要被佩戴在人类皮肤上的电子设备及包含其的通信系统技术方案

公开了关于包括过谐振天线导体和电耦合到该过谐振天线导体的无线电接收机的天线系统的各实施例。该天线系统进一步包括电耦合到该过谐振天线导体并被调整大小以便将该天线导体与所选择的频率相匹配的电容器。

Antenna for electronic equipment

Embodiments of an antenna system for a radio receiver including a resonant antenna conductor and a radio receiver coupled to the resonant antenna conductor are disclosed. The antenna system further includes an electrically coupled to the over resonance antenna conductor and is sized to match the antenna conductor to the selected frequency.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景包括便携式电子设备的电子设备可经由一个或多个天线与其他电子设备进行通信。附图简述图1A示意性地示出示例可穿戴电子设备的各方面。图1B和1C示出示例可穿戴电子设备的附加各方面。图2A和2B是示例可穿戴电子设备的分解视图。图3是用于可穿戴电子设备的示例显示结构和天线的内部视图。图4示出了示例天线的背面。图5A和5B示出了过谐振天线导体和欠谐振天线导体的示例。图6是被包括在可穿戴电子设备中的示例天线系统的分解视图。图7示出了用于可穿戴电子设备的示例电缆直通(pass-through)的立体图。图8示出了用于可穿戴电子设备的示例电缆直通和显示承载器模块的分解视图。详细描述天线系统(例如，导体、电缆、无线电发射机/接收机电子器件等)可用的空间容量可影响天线系统的信号发射/接收强度和保真度。被用于便携式设备中的天线的辐射属性还可受到邻近天线的其他电子器件、电磁耗散人体组织、以及附近的金属物体的影响。本公开涉及被配置用于减轻上述干扰源的天线。例如，天线可被配置成在与GPS、蓝牙、WiFi相关联的频率，与3G和LTE蜂窝规范相关联的蜂窝频率，和/或任何其他合适的通信频率范围上发射和/或接收数据。天线可被配置(例如，基于长度、传导材料、位置和/或其他参数)成在相关联的目标频率(例如，匹配的和/操作频率)上以固有频率(例如，不匹配的频率)谐振，并随后经由连接到天线的电容匹配网络进行匹配，以便提高在小体积中的性能。例如，小体积可位于可穿戴电子设备的带或外壳中，或位于植入式设备的腔中。将天线定位于显示外壳之外(例如，远离显示电子器件)可改善发射/接收视距(lineofsight)，同时将天线与由显示或数字处理电子器件生成的噪声隔离开。将天线连接到位于显示电子器件附近的无线电接收机/发射机的电缆可在显示外壳的外部区域中的直通处接地，以便进一步减少传向天线/传自天线的数据信号中的噪声。现在将参考以上列出的附图借助示例来描述本公开的各方面。在一个或多个图中可基本相同的组件和其他元件被同等地标识并以最小重复来描述。然而，将注意，同等地标识的各元件也可在一定程度上不同。图1A-C以一个非限制配置示出了可穿戴电子设备10的各方面。所示的设备采取复合带12的形式，其可被绕戴在手腕上。复合带12包括柔性段14和刚性段16。术语“柔性”和“刚性”应被理解为彼此相对，不需要是绝对含义。此外，柔性段可相对于一个弯曲模式和/或拉伸模式是相对柔性的，而对其他弯曲模式和扭曲模式是相对不易弯曲的。柔性段在某些示例中可以是弹性体的。在这些和其他示例中，柔性段可包括铰链并且柔性段的柔性度可至少部分地依赖于铰链。所示出的配置包括链接五个刚性段16的四个柔性段14。其他配置可包括更多或更少柔性段，以及更多或更少刚性段。在某些实现中，柔性段耦合在几对邻近的刚性段之间。可穿戴电子设备10的各种功能组件、传感器、能量存储电池、电路、连接器、或其他元件可分布在多个刚性段16之间。因此，如图1A中示意性地示出，居间的柔性段14的一个或多个可包括布置在邻近的刚性段之间、在居间柔性段内或穿过居间柔性段的一系列导电体18。一系列导电体可包括分配功率、接收或发射通信信号、或将来自设备的一个功能组件的控制或感测信号载至另一个的各导体。在某些实现中，一系列导电体可以以柔性印刷电路组件(FPCA，参见下文)的形式提供，其也可物理地支持各种电子和/或逻辑组件。在一个实现中，闭合机制允许复合带12的端部容易的附连和分开，使得带子可闭合成环并戴在手腕上。在其他实现中，设备可被制造成弹性足以被拉开超过手并仍符合手腕的连续环。替换地，该设备可具有打开的手镯形状因子，其中带的端部不彼此固定。在又一些其他实现中，更加伸长的带状可穿戴电子设备可被穿戴在用户的二头肌、腰、胸、踝、腿、头或身体其他部分上。因此，在此构想的可穿戴电子设备包括眼镜、头带、袖标、护踝带、胸带或甚至植入组织中的植入式设备。如图1B和1C中所示，可穿戴电子设备10包括各种功能组件：计算系统20、显示器22、扩音器24、触觉电动机26、通信套件28，以及各种传感器。在所示实现中，功能组件被集成到刚性段16—即，显示承载器模块16A、枕垫16B、电池仓16C和16D，以及带扣16E。这一策略保护了功能组件免受物理挤压、免受过热和潮湿、以及避免被暴露于皮肤上找得到的水和物质，诸如汗、乳液、药膏等等。在所示的可穿戴电子设备10的构造中，复合带12的一端与另一端重叠。带扣16E被安排在复合带的重叠端部处，并且接收槽30被安排在重叠的端部。如以下进一步详细示出的，接收槽具有隐蔽齿条的特征，并且带扣包括一组棘爪来啮合该齿条特征。带扣啮合到接收槽中并向前或向后滑动以适当调节。当带扣以合适角度被推入槽中时，棘爪卡入紧紧适配的设定点。当释放按钮32被同时地挤压时，棘爪从齿条特征释放，允许复合带松开或移除。可穿戴电子设备10的功能组件从一个或多个能量存储电池34中汲取能量。电池(例如锂离子电池)是适合该目的的一种类型的能量存储电池。替代的能量存储电池的示例包括超级以及究极电容器。典型的能量储存电池是大小按存储容量成比例缩放的刚性结构。为了提供最小刚性体积的合适的存储容量，可使用多个离散分开的能量存储电池。这些可被安排在电池仓16C和16D中，或在复合带12的任何刚性段16中。能量存储电池和功能组件之间的电子连接通过柔性段14被布线。在某些实现中，能量存储电池具有弯曲的形状以舒适地适配围绕佩戴者的手腕或其它身体部位。一般而言，能量存储电池34可以是可替换的和/或可再充电的。在一些示例中，再充电能量可通过通用串行总线(USB)端口36提供，该端口包括磁性锁来可释放地固定互补的USB连接器。在其他示例中，该能量存储电池可通过无线感应或环境光充电来再充电。在又一些其他示例中，该可穿戴电子设备可包括机电部件以从用户偶然的或带目的的身体运动中对能量存储电池充电。更具体地，能量存储电池可通过集成进可穿戴电子设备10中的机电发电机来被充电。该发电机可由当用户正在移动时移动的机械电枢致动。在可穿戴电子设备10中，计算系统20被容纳在显示承载器模块16A中并且放置在显示器22之下。该计算系统操作地耦合到显示器22、扩音器24、通信套件28以及各种传感器。该计算系统包括保持数据和指令的数据存储机38以及执行指令的逻辑机40。显示器22可以是任何合适类型的显示器，诸如轻薄、低功耗发光二极管(LED)阵列或液晶显示(LCD)阵列。也可使用量子点显示技术。合适的LED阵列包括有机LED(OLED)或有源矩阵OLED阵列等等。LCD阵列可以被有源地从背后照亮。然而，某些类型的LCD阵列(例如，硅上的液晶LCOS阵列)可经由环境光从正面照亮。尽管附图示出了基本上平的显示表面，这个方面不意指为必须的，因为弯曲的显示表面也可被使用。在某些使用情形中，可穿戴电子设备10可随同显示器22被佩戴在佩戴者腕部前面，类似传统腕表。然而，将显示器置于手腕的背后可提供更大的私密性以及易于触摸输入。为适应其中设备随同显示器一起被佩戴在手腕背后的使用情形，辅助显示模块42可被包括在与显示承载器模块16A相对的刚性段上。辅助显示模块可显示例如一天里的时间。通信套件2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线系统，包括：过谐振天线导体，所述过谐振天线导体在目标频率处具有不匹配的阻抗，所述目标频率超出了所述过谐振天线的不匹配的谐振条件；无线电接收器，所述无线电接收器电耦合到所述过谐振天线导体并被配置成经由所述目标频率进行通信；以及电容器，所述电容器电耦合到所述过谐振天线导体并被调整大小以便将所述过谐振天线导体与所述目标频率相匹配。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.15 US 14/332,1631.一种天线系统，包括：过谐振天线导体，所述过谐振天线导体在目标频率处具有不匹配的阻抗，所述目标频率超出了所述过谐振天线的不匹配的谐振条件；无线电接收器，所述无线电接收器电耦合到所述过谐振天线导体并被配置成经由所述目标频率进行通信；以及电容器，所述电容器电耦合到所述过谐振天线导体并被调整大小以便将所述过谐振天线导体与所述目标频率相匹配。2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述过谐振天线导体包括被置于基底上的导电迹线。3.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述导电迹线包括倒L形以便形成倒L形天线。4.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述基底被两堆介电材料包围。5.如权利要求1所述的天线系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·玛罕法，G·特列斯，B·舍万，J·R·德卢易斯，G·K·贾斯提斯，V·L·欣戈拉尼，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US