用于可穿戴电子设备的天线的制作方法

文档序号:16809652发布日期:2019-02-10 13:28阅读:169来源:国知局
用于可穿戴电子设备的天线的制作方法

本公开涉及可用于可穿戴电子设备的天线。



背景技术:

连接的可穿戴世界的当前趋势倾向于多个连接性功能,以在由大多数可穿戴电子设备提供的非常有限的设计体积内丰富用户体验。为了在日益拥挤的细分市场中提供差异化,工业设计师已倾向于使用独特的和/或贵重的材料(例如,钛、高级不锈钢合金、金、银、铂等)用于身体或电子设备的壳体以提供美学上令人愉悦且有吸引力的外部整饰。典型地,可穿戴电子设备使用诸如蓝牙(bt),蓝牙低能量(ble)和近场通信(nfc)之类的通信协议无线地连接到诸如智能电话、平板计算机或其他可穿戴设备之类的其他本地设备。另外,可穿戴电子设备还可连接到广域网(例如,经由iee802.11的连接到因特网),并且另外,可接收独立卫星内容(例如,经由gps/glonass/galileo接收全球定位数据)。对在此类小形状因子的可穿戴电子设备中使用的天线系统的要求是极端的,要求卓越的天线性能,以在邻近用户的身体或紧密穿着的服装设置时提供有利的用户体验。

现代电子设计越来越依赖于使用触摸屏来提供紧凑的输入/输出(i/o)接口,该i/o接口为设备用户提供与设备的直观交互。遗憾的是,用于提供触摸屏能力的数字触摸模块(dtm)典型地在天线效率方面引入显著的损失。用于制造dtm的氧化铟锡(ito)层是相对有损的导体(例如,150ω/□),以及由邻近设备的部分而设置的天线产生的高电场,该设备耦合至dtm导致通常超过10db的损失。人们相信,电场的耦合主要由于设备主体或壳体的顶部邻近dtm的玻璃表面辐射并产生相对高的电流。设备的顶部对于使用户引入的损失(即,可穿戴设备的手部损失)最小化是优选的。

附图说明

随着以下具体实施方式进行并且在参照附图时,所要求保护的主题的各实施例的特征和优点将变得显而易见,其中,同样的数字指代同样的部件,并且其中:

图1描绘了根据本公开的至少一个实施例的包括多件式壳体的说明性可穿戴电子设备,该多件式壳体包括至少第一构件以及由间隙隔开的可操作地耦合的第二构件;

图2是根据本公开的至少一个实施例的包括安装在设备用户的手臂上的说明性可穿戴电子设备的系统的部分截面图;

图3是根据本公开的至少一个实施例的另一说明性可穿戴电子设备的横截面,该可穿戴电子设备包括设置在发射器/接收器与第二构件的rf衰减第一部分之间的导电屏蔽构件和近场通信(nfc)天线;

图4是根据本公开的至少一个实施例的另一说明性可穿戴电子设备的横截面,该可穿戴电子设备包括具有第二部分的第二构件,该第二部分包括多个段和多个导电构件,这些导电构件将一个或多个发射器/接收器导电地耦合至这些段中的相应的段;

图5a是根据本公开的至少一个实施例的、腕表形式的说明性可穿戴电子设备的横截面,该可穿戴电子设备包括设置在发射器/接收器与第二构件之间的屏蔽构件;

图5b是根据本公开的至少一个实施例的在图5a中描绘的示例腕表的分解视图横截面;

图6图示出根据本公开的至少一个实施例的用于生成电子设备的说明性方法的高级流程图,该电子设备包括壳体,该壳体包括第一构件和第二构件,该第一构件包括发射器/接收器,该第二构件110包括第一rf衰减部分和第二导电部分,该第二导电部分通过间隙与第一构件隔开;

图7是根据本公开的至少一个实施例的用于生成电子设备的说明性方法的高级流程图,该电子设备包括导电地耦合至第二构件的第二部分中的至少一些的屏蔽构件,并且包括将一个或多个发射器/接收器导电地耦合至屏蔽构件的数个导电构件。

虽然以下具体实施方式将参照说明性实施例进行,但是其许多替代方案、修改和变型对本领域技术人员而言将是显而易见的。

具体实施方式

本文中所描述的系统和方法提供了新的和创新的天线拓扑结构,该天线拓扑结构使得蓝牙、蓝牙低能量、ieee802.11、全球导航卫星系统(gnss)和nfc天线在由大多数可穿戴电子设备提供的dtm模块存在的情况下能够以相对小的形状因子操作。本文中所描述的系统和方法将由可穿戴电子设备中的天线系统产生的电磁信号辐射远离设备用户的身体。在实施例中,在本文中所描述的一个版本的天线系统和方法以类似于被设计成在物联网(iot)设备中使用两个导体的顶部负载单极天线系统的方式进行辐射。iot设备包括导电的顶部和导电的底部,在该设备顶部具有有限的射频(rf)开口。

本文中所描述的系统和方法在dtm存储的情况下以全金属主体和有限的rf开口构建的iot设备中提供单频带或多频带天线。本文中所描述的系统和方法提供了相比可穿戴电子设备中使用的当前系统和方法的显著的和创新性的进步。这些进步包括:天线位于远离用户的皮肤表面以使得吸收损失最小化并改善天线辐射效率。本文中所描述的系统和方法进一步使由于邻近发射器/接收器定位的dtm造成的损失最小化,并且要求可穿戴电子设备的金属壳体中的最小开口。

在实施例中,本文中所描述的系统和设备利用定位在dtm与发射器/接收器之间的导电屏蔽。导电屏蔽导电地耦合至可穿戴电子设备的上部(通常为装饰部分)。在一些实现方式中,nfc天线可定位在dtm与导电屏蔽之间,以提供物理支撑并实现某些用户体验。可穿戴电子设备的顶部和底部由间隙隔开,该间隙使得天线能够辐射并且还可用于改善天线性能。(多个)gnss和蓝牙/wi-fi天线使用电接头从对应的发射器/接收器直接被馈送至导电屏蔽。

提供了可穿戴电子设备。该可穿戴电子设备可包括多件式壳体,该多件式壳体至少包括邻近用户的身体被穿戴的第一构件以及可操作地耦合的、电隔离的第二构件,其中,该第二构件至少包括第一部分和第二部分,该第一部分包括使射频能量衰减的材料,第二部分包括导电材料;并且其中,间隙将第一构件与第二构件的至少第二部分物理地隔开。可穿戴电子设备还可包括至少部分地设置在第一构件内的发射器/接收器以及将该发射器/接收器导电地耦合至第二构件的第二部分的至少一个导电构件。

提供了使用可穿戴电子设备的射频(rf)信号传送方法。该方法可包括:至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器;将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,第二构件与第一构件电隔离,该第二构件至少包括第一部分和第二部分,该第一部分包括使射频能量衰减的材料,第二部分包括导电材料;经由间隙将第二构件的至少第二部分与第一部分隔开;以及经由至少一个导电构件将第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器。

提供了使用可穿戴电子设备的射频(rf)信号传送系统。该系统可包括:用于至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器的装置;用于将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件的装置,第二构件与第一构件电隔离,该第二构件至少包括第一部分和第二部分,该第一部分包括使射频能量衰减的材料,第二部分包括导电材料;用于经由间隙将第二构件的至少第二部分与第一部分隔开的装置;以及用于经由至少一个导电构件将第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器的装置。

如本文中所使用,术语“可穿戴电子设备”是指能够被附连、固定或放置在邻近设备用户的身体的至少部分的任何电子设备。示例可穿戴电子设备可包括但不限于,眼镜(例如,加利福尼亚州山景城谷歌公司的谷歌眼镜);吊坠、手镯、背带、胸针、戒指、手表和类似的可穿戴电子设备或时尚配件。

如本文中所使用,术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“向上地”、“向下地”以及类似的方位术语应当以其相对的而非绝对的意义进行理解。因此,如果将承载被描述为正在“被向上地移位”的组件的设备旋转90度,则可认为该组件被“被横向地移位”,并且如果将承载该组件的设备倒转,则可认为该组件“被向下地移位”。应当认为此类实现方式被包括在本公开的范围内。

如在本说明书和所附权利要求中所使用,单数形式的“一(a、an)”和“该(the)”包括复数形式,除非该内容另有明确规定。还应当注意,术语“或”一般以其包括“和/或”的意义采用,除非该内容另有明确规定。

图1描绘了根据本公开的至少一个实施例的包括多件式壳体的说明性可穿戴电子设备100,该多件式壳体至少包括第一构件102以及由间隙130隔开的可操作地耦合的第二构件110。如在图1中所描绘,第二构件110可包括第一部分112和导电的第二部分114,该第一部分112包括能够使射频(rf)信号衰减的一种或多种材料。一个或多个发射器/接收器104至少部分地设置在第一构件102之中、之上或附近。一个或多个导电接头120将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至第二构件110的导电的第二部分114。

第一构件102可形成可穿戴电子设备100的外部壳体的至少部分。例如,第一构件102可包括但不限于包含用于提供计时器的机械和/或机电组件中的至少一些处的表壳。在实施例中,第一构件102可包括部分地或完全地由外周壁108包围的底板106,该外周壁108形成了第一构件102内部分封闭的空隙空间109。第一构件102可使用一种或多种导电材料制造,该一种或多种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可使用一种或多种导电金属或金属合金制造,该导电金属或金属合金包括但不限于:金、银、铂、钢、不锈钢、镁、铝或包含上述各金属中的一种或多种的合金。在另一示例中,第一构件102可使用一种或多种导电非金属制造,该导电非金属包括但不限于:石墨烯、导电聚合物、包含一种或多种导电材料的聚合物(例如,聚合物基质中的银纳米导线)或类似的导电非金属。

第一构件102可具有任何物理尺寸、形状或配置。例如,第一构件102可包括圆形、椭圆形、矩形、正方形、三角形、梯形或其任何组合的物理配置。第一构件102可被制造为单件或可包括多件式组装件,该多件式组装件被固定、粘接或者以其他方式耦合或附连以形成单一组装件,各组件可被永久地或可拆离地固定至该单一组装件。第一构件可具有能够邻近设备用户的外部表面(例如,皮肤、衣服)而被支撑、穿戴、运输或以其他方式承载的任何物理尺寸。

第一构件102包括底板部分106以及邻接该底板部分106外壁部分108。在实施例中,底板部分106和壁部分108可被制造为单一结构。虽然在图1中将底板部分106描绘为形成电子设备100的底部的平坦表面,但该底板部分106可具有任何形状或物理配置,诸如,凹形、凸形、成角度的或其任何组合。

一个或多个发射器/接收器104可设置在至少部分地由第一构件102的底板部分106和外围壁部分108形成的腔或类似的空隙空间109中。一个或多个发射器/接收器104可包括能够以一种或多种频率、频率范围或频带传送和/或接收射频信号的一个或多个发射器/接收器或收发器。在实施例中,一个或多个发射器/接收器104可包括但不限于一个或多个兼容ieee802.11的收发器、一个或多个兼容蓝牙的收发器、一个或多个蓝牙低能量(ble)/蓝牙智能收发器、一个或多个近场通信(nfc)收发器、一个或多个蜂窝通信(例如,3g、4g、5g、lte、cdma、gsm)收发器或者其组合。在至少一个实现方式中,一个或多个收发器104可以是独立式组件,或者可以被包括为例如芯片上系统(soc)或类似的基于处理器的设备之类的更大的系统的部分。在一些实现方式中,一个或多个发射器/接收器104可包括或可耦合至一个或多个频率双工器,以允许在多个不同频率范围上生成并且传送/接收信息和/或数据。

第二构件110包括使入射射频信号衰减的第一部分112以及导电的并且传播入射射频信号的第二部分114。第二构件110可操作地耦合至第一构件102,并且可部分地或完全地封闭形成在第一构件102中的空隙空间109。第二构件110与第一构件102电隔离,并且第一构件102和第二构件110的至少第二部分114可由间隙130物理地隔开。在一些实现方式中,第一构件102与第二构件110的第二部分114之间的间隔距离(即,间隙的宽度)可基于由一个或多个发射器/接收器104产生的rf信号来选择。第一构件102与第二构件110的第二部分114之间的间隙130可以是大约0.2毫米(mm)或更小;大约0.3mm或更小;大约0.5mm或更小;大约0.7mm或更小;大约0.9mm或更小;大约1.0mm或更小;大约1.3mm或更小;或大约1.5mm或更小。在一些实现方式中,第一构件102与第二构件110的第二部分114之间的间隙130全部地或部分地基于由一个或多个发射器/接收器104产生或以其他方式生成的rf信号的所期望的共振频率来选择或以其他方式确定。

第二构件110的第一部分112可包括一种或多种rf衰减材料。例如,第二构件110的第一部分112可包括显示触摸模块,该该显示触摸模块包含具有减小的电阻的数个透明导电层。此类透明导电层可包括透明导电材料,诸如氧化铟锡(ito),透明导电聚合物,嵌入在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)或其任何组合。另外,第二构件110的第一部分112可包括一个或多个玻璃层(例如,蓝宝石/氧化铝玻璃、玻璃),该一个或多个玻璃层有助于第二构件110的第一部分112的rf衰减特性。进一步地,第二构件110的第一部分112可包括显示设备,诸如在有机发光二极管(oled)显示器中找到的阳极和阴极。

第二构件110的第二部分114可包括能够支持由一个或多个发射器/接收器104产生的rf信号的传播的一种或多种导电材料。第二构件110的第二部分114中的全部或部分可被暴露,从而向电子设备100提供功能性和/或美学特征。在实施例中,第二构件110的第二部分114中的全部或部分可由对rf信号透明的一个或多个材料层或材料涂层覆盖。此类层或涂层可包括一个或多个美学涂层和/或一个或多个功能性涂层。在实施例中,第二构件110的第二部分114中的全部或部分可包括一种或多种导电金属或金属合金,该导电金属或金属合金包括但不限于:金、银、铂、钢、不锈钢、镁、铝或包含上述各金属中的一种或多种的合金。在另一示例中,第二构件110中的全部或部分可使用一种或多种导电非金属制造,该导电非金属包括但不限于:石墨烯、导电聚合物、包含一种或多种导电材料的聚合物(例如,聚合物基质中的银纳米导线)或类似的导电非金属。在一些实现方式中,第二构件110的第二部分114中的全部或部分的成分可基于由一个或多个发射器/接收器104产生或以其他方式生成的rf信号的频率。在至少一个实施例中,第二构件110的第二部分114可包括部分地或完全地环绕数字或模拟计时器的表面的表圈或类似的导电结构。

在一些实现方式中,第二构件110的第二部分114可包括单个导电段,以使得形成整个第二部分114的段为由一个或多个发射器/接收器104提供或以其他方式产生的单频带rf信号提供辐射表面(例如,天线)。在其他实现方式中,第二构件110的第二部分114可均等地或非均等地分成多个隔离的导电段,以使得多个段中的每一个为由一个或多个发射器/接收器104提供或以其他方式产生的多个单频带rf信号中的相应的一个单频带rf信号提供相应的辐射表面。

一个或多个导电构件120将一个或多个发射器/接收器与第二构件110的第二部分114导电地耦合。一个或多个导电构件120可包括用于将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至第二构件110的第二部分114的任何数量的设备和/或系统和/或这些设备和/或系统的组合。在一些实现方式中,一个或多个发射器/接收器104可生成多个rf信号,每一个rf信号在不同的频带中。在此类实现方式中,一个或多个导电构件120可将一个或多个发射器/接收器104中的每一个耦合至第二构件110的第二部分114的一个或多个段。导电构件120可包括一个或多个弹簧夹或类似的张紧的导电构件,其能够提供从一个或多个发射器/接收器104到第二构件110的导电的第二部分114中的全部或部分的导电通路。

图2是根据本公开的至少一个实施例的包括安装在设备用户的手臂上的说明性可穿戴电子设备100的系统的部分截面图。如图2中所描绘,第二构件110的第二部分114辐射由电子设备100中的一个或多个发射器/接收器104产生或以其他方式生成的rf信号204。如图2中所描绘,类似的附连固定装置206的一个或多个紧固件、销、带、条可以可操作地耦合至电子设备100。此类附连固定装置206可使得电子设备的放置邻近设备用户202的身体。

有益地,由rf信号204承载的能量由电子设备100在使由第二构件110的第一部分112中的组件导致的衰减以及由设备用户202的身体导致的衰减的不利影响最小化的方向上发射。此类布置可通过使得rf信号204远离设备用户202、在向外方向上辐射来使rf信号204对设备用户202的不利影响最小化。此类布置还可通过在远离设备用户202的方向上引导由电子设备发射的rf信号204来辅助使与由设备用户202使用的其他机电或电气设备(例如,起搏器)干扰的可能性最小化。

图3是根据本公开的至少一个实施例的另一说明性可穿戴电子设备300的横截面,该可穿戴电子设备300包括设置在发射器/接收器104与第二构件110的rf衰减第一部分112之间的导电屏蔽构件302和近场通信(nfc)天线304。如在图3中所描绘,在实施例中,屏蔽构件302可导电地耦合至第二构件110的第二部分114中的全部或部分。在实施例中,屏蔽构件302可与第二构件110的第一部分112电隔离。一个或多个导电构件306将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至屏蔽构件302,该屏蔽构件302进而导电地耦合至第二构件110的第二部分114。如在图3中所描绘,来自nfc天线304的rf信号310可穿过第二构件110的rf衰减第一部分112。

屏蔽构件302可包括能够将第一构件中的空隙空间109的至少部分与第二构件110的rf衰减第一部分112电屏蔽同时将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至第二构件110的第二部分114的任何数量的设备和/或系统和/或这些设备和/或系统的组合。在一些实现方式中,屏蔽构件302可使用一种或多种导电金属和/或一种或多种导电金属合金来制造。示例包括但不限于铜、银、金、铂、钢、不锈钢、铝和/或其合金。在一些实现方式中,屏蔽构件302可使用一种或多种诸如石墨烯之类的导电非金属材料或者包含诸如金属纳米导线之类的导电材料的一种或多种材料制造。

屏蔽构件302导电地耦合至第二构件110的第二部分114。在一些实现方式中,屏蔽构件与第二构件110的第二部分114之间的导电耦合可包括一种或多种导电粘接剂,诸如导电粘合剂或类似物。在一些实现方式中,屏蔽构件302与第二构件110的第二部分114之间的导电耦合可包括一个或多个紧固件,诸如一个或多个导电弹簧夹、螺钉、螺栓或者类似的可拆离地连接或不可拆离地附连的紧固件。在一些实现方式中,屏蔽构件302与第二构件110的第二部分114之间的导电耦合可包括机械附连,诸如通过熔接、软钎焊、硬钎焊。

nfc天线304可包括能够按以一个或多个nfc频率或大约一个或多个nfc频率(诸如,大约13.56兆赫兹(mhz))的一个或多个信号的形式辐射rf电磁能量310的任何数量的设备和/或系统和/或这些设备和/或系统的组合。由于nfc旨在以非常短的距离(例如,2至4厘米)操作,因此由第二构件110的第一部分112提供的衰减是可接受的,并且nfc天线304可设置在屏蔽构件302的上表面与第二构件110的第一部分112之间。屏蔽构件302作为自然法拉第笼来运作以用于第二构件110的第一部分112,从而减轻损耗,并且屏蔽构件302作为铁氧材料来运作,该铁氧材料是nfc天线的一部分,并且还是与114一起进行辐射的单频带和/或多频带天线的一部分。

将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至屏蔽构件302的导电构件306可包括能够将rf信号204从一个或多个发射器/接收器104传送或以其他方式传输到第二构件110的第二部分114的任何数量的设备和/或系统和/或这些设备和/或系统的组合。在一些实现方式中,一个或多个发射器/接收器104可生成多个rf信号,每个rf信号在不同的频带中。在此类实现方式中,一个或多个导电构件306可将一个或多个发射器/接收器104中的每一个耦合至第二构件110的第二部分114的一个或多个段。导电构件306可包括一个或多个弹簧夹或类似的张紧的导电构件,其能够提供从一个或多个发射器/接收器104到第二构件110的导电的第二部分114中的全部或部分的导电通路。在一些实现方式中,一个或多个导电构件306还可有益地为被包括在可穿戴电子设备300中的电子组件的至少部分提供静电放电(esd)保护。在一些实现方式中,一个或多个导电构件306还可有益地提供天线调谐元件以供与发射器/接收器104一起使用。

图4是根据本公开的至少一个实施了的另一说明性可穿戴电子设备400的横截面,该可穿戴电子设备400包括具有第二部分114的第二构件110,该第二部分114包括多个段402a、402b(统称为“段402”)以及多个导电构件404a、404b(统称为“导电构件404”),这一个或多个导电构件404a、404b将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至段402a、402b中的相应的段。在一些实现方式中,一个或多个发射器/接收器104可生成或以其他方式产生多个rf信号406a、406b(统称为“rf信号406”)。因此,在实施例中,段402中的一些或全部中的每一个段可接收来自一个或多个发射器/接收器104中相应的一个发射器/接收器的不同的rf信号406。在一些实现方式中,段402中的一些或全部可发射/接收多于一个rf信号406。例如,段402中的一些或全部可发射/接收第一频带中的第一rf信号406a以及第二频带中的第二rf信号406b。此类多频带信号可例如使用一个或多个双工器组合不同频率的rf信号402以产生单个多频带信号来生成。

图5a和图5b是根据本公开的至少一个实施例的、腕表形式的说明性可穿戴电子设备500的横截面,该可穿戴电子设备500包括设置在发射器/接收器104与第二构件110之间的屏蔽构件302。如在图5a中所描绘,说明性手表500a可包括能量存储设备502,诸如主(不可再充电)电池、辅(可再充电)电池、超级电容器、超电容器或类似的能量存储设备502。说明性手表500还可包括设置在一个或多个发射器/接收器104下方的下部rf屏蔽构件504以及设置在一个或多个发射器/接收器104上方的上部rf屏蔽构件506。还如图5a中所描绘,对rf信号透明的间隙填充材料508可全部地或部分地设置在间隙130中的全部或部分内。此类间隙填充材料508的使用可有益地改善手表500a的结构完整性,并且可提供防水的手表外壳。

图6图示出根据本公开的至少一个实施例的用于生成电子设备100的说明性方法600的高级流程图,该电子设备100包括壳体,该壳体包括第一构件102和第二构件110,该第一构件102包括发射器/接收器104,该第二构件110包括第一rf衰减部分112和第二导电部分114,该第二导电部分通过间隙130与第一构件102隔开。方法600开始于602。

在604处,将一个或多个发射器/接收器104设置在多件式壳体的第一构件102中。在一些实现方式中,一个或多个发射器/接收器104可包括多个发射器/接收器104,该多个发射器/接收器104中的至少一些可生成或以其他方式产生以不同频率或在不同频带中的rf信号。在一些实现方式中,一个或多个发射器/接收器104可以是独立式设备,或者可以是诸如芯片上系统(soc)或类似设备之类的更大的、多功能的设备的部分。

第一构件102可具有任何形状、尺寸或配置。在至少一些实现方式,第一构件102可包括底板构件106,该底板构件106可由设置在底板构件106的周界的全部或部分附近的外周壁108部分地或完全地包围。底板构件106和外周壁108可一起限定第一构件102中的空隙空间109。一个或多个发射器/接收器可部分地或完全地设置在形成在第一构件102中的空隙空间109内。在一个示例中,第一构件可包括表壳,当被附连至表带时,该表壳佩戴在设备用户的手腕周围,以使得该设备用户的手腕邻近底部构件106的下表面。

在606处,可将包括第一rf衰减部分112和第二导电部分114的第二构件110可操作地耦合至第一构件102。在一些实现方式中,第二构件110形成可穿戴电子设备100的外部表面的部分。在一些实现方式中,第一rf衰减部分112可包括数个导电结构,例如,数个导电层。在一个示例中,第一rf衰减部分112可包括显示触摸模块,该显示触摸模块包括数个透明导体层。在另一示例中,第一rf衰减部分112可包括一个或多个铁氧体设备,诸如,包含提供rf衰减的nfc天线的铁氧体。

在一些实现方式中,第二构件110可被刚性地固定到第一构件102。在一些实现方式中,第二构件110可被可拆离地附连至第一构件102。在一些实现方式中,第二构件110可被可移动地或以其他方式可位移地附连至第一构件110。在一些实现方式中,当可穿戴电子设备由设备用户穿戴时,可远离该用户来设置第二构件110。

在608处,将间隙130置于或以其他方式形成在第一构件102与第二构件110的第二部分114之间。间隙130可维持第一构件102与第二构件110的第二部分114之间从大约0.5毫米至大约1毫米的间隔。在一些实现方式中,由间隙130形成或以其他方式产生的第一构件102与第二构件110的第二部分114之间的间隔和/或距离可基于由一个或多个发射器/接收器104产生的rf信号204的频率来确定。在至少一些实现方式中,材料可部分地或完全地填充间隙130。在此类实现方式中,可选择材料以提供适当的调谐参数,以用于调整或以其他方式调谐由第二构件110提供的天线的频率。

在610处,一个或多个导电构件120可将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至第二构件110的第二部分114中的一些或全部。在一些实现方式中,多个导电构件120中的每一个可将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至形成第二构件110的第二部分114的对应的多个段中的相应的段。在实施例中,形成第二构件110的第二部分114的段可以是电隔离的。在实施例中,第二构件110的第二部分114的多个段中的每一个可充当用于由一个或多个发射器/接收器104提供的多个rf信号中相应的rf信号的天线。方法600结束于612。

图7是根据本公开的至少一个实施例的用于生成电子设备100的说明性方法700的高级流程图,该电子设备100包括导电地耦合至第二构件110的第二部分114中的至少一些的屏蔽构件302,并且包括将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至屏蔽构件302的数个导电构件120。方法700开始于702。

在704处,可将屏蔽构件302导电地耦合至第二构件110的第二部分114中的一些或全部。屏蔽构件302可包括一种或多种导电材料或者使用一种或多种导电材料来制造,该一种或多种导电材料诸如一种或多种金属或金属合金。

在实施例中,屏蔽构件302可包括多个段或分段的区段。在此类实施例中,数个段中的一些或全部可物理地耦合在一起。在此类实施例中,数个段中的一些或全部可与形成屏蔽构件302的剩余段中的至少一些电隔离。在此类实施例中,形成屏蔽构件302的多个段中的每一个可以导电地耦合至形成第二构件110的第二部分114的多个段中的相应段。

在706处,一个或多个导电构件120可将一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至屏蔽构件302。在一些实现方式中,多个导电构件120中的每一个可以导电地耦合至形成屏蔽构件302的多个段中的相应段。方法700结束于708。

另外,已参考以上附图和所附示例进一步描述了针对实施例的操作。附图中的一些可包括逻辑流程。虽然本文中呈现的此类附图可包括特定的逻辑流程,但可以领会,该逻辑流程仅提供可如何实现本文中所描述的一般功能的示例。进一步地,除非另外指示,否则不一定必须按照所呈现的次序来执行给定的逻辑流程。另外,给定的逻辑流程可由硬件元件、由处理器执行的软件元件或其任何组合来实现。这些实施例不限于此上下文。

本文中已描述了各种特征、方面和实施例。如本领域技术人员将理解,这些特征、方面和实施例易于彼此组合以及进行变化和修改。本公开应当因此被认为包含此类组合、变化和修改。因此,本发明的宽度和范围不应由上述示例性实施例中的任何一个来限制,而应当仅根据所附权利要求及其等效方案来限定。

本文中已采用的术语和表达被用作描述性而非限制性的术语,并且在使用此类术语和表达时,不旨在排除所示出的和所描述的特征(或其部分)的任何等效内容,而且应当认识到,在权利要求书的范围之内各种修改都是可能的。相应地,权利要求书旨在涵盖所有此类等效内容。本文中已描述了各种特征、方面和实施例。如本领域技术人员将理解,这些特征、方面和实施例易于彼此组合及进行变化和修改。本公开应当因此被认为包含此类组合、变型和修改。

如本文中所描述,各实施例可利用硬件元件、软件元件或其任何组合实现。硬件元件的示例可包括处理器、微处理器、电路、电路元件(例如,晶体管、电阻器、电容器、电感器、线圈、传输线、慢波传输线、变压器等等)、集成电路、专用集成电路(asic)、无线接收器、发射器/接收器、收发器、用于波束形成的智能天线阵列和用于无线宽带通信的电子波束操控或用于自主驾驶的雷达传感器或代替用于触觉网际体验的键盘设备的姿势传感器、用于安全应用的筛查传感器、医用传感器(癌症筛查)、可编程逻辑器件(pld)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片组等等。

贯穿说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此,短语在“在一个实施例中”或“在实施例中”在贯穿该说明书各处的出现不一定全部指同一实施例。此外,在一个或多个实施例中,能以任何合适的方式来组合特定的特征、结构或特性。

下列示例涉及进一步的实施例。本公开的下列示例可包括用于提供可穿戴电子设备100的诸如设备、系统、方法和装置之类的主题,该可穿戴电子设备100包括第一构件102和第二构件110。第二构件110可包括第一rf衰减部分112和第二导电部分114。设置在第一构件102中的一个或多个发射器/接收器104导电地耦合至第二构件110的第二部分114,以使得由一个或多个发射器/接收器104生成的rf信号204从第二构件110的第二部分114被发射/被接收,从而避免第二构件110的第一部分112的衰减,并且使rf信号对设备用户的影响最小化。此类布置有益地改善电子设备的能量效率,并且使所发射的rf信号对设备用户的影响最小化。

根据示例1,提供了一种可穿戴电子设备。该可穿戴电子设备可包括多件式壳体,该多件式壳体至少包括邻近用户的身体被穿戴的第一构件以及可操作地耦合的、电隔离的第二构件,其中,该第二构件至少包括第一部分和第二部分,该第一部分包括使射频能量衰减的材料,第二部分包括导电材料;并且其中,间隙将第一构件从第二构件的至少第二部分物理地分开。该可穿戴电子设备还可包括至少部分地设置在第一构件内的发射器/接收器以及将该发射器/接收器导电地耦合至第二构件的第二部分的至少一个导电构件。

示例2可包括如示例1所述的要素,其中,使射频能量衰减的材料可包括至少一个导电材料层。

示例3可包括如示例2所述的要素,其中,至少一个导电材料层可形成显示触摸模块(dtm)的至少部分。

示例4可包括如示例3所述的要素,其中,至少一个导电构件可包括:导电屏蔽构件,设置在第一构件与第二构件之间,该导电屏蔽构件导电地耦合至第二构件的第二部分;以及将该导电屏蔽构件导电地耦合至发射器/接收器的导电构件。

示例5可包括如示例4所述的要素,其中,导电屏蔽构件可设置在显示触摸模块与发射器/接收器之间。

示例6可包括如示例5所述的要素,并且可附加地包括近场通信(nfc)天线,其中,导电屏蔽构件设置在该nfc天线与发射器/接收器之间。

示例7可包括如示例4所述的要素,其中,发射器/接收器可包括至少一个频率双工器,并且第二构件的第二部分包括多频带天线。

示例8可包括如示例1至7中任一项所述的要素,其中,多件式壳体可包括腕表,第一构件包括该腕表的表壳的至少部分,并且第二构件包括该腕表的表圈的至少部分。

示例9可包括如示例1至7中任一项所述的要素,其中,将第一构件与第二构件的第二部分物理地隔开的间隙可包括具有从大约0.5毫米(mm)至大约1mm的尺寸的物理间隙。

示例10可包括如示例1至6中任一项所述的要素,其中,发射器/接收器可包括收发器;并且其中,第二构件的第二部分可包括单频带天线,该单频带天线被调谐以用于与以下各项中的至少一项一起使用:全球导航卫星系统(gnss)收发器;蓝牙收发器;或兼容ieee802.11的(wi-fi)收发器。

根据示例11,提供了使用可穿戴电子设备的射频(rf)信号传送方法。该方法可包括:至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器;将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,第二构件与第一构件电隔离,该第二构件至少包括第一部分和第二部分,该第一部分包括使射频能量衰减的材料,第二部分包括导电材料;经由间隙将第二构件的至少第二部分与第一部分分开;以及经由至少一个导电构件将第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器。

示例12可包括如示例11所述的要素,其中,将多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,该第二构件包括至少第一部分,该第一部分包括使rf能量衰减的材料的步骤可包括:将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,该第二构件的第一部分包括使rf能量衰减的至少一个导电材料层。

示例13可包括如示例12所述的要素,其中,将多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,该第二构件的第一部分包括使rf能量衰减的至少一个导电材料层的步骤可包括:将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,该第二构件的第一部分包括至少一个显示触摸模块(dtm)。

示例14可包括如示例13所述的要素,其中,经由至少一个导电构件将第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器的步骤可包括:经由设置在第一构件与第二构件之间的导电屏蔽构件以及将该导电屏蔽构件导电地耦合至发射器/接收器的导电构件将该第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器,该导电屏蔽构件导电地耦合至第二构件的第二部分。

示例15可包括如示例14所述的要素,其中,经由设置在第一构件与第二构件之间的导电屏蔽构件将该第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器的步骤可包括:经由设置在显示触摸模块与发射器/接收器之间的导电屏蔽构件将第二构件的第二部分导电地耦合至该发射器/接收器。

示例16可包括如示例15所述的要素,并且方法可附加地包括:在显示触摸模块与导电屏蔽构件之间设置近场通信(nfc)天线。

示例17可包括如示例14所述的要素,其中,至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器的步骤可包括:至少部分地在容纳发射器/接收器的可穿戴多件式电子设备的第一构件中设置包括至少一个频率双工器的发射器/接收器。

示例18可包括如示例11至17所述的要素,其中,至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器的步骤可包括:至少部分地在腕表的第一构件中设置该发射器/接收器,该第一构件包括腕表的表壳的至少部分,并且第二构件包括该腕表的表圈的至少部分。

示例19可包括如示例11至17中任一项所述的要素,其中,经由间隙将第二构件的至少第二部分与第一构件隔开的步骤可包括:经由具有第一构件与第二构件的第二部分之间的从大约0.5毫米(mm)至大约1mm的间隔距离的间隙将该第二构件的至少第二部分与第一构件隔开。

示例20可包括如示例11至16中任一项所述的要素,其中,至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器的步骤可包括至少部分地在该可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置收发器;并且其中,将多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,该第二构件包括第二部分,该第二部分包括导电材料的步骤可包括:将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,该第二构件包括第二部分,该第二部分包括单频带天线,该单频带天线被调谐以用于与以下各项中的至少一项一起使用:全球导航卫星系统(gnss)收发器;蓝牙收发器;或兼容ieee802.11的(wi-fi)收发器。

根据示例21,提供了使用可穿戴电子设备的射频(rf)信号传送系统。该系统可包括:用于至少部分地在可穿戴多件式电子设备外壳的第一构件中设置发射器/接收器的装置;用于将该多件式电子设备外壳的第二构件可操作地耦合至第一构件、其中第二构件与第一构件电隔离、该第二构件至少包括第一部分和第二部分、该第一部分包括使射频能量衰减的材料、第二部分包括导电材料的装置;用于经由间隙将第二构件的至少第二部分从第一部分隔开的装置;以及用于经由至少一个导电构件将第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器的装置。

示例22可包括如示例21所述的要素,其中,用于将多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件、其中该第二构件至少包括第一部分、该第一部分包括使rf能量衰减的材料的装置可包括:用于将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件、其中该第二构件的第一部分包括使rf能量衰减的至少一个导电材料层的装置。

示例23可包括如示例22所述的要素,其中,用于将多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件、其中该第二构件的第一部分包括使rf能量衰减的至少一个导电材料层的装置可包括:用于将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件、其中该第二构件的第一部分包括至少一个显示触摸模块(dtm)的装置。

示例24可包括如示例23所述的要素,其中,用于经由至少一个导电构件将第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器的装置可包括:用于经由至少部分地设置在第一构件与第二构件之间的导电屏蔽构件以及用于将该导电屏蔽构件导电地耦合至发射器/接收器的导电购将装置将该第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器的装置,该导电屏蔽构件导电地耦合至第二构件的第二部分。

示例25可包括如示例24所述的要素,其中,用于经由设置在第一构件与第二构件之间的导电屏蔽构件将该第二构件的第二部分导电地耦合至发射器/接收器的装置可包括:用于经由至少部分地设置在显示触摸模块与发射器/接收器之间的导电屏蔽构件将第二构件的第二部分导电地耦合至该发射器/接收器的装置。

示例26可包括如示例25所述的要素,并且可附加地包括:用于在显示触摸模块与导电屏蔽构件之间设置近场通信(nfc)天线的装置。

示例27可包括如示例24所述的要素,其中,用于至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器的装置可包括:用于至少部分地在容纳发射器/接收器的可穿戴多件式电子设备的第一构件中设置包括至少一个频率双工器的发射器/接收器的装置。

示例28可包括如示例21至27所述的要素,其中,用于至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器的装置可包括:用于至少部分地在腕表的第一构件中设置该发射器/接收器、且其中该第一构件包括腕表的表壳的至少部分、并且第二构件包括该腕表的表圈的至少部分的装置。

示例29可包括如示例21至27中任一项所述的要素,其中,用于经由间隙将第二构件的至少第二部分与第一构件隔开的装置可包括:用于经由具有第一构件与第二构件的第二部分之间的从大约0.5毫米(mm)至大约1mm的间隔距离的间隙将该第二构件的至少第二部分与第一构件隔开的装置。

示例30可包括如示例21至26中任一项所述的要素,其中,用于至少部分地在可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置发射器/接收器的装置可包括用于至少部分地在该可穿戴多件式电子设备壳体的第一构件中设置收发器的装置;并且其中,用于将多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件、且其中该第二构件包括第二部分、该第二部分包括导电材料的装置可包括:用于将该多件式电子设备壳体的第二构件可操作地耦合至第一构件,且其中该第二构件包括第二部分,该第二部分包括单频带天线,该单频带天线被调谐以用于与全球导航卫星系统(gnss)收发器、蓝牙收发器、或兼容ieee802.11的(wi-fi)收发器中的至少一项一起使用的装置。

示例31可包括如示例21至26所述的要素,其中,用于经由至少一个导电构件将第二构件的第二部分导电地耦合至发射器的装置包括:用于将第二构件的第二部分的第一段导电地耦合至发射器以传送/接收第一频带中的rf信号的装置;以及用于将第二构件的第二部分的第二段导电地耦合至发射器以传送/接收不同于第一频带的第二频带中的rf信号的装置。本文中已采用的术语和表达被用作描述性而非限制性的术语,并且在使用此类术语和表达时,不旨在排除所示出的和所描述的特征(或其部分)的任何等效内容,而且应当认识到,在权利要求书的范围之内各种修改都是可能的。相应地,权利要求书旨在涵盖所有此类等效内容。

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