包括重叠通信天线的可穿戴电子设备制造技术

描述了一种可穿戴电子设备。该可穿戴电子设备包括两个通信天线。这两个通信天线中的第一天线是载流天线，其电连接且物理连接到可穿戴电子设备的印刷电路板，并被容纳在壳体的配置用于安装在人皮肤上的第一部分中。这两个通信天线中的第二天线是散射体天线，其物理连接到壳体的第二部分的内表面并被配置为与载流天线的一部分重叠。当可穿戴设备安装在人的皮肤上时，壳体的第二部分背对人的皮肤。来自载流天线的电流在散射体天线中被感应出，以实现可穿戴电子设备与一个或更多个其它电子设备之间的通信。之间的通信。之间的通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括重叠通信天线的可穿戴电子设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年10月30日提交的名称为“包括重叠通信天线的可穿戴电子设备”的第62/927,921号美国临时专利申请以及2020年10月21日提交的名称为“包括重叠通信天线的可穿戴电子设备”的第16/949,248号美国非临时专利申请的优先权，这些专利申请的全部内容通过引用合并于此。

技术介绍

[0003]某些类型的电子设备被设计为由用户穿戴。例如，手表和一些医疗监测设备可以在使用期间安装抵靠在人的皮肤上。在一些情况下，这些可穿戴设备可以包括用于与其它电子设备(例如，智能电话、编程控制器等)通信和/或用于为可穿戴设备供电的一个或更多个通信天线。

技术实现思路

[0004]描述了与可穿戴电子设备、包括可穿戴电子设备的系统以及用于组装和使用可穿戴电子设备的方法相关的各种示例。
[0005]一个总的方面包括一种可穿戴设备，其包括第一壳体部分和第二壳体部分，第一壳体部分和第二壳体部分被配置为联接在一起以形成设备壳体的至少部分。该可穿戴设备还包括印刷电路板，该印刷电路板物理联接到第一壳体部分并包括物理连接到其的第一通信天线。该可穿戴设备还包括电连接到印刷电路板的电池。该可穿戴设备还包括物理连接到第二壳体部分并包括第一部分和第二部分的第二通信天线。第二通信天线的第一部分与电池的一部分重叠，第二通信天线的第二部分与第一通信天线的一部分重叠。
[0006]另一个总的方面包括一种设备，其包括第一壳体部分和第二壳体部分，第一壳体部分和第二壳体部分被配置为联接在一起以形成设备壳体的至少部分。该设备还包括基板，该基板物理连接到第一壳体部分并包括物理连接到其的载流通信天线。该设备还包括物理连接到第二壳体部分并包括第一部分和第二部分的散射体天线(scatterer antenna)。散射体天线的第一部分与基板的不包括载流天线的部分重叠，散射体天线的第二部分与载流天线的一部分重叠以限定电磁耦合区域。载流天线被配置为在电磁耦合区域内与散射体天线电磁耦合以感应电流并产生辐射电磁场。
[0007]另一个总的方面包括一种组装可穿戴设备的方法，该方法包括提供设备壳体的第一壳体部分，第一壳体部分包括第一通信天线物理连接到其的基板。该方法还包括提供设备壳体的第二壳体部分，第二壳体部分包括物理连接到其的第二通信天线。该方法还包括将第二壳体部分与第一壳体部分对准，使得第二通信天线的第一部分与第二通信天线的一部分重叠，并且第二通信天线的第二部分与基板的不包括第二通信天线的部分重叠。该方法还包括物理连接第二壳体部分和第一壳体部分。
[0008]另一个总的方面包括一种设备，其包括用于物理支撑该设备的多个部件的支撑构件，所述多个部件至少包括电池和感测电路。该设备还包括用于产生从感测电路接收的电
信号的产生机构。该设备还包括载流机构，该截流机构用于基于电信号辐射包括数据信号的电磁场。该设备还包括定位为至少部分地与载流机构重叠的辐射机构，辐射机构用于与载流机构磁耦合以增大电磁场的范围。该设备还包括用于封闭支撑机构、产生机构、载流机构和辐射机构的封闭机构。
附图说明
[0009]被并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出了一个或更多个特定示例，并且与示例的描述一起用于说明特定示例的原理和实现方式。
[0010]图1示出了根据至少一个示例的可穿戴电子设备的分解透视图。
[0011]图2示出了根据至少一个示例的处于组装状态的图1的可穿戴电子设备的透视图。
[0012]图3示出了根据至少一个示例的设备壳体处于打开状态的可穿戴电子设备的俯视图。
[0013]图4A示出了根据至少一个示例的包括散射体天线的可穿戴电子设备的生物传感器的俯视图。
[0014]图4B示出了根据至少一个示例的包括散射体天线的可穿戴电子设备的生物传感器的俯视图。
[0015]图4C示出了根据至少一个示例的包括散射体天线的可穿戴电子设备的生物传感器的俯视图。
[0016]图4D示出了根据至少一个示例的包括散射体天线的可穿戴电子设备的生物传感器的俯视图。
[0017]图5示出了显示根据至少一个示例的用于组装可穿戴电子设备的过程的流程图。
具体实施方式
[0018]这里在可穿戴电子医疗设备(诸如用于连续血糖监测(“CGM”)的医疗设备)的背景下描述示例。本领域普通技术人员将认识到以下描述仅是说明性的并且不旨在以任何方式进行限制。例如，关于可穿戴医疗设备描述的特征适用于与人的皮肤保持紧密接触的任何其它电子设备(例如，手表、诸如智能电话的移动电话、个人电子设备、耳机、脑机接口等)。现在将详细参照如附图所示的示例的实现方式。贯穿附图和以下描述将使用相同的附图标记来指代相同或相似的项目。
[0019]为了清楚起见，并非这里描述的示例的所有常规特征都被示出和描述。当然，将理解，在任何此类实际实现方式的开发中，必须做出许多特定于实现方式的决策，以便实现开发人员的特定目标，诸如遵守与应用和业务相关的约束，并且将理解，这些特定目标因实现方式而异并且因开发人员而异。
[0020]因为人体组织吸收电磁场并且因为可穿戴设备中的通信天线较小，所以传统上，可穿戴电子设备的设计者将通信天线放置得离皮肤表面尽可能远。例如，可穿戴电子设备的通信天线可以被放置在电子设备的壳体的外表面上。这可以减少吸收由通信天线产生的电磁场的组织的影响。在这种布置中，需要连接器将通信天线连接到印刷电路板，该印刷电路板通常更靠近皮肤表面被包括。然而，由于包括连接器以及将天线封闭在设备壳体外部的可能性，这种方法可能导致制造成本和复杂性增加。此外，对于一些紧凑的可穿戴设备，
因为皮肤和天线之间的距离非常小，所以这种传统的方法仍然可能导致组织吸收量不合适。
[0021]在一说明性示例中，可穿戴电子设备包括由底部和盖子形成的壳体。底部具有光滑的外表面，用于安装抵靠在人的皮肤上。底部的内部包括印刷电路板，载流天线(例如，PCB上环形天线)电连接且物理连接到该印刷电路板。盖子被配置为与底部联接并包括散射体天线(例如，紧凑的半波长偶极子散射体)，该散射体天线物理地连接到盖子的内表面，但通过气隙与载流天线物理地分隔开。散射体天线成形为使得散射体天线的第一部分座置在载流天线上方，散射体天线的第二部分座置在设备的电池上方。在操作中，来自载流天线的电流经由气隙通过散射体天线辐射。这种将散射体天线与载流天线结合使用的布置增加了主要辐射元件(即，散射体天线)和人的皮肤之间的整体分隔，并且在不使用连接器的情况下这样做，这降低了成本和制造复杂性。此外，因为散射体天线由盖子支撑而不是安装到底部中的印刷电路板，所以节省了印刷电路板上和设备壳体内的空间。
[0022]给出该说明性示例以向读者介绍这里讨论的总主题，并且本公开不限于该示例。以下部分描述了可穿戴电子设备的各种附加非限制性示例。
[0023]现在参照附图，图1示出了根据至少一个示例的可穿戴电子设备100的分解透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可穿戴设备，包括：第一壳体部分；第二壳体部分，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分被配置为联接在一起以形成设备壳体的至少部分；印刷电路板，物理联接到所述第一壳体部分并包括物理连接到其的第一通信天线；电池，电连接到所述印刷电路板；以及第二通信天线，物理连接到所述第二壳体部分并包括第一部分和第二部分，其中所述第二通信天线的所述第一部分与所述电池的一部分重叠，所述第二通信天线的所述第二部分与所述第一通信天线的一部分重叠。2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述第二通信天线包括半波偶极子天线。3.根据权利要求1或2所述的可穿戴设备，其中所述可穿戴设备是连续血糖监测设备。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第一通信天线被配置为与所述第二通信天线电磁耦合以感应电流并产生辐射电磁场。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第一通信天线包括开环载流天线。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第二通信天线包括形成在电介质基板中的金属迹线，以及其中所述电介质基板物理连接到所述第二壳体部分。7.根据权利要求6所述的可穿戴设备，其中所述电介质基板包括玻璃增强环氧树脂层压材料或柔性印刷电路板。8.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第二通信天线包括沉积在所述第二壳体部分上的导电墨水。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的可穿戴设备，还包括：感测电路，包括电连接到所述印刷电路板的一个或更多个电子部件；以及传感器导线，与所述感测电路电联接并包括远端，在所述可穿戴设备被人穿戴的穿戴状态下，所述远端延伸到超过所述第一壳体部分的外表面的位置。10.根据权利要求9所述的可穿戴设备，其中所述可穿戴设备是可穿戴监测设备，当被穿戴时，所述传感器导线的所述远端位于所述人的所述组织中以感测生物信号。11.根据权利要求1
‑
10中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第一壳体部分包括用于将所述可穿戴设备定位在人的皮肤上的外表面。12.根据权利要求1
‑
11中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第二通信天线经由粘合材料物理连接到所述第二壳体部分。13.根据权利要求1
‑
12中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第一通信天线位于第一平面中，所述第二通信天线位于与所述第一平面不同且基本上平行于所述第一平面的第二平面中。14.根据权利要求1
‑
13中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第一通信天线被配置为在2.4和2.5吉赫(GHz)之间的频率下工作。15.根据权利要求1
‑
14中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第二通信天线的所述第一部分包括弓形轮廓，所述第二通信天线的所述第二部分包括直线轮廓。16.根据权利要求1
‑
15中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第二通信天线的所述第
一部分和所述第二通信天线的所述第二部分一起限定D形状。17.根据权利要求1或3
‑
16中任一项所述的可穿戴设备，其中所述第二通信天线包括全波偶极子天线。18.一种设备，包括：第一壳体部分；第二壳体部分，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分被配置为联接在一起以形成设备壳体的至少部分；基板，物理连接到所述第一壳体部分并包括物理连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：威里利生命科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：