[发明专利]用于可穿戴电子设备和导电壳体的缝隙天线设计的方法

说明书

一种可穿戴计算设备，可包括缝隙天线，所述缝隙天线由以下形成：壳体(诸如高导电性壳体)和高导电性壳体内的PCB之间的间隙，以及高导电性支架和PCB之间的背腔，或者高导电性支架和高导电性壳体之间的背腔。印刷电路板通过匹配电路和直接馈电耦接到高导电性支架或高导电性壳体。所述PCB定位在所述设备的显示窗口附近，在电池和高导电性支架的上方。这种配置允许在显示窗口中具有相对小的死区、更大的PCB、紧凑且机械上简单的配置以及优异的防水性。

相关申请的交叉引用

本公开涉及于2014年5月29日提交并于2014年9月18日公开的题为“Hybrid RadioFrequency/Inductive Loop Antenna”的美国专利公开No.2014/0266939，其全部内容通过引用并入本文，形成本说明书的一部分以用于所有目的(并作为本说明书的附录包括在内)。

本申请要求于2016年12月14日提交的美国临时专利申请No.62/433994的权益，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

背景

技术领域

本公开大体上涉及可穿戴电子设备领域，更具体地涉及用于可穿戴电子设备的天线。

相关技术描述

现代电子设备通常包括一个或多个射频天线，以促进与其他电子设备的无线通信。例如，在小型可穿戴电子设备中，天线可以被配置为装配在受限制的封套内，同时仍然提供期望的发射和接收特性。

附图说明

出于说明性目的，在随附附图中描绘了各种实施方式，并且绝不应将其解释为对本发明范围的限制。另外，可以组合公开的不同实施方式的各种特征以形成另外的实施方式，这些实施方式是本公开的一部分。在所有附图中，可以重复使用附图标记来指示参考元件之间的对应关系。

图1示出了在金属壳体内具有金属板的示例性可穿戴电子设备的俯视图，形成由单极天线激励的缝隙天线。

图2示出了图1的可穿戴电子设备的俯视图，其中示出了显示器和窗口下面的缝隙天线的相对位置。

图3示出了沿可穿戴电子设备的宽度截取的图1的可穿戴电子设备的剖面。

图4示出了沿可穿戴电子设备的长度截取的图1的可穿戴电子设备的剖面。

图5示出了图1的可穿戴电子设备的俯视图，其中在金属板的顶部具有NFC(NearField Communication，近场通信)天线。

图6示出了图1的可穿戴电子设备的俯视图，其中在金属板的顶部示出触摸模块和显示模块，并指示了显示器的最靠近单极天线的一侧的死区，所述单极天线具有公开的天线配置。

图7-图9示出了各种视图的印刷电路板，其具有耦接到单极天线的馈电夹，以驱动缝隙天线。

图10A-图10B示出了金属板的另一示例性实施方式，所述金属板被配置为在金属壳体内形成缝隙天线。

图11示出了示例性可穿戴电子设备的剖面，其具有与图10A-图10B的金属板类似配置的金属板。

图12A示出了示例性塑料支架，所述塑料支架将电池在金属壳体内固定就位。

图12B示出了可穿戴电子设备的示例性金属壳体，所述金属壳体具有如本文所述的缝隙天线。

图13A、图13B和图13C示出了用于可穿戴电子设备的单极激励缝隙天线设计的示例的模拟结果。

图14A和图14B示出了另一示例性可穿戴电子设备的俯视图和剖面，该另一示例性可穿戴电子设备在金属壳体内具有金属板，形成由来自印刷电路板的直接馈电激励的缝隙天线。