至少一些示例性实施例中,该外径尽可能大,或者至少对应于一个直径,使得与其他电感部件的耦合因子K(其中电感通信部件与其他电感部件通信)具有实用价值。

因此,在建立了线圈的外径之后,建立图6的实施例中的最外匝(匝6(或7))的宽度,然后建立剩余匝的宽度,其中在每匝之间使用给定间距S。在示例性实施例中,间距S是恒定的,并且可以基于制造能力来确定。外匝(匝6)的宽度可以被迭代,并且因此其他匝的宽度将基于上述公式等中的一个或多个公式被迭代以确定宽度,其中对于线圈的内径可以存在限制(例如,以避开磁体)。更进一步,代替使用上面的方程和/或备选方程,所有的宽度可以独立地迭代。至少一些示例性实施例可以利用任何能够使得实用宽度得以形成的算法。

上述实施例在匝之间使用恒定间距S。在至少一些示例性实施例中,该间距在约50和500微米之间。在示例性实施例中,间距S是约50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290或300或更大微米,或者在其之间、以约1微米为增量的任何值或值的范围(66微米、约89微米、约103微米至约177微米等)。在示例性实施例中,间距可以凭经验确定和/或基于制造能力来确定。在这方面,在示例性实施例中,对于不同的宽度体制的不同相应间距S可以具有不同的所得线圈品质因子Q。也就是说,在示例性实施例中,针对第一宽度体制产生最佳Q因子的给定间距S不一定导致针对第二宽度体制的最佳Q因子。因此,一种方法限定了针对不同宽度体制,通过经验地和/或分析地优化给定线圈的匝之间的间距S来制造电感通信部件。

还应当注意,虽然上面详细描述的实施例涉及在所有匝之间恒定的间距,在备选实施例中,间距S可以在两个或更多匝之间相对于两个或更多个其它匝而变化。也就是说,关于图7,S1可以等于或不同于S2、S3、S4和/或S5,S2可以等于或不同于S3、S4和/或S5,S3可以等于或不同于S4和/或S5,以及S4可以等于或不同于S5等。这些差异可以跨三个或更多个不同的间距线性地和/或非线性地改变。可以使本文详述的教导和/或其变型能够被实践的宽度和/或间距的任何布置可以在至少一些示例性实施例中使用。

在示例性实施例中,导体之间的间距如下变化,其中n对应于给定间距,并且下标对应于间距号:

S4=S5×(1-θ)

S3=S5×(1-2θ)

S2=S5×(l-3θ)

Sn=S5×(l-(N-n)θ)

其中N是间距的总数目,并且θ是缩放因子。

在备选实施例中,迹线间距/导体间距的非线性改变如下变化,其中下标对应于被命名的匝,n对应于给定间距:

S4=S5×(1-λ)

S3=S4×(1-λ)

S2=S3×(1-λ)

Sn=Sn+1×(1-λ)

其中λ是缩放因子。

上面描绘的实施例呈现沿着导体路径连续改变的宽度(以模拟方式改变)。在备选实施例中,第一匝、第二匝或第三匝或第四匝或第五匝和/或第六匝中的至少一个在基本上匝的全部上具有均匀的宽度。在这方面,图8描绘了线圈874的备选实施例,其中导体的宽度以数字化方式改变。在备选实施例中,宽度沿着给定匝以数字化方式改变。例如,在由给定匝对向的每隔15°之后,宽度可以立即减少给定的量(例如,宽度中峭壁状的减少)或者在若干角度上减少给定的量(例如,宽度中漏斗状的减少)。

图9描绘了与外部电感通信部件的印刷电路板对应的印刷电路板(PCB)950的示例性实施例,该外部电感通信部件在其功能上对应于以上呈现的图1B的外部电感通信部件170。可以看出,图9描绘了包括具有多个匝的导体的线圈974,其中导体具有不均匀的宽度。在图9的示例性实施例中,中间匝(匝3)是最宽的。也就是说,中间匝中导体的宽度大于其余匝中导体的宽度,包括外匝(匝1)和内匝(匝5)。导体具有宽度W,该宽度W至少总体上随着沿导体从接近连接/接口990与电缆172连接的部分的位置而初始增加(以离散增量,如可以看到的,但在备选实施例中,可以连续增加),其中垂直于线圈974的导体的局部纵向轴线来测量宽度W,并且存在以下中的至少一个:宽度W对于剩余部分具有恒定宽度W或者宽度W具有总体上沿着导体的位置(连续的或以离散增量)减少的宽度。

注意,宽度W的上述增加可以相对于给定匝立即开始(例如,在6点钟位置),或者可以在给定匝的某个下游范围开始。下面将描述导体宽度的附加的示例性变化。然而,为了本讨论的目的,线圈974是从最接近连接接口990的大约6点钟位置处宽度开始增加的线圈。宽度W的上述减小可以相对于给定匝立即开始(例如,在6点钟位置),或者可以在给定匝的某个下游范围开始。然而,为了本讨论的目的,线圈974是从大约6点钟位置处宽度开始减小的线圈。相反,在备选实施例中,线圈974可以是随着距离最靠近连接接口990的6点钟位置的距离而宽度连续增加直到宽度增加的上述停止的线圈。宽度W的上述减小可以相对于给定匝(例如,在6点钟位置)立即开始,或者可以在给定匝的某个下游范围开始。在该备选实施例中,线圈974可以是在宽度停止增加的位置处、随距离6点钟位置的距离而宽度连续减小的线圈。

参见图9,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,例如线圈974,其包括具有至少一个导电匝的导体,其中导体的宽度在第一位置(例如,图5中的位置L11)相对于第二位置(例如,位置L12和/或L14)和第三位置(分别为L13和/或L15)更宽,第二位置和第三位置分别定位在相对于第一位置处的匝的内匝和外匝。

图10描绘了沿线9-9所取的图9的PCB 950的横截面视图,该线在9点钟位置和3点钟位置之间延伸。更具体地,图10描绘了衬底1052,衬底1052上定位有包括匝1-11的导体。匝1-6定位在衬底的一侧,而匝7-11定位在衬底的另一侧。如所看到的,相应层上的相应匝彼此对齐并具有相同的宽度(例如,匝6与匝7同宽,匝4与匝9同宽,等等),但是在备选实施例中,不是这种情况。此外,应注意的是,虽然底部匝包括比顶部匝多一个的匝,但在备选实施例中,匝的数目在顶部和底部之间相等,或者在备选实施例中顶部比底部包括更多的匝。

轴线1099构成匝的旋转轴线和/或PCB 950的纵向轴线/PCB 950的中心。

应注意的是,在宽度W沿着给定匝变化的实施例中(例如,沿着匝的W的恒定变化),在轴线1099的左侧,如在导体的顶表面上测量的、匝5、6、7和8的横截面的宽度/在给定匝的外侧与给定匝的内侧之间的距离将小于轴线699的右侧的那些距离,这归因于以下事实:宽度随着沿导体的移动以恒定的方式增加,直到其停止增加。(如果绕组以与图9中所示的方向相反的方向缠绕,则情况相反。)相反,给定匝的宽度在轴线1099的两侧是相同的,其中宽度根据图9以数字化方式增加。此外,应注意的是,在轴线1099的左侧,如在导体的顶表面上测量的、匝2、3、10和11的横截面的宽度/在给定匝的外侧与给定匝的内侧之间的距离将大于轴线1099的右侧的那些距离,这归因于以下事实:对于宽度以恒定方式随着沿导体移动减小的实施例,在宽度停止增加之后,宽度随着沿导体的移动而以恒定的方式减小。(如果绕组沿与图9所示的方向相反的方向缠绕,则情况相反)。相反地,对于图9的实施例,给定匝的宽度在轴线1099的两侧是相同的,其中宽度同样地以数字化方式增加,这将在下面更详细地描述。

图11描绘了PCB 950的左侧部分的特写视图。可以看出,每条迹线包括相应的宽度W(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8、W9、W10和W11),其中W6小于W5,W5小于W4,W4大于W3,W3大于W2,W2大于W1(其中W6和W5大于W3、W2和W1(但这可以颠倒——W3可以大于W5,W2可以大于W6,W3或W2中的一个或两个可以大于W6和/或W5等)),并且W7小于W8,W8小于W9,W9大于W10,W10大于W11(其中W7和W8大于W10和W11)(但是这可以颠倒——W10可以大于W8,W11可以大于W7,W10或W11中的一个或两个可以大于W7和/或W8等))。

此外,在该示例性实施例中,W6等于W7,W8等于W5,W4等于W9,W10等于W3,W2等于W11。尽管如此,在备选实施例中,W6大于或小于W7,W5大于或小于W8,W4大于或小于W9,W3大于或小于W10,W2大于或小于W11。W1小于所有其他宽度W,但是在备选实施例中,W1可以等于上述宽度W中的一个或多个。

此外,如可以看到的,这些匝由给定间距S分开。间距对应于以上关于图7所详述的。

鉴于以上,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,例如线圈974,其包括具有至少一个导电匝的导体,其中导体的宽度在第一位置(例如,相对于图9,位置L11)相对于在不同匝的第二位置(例如,相对于图9,位置L12和L13)更宽。可以看出,较宽的位置处于相对于各个较窄匝分别为内匝和外匝的匝处。

另外,在示例性实施例中,如图9-图11所示,上述电感通信线圈包括至少三个匝,其中第一位置处于第一匝处,并且第二位置处于第二匝处,并且导体的宽度在第三位置处相对于在第一位置处更宽,并且第三位置在第三匝处。可以看出,第三匝是相对于第二匝的外匝和相对于第一匝的内匝,并且第一匝是相对于第二匝和第三匝的外匝。

上面关于图5-图7描述的各种局部特征适用于图9-图11的实施例。

鉴于以上,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,例如线圈974,其包括具有至少三个导电匝的导体,其中导体的宽度在第一位置(例如L13)处相对于第二位置(例如L12)处更宽,其中所述位置在两个不同匝处。此外,导体的宽度在第三位置(例如,L11)处相对于第一位置处更宽,其中第三位置处于与第一位置和第二位置所在的匝不同的匝(第三匝)上。第三匝是相对于第二匝的外匝,并且第一匝是相对于第二匝和第三匝的外匝。尽管如此,在备选实施例中,在与最宽的匝相平行或以其它方式并行的较宽的匝定位在最宽的匝的内侧而不是最宽的匝的外侧的情况下,存在电感通信线圈,诸如线圈974,其包括具有至少三个导电匝的导体,其中导体的宽度在第一位置处相对于第二位置处更宽,其中这些位置在两个不同的匝上。此外,导体的宽度在第三位置处相对于第一位置处更宽,其中第三位置处于与第一位置和第二位置所在的匝不同的匝(第三匝)上。第三匝是相对于第一匝的外匝,第三匝是相对于第二匝的内匝。

而且,在其中导体包括多个匝的示例性实施例中,其中宽度沿着给定匝而变化,前述第一位置可以在第一匝处,并且前述第二位置可以在第二匝处,导体的宽度可以在第三位置处相对于第一位置处更宽,并且第三位置处于第一匝或第二匝中的一个匝上/处。

另外,在示例性实施例中,线圈的导体包括第一匝、第二匝和第三匝,其中第二匝是相对于第一匝的外匝,第三匝是相对于第二匝的外匝。第二匝比第一匝的宽度和第三匝的宽度更宽。此外,在示例性实施例中,导体包括相对于第一匝为内匝的第四匝,并且导体包括相对于第三匝为外匝的第五匝。第四匝的宽度比第一匝的宽度窄,并且第五匝的宽度比第三匝的宽度窄。

如上所见,以上呈现的实施例的线圈包括导体,该导体具有在印刷电路板衬底的第一侧上的部件(例如,五个匝)和在印刷电路板衬底的第二侧上的部件(例如,六个匝)。也就是说,给定的线圈包括定位在外部电感通信部件的两个不同水平面/层级处的匝。在示例性实施例中,电感线圈是印刷电路板的一部分或由衬底支撑,并且线圈包括至少三个匝。包括至少三个匝的导电路径是使得路径从第一匝延伸到第二匝,继而延伸到至少三个匝的第三匝。第二匝相对于印刷电路板(或支撑匝的衬底)定位在与第一匝和第三匝不同的高度处。

注意,在备选实施例中,匝可以定位在三个或更多个不同的水平面/层级处(这将在下面更详细地讨论)。尽管如此,在备选实施例中,线圈(所有线圈)可以定位在相同水平面/相同高度上。可以使得能够实践本文详述的教导和/或其变型的任何布置可以用于至少一些示例性实施例中。

仍然关于导体的部件定位在不同水平面的实施例,应该注意,在示例性实施例中,其中第一匝定位在第一层级处,第二匝定位在第二层级处,第一匝的宽度至少沿着基本上相应匝的全部与第二匝的宽度相同。然而,在备选实施例中,在第一匝上少于基本上匝的全部的位置处(例如,在第一匝的单个横截面处,超过第一匝大约匝的一半,等等),第一匝的宽度与第二匝的宽度相同。在一些实施例中,至少在平行于轴线1099以及在轴线1099上的平面上截取的基本上所有的横截面上,至少在匝的重叠处,对齐的匝(例如,图11的匝6和7)的宽度是相同的。在示例性实施例中,如果横截面以一度的增量截取(总共360个横截面),则对于这些中的大约180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350或甚至360个或其间以1为增量的任何值或值的范围,宽度将是相同的。

如上所述,在示例性实施例中,匝的宽度从匝到相邻匝非线性地变化。在示例性实施例中,宽度指数地变化。

此外,以上关于导体的变化宽度详述的特征可以根据具有多个匝的导体来量化,并且第一匝的表面积与第二匝的表面积不同,这是由于周长和/或直径的差异引起的。也就是说,如果其中一个匝的直径不同于另一匝的直径(例如,一个匝是内匝而另一匝是外匝),则具有相同厚度的两个示例性匝仍将具有不同的表面积。因此,由于宽度变化,内匝的表面积将与外匝的表面积不同,不同的量不能仅归因于直径的差异而被解释。在示例性实施例中,这种差异是所有其他因素相同的情况下的差异(或者至少基本上完全归因于宽度差异的差异,所有其他因子相同)。对此的推论是,在示例性实施例中,存在具有多匝的导体,并且第一匝的半径标准化的表面积与第二匝的半径标准化的表面积不同。也就是说,如果考虑了与归因于不同匝的直径中的差异而引起的表面积不同相关联的前述现象(例如,将表面积除以每匝的内径、中间半径或外径,在有或没有另外的标准化变量的情况下),则得到的表面积(标准化表面积)将仍然不同。这与导体从匝到匝具有恒定宽度的结果相反,其中匝的半径标准化表面积将相同。

仍然参照图9-图11的实施例,在示例性实施例中,轨道宽度/导体宽度如下变化,其中下标对应于匝号:

W6=W4×(1+2Ωout)

W5=W4×(1+Ωout)

W3=W4×(1+Ωin)

W2=W4×(1+2Ωin)

W1=W4×(1+3Ωin)

其中Ωout是针对最宽匝(W4)外侧上的匝的缩放因子,Ωin是针对最宽匝(W4)内侧上的匝的缩放因子。

在备选实施例中,根据产生非线性结果的备选方程,迹线宽度/导体宽度的非线性改变以非线性方式变化。

在示例性实施例中,导体之间的间距如下变化,下标对应于匝号:

其中是缩放因子。

在备选实施例中,根据产生非线性结果的备选方程,迹线间距/导体间距中的非线性改变以非线性方式变化。

同样地,可以使得本文详述的教导和/或其变型能够被实践的任何轨道宽度和/或间距可以用于至少一些实施例中。

注意,在示例性实施例中,在具有多个匝的导体中,导体的DC电阻沿着第一位置和第二位置之间的路径变化,其中多个匝电气地定位在第一位置和第二位置之间。在这点上,仅作为示例而非限制,第一位置可以在匝1,并且第二位置可以在匝4(或者第一位置在通向匝1的引线上(将线圈连接到可植入设备的其他部件的引线),并且第二位置可以在匝3,或者在引线用于以串联、离散的方式连接给定匝的情况下,引线将匝2连接到匝3)。此外,在示例性实施例中,导体的DC电阻可以沿着在同一匝上的两个位置之间的路径变化。实际上,仅作为示例而非限制,导体的DC电阻可以沿着第三位置和第四位置之间的路径变化,其中第三位置和第四位置二者都定位在第一位置和第二位置之间,并且第三位置和第四位置定位在多个匝中的单个匝上。在示例性实施例中,本文详述的各种物理现象(DC电阻特征、Q值等)是匝宽度变化的结果。

尽管如此,在备选实施例中,再次仅作为示例而非限制,导体的DC电阻沿着第三位置和第四位置之间的路径是恒定的,其中第三位置和第四位置定位在第一位置和第二位置之间。第三位置和第四位置定位在多个匝中的单个匝上。

在电感线圈包括多个匝的示例性实施例中,在多个匝的外匝上、至少约180度的第一弧上的点对点DC电阻低于在多个匝的内匝上、跨过与第一弧相同的角度的第二弧上(例如,如果第一弧是100度,则第二弧是100度;如果第一弧是75度,则第二弧是75度,等等)的点对点DC电阻。相反,在电感线圈包括多个匝的备选示例性实施例中,在多个匝的外匝上、至少约180度的第三弧上的点对点DC电阻高于在多个匝的内匝上、跨过与第三弧相同的角度的第四弧上(例如,如果第三弧是100度,则第四弧是100度;如果第三弧是75度,则第四弧是75度,等等)的点对点DC电阻。

图12呈现了用于相应于示例性实施例的示例性方法的示例性流程图1200,如现在将描述的。

方法1200包括方法动作1210,其需要用麦克风捕获环境声音。在示例性实施例中,使用上面详述的耳蜗植入系统10来执行该方法动作,其中麦克风被植入接受者中或者在接受者外部(例如,完全可植入听力假体正在利用外部麦克风)。方法1200还包括方法动作1220,其需要将所捕获的环境声音转换为第一信号。在至少一些示例性实施例中,该第一信号对应于前述麦克风的输出。

方法1200还包括方法动作1230,其需要使用定位在接受者皮肤外部(诸如在接受者的乳突骨上方)的第一线圈电感天线(例如,图1A的外部线圈130,对应于本文详细描述的实施例或其变型),向植入的第二线圈电感天线经皮传送基于第一信号的电感信号。随后,执行方法动作1240,其基于来自第二线圈电感天线的信号唤起听力感知,第二信号由电感信号生成。注意,在示例性实施例中,方法动作1210、1220、1230和1240自动执行。

在方法动作1230的执行中,电流被施加到第一线圈电感天线以生成磁场,从而传送电感信号。在1200的方法中,在距离第一线圈电感天线的匝的几何中心的至少一部分距离上、随着距几何中心的距离而存在以下中的至少一个:平均电流密度增大或者减小。

图13呈现了用于相应于另一示例性实施例的示例性方法的示例性流程图1300,如现在将描述的。简而言之,并不经皮传送用于唤起听力感知的信号,而是经皮传送以下信号,该信号用于对植入部件供电和/或充电的至少一个。更具体地,方法1300包括方法动作1310,其需要使用定位在接受者的乳突骨上方的第一线圈电感天线向植入的第二线圈电感天线经皮传送电感信号。方法1300还包括方法动作1320,其需要基于来自第二线圈电感天线的信号对植入的电池进行再充电或给植入的功能性部件供电中的至少一个,第二信号由电感信号生成。方法动作1310通过向第一线圈电感天线施加电流来执行以生成磁场,从而传输电感信号。在方法1300的示例性实施例中,在距离第一线圈电感天线和/或第二线圈电感天线的匝的几何中心的至少一部分距离上、随着距几何中心的距离而存在以下中的至少一个:平均电流密度增大或者减小。

鉴于以上,示例性实施例包括平均电流密度,在距离线圈电感天线的匝的几何中心的至少一部分距离上、随着距几何中心的距离而存在以下中的至少一个:平均电流密度增大或者减小。参考图5A和5B的实施例,几何中心是轴线699,并且参考图9的实施例,几何中心是轴线1099。图14A呈现了一个示意图,该示意图呈现了针对图5A和5B的实施例在匝1-匝11中的示例性电流密度,其中X轴和Y轴以米为单位呈现,并且其中X轴表示距离几何中心的距离。该电流密度针对5兆赫的电流频率。可以看出,其中图14A右侧的颜色编码条以A/m2为单位,随着离几何中心的距离,给定匝的给定横截面处的平均电流密度随着距几何中心的距离而减小。在示例性实施例中,在离几何中心的基本所有(包括所有)距离上,平均电流密度随距第一线圈电感天线的匝的几何中心的距离而减小。参考图14A,注意到在该实施例中的最大电流密度是3.35×108A/m2,最低是-3.31×107A/m2

图14B呈现了一个示意图,该示意图呈现了针对图9的实施例在匝1-匝11中的示例性电流密度,其中X轴和Y轴以米为单位呈现,并且其中X轴表示距离几何中心的距离。图14B是图9的变型,因为虽然匝4和匝9是最宽的匝,如图9的实施例中的情况一样,匝3和匝10比匝6和匝7宽(而在图9的实施例中,匝6和匝7比匝3和匝10宽)。关于图14A,电流密度是针对5兆赫的电流频率。可以看出,其中在图14A和14B右侧的彩色编码条以A/m2为单位,随着离几何中心的距离,对于离几何中心的部分距离(从中心到匝4和匝9的距离),给定匝的给定横截面处的平均电流密度随距几何中心的距离而减少;然后对于离几何中心的另一部分距离,平均电流密度随着距几何中心的距离而增加。因此,在示例性实施例中,存在线圈,该线圈被配置为使得在距离第一线圈电感天线的匝的几何中心的至少一部分的距离上,平均电流密度随着距几何中心的第一距离而减小,并且在距离第一线圈电感天线的匝的几何中心的至少二部分的距离上,平均电流密度随着距几何中心的第二距离而增大,其中与第一距离对应的距几何中心的距离的部分定位在几何中心和第二部分之间。参照图14A,注意在该实施例中的最大电流密度为3.49×108A/m2,最低为-3.06×107A/m2

注意,如本文所使用的,术语“平均电流密度”是给定横截面中电流的平均密度。在示例性实施例中,在相同平面上测量各个匝的平均电流密度,其中该平面定位在并且平行于与匝的几何中心对应的轴线。在示例性实施例中,该平面被定位成使其垂直于匝的内侧和/或外侧的切线。

注意,对于平均电流密度随着离几何中心的距离而增加或减小,它意味着平均电流密度随着匝的弧从几何中心向外移动、沿着弧而增加(例如,对于螺旋配置是这种情况),并且对线圈处于定位在建立几何中心的轴线上并与该轴线平行的平面上的给定横截面,给定横截面的平均电流密度不同于与几何中心距离不同的另一给定横截面。

至少一些实施例被配置为使得所得的电感线圈具有有实用价值的Q因子。在示例性实施例中,存在电感通信线圈,其包括在第一层的至少三个匝(例如,上述实施例的包括匝1-6的层或包括匝7-11的层)。在示例性实施例中,第一层上匝的数目对应于3、4、5、6、7、8、9或10匝或更多。至少三个匝(或上述匝的数目中的任何一个)的最外匝(上述示例性实施例中的匝6或7)的最大外径D6为大约20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm或大约40mm或其间以0.1mm递增的任何值或值的范围。此外,线圈导体具有这样的配置:其中,当线圈导体的裸绕组经受具有5MHz频率的电流,并具有在上述直径之一内的上述匝的数目之一时,具有以下之一的Q因子:至少75,至少76,至少77,至少78,至少79,至少80,至少81,至少82,至少83,至少85,至少86,至少87,至少88,至少89,至少90,至少91,至少92,至少93,至少94或更大。

对于“裸绕组”,它意味着不存在电感通信部件的所有其他部件,例如磁体、EMI屏蔽等。例如但不限于,这可以通过计算机模型、刺激或通过使用有效不影响Q值的材料将绕组保持在空间中来确定。

还注意到,在示例性实施例中,线圈包括多个匝,其中边界区域包括多个匝。例如,图14C描绘了这样的边界区域1430。在示例性实施例中,导体定位在被考虑的实际设备的边界区域内的部分的有效AC电阻低于假设配置情况中的电阻,该假设配置具有定位在相同边界区域内的相同的匝的数目,其中匝彼此均匀间隔开,并且其中导体在垂直于导体的纵向轴线的相应平面上的横截面面积不随沿着边界区域内的导体的位置而变化。

在示例性实施例中,前述假设配置使得构成边界区域中的匝的材料的体积对应于实际设备(即,所考虑的设备)的体积。在示例性实施例中,前述假设配置使得边界区域中的匝的表面积对应于实际设备的表面积。在示例性实施例中,前述假设配置使得匝的材料与实际设备的材料相同。在示例性实施例中,前述假设配置使得匝和边界区域的平均横截面积对应于实际设备的平均横截面积。在示例性实施例中,前述假设配置与实际设备之间的唯一区别对应于导体在各个平面上的横截面面积的变化。在示例性实施例中,前述假设配置与实际设备之间的唯一区别对应于匝之间的间距的变化和/或匝的宽度的变化。

在示例性实施例中,前述假设配置与实际设备之间的唯一区别对应于导体在各个平面上的横截面面积的变化以及匝之间的间距的变化。

在前述示例性实施例中,边界区域内必须包括至少两个匝,因为它包含多个匝。边界区域可以包括多于两个匝。实际上,在示例性实施例中,线圈包括含有3个匝、4个匝、5个匝或6个匝的边界区域。在与不同数目的匝有关的所有这些实施例的示例性实施例中,导体定位在边界区域内的一部分的有效AC电阻低于定位在该相同边界区域内的相同匝的数目的情况下的有效AC电阻,其中该匝彼此均匀地间距开,并且其中导体在垂直于导体的纵向轴线的各个平面上的横截面积不随着沿着边界区域内的导体的位置而变化。

注意,与本文详述的电阻(DC或AC)相关联的物理现象与在同一水平面的匝(例如,在衬底的同一侧上)有关。尽管如此,在备选实施例中,与本文详述的电阻相关联的物理现象与可以在不同水平面上的匝有关,至少在一些实施例中利用如下文将详述的迂回特征。

现在将描述上面呈现的概念的变型。简而言之,在示例性实施例中,变型需要利用如上所述具有变化宽度(或下文将详述的高度)的导体,但是其中,当导体从其内径向其外径延伸时,并且当导体从其外径向其内径延伸时,绕组所在的层相对于导体的位置在PCB层之间交替。

更具体地,图15描绘了与外部电感通信部件的印刷电路板对应的印刷电路板(PCB)1550的示例性实施例,该外部电感通信部件在其功能上对应于上述图1B的外部电感通信部件170。可以看出,导体的宽度随着匝而变化。在图15的实施例中,宽度被描绘为随着匝而以数字化方式变化,并且因此,图15的实施例部分地基于图5B的实施例。注意,在其他实施例中,可以将关于图15详细描述的概念相对于本文的其他实施例(例如,图5A的连续变化的宽度等)进行应用。

如可以看到的,图15的实施例包括线圈1574,该线圈1574包括具有多个匝的导体。在图15中,描绘了PCB的顶部,如可以看到的存在六(6)个匝(与图5B的实施例相反,其中顶部仅有5个匝——再次如上所述,PCB的给定侧上的匝的数目可以因实施例而异)。这与PCB的底部(与图15中所示的相反的一侧)相反,其包括五个匝,这将在下面更详细地描述。

更一般地,注意到图15的实施例在顶部和底部上包括五(5)个匝,以及在顶部(或在一些备选实施例中在底部)包括附加的第六匝。如本文所使用的,匝需要导体对向大约360°的角度的部分。匝的起点可以被认为是从任何地方开始,但是在本文详述的示例性实施例中,匝将被描述为在最接近连接接口1590的位置处开始。关于图15的绘图,每个匝在4点钟和5点钟位置处或之间开始。在其他实施例中,匝可以被认为在别处开始。

如上所述,线圈1574在PCB上实现。也就是说,在示例性实施例中,线圈是基于PCB的线圈。相应地,在示例性实施例中,线圈可以对应于PCB迹线/导电迹线。

在图15所示的实施例中,当导体从其内径向其外径延伸时,并且当导体从其外径向其内径延伸时,绕组所在的层相对于导体的位置在PCB层之间交替。这伴随着以下特征:导体宽度随着距线圈的旋转轴的距离而变化。更具体地,图15描绘了匝1、2、5、6、9和10,这些匝经由通孔1523(其中最后两组数字对应于通过通孔所连接的匝—这里是匝2到匝3)、1545、1567和1589和151011连接到定位在PCB的相对侧上的匝。在这方面,图16描绘了沿图15的线16-16所取的横截面视图,其示出了前述匝以及匝3、4、7、8和11。可以看出,匝1、2、5、6、9和10定位在衬底1652的一侧上,并以轴线1699为中心,而匝3、4、7、8和11定位在衬底1652的相对侧,这些匝也可以围绕轴线1699为中心。同样可以看出,匝1、2、5、6、9和10具有随着距轴线1699的距离而增加的宽度,而匝3、4、7、8和11也具有随着距轴线1699的距离而增加的宽度。注意,虽然图15和16描绘的实施例是使得宽度随着距纵向轴线1699的距离而增加,但在备选实施例中,宽度可以以类似于本文详述的任何其他布置和/或其变型(例如根据图9的实施例)变化。可以看出,在衬底1652的底部上比在衬底1652的顶部上少一(1)匝。尽管如此,在备选实施例中,匝数在衬底1652的两侧上可以相同。此外,在备选实施例中,衬底1652的顶部上匝的数目可以小于衬底1652的底部上匝的数目。可以实现本文详述的教导和/或其变型的匝的数目的任何布置可以用于至少一些示例性实施例中。

如上所述,图16描绘了PCB 1550的横截面视图。可以看出,各个层上的各个匝彼此对齐并且具有相同的宽度(例如,匝6与匝7具有相同的宽度,匝4与匝5具有相同的宽度,等)。而且,如可以看到的,这些匝彼此同心(这是由于它们彼此对齐——在一些实施例中,这些匝是同心的但不彼此对齐)。

注意,虽然下面的实施例是根据在一侧上具有六个匝并在另一侧上具有五个匝来呈现的,但是在一些备选实施例中,可以在一侧或两侧上使用更多或更少的匝。关于本文详述的教导具有实用性价值的任意数目的匝可以用于至少一些示例性实施例中。实际上,在示例性实施例中,可以利用单个匝(其包括在衬底1652的每一侧上的单个匝)。此外,在一些备选实施例中,在利用至少一些本文详述的教导的电感通信部件的一些示例性实施例中利用导体部件的第三和/或第四和/或第五和/或第六或更多层。还要注意的是,在一些实施例中,衬底的层在绕组的层外部(例如,相对于图1C,在匝7、8、9、10、11之上并且在匝6、5、4、3、2、1之下)。也就是说,在一些实施例中,绕组可以不在外层上。

轴线1699构成匝的旋转轴线和/或PCB 1550的纵向轴线/PCB1550的中心。

在示例性实施例中,从导体1574的内径(D161)延伸到导体1572的外径(D160)的导电路径如下延伸:从源或池到匝1,继而在相同的水平面/层级上到匝2(其中匝2具有比匝1宽的宽度),继而通过衬底1652到匝3(在一些实施例中匝3具有与匝2相同的宽度(至少平均而言——整个匝的宽度)),继而在相同的水平面/层级上到匝4(其中匝4具有比匝3宽的宽度),继而通过衬底1652到匝5(在一些实施例中,其至少平均地具有与匝4相同的宽度),继而在相同水平面/层级上到匝6(其中匝6具有比匝5宽的宽度),继而通过衬底1652到匝7,继而在相同的水平面/层级上到匝8(其中匝8具有比匝7宽的宽度),继而通过衬底1652到匝9,继而在相同的水平面/层级上到匝10(其中匝10具有比匝9宽的宽度),继而通过衬底1652到匝11,继而到池或源。

仍然参考图15,在示例性实施例中,可以看出,在线圈的开始处或靠近线圈开始的位置处,导体1574的连续电路径在线圈的第一水平面(这里是图15的水平面)上对向总计几乎720°的角度。也就是说,从导线弯曲开始第一匝(匝1)的位置开始,线圈对向略小于360度,继而伸出到第二轨道以开始第二匝(匝2),继而从导体伸出到第二轨道的位置对向略小于360°,继而结束(其中,通孔1523继而将电路径延伸到图15中描绘的水平面之下的环路,在衬底的另一侧上的匝)。总体而言,导体/电路径在第一层/同一层上对向约为720°的角度。这与以下实施例相反,在该实施例中,在稍微小于360°的对向之后,导体终止在一个通孔处,在该通孔处,电路径从第一水平面延伸到第二水平面(衬底的另一侧)。因此这将仅建立连续延伸小于360°的角度的电路径。

还应注意,关于对向总计几乎720°的角度的路径的上述特征也可以是关于导体终点的情况。相应地,在示例性实施例中,关于线圈的起点或终点处或其附近的至少一个,导体的连续电路径对向总计至少以下的角度:在同一水平面上的600、610、620、630、640、640、650、660、670、675、680、681、682、683、684、685、686、687、688、689、690、691、692、693、694、695、696、697、698、699、700、701、702、703、704、705、706、707、708、709、710、711、712、713、714、715、716、717、718、719或720度(和/或不超过上述值之一)。

为了清楚起见,在该实施例中,至少平均而言匝2和匝3的宽度相同(或至少大致相同),至少平均而言匝4和匝5的宽度相同(或至少大致相同),至少平均而言匝6和匝7的宽度相同(或至少大致相同),至少平均而言匝8和匝9的宽度相同(或至少大致相同),并且至少平均而言匝10和匝11的宽度相同(或至少大致相同)。因此,如图17中呈现的路径1710概念性地呈现的那样,所得到的导电路径呈迂回的形式。因此,在示例性实施例中,存在导体,该导体被配置为使得电路径延伸通过衬底一侧上的第一匝(参考图17的匝2),继而通过衬底的相对侧上的第二匝和第三匝(参考图17的匝3和匝4),继而通过在衬底的一侧上的第四匝和第五匝(匝5和匝6),继而通过衬底的相对侧上的第六匝和第七匝(匝7和匝8),继而通过衬底一侧上的第八匝和第九匝(匝9和匝10),继而通过在衬底的相对侧上的至少第十匝(匝11)。还应注意,在示例性实施例中,导体被配置为使得电路径延伸通过第十匝,继而通过衬底的相对侧上的第十一匝(未示出)。作为备选或附加,在示例性实施例中,导体被配置为使得电路径延伸通过衬底的一侧上的第一匝(例如,匝1)之前的匝。

注意,在备选实施例中,迂回路径可以在与PCB 1550的顶部相对的底部上开始,并且在与PCB 1550的底部相对的顶部结束。备选地,迂回路径可以在顶部开始或在底部开始并结束于底部。

注意,上述起点和终点的使用通常仅用于解释迂回的概念。导电路径延伸超过匝(往返于生成电流的部件)。因此,迂回是导电路径的一部分。

应注意,至少在一些实施例中,本文详述的所有教导关于在PCB的衬底的一侧上的匝集对应于PCB的衬底的相对侧上的匝集。在示例性实施例中,各个给定的匝彼此基本上相同(包括相同)。就此而言,在示例性实施例中,存在电感通信线圈(或其他类型的通信线圈,或用于该问题的其他类型的线圈——实施例可以包括不专用于通信的电感线圈,如下所述),其包括定位在印刷电路板衬底的第一侧上的第一匝和定位在衬底的第二侧上的第二匝。在示例性实施例中,第一匝的宽度至少沿着基本上匝的全部与第二匝的宽度相同。在示例性实施例中,除了连接到引线/馈通的部分(从衬底的一侧延伸到衬底的另一侧的部分,有时称为通孔)和/或将(多个)匝连接到电路的剩余部分(例如,接收器刺激器的剩余部分)的部分之外,这些匝是定位在电感通信部件的不同水平面上的彼此的镜像和/或彼此的复制品。在另一示例性实施例中,匝是复制版,其已经围绕垂直于线圈的主轴的轴线旋转了180度并且穿过了通孔或连接到引线/馈通的其它部件。

鉴于以上,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,该电感通信线圈包括第一层和第二层,第一层包括第一多个导电匝(图17中的匝1、2、5、6、9和10),第二层包括第二多个导电匝(图17中的匝3、4、7、8和11),第二多个导电匝与第一层的匝分开一定距离(例如,大约0.35mm——下文关于此作更多描述)。在该示例性实施例中,导电路径的一部分(例如,圆圈1720内的部分)延伸穿过第一多个导电匝和第二多个导电匝。在示例性实施例中,导电路径的部分开始于第一多个导电匝或第二多个导电匝的匝的外侧(例如,匝11的外侧),并且在第一多个导电匝或第二多个导电匝中的另一匝的内侧匝(例如,匝1)处终止。

注意,关于短语“导电路径的部分”并不一定表示该导电路径的部分的整个路径是如所述开始和结束的部分。它只是如所述开始和结束的导电路径的部分。就此而言,应当注意,在至少一些示例性实施例中,导电路径从生成电流以生成电感场的部件延伸到一个匝(例如,匝1或匝11),延伸穿过该匝,然后从最后一匝(例如,匝1或匝11中的另一匝)延伸回到生成电流的部件。因此,导电路径在匝的外侧开始和结束。还应注意,导电路径的部分的起点和终点不需要具有确定的起点和终点。也就是说,导电路径的一部分可以是任意部分,只要它符合上述要求即可。

如上所述,利用通孔来将上部水平面/层级上的匝连接到底部水平面/层级上的匝。图18描绘了通孔的功能表示,其中如上所述,“15”之后的数字对应于通过通孔连接的匝(例如,通孔1523将匝2连接至匝3)。

因此,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,该电感通信线圈包括诸如导体1574的导体,该导体包括在第一水平面中延伸的第一部分(例如匝1、2)和在第二水平面中延伸的第二部分(例如,匝3、4),其中导体包括定位在与第二部分不同的水平面上的第三部分(例如,匝5和6)。

如从本说明书的结构将理解的,使用“第一部分”、“第一匝”、“第二部分”、“第二匝”等是用于计算的目的/为了提供区分的名称。除非另有说明,否则这并不意味着次序或首要性。这与描述符目的相反(例如,在其它之前的匝是第一匝—匝1),因此,例如,第一部分和第一匝不一定对应于匝1等。描述符名称(例如,匝1、匝2、匝3等)在描述确切的匝时用作本文中的专有名词。

在该示例性实施例中,导体的电路径使得第二部分定位在第一部分和第三部分之间。图17描绘了关于路径1710如何是这样的情况。在示例性实施例中,第三部分所在的水平面是第一水平面,如图16所示。在示例性实施例中,第一部分、第二部分和第三部分是导体的匝(第一部分包括匝1和/或匝2,第二部分包括匝3和/或匝4,并且第三部分包括匝5和/或匝6)。虽然前述实施例包括这样的路径:其中电路径在第一水平面上延伸通过两个匝,然后延伸到第二水平面,并随后延伸通过两个匝,然后延伸到第一水平面,但在备选实施例中,电路径延伸通过第一水平面上的一匝,然后延伸到第二水平面,然后延伸通过另一匝,然后延伸到第一水平面。此外,延伸路径可以具有通过一个水平面上的一匝、另一水平面上的两个匝,然后在前一水平面的一匝等的延伸。因此,在示例性实施例中,第二部分可以仅包括一匝。注意,术语“部分”并不直接对应于一个匝。部分可以包括两个匝。尽管如此,即使在部分对应于一匝的情况下,关于上述第二部分定位在与第一部分和第三部分不同的水平面上的实施例,也可以存在对应于第四匝的第四部分,其中第四部分也定位在第二水平面上,并且导体的电路径使得第四部分定位在第一部分与第三部分之间。

鉴于附图,应当理解的是,在示例性实施例中,第一部分是第一匝(例如,匝2),第二部分是第二匝(例如,匝3),并且第三部分是第三匝(例如,匝5),并且第一匝是相对于第三匝的内匝。另外,第一匝(例如,匝2)和第三匝(例如,匝5)处于同一水平面上。

还应注意,在备选实施例中,存在多于两个水平面,导体在其中延伸。在这方面,图19概念性地描绘了包括分别支撑导体的两个不同层的第一衬底1999和第二衬底1998的PCB1950的横截面。(一个或多个衬底可以定位在这些衬底之间。)可以看出,PCB 1950包括匝1至21。电路径1910从第一水平面中的匝1延伸至匝号2。然后,电路径1910从匝2延伸通过衬底1999到匝3。在延伸通过第二层中的匝3之后,电路径1910延伸到第三层中的匝4。在延伸通过第三层中的匝4之后,电路径1910延伸通过衬底1998到匝5。(这里,匝2、3、4和5的宽度相同或大致相同(或者至少平均宽度相同)等。在延伸通过第四层中的匝5之后,电路径延伸至匝6(其具有比匝5宽的宽度)。在延伸通过第四层中的匝6之后,电路径1910延伸通过衬底1998到匝7,等等,沿着路径号1910直到到达匝21,然后延伸到电流源或宿。

注意,在一些备选实施例中,电路径可以以不同模式延伸(例如,从水平面1到水平面3到水平面2到水平面4;从水平面1到水平面4到水平面2到水平面3;从水平面2到水平面1到水平面3到水平面4;从水平面4到水平面1到水平面3到水平面2等)。还要注意的是,虽然图19描绘的实施例描绘了以重复其自身的模式延伸的路径(层1到层2到层3到层4到层3,到层2到层1等),但在一些备选实施例中,导电路径不以重复模式延伸(以非重复模式延伸)。

注意,在至少一些示例性实施例中,匝/轨道的电路径仅在两个不同的水平面中延伸且不超过两个不同的水平面。

鉴于以上,注意,匝2、匝3、匝4和匝5的宽度相同或大致相同(或平均宽度相同或大致相同),匝6-匝9的宽度相同或大致相同(或平均宽度相同或大致相同),但比匝2-5宽,匝10-匝13的宽度相同或大致相同(或平均宽度相同或大致相同),但比匝6-匝9宽,匝14-匝17的宽度相同或大致相同(或平均宽度相同或大致相同),但比匝10-匝13宽,匝18-匝21的宽度相同或大致相同(或平均宽度相同或大致相同),但比匝14-匝17宽。尽管如此,在备选实施例中,匝2、匝3、匝4和匝5的宽度相同或大致相同(或平均宽度相同或大致相同),匝6-匝9的宽度相同或者大致相同(或者平均宽度相同或者大致相同),但比匝2-匝5宽,匝10-匝13的宽度相同或者大致相同(或者平均宽度相同或大致相同),但比匝6-匝9宽,匝14-匝17的宽度相同或大致相同(或平均宽度相同或大致相同),但比匝10-匝13窄,匝18-匝21的宽度相同或大致相同(或平均宽度相同或大致相同),但比匝14-匝17窄。

此外,注意,在示例性实施例中,匝2、匝3、匝4和匝5的宽度可以彼此不同(一个或多个),或者平均宽度彼此不同,匝6-匝9的宽度彼此不同(一个或多个)或者平均宽度彼此不同,但比匝2-匝5宽,等。

因此,在示例性实施例中,关于具有包括第一部分、第二部分和第三部分的导体的前述实施例,其中相应部分定位在不同的水平面上,第三部分所在的水平面是与第一水平面和第二水平面不同的水平面,其中第一部分定位在第一水平面,第二部分定位在第二水平面。更基本地,存在具有第一侧和第二侧(例如,相对于图16,衬底1652的顶侧和衬底1652的底侧)的衬底(例如,衬底1652),其中衬底支撑导体,该导体包括第一侧上的第一匝(例如,顶侧上的匝2)和第二侧上的第二匝(例如,底侧上的匝3),其中在完成一匝或多个匝之后导体延伸到衬底中。此外,在示例性实施例中,导体可以包括第三匝(例如,顶侧上的匝5)。在示例性实施例中,示例性导体的“交替循环”从第一匝通过第二匝延伸到第三匝,如图17所示,其中交替循环将导电路径视为从第一水平面到第二水平面然后返回到第一水平面的导电路径(在第一水平面和返回到第一水平面之间可能存在附加水平面)。还要注意,循环导体的交替循环可以从第一匝(匝2)通过第二匝(匝3)和第四匝(例如匝4)延伸到第三匝(匝5)。因为导体以循环方式交替、经由多个交替循环进入衬底,所以导体可以被认为是迂回的/迂回进入到衬底1652中。在示例性实施例中,导体交替地循环通过衬底,超过一个完整循环。仅通过示例而非通过限制,导体可以在第一水平面延伸,然后到第二水平面,然后延伸回到第一水平面,然后延伸到第二水平面,从而基本上表示一个半的循环,并因此多于一个完整的循环。

如从图15-19可以看出,导体的匝在垂直方向上彼此对齐(即,沿着轴线1699的位置)。因此,在示例性实施例中,导体的上述第一部分、第二部分和第三部分是导体的匝,并且第一部分、第二部分和第三部分(或附加部分(匝))围绕旋转轴线(轴线1699)、在超过至少约300度的匝的对向角度上彼此对齐。在示例性实施例中,各部分在至少大约310、320、330、340、350或360度或其间以1°递增的任意值或值的范围(例如,大约12°,大约347°,大约303°至大约355°等)上彼此对齐。

还应注意,一些示例性实施例可以被认为是利用循环进入衬底的导体。例如,参照图17,定位在圆圈1720内的导电路径1710的部分是交替循环,其中路径向下进入衬底,沿着第二水平面延伸一段距离,然后向上延伸到衬底中。尽管如此,交替循环也可以对应于如下路径的一部分:该路径向上进入衬底,沿着第一水平面延伸,然后向下延伸到衬底中。

再次关于图18,利用通孔将定位在一个水平面上的导体的一部分放置成与定位在另一水平面上的导体的一部分电通信。就此而言,给定的交替循环可以包括延伸穿过衬底的两个通孔。在示例性实施例中,给定交替循环的每个通孔将衬底的一侧上的匝与衬底的另一侧上的匝连接。

至少一些实施例被配置为使得所得的电感线圈具有有实用价值的Q因子。在示例性实施例中,存在电感通信线圈,该电感通信线圈包括线圈导体,该线圈导体包括在第一层上的至少两个匝和在不同于第一层的第二层上的至少两个匝。在示例性实施例中,第一层上的匝的数目对应于2、3、4、5、6、7、8、9或10匝或更多。在示例性实施例中,第二层上的匝的数目对应于2、3、4、5、6、7、8、9或10匝或更多(相同的匝的数目可以在两个(或全部)层上,或匝的数目可以在一个或多个层上不同)。给定匝(或任何上述匝号中的任何一个)的最外匝(在图15-18的示例性实施例中为匝10和11)的最大外径为大约20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、或大约40mm、或者其间以大约0.1mm递增的任何值或值的范围。此外,线圈导体具有这样的配置:其中,当线圈导体的裸绕组经受具有5MHz频率的电流,并具有在上述直径之一内的上述匝的数目之一时,具有以下之一的Q因子:至少70,至少71,至少72,至少73,至少74,至少75,至少76,至少77,至少78,至少79,或至少80或更大。

对于“裸绕组”,它意味不存在电感通信部件的所有其他部件,例如磁体、EMI屏蔽等。例如但不限于,这可以通过计算机模型、刺激或通过使用有效不影响Q值的材料将绕组保持在空间中来确定。

注意,在至少一些示例性实施例中,本文详述的教导可以具有关于减少由使用电感线圈导致的电磁干扰(EMI)的实用价值。在一些实施例中,由于“较高编号”的匝保持远离“较低编号”的匝(这与其中匝从一侧顺序地从内侧(外侧)前进然后从另一侧上的外侧(或内侧)前进(即没有迂回,例如用于生成以下详述的图22的数据的布置)的实现方式相反),在所有其他事物(导体的宽度、厚度、长度、层级之间的距离、材料、电流源和频率、衬底构成、相同的EMI屏蔽、与其他部件(例如BTE)相同的接近度等)相等的情况下,将存在的寄生电容和/或电场强度相对于较高编号的匝不远离较低编号的匝的实现方式的情况而减小。在示例性实施例中,整体的减小(即,对于整个电感线圈)为大约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%或更大。

实际上,在示例性实施例中,存在电感线圈,其中Q值至少大于约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、或者大于相对于在所有其他事物(导体的宽度、厚度、长度、层级之间的距离、材料、电流源和频率、衬底构成、相同的EMI屏蔽、与其他部件(例如BTE)相同的接近度等)相等,较高编号的匝不远离较低编号的匝的实现方式(即,没有迂回)的情况下的Q值。也就是说,如果唯一的区别是存在迂回,则上述差异就会出现。

返回参照图5B,如可以看到的,在示例性实施例中,在增加到新的和/或外半径之前,电感线圈574B的给定匝围绕相同的内部和/或外部半径对向大约360°的角度。也就是说,匝的“轨迹”对于大约360°是相同的,直到改变到定位在内轨外部的新轨道。就此而言,作为概念性的方式,前述的内半径和/或外半径对于宽度是准独立的。备选地,在示例性实施例中,该特征可以被描述为导体的中心线在约360°的角度上具有恒定的半径,然后中心线改变为另一半径,更大的半径,并且该中心线在超过约360°的角度上延伸,直到中心线再次变化以具有另一半径,更大的半径等。在示例性实施例中,导体的在同一轨道上和/或具有相同的内半径和/或外半径和/或中心线的一部分对向的角度至少为或等于200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350或甚至360,或者其间以1度递增的任意值或值的范围。如从附图中可以看出,在示例性实施例中,存在至少一个、两个、三个或四个或更多个这样的离散出现(其中离散出现意味着这些角度不重叠)。在示例性实施例中,存在至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或更多个这样的离散出现。

以类似的方式,该特征对于图5A的实施例也是如此,其中,如可以看到的,在示例性实施例中,电感线圈574A的一部分对向约300度左右的角度(注意,这仅出于概念上的目的——附图不反映所有实施例/不完全相对于所有实施例),之后电感线圈574A的该部分相对于角度被开始测量的位置才完全处于先前匝(其内部)的外半径外部。就此而言,如图5A所示,匝(例如,匝1)的内半径相对于匝的开始位置、关于匝上的位置而变大。在某点处,内半径大于匝开始处(例如,匝的具有最小外半径的部分)的外半径。在图5A中,在示例性实施例中,在该点处角度大约为300°。也就是说,在达到大约300°之前,内半径小于外半径,因为该值存在于开始点处。在示例性实施例中,该角度可以是至少为或等于190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350或者甚至更大,或其间以1度递增的任何值或值的范围。还要注意的是,上述特征可以根据导体的中心线来描述。就此而言,在示例性实施例中,中心线对向上述值中的任一个的角度,其中中心线的半径减去局部宽度小于或等于角度开始处的中心线的半径。从附图中可以看出,在示例性实施例中,存在至少两个、三个或四个或更多个这样的离散出现(其中离散出现意味着这些角度不重叠)。在示例性实施例中,存在至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或更多个这样的离散出现。

还应该注意,在上述两个段落中描述的关系出现的至少一些示例性实施例中,这些关系以交错方式出现,从而出现相对于第一半径的出现(从导体的内部或者外部或中心线测量),继而相对于第二半径的出现,继而相对于第三半径的出现,其中第一半径是最小半径,第三半径是最大半径,并且第二半径处于两个半径之间,从而相对于由导体建立的电路的路径,该路径延伸通过与第一半径有关的出现,继而通过与第二半径有关的出现,继而通过与第三半径有关的出现。对于关于第四半径、第五半径、第六半径等的出现的情况也是如此,其中每个半径大于先前的半径。

仅作为示例而非限制,在示例性实施例中,除了关于终点(或起点)之外,导体使得导体的给定半径(内部、中心线、外部)在等于或大于以下的角度上为恒定或增加中的至少一个:200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350或甚至360。也就是说,在示例性实施例中,给定半径从不减小(相对于电气路径的一个方向——相对于另一路径(相反路径)),半径总是减小或保持恒定(除了在一些实施例中,在起点和终点处))。

还要注意,在至少一些示例性实施例中,前述四个段落的前述详细特征是相对于第一水平面(相同水平面)上的导体路径的情况,而在其他实施例中,上述详细特征是关于处于第一水平面上的导体部分和处于第二水平面上的导体部分的情况。仅作为示例而非限制,在示例性实施例中,对于具有给定半径符合上述特征中的一个或多个的导体,其中对向角度至少为300度,在示例性实施例中,那些300°的一部分可以定位在第一水平面上,并且这些300°的一部分可以定位在第二水平面上。还要注意,在示例性实施例中,前述四段的前述出现可以变化,从而在对向给定角度的导体的路径上存在一个不连续性。这种不连续性可以与第一水平面上的导体路径的终点、第二水平面上的导体路径的起点、以及在该局部位置连接两层的通孔有关。因此,在示例性实施例中,可以存在上述出现,但是需要注意,存在不超过1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12.5、15、17.5、20、25或30或35或40度的副角,或者其间以1°递增的任何值或值的范围,其中不存在前述出现。

还要注意的是,在本文详述的教导的至少一些示例性实施例中(例如,关于具有不同宽度的导体),在示例性实施例中,除了导电路径的起点和终点之外,路径在给定的水平面上不会交叉。此外,在示例性实施例中(例如,关于具有不同宽度的导体),在示例性实施例中,除了导电路径的起点和终点之外,当路径本身交叉时,它仅在另一水平面处路径对向以下角度处与本身交叉:至少大约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60度或更大,或其间以1°递增的任何值或值范围,并保持在对向角上的水平面上。此外,在示例性实施例中,除了导电路径的起点和终点之外,当路径本身交叉时,它仅在路径定位在衬底的相对侧上(而不是衬底的中间)的位置处与本身交叉。也就是说,在示例性实施例中,路径彼此交叉(从导体的平面(例如,图15的平面)向下看)的任何位置是使得“交叉”发生于衬底的相对侧上。

还应注意,在至少一些示例性实施例中,其中路径彼此交叉或者至少以其它方式重叠,同样地,从相对于在导体的平面向下看时,导体的部分的重叠(部分或全部重叠)对向大于以下的角度:至少大约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60度或更大,或者其间以1°递增的任何值或值的范围。

图20呈现根据示例性实施例的示例性方法的示例性流程图10000。方法10000包括方法动作10010,其需要使用定位在接受者皮肤外部(例如,定位在接受者的乳突骨上方)的第一线圈电感天线(例如,图1A的外部线圈130,对应于本文详述的实施例或其变型),向植入的第二线圈电感天线(例如,定位在接受者的乳突骨上方)经皮传送电感信号。这可以用本文详述的任何电感线圈或其变型来执行。方法10000还包括方法动作10020,其需要基于来自第二线圈电感天线的信号对植入的电池进行再充电或对植入的功能性部件供电中的至少一个,第二信号由电感信号生成。在示例性实施例中,该植入的电池是上面关于上述系统10的植入部件100所述的植入电池。在示例性实施例中,功能性部件可以是植入部件100的接收器刺激器。功能性部件可以是需要电力起作用的任何植入部件。注意,在示例性实施例中,方法动作10010和10020可以自动执行。

在该示例性实施例中,第一线圈电感天线包括包含导电匝的第一层和包含定位在第一层之上的导电匝的第二层,例如但不限于,其由实现上述图15的实施例来产生。此外,当线圈由5MHz频率和1安培的电流供电,并且具有对应于本文详述的尺寸时,定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、直接在第一层级和第二层级之间的任何位置处的任何电场具有不超过约4×105V/m的值。

“直接在……之间”意味着该位置在匝的覆盖区内(例如,在图16中的位置L161,而不是L162)。“在第一层和第二层之间的中间距离”意味着位置在两层的中间(再次参考图16,L161,而不是L163)。尽管如此,在备选实施例中,定位于直接在第一层和第二层之间、在从第一层上的一个匝到第二层上的另一个匝的距离约50%的范围内、以中间位置的任一侧为中心的任何位置处(即,在中间位置的任一侧上两层(匝的最靠近的朝向表面)之间的总距离的1/4),并且具有上述控制变量(安培、频率、尺寸等)的任何电场具有不超过约4×105V/m的值。尽管如此,在备选实施例中,定位于直接在第一层和第二层之间、在从第一层上的一个匝到第二层上的另一个匝的距离约60%的范围内、以中间位置的任一侧为中心的任何位置处(即,在中间位置的任一侧上两层(匝的最靠近的朝向表面)之间的总距离的30%),并且具有上述控制变量(安培、频率、尺寸等)的任何电场具有不超过约4×105V/m的值。尽管如此,在备选实施例中,定位于直接在第一层和第二层之间、在从第一层上的一个匝到第二层上的另一个匝的距离约70%的范围内、以中间位置的任一侧为中心的任何位置处(即,在中间位置的任一侧上两层(匝的最靠近的朝向表面)之间的总距离的35%),并且具有上述控制变量(安培、频率、尺寸等)的任何电场具有不超过约4×105V/m的值。尽管如此,在备选实施例中,定位于直接在第一层和第二层之间、在从第一层上的一个匝到第二层上的另一个匝的距离约80%的范围内、以中间位置的任一侧为中心的任何位置处(即,在中间位置的任一侧上两层(匝的最靠近的朝向表面)之间的总距离的40%),并且具有上述控制变量(安培、频率、尺寸等)的任何电场具有不超过约4×105V/m的值。尽管如此,在备选实施例中,定位于直接在第一层和第二层之间、在从第一层上的一个匝到第二层上的另一个匝的距离约40%的范围内、以中间位置的任一侧为中心的任何位置处(即,在中间位置的任一侧上两层(匝的最靠近的朝向表面)之间的总距离的20%),并且具有上述控制变量(安培、频率、尺寸等)的任何电场具有不超过约4×105V/m的值。

应注意的是,上述特征是针对直接在匝之间的所有位置(即,每个匝,而不仅仅是一些匝)的情况。还应注意,具有上述控制变量(安培、频率、尺寸等)的前述电场值可以相反地不超过约3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3,2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1或1.0×105V/m或甚至更低(例如,参见图21A)。

简单地说,应注意,在示例性实施例中,从一匝到其他/最接近匝的距离169(相对于在不同的层级不同匝,而不是相同层级的不同匝)是约0.35mm/不大于大约0.35mm。在示例性实施例中,169约为/不大于约0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm、0.2mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm、0.3mm、0.31mm、0.32mm、0.33mm、0.34mm、0.35mm、0.36mm、0.37mm、0.38mm、0.39mm、0.40mm、0.41mm、0.42mm、0.43mm、0.44mm、0.45mm、0.46mm、0.47mm、0.48mm、0.49mm、.50mm、0.51mm、0.52mm、0.53mm、0.54mm、0.55mm、0.56mm、0.57mm、0.58mm、0.59mm、0.60mm、0.61mm、0.62mm、0.63mm、0.64mm或0.65mm或更大或更小,或者其间以0.001mm递增的任何值或值的范围。因此,在示例性实施例中,第一层级的匝和第二层级的匝之间的最小距离不大于约0.6mm。

图21描绘了示例性电场图,其描绘了针对匝的两个层级之间的位置(以及其它区域)以V/m为单位的电场(在右侧栏值以×105的值给出,从0开始以0.5为增量递增到5),其中左边的值以×10-3m(以0.2×10-3m为增量)的值给出。注意,虽然针对具有相同宽度的匝来呈现图21A的图,但一般性数据适用于具有不同宽度的匝,假定匝具有本文详述的迂回特征。(数据可能需要被缩放,但是在其他实施例中,该数据可以直接适用于变化的宽度的实施例。)就此而言,所得到的电场可以低于在一些实施例中使用变化的宽度所描述的电场,而在其他实施例中,所得到的电场可以与图21A中所示的相同(或大致相同)。

Y轴详细说明距两个层级的中心、以米为单位的距离(中间距离),并且X轴详细说明距匝的旋转中心(例如轴线1699)、以米为单位的距离(米)。在该示例性实施例中,施加到示例性电感线圈的电流处于5.0MHz的频率。同样地,图21A的细节可以被调整以考虑变化的宽度的模式(例如,匝2和匝5可能更靠近旋转中心,由于它们将比所图示的更窄这一事实,从而适应更宽的匝6、匝8和匝11等)。而且,图21B描绘了与图21A的图相关联的示例性实施例的线圈电压与频率的示例性曲线图。在示例性实施例中,图21A中呈现的值被缩放为在图21B中呈现的数据,其中图21A的数据是针对5MHz频率处的所得线圈电压(2.3V)而开发的。

在示例性实施例中,具有上述电场值的线圈电感天线具有如下配置,其中线圈电感天线的裸绕组在经受具有5MHz的频率的电流时,具有如下的Q因子:至少50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80。实际上,注意,在至少一些示例性实施例中,前述电场值是针对具有本文详述的控制变量的裸绕组的。

关于图21A的图表,在上述控制值处获得的最高值是6.74×105V/m,最低值是4.74V/m。

图22A描绘了由电感线圈产生的电场,该电感线圈利用这样的配置:其中导体使得电路径在一个水平面/层级上向外(或向内)延伸通过匝,然后在另一水平面/层级上向内(或向外)延伸(与具有迂回/循环配置相反),用于将电流以与导致图21A的场完全相同的方式施加到导体上。再次,如图21A所示,虽然这些数据是以均匀宽度匝呈现的,但该概念也可适用于不同的宽度,并且数据可以相应缩放(如果需要的话或者有实用性的)。也就是说,除了图22A的电感线圈不利用图21A的电感线圈的迂回/循环外,图22A的电感线圈是相同的,并以相同的方式使用。可以看出,在所有其他事物相等的情况下,利用迂回的实施例(图21A)不同于图22A的实施例。关于图22A的图,在上述控制值下获得的最高值是2.67×106V/m,最低值是3.79V/m。因此,在其他所有事物都是相等的情况下,由图21A和图22A所表示的两个不同线圈的场强的最高值之间的差异差不多是一个数量级。此外,图22B描绘了与图21A的图相关联的示例性实施例的线圈电压与频率的示例性曲线图。在示例性实施例中,图22A中的值被缩放为图22B中呈现的数据,其中图22A的数据是针对5MHz频率处的所得线圈电压(2.57V)而开发的。(应注意的是,虽然围绕匝的材料(衬底、空气等)的介电性质影响电场水平,因为图21A和图22A之间的差异限于以上详述的那些(例如,这些特征对两个线圈都相同),所以这些介电性质不会影响结果。)

图23描绘了根据示例性实施例的示例性方法的示例性流程图13000。方法13000包括方法动作13010,其需要用麦克风捕获环境声音。在示例性实施例中,使用上面详述的耳蜗植入系统10来执行该方法动作,其中麦克风被植入到接受者中或者在接受者外部(例如,完全可植入听力假体正在利用外部麦克风)。方法13000还包括方法动作13020,其需要将所捕获的环境声音转换为第一信号。在至少一些示例性实施例中,该第一信号对应于前述麦克风的输出。

方法13000还包括方法动作1330,其需要使用定位在接受者皮肤外部(例如,在接受者的乳突骨上)的第一线圈电感天线(例如,图1A的外部线圈130,对应于本文详述的实施例或其变型)向植入的第二线圈电感天线经皮传送基于第一信号的电感信号。此后,执行方法动作13040,其需要基于来自第二线圈电感天线的信号唤起听力感知,第二信号由电感信号生成。注意,在示例性实施例中,方法动作13010、13020、13030和13040可以自动执行。

在该示例性实施例中,第一线圈电感天线包括包含导电匝的第一层和包含定位在第一层之上的导电匝的第二层,例如但不限于,其由实现上述图15的实施例来产生。此外,定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、直接在第一层级和第二层级之间的任何位置处(或上面详述的任何其他位置)的任何电场具有不超过约4×105V/m的值(或不超过上述任何其他值)。

注意,在示例性实施例中,可以使用与用于执行方法13000的系统相同的系统10来执行方法10000。实际上,方法10000可以在方法13000之后执行,并且方法13000可以在方法10000之后执行。

还应注意,在示例性实施例中,存在电感通信线圈,例如被配置为与植入的电感通信线圈进行经皮通信的线圈,该植入的电感通信线圈与可植入医学设备的刺激器单元进行信号通信,其中植入的电感线圈定位在接受者的乳突骨上方,该电感线圈具有在第一层上包括至少三个匝的线圈导体,其中至少三个匝的最外匝的最大外径约为30mm,并且线圈导体具有如下配置,其中当线圈导体的裸绕组经受大约5MHz频率、约1安培的电流时,具有与本文所详述的磁场中的任何一个相对应的所得磁场。就此而言,在示例性实施例中,电感通信线圈具有本文详述的配置(例如,尺寸)中的任何一个配置。在示例性实施例中,线圈在本文详述的任何前述直径内、在给定衬底的一侧或两侧上具有至少4匝,至少5匝,至少6匝,至少7匝,至少8匝,至少9匝或至少10匝。

鉴于以上,在示例性实施例中,存在一种方法,其包括使用定位在接受者的乳突骨上的第一线圈电感天线向植入的第二线圈电感天线经皮传送电感信号,以及基于来自第二线圈电感天线的第二信号执行以下中的至少一个:对植入的电池进行再充电或对植入的功能性部件供电,第二信号由电感信号生成,其中第一线圈电感天线包括包含导电匝的第一层级和定位在第一层级上方、包含导电匝的第二层级,并且定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、在第一层级和第二层级之间的任何位置处的任何电场具有不超过约4×105V/m的值。在该方法的示例性实施例中,第一层级的匝和第二层级的匝之间的最小距离不大于约0.5mm。在该方法的示例性实施例中,线圈电感天线具有如下配置,其中线圈电感天线的裸绕组经受具有约5MHz频率的电流时,具有至少60的Q因子。在该方法的示例性实施例中,第一层级的匝和第二层级的匝之间的距离不大于约0.4mm。在该方法的示例性实施例中,第一层级的匝和第二层级的匝之间的距离不大于约0.35mm。在该方法的示例性实施例中,定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、在第一层级和第二层级之间的任何位置处的任何电场具有不超过约3×105V/m的值。在该方法的示例性实施例中,定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、在第一层级和第二层级之间的任何位置处的任何电场具有不超过约2×105V/m的值。此外,在该方法的示例性实施例中,定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、在第一层级和第二层级之间的任何位置处的任何电场具有不超过约1.5×105V/m的值。

在示例性实施例中,存在通信线圈,其包括第一层和第二层,第一层包括第一多个导电匝,第二层包括与第一层的匝分开一定距离的第二多个导电匝,其中导电路径的一部分延伸通过第一多个导电匝和第二多个导电匝,导电路径的部分开始于第一多个导电匝或第二多个导电匝的匝的外部,并终止于第一多个导电匝或第二多个导电匝的内匝。

虽然以上通常根据通信线圈以及特别根据电感通信线圈提出,但实施例包括用于数据传输/通信和功率传输/通信系统和/或电子部件中的线圈。在示例性实施例中,无线功率传输系统可以利用本文详述的一个或多个或全部教导。因此,本文详述的线圈和/或与其相关联的特征的任何公开对应于利用这种线圈和/或具有这种特征的功率传输系统的公开。还应注意,在一些实施例中,功率传输能力和数据通信能力被组合在一个系统中。在示例性实施例中,线圈用于两者。(注意,术语“通信”可以包括数据通信和功率通信两者。)在示例性实施例中,可以利用本文详述的教导来在比利用其他现有技术的情况相对更大的距离上传输功率。仅作为示例而非限制,在示例性实施例中,由于可以通过本文详述的教导的至少一些示例性实施例实现的相对较高的Q值,这可以使功率能够在相对于利用不提供如本文详述的教导所能实现的Q值的技术的情况更大的距离上进行传输。仅作为示例而非限制,所有其他事物相等,给定量的能量在给定的单位时间内的传输距离大于不使用针对本文详述的一个或多个教导的线圈的传输距离的至少约20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%或更多,所有其他事物相等。

仅作为示例而非限制,本文详述的教导可以与REZENCETM功率传输系统(例如,利用REZENCETM标准进行功率传输的系统)和/或QITM功率传输系统(例如,利用QITM标准进行功率传输的系统)一起使用。此外,在示例性实施例中,本文详述的教导可用于减轻当这种线圈用于功率传输时与相对较差对齐的线圈相关联的有害效应。就此而言,在示例性实施例中,由于可以获得的相对较高的Q值,执行功率传输所使用的线圈的不对齐的量大于针对在给定时间段内的给定量的功率传输的情况。在示例性实施例中,在所有其它事物相等的情况下,关于未利用本文教导的现有线圈,在给定单位时间内实现相同量的能量传输时可发生的不对齐的量可能更大(再次,所有的事物都是相等的)。

另外,应注意的是,在示例性实施例中,中继器(包括无源中继器)可以用于利用本文详述的一些或全部教导的功率传输系统中。因此,实施例包括利用无源中继器(或其他类型的中继器)的功率传输系统,该中继器包括本文详述的一个或多个教导。

本文详述的教导的至少一些示例性实施例可以用于RF(射频)电路中,包括但不限于基于半导体和/或基于芯片的那些。仅作为示例而非限制,在至少一些示例性实施例中,存在利用本文详述的一些或全部教导的硅芯片,并且在一些实施例中,这些芯片被用作RF电路。这样的示例性实施例可以包括用于高频(例如,高于1GHz、1.5GHz、2GHz、2.4GHz、3GHz等)的RF电路。还应注意,在至少一些示例性实施例中,芯片电感器可以并入本文详述的教导和/或其变型。

在一些示例性实施例中,本文详述的教导和/或其变型可以用于对诸如蜂窝电话、智能电话等的消费者手持产品进行无线充电。在一些示例性实施例中,本文详述的教导和/或其变型可以关于无线充电设备使用,例如膝上型计算机、便携式娱乐系统(例如,专用游戏设备等)、大的平板(例如,具有7×12英寸屏幕的平板)等。此外,在一些示例性实施例中,本文详述的教导和/或其变型可以应用于无线充电大型设备,例如但不限于:电动车辆、无人飞行器、机器人等。具有实用价值的本文详述的教导的任何应用可以在一些实施例中实践。

还应注意,在至少一些示例性实施例中,本文详述的教导可以用于RFID系统。

以上的推论是,本文详述的教导和/或其变型可以适用于医学设备领域之外的技术。在至少一些示例性实施例中,可以在利用磁电感和/或磁共振的技术中(至少是利用线圈的这些技术的那些区域)使用本文详述的教导和/或其变型。此外,一些实施例包括利用本文详述的教导的电感器和/或变压器。在示例性实施例中,利用穿过PCB的PCB迹线和平面核心来构造一些电感器和/或变压器。在示例性实施例中,这些电感器和/或变压器的迹线和/或其他部件至少部分地根据本文详述的教导构造。在至少一些示例性实施例中,相对于没有利用本文详述的教导的情况下,这样的构造导致绕组的电阻更低,所有其他事物相同。在示例性实施例中,系统的整体电阻减少超过1%、2%、3%、4%、5%、7%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、60%、65%、70%或更多,或其间以0.1%递增的任何值或值的范围。

图24描绘了线圈组件的备选实施例,其包括导体在其中延伸的两个水平面。就此,图24概念性地描绘了包括分别支撑导体的两个不同层的第一衬底和第二衬底的PCB 2400的横截面。(一个或多个衬底可以定位在这些衬底之间。)可以看出,PCB 2400包括匝1至20。电路径(未示出)从第一水平面中的匝1延伸至第二层中的匝号2(通过支撑这些匝的衬底)。然后,电路径从匝2延伸至匝3。在延伸通过匝3之后,电路径延伸至第四层中的匝4。(这里,匝1-匝20的宽度相同或大致相同(或者至少平均宽度相同,但在备选实施例中,宽度可以变化)等。在延伸通过第四层中的匝4之后,电路径延伸到在该层中的匝5。在延伸通过第四层中的匝5之后,电路径延伸通过衬底到匝6,依此类推,沿着路径直到到达匝20,然后延伸到电流的源或宿。注意,在备选实施例中,路径可以不同,如下面将详细描述的。

如可以看到的,一些导体的高度变化,因此改变横截面积。在一些实施例中,这可以具有与线圈具有变化的宽度(替代于改变宽度以改变横截面积,高度被改变)相伴随的相似和/或相同的效果或至少一些实用价值。注意,虽然图24描绘的实施例描绘了外层具有均匀高度的布置,但在一些备选实施例中,外层也可以具有变化的高度。此外,虽然内层被描绘为包括具有变化的高度的导体和彼此交错的导体,但是在一些备选实施例中,导体不交错(例如,彼此面对的导体的高度是相同的,仅一层具有变化的高度,一层上的一些高度变化而其它的不变,等等)。还要注意的是,在一些实施例中,导体的宽度也可以根据本文详述的教导而变化。

在备选实施例中,图24的电路径(未示出)从第一水平面中的匝1延伸到匝号8到匝号9到匝号16到匝号17,然后到匝号18,到15,到10,到7,到2,到3,到6,到11,到14,到19,到20,到13,到12,到5,到4,然后到电流的源或宿。注意,在备选实施例中,路径可以不同。

应注意的是,虽然本文详述的、公开迂回的实施例(例如,图15-24)是根据具有变化宽度(和/或高度)的导体来呈现的,但在备选实施例中,这样的实施例可以用均匀的宽度和/或高度/均匀的横截面来实现。也就是说,迂回概念可以与具有恒定宽度和/或高度的导体一起使用。

注意,本文公开的线圈或电感线圈或电感部件对应于电感天线或电感通信设备的公开。也就是说,本文所详述的、关于电感线圈公开的任何教导也对应于电感天线或电感通信设备和/或电感RF通信设备/天线的公开。电感天线和/或电感通信设备的任何公开对应于用于其他目的的电感器或电感器线圈或线圈的公开。

在示例性实施例中,存在一种电感通信线圈,其包括:具有至少一个导电匝的导体,其中导体在第一位置处的宽度相对于第二位置处的宽度更宽。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感通信线圈,其中导体包括多个匝,其中第一位置在第一匝处并且第二位置在第二匝处,并且第二匝是相对于第一匝的外匝。

在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感通信线圈,其中导体包括多个匝,其中第一位置在第一匝处并且第二位置在第二匝处。在一个示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感通信线圈,其中第二匝是相对于第一匝的外匝。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感通信线圈,其中第二匝是相对于第一匝的内匝。在上面和/或下面描述的线圈的示例性实施例中,第三匝是相对于第二匝的外匝;并且第一匝是相对于第二匝和第三匝的外匝。在示例性实施例中,如上文和/或下文所述的线圈使得导体包括多个匝,其中第一位置在第一匝并且第二位置在第二匝处;导体在第三位置处的宽度相对于第一位置处的宽度更宽;并且第三位置在第一匝或第二匝中的一个匝上。

在示例性实施例中,存在一种经皮电感通信天线,其包括具有不均匀几何形状的导体。

应当注意,在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所详述的经皮电感通信天线,其中导体是多层导体,其中导体延伸多次进入衬底中并且然后从衬底中出来。应当注意,在一个示例性实施例中,存在如上文和/或下文所详述的经皮电感通信天线,其中导体包括第一匝、第二匝和第三匝,其中第二匝是相对于第一匝的外匝,第三匝是相对于第二匝的外匝;而第二匝比第一匝的宽度和第三匝的宽度宽。在示例性实施例中、存在如上文和/或下文详述的经皮电感通信天线,其中导体包括第一匝,第二匝和第三匝,其中第二匝是相对于第一匝的外匝,并且第三匝是相对于第二匝的外匝;并且第二匝比第一匝的宽度和第三匝的宽度宽。应当注意,在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所详述的经皮电感通信天线,其中导体包括第四匝,第四匝是相对于第一匝的内匝;导体包括第五匝,第五匝是相对于第三匝的外匝;第四匝的宽度比第一匝的宽度窄;并且第五匝的宽度比第三匝的宽度窄。

在示例性实施例中,存在一种电感线圈,其包括具有多个匝的导体,其中导体的DC电阻沿着第一位置与第二位置之间的路径变化,其中多个匝电气地定位在第一位置和第二位置之间。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感线圈,其中导体在垂直于相应匝的纵向轴线的相应平面上的横截面积对于多个匝中的至少两个匝是不同的。

在示例性实施例中,存在一种线圈,其包括导体,该导体包括在第一水平面中延伸的第一部分和在第二水平面中延伸的第二部分,其中导体包括定位在与第二部分不同的水平面上的第三部分,其中导体的电路径使得:第二部分定位在第一部分和第三部分之间。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的线圈,其中存在以下中的至少一个:

(i)第三部分所定位的水平面是第一水平面,以及

导体包括在第一水平面中延伸的第四部分,其中导体的电路径使得:第四部分定位在第一部分、第二部分和第三部分之后,并且第五部分定位在第三部分和第四部分之间,并且第五部分定位在第二水平面上;或者

(ii)关于线圈的起点或终点中的至少一个,导体的连续电路径在相同水平面上对向总共至少600度的角度。

在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的线圈,其中第三部分所定位的水平面是是第一水平面。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的线圈,其中第一部分、第二部分和第三部分是导体的匝。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的线圈,其中第三部分所定位的水平面是第一水平面。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的线圈,其中第三部分所定位的水平面是与第一水平面和第二水平面不同的水平面。

在示例性实施例中,存在一种电感通信线圈,其包括导体;和衬底,其中导体交替循环通过衬底。在一个示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的线圈,其中导体交替循环通过衬底,达到一个以上的完整循环。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所描述的电感通信线圈,其中导体被配置为使得电路径延伸通过衬底的一侧上的第一匝,并且然后通过衬底的相对侧上的第二匝和第三匝,并且然后通过衬底的一侧上的第四匝和第五匝,并且然后通过衬底的相对侧上的第六匝和第七匝,并且然后通过衬底的一侧上的第八匝和第九匝,并且然后通过衬底的相对侧上的至少第十匝。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感通信线圈,其中导体被配置为使得电路径延伸通过第十匝,并且然后通过衬底的相对侧上的第十一匝。

在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的线圈,其中第一部分、第二部分和第三部分是导体的匝。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的线圈,还包括与第四匝对应的第四部分,其中第四部分定位在第二水平面上,并且其中导体的电路径使得:第四部分定位在第一部分和第三部分之间。

在示例性实施例中,存在一种电感经皮通信线圈,该电感经皮通信线圈包括:线圈导体,其包括第一层级上的至少三个匝和不同于第一层级的第二层级上的多匝,其中至少三个匝的最外匝的最大外径约为30mm,并且所述线圈导体具有这样的构造,其中当线圈导体经受具有5MHz频率的电流和1安培的电流时,线圈导体的裸绕使得定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、在第一层级和第二层级之间的任何位置处的任何电场具有不超过约4×105V/m的值。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感经皮通信线圈,其中定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、在第一层级和第二层级之间的任何位置处的任何电场具有不超过约2×105V/m的值。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感经皮通信线圈,其中定位在第一层级和第二层级之间的中间距离处、在第一层级和第二层级之间的任何位置处的任何电场具有不超过约1.5×105V/m的值。在示例性实施例中,存在如上文和/或下文所述的电感经皮通信线圈,其中第一层级和第二层级之间的距离不大于0.6mm,并且在第一层级上存在至少五匝并且在第二层级上存在至少五匝,并且其中匝一般是圆形的。

注意,本文详述的任何方法还对应于被配置为执行本文详述的一个或多个或全部方法动作的设备和/或系统的公开。还应当注意,本文详述的设备和/或系统的任何公开对应于制造和/或使用设备和/或系统的方法,包括根据本文详述的功能使用该设备的方法。注意,本文对线圈或电感线圈或电感部件的公开对应于电感天线或电感通信设备的公开。也就是说,本文关于电感线圈公开的任何详细教导还对应于电感天线或电感通信设备的公开。电感天线和/或电感通信设备的任何公开对应于用于其他目的的电感器或电感器线圈或线圈的公开。

注意,本文详述的任何方法还对应于被配置为执行本文详述的一个或多个或全部方法动作的设备和/或系统的公开。还应当注意,本文详述的设备和/或系统的任何公开对应于制造和/或使用该设备和/或系统的方法,包括根据本文详述的功能使用该设备的方法。

还应当注意,本文详述的设备和/或系统的任何公开内容还对应于以其他方式提供该设备和/或系统的公开。

应当注意,在至少一些示例性实施例中,除非另有说明,否则本文公开的任何特征可以与本文公开的任何其他特征组合使用。相应地,示例性实施例包括以任何组合包括本文详述的一个或多个或全部教导的医学设备。

尽管以上已经描述了本发明的各种实施例,但是应当理解,它们仅仅是作为示例而非限制来呈现的。对于相关领域技术人员清楚的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

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