本发明涉及智能穿戴设备领域,具体涉及一种可穿戴电子设备。
背景技术
现有技术中连接的可穿戴世界的当前趋势倾向于多个连接功能,以在大多数可佩戴的电子设备提供的非常有限的设计体积内丰富用户体验。为了在日益拥挤的市场段中提供区分,工业设计者已经倾向于使用异国和/或贵重材料(例如,钛、高级不锈钢合金、金、银、铂和类似物)用于电子设备的主体或外壳。提供美观和美观的外部装饰。典型地,可穿戴电子设备使用诸如
现代电子设计越来越多地依赖于触摸屏的使用,以提供一种紧凑的输入/输出(i/o)接口,该接口为设备用户提供与设备的直观交互。不幸的是,用于提供触摸屏功能的数字触摸模块(dtm)通常会导致天线效率的显著损失。用于制造dtm的铟锡氧化物(ito)层是相对损耗的导体(例如,150ω/π)和由靠近器件的一部分布置的天线产生的高电场,该器件耦合到dtm,导致损耗通常超过10分贝。据认为,e场的耦合主要是由于器件本体或外壳的顶部辐射并产生接近dtm玻璃表面的较高电流的事实。优选地,该设备的顶部使用户引入的损失最小化,即可穿戴设备的损失。
技术方案
本发明主要解决的技术问题是提供一种可穿戴电子设备,包括:壳体,至少包括:顶部,所述顶部包括:触摸屏显示器;和导电结构,其至少部分地环绕触摸屏显示器;和围绕使用者的手腕佩戴的底部;电池;频带;或多个电路,用于传输一个或多个射频(rf)信号,所述一个或多个电路至少部分地位于所述外壳内;和处理器;其中顶部的导电结构用作至少一个rf收发器的天线。
可选的,所述导电结构包括不锈钢。
可选的,所述可佩戴电子设备包括手表。
可选的,所述一个或多个rf信号中的至少一个包括wifi信号。
可选的,所述一个或多个rf信号中的至少一个包括3g或lte信号。
本发明的有益效果是:
提供一种可穿戴电子设备,能够满足使用者的要求的同时减小损失。
附图说明
图1描绘了根据本公开的至少一个实施例的说明性可佩戴电子装置。
实施例
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本文所描述的系统和方法提供了一种新的和创新的天线拓扑结构,使蓝牙bluetooth、蓝牙低能量、ieee802.11、全球导航卫星系统(gnss)和nfc天线在存在的dtm模块的存在下以相对较小的形状因子操作。大多数可佩戴的电子设备。本文描述的系统和方法辐射可穿戴电子设备中的天线系统产生的电磁信号,远离设备用户的身体。在实施例中,本文所描述的天线系统和方法的版本类似于顶部加载的单极天线系统,其设计用于在物联网(iot)设备内使用两个导体。iot器件包括导电顶部和导电底部,其在器件顶部具有有限的射频(rf)开口。本文描述的系统和方法在具有全金属体和在dtm存在下受限rf开口的iot器件中提供单或多频带天线。本文所描述的系统和方法对可穿戴电子设备中使用的现有系统和方法提供了重大的创新性进展。这些进展包括:远离用户皮肤表面的天线,以尽量减少吸收损耗和提高天线辐射效率。本文所述的系统和方法进一步最小化归因于位于发射机/接收器附近的dtm的损失,并且需要在可佩戴的电子装置的金属外壳中最小的开口。
在实施例中,本文所描述的系统和装置利用位于dtm和发射机/接收器之间的导电屏蔽。导电屏蔽件与可穿戴电子装置的上部(通常是化妆品部分)电耦合。在一些实现中,nfc天线可以定位在dtm和导电屏蔽之间,以提供物理支持并启用某些用户体验。可穿戴电子设备的顶部和底部通过使能天线辐射的间隙分开,也可用于改善天线性能。gnss和bluetooth/wi-fi天线直接从相应的发射器/接收器馈送到使用电接触的导电屏蔽。
一种可佩戴的电子设备。可穿戴电子装置可包括多件式壳体,该多件式壳体包括至少紧邻使用者身体的第一构件,以及可操作地耦合的电隔离的第二构件,其中第二构件包括至少一部分,该第一部分包括衰减辐射的材料。o频率能量和包括导电材料的第二部分,其中间隙将第一构件与第二构件的至少第二部分物理分离。可穿戴电子设备还可包括至少部分地布置在第一构件内的发射器/接收器,以及至少一个导电构件导电地将发射器/接收器耦合到第二构件的第二部分。
图1描绘了根据本公开的至少一个实施例的示例性可佩戴电子设备100,其包括多件壳体,该多件壳体包括至少一个第一构件102和可操作地耦合的第二构件110,所述第二构件110由间隙130分隔开。如图1所示,第二构件110可以包括第一部分112,该第一部分包括一个或多个能够衰减射频(rf)信号的材料和导电的第二部分114。一个或多个发射器/接收器104至少部分地布置在第一构件102内、上或周围。一个或多个导电触点120将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合到第二构件110的导电第二部分114。第一构件102可以形成可穿戴电子设备100的外部外壳的至少一部分。例如,第一部件102可以包括但不限于表壳,该表壳至少包含用于提供钟表的机械和/或机电部件中的至少一些。在实施例中,第一构件102可以包括部分或完全被周边壁108包围的地板106,该周边壁108在第一构件102内形成部分封闭的空隙空间109。第一构件102可以使用一种或多种导电材料制造,所述导电材料包括一种或多种导电金属材料和/或一种或多种导电非金属材料。例如,第一构件102可以使用一种或多种导电金属或金属合金制造,包括但不限于:金、银、铂、钢、不锈钢、镁、铝或含有上述一种或多种的合金。在另一示例中,第一构件102可以使用一种或多种导电非金属制造,包括但不限于:石墨烯、导电聚合物、含有一种或多种导电材料的聚合物(例如,在聚合物基质中的银纳米线)或类似物。第一构件102可以具有任何物理尺寸、形状或配置。例如,第一构件可以包括圆形、椭圆形、矩形、正方形、三角形、梯形或它们的任何组合的物理配置。第一构件102可以被制造为单个件,或者可以包括多件组件,该多件组件被固定、粘结或以其他方式物理耦合或连接以形成单个组件,单个组件可以永久地或可拆卸地固定。第一构件可以具有能够在设备用户的外部表面(例如,皮肤、衣服)附近承载、磨损、运输或以其他方式承载的任何物理尺寸。第一构件102包括地板部分106和与地板部分106相邻的周边壁部分108。在实施例中,地板部分106和壁部分108可以被制造成一个整体结构。虽然地板部分106在图1中描绘为形成电子装置100的底部的平坦表面,但是地板部分106可以具有任何形状或物理结构,例如凹形、凸形、角形或其任意组合。
一个或多个发射器/接收器104可以布置在至少部分地由第一构件102的地板部分106和外围壁部分108形成的空腔或类似的空隙空间109中。一个或多个发射机/接收机104可以包括一个或多个发射机/接收机或收发器,其能够在一个或多个频率、频率范围或频带中发射和/或接收射频信号。在实施例中,一个或多个发射机/接收机104可以包括但不限于一个或多个ieee802.11
第二构件110包括衰减入射射频信号的第一部分112和导电和传播入射射频信号的第二部分114。第二构件110可操作地连接到第一构件102,并且可以部分或完全包围形成在第一构件102中的空隙空间109。第二构件110与第一构件102和第一构件102电隔离,并且第二构件110的至少第二部分114可以通过间隙130物理地分离。在一些实现中,基于由一个或多个发射器/接收器104产生的rf信号,可以选择第二构件110的第一构件102和第二部分114之间的分离距离(即,间隙的宽度)。第一构件102和第二构件110的第二部分114之间的间隙130可以是约0.2毫米(mm)或更小;约0.3毫米或更小;约0.5毫米或更小;约0.7毫米或更小;约0.9毫米或更小;约1毫米或更小;约1.3毫米或更小;或约1.5毫米或更小。在一些实现中,第二构件110的第一构件102和第二部分114之间的间隙130可以基于由所述一个或多个发射器产生或以其他方式产生的rf信号的期望谐振频率来选择或以其他方式确定或以其他方式确定接收器104。第二构件110的第一部分112可以包括一个或多个rf衰减材料。例如,第二部件110的第一部分112可以包括显示触摸模块,该显示触摸模块包含多个具有降低的电阻的透明导电层。这种透明导电层可以包括透明导电材料,例如铟锡氧化物(ito)、透明导电聚合物、嵌入聚合物基质中的透明结构(例如,金属纳米结构、导电石墨烯纳米结构),或它们的任何组合。此外,第二构件110的第一部分112可以包括一个或多个玻璃层(例如,蓝宝石/氧化铝玻璃、
以上实施例的先后顺序仅为便于描述,不代表实施例的优劣。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。