具有透明天线的电子设备制造技术

本发明专利技术涉及具有透明天线的电子设备。实施例包括一种电子设备，该电子设备包括：显示单元，其可操作用于电子地显示信息；天线，其由横跨显示单元的顶部表面延伸的至少一个透明导体形成；以及无线通信电路，其可操作地耦合到天线并且被定位在显示单元下方。根据某些方面，所述至少一个透明导体、显示单元和无线通信电路可以平行于彼此以及壳体的方式来被堆叠，所述壳体用于封装无线通信电路和至少一部分显示单元。一个实施例包括一种电子手表，其包括：手表面，其可操作用于电子地显示信息；天线，其由横跨手表面的顶部表面延伸的至少一个透明导体形成；以及手表壳体，其用于容纳手表面的至少一部分以及被可操作地耦合到天线的无线通信电路。

An electronic device with a transparent antenna

【技术实现步骤摘要】
具有透明天线的电子设备
本申请一般涉及电子设备，更具体地涉及在设备的显示器玻璃上或内部具有透明天线的电子设备。
技术介绍
连接的穿戴式设备或“连接的可穿戴设备”可以包括例如电子手表或“智能手表”、活动跟踪器或“智能腕带”、电子眼镜或“智能眼镜”以及可佩戴在用户身体上并支持一种或多种无线技术的其他电子设备，无线技术为例如2G、3G、4G、5G、Wi-Fi、蓝牙和GPS(全球定位系统)。连接的可穿戴设备可以使用户能够享受积极的生活方式、面对面交流和/或现场社交场合，而不必手持全尺寸、全功能的智能手机，但仍然保持与某些基于网络的功能的连接。例如，许多连接的可穿戴设备可以与智能电话配对，以便从其接收通知(例如，经由蓝牙)并与其共享其他功能，从而基本上用作电话的前端。作为另一示例，一些连接的可穿戴设备(包括某些智能手表)具有独立于智能电话的自主GPS能力，并且可以显示地图并提供导航服务。对于可以提供设备本身的体验和/或可以在智能电话不在附近的情况下操作的连接的可穿戴设备的需求不断增长。除Wi-Fi或其他无线局域网(WLAN)、蓝牙或其他无线个域网(WPAN)和/或GPS之外，这种级别的独立功能还需要连接到蜂窝网络或其他无线广域网(WWAN)。然而，由于其可穿戴性和便携性，穿戴式设备的尺寸往往较小，从而物理上限制了这样的设备的射频性能能力。当试图将2G、3G、4G、5G、WWAN、WLAN、WPAN和GPS连接所需的所有天线封装到可穿戴的形状因数中时，良好的天线性能将变得更加难以实现。因此，带有在包括WWAN的各种无线网络中具有良好天线性能的连接的可穿戴设备存在机会。
技术实现思路
一个示例实施例包括一种电子设备，该电子设备包括：显示单元，其可操作以电子地显示信息；天线，其由横跨显示单元的顶部表面延伸的至少一个透明导体形成；以及无线通信电路，其可操作地耦合到天线并且定位在显示单元下方。所述至少一个透明导体可以是被置于显示单元的顶部表面的顶部上或嵌入到显示单元的顶部表面中的涂层。在一些情况下，所述至少一个透明导体可以横跨显示单元的顶部表面的至少实质部分延伸。所述至少一个透明导体的外边缘可以相对于显示单元在视觉上透明。电子设备还可以包括壳体，以用于封装无线通信电路和显示单元的至少一部分。在这种情况下，天线可以具有形成在所述至少一个透明导体和壳体的至少一部分之间的缝隙天线结构。在一些情况下，所述至少一个透明导体、显示单元和无线通信电路可以平行于彼此和壳体加以堆叠。天线可以实现多个频带上的通信。此外，天线可以实现与至少一个蜂窝通信网络和/或至少一个非蜂窝无线通信网络的通信。在一些情况下，天线可以包括横跨显示单元的顶部表面布置的多个透明导体，所述多个透明导体中的每一个形成单独的天线结构。另一示例实施例包括一种电子手表，该电子手表包括：手表面，其可操作以电子地显示信息；天线，其由横跨手表面的顶部表面延伸的至少一个透明导体形成；以及手表壳体，其用于容纳手表面的至少一部分和可操作地耦合到天线的无线通信电路。所述至少一个透明导体可以是施加到手表面的顶部表面的涂层。在一些情况下，所述至少一个透明导体可以横跨手表面的至少实质部分延伸。天线可以具有形成在所述至少一个透明导体和手表壳体的至少一部分之间的缝隙天线结构。在一些情况下，所述至少一个透明导体、手表面和无线通信电路可以平行于彼此和手表壳体加以堆叠。天线可以向至少一个蜂窝网络发送信号并从其接收信号。在一些情况下，天线可以实现与至少一个非蜂窝无线通信网络的通信。电子手表还可以包括耦合到手表壳体的腕带。在一些情况下，腕带可以包括导电材料，并且可以与天线的透明导体电磁隔离。附图说明在附图中，贯穿单独的视图，相同的附图标记表示相同或功能相似的元件，附图和下面的详细描述一起并入本说明书并形成其一部分，并且用于进一步说明包括要求保护的实施例的概念的实施例，并且解释这些实施例的各种原理和优点。图1示出了根据某些实施例的第一示例电子设备。图2示出了根据某些实施例的图1的电子设备的部分分解图。图3示出了根据某些实施例的第二示例电子设备。图4是根据某些实施例的示例电子设备的剖视图的框图。图5是根据某些实施例的示例电子设备的框图。具体实施方式大多数现有的智能手表具有小的形状因数，其为用于支持蜂窝和非蜂窝通信的附加的天线和电路提供非常小的空间。例如，智能手表通常包括手表壳体和腕带，其用于容纳天线、无线通信电路和所有其他电子器件。然而，与诸如移动电话的较大电子设备相比，这种手表壳体和腕带的尺寸以及与生物组织的接近度可能物理地限制智能手表的天线性能(例如，效率和带宽)。例如，手表壳体可以具有约45毫米(mm)的直径和约10mm的厚度，而感兴趣的某些频率的自由空间波长可以是120至430毫米(mm)。而且，由于典型手表壳体的尺寸，对于可以包装在感兴趣的带内的智能手表中的独立天线的数量存在基于物理的限制。例如，由于其在电学上小的形状因数，除了蜂窝和其它WWAN通信的主天线、GPS天线、蓝牙天线和Wi-Fi天线之外，典型的智能手表不能包括用于支持更高的数据吞吐量的MIMO或分集天线。没有MIMO天线，智能手表可能花费更多的时间在网络上，以便下载给定的数据有效载荷，这可能消耗电池功率并降低连接速度。此外，由于智能手表紧邻用户身体佩戴，所以这种设备的天线效率可能被由人体组织引起的阻抗加载和其它吸收损失效应进一步降低。本文所述实施例通过使用透明导体在电子设备的显示透镜(例如，手表面)的顶部上形成一个或多个天线来扩展诸如智能手表的可穿戴电子设备的天线“基板面”。也就是说，本文所述实施例不是将天线埋在设备的壳体(例如，手表壳体)内，而是将天线带到电子设备的顶部表面，并且能够使用大部分(如果不是全部的话)显示透镜来形成一个或多个天线结构。此外，将天线放置在智能手表或其他可穿戴设备的显示部分的顶部上可以在天线和用户的身体之间产生足够的空间，以最小化由于人体失谐引起的天线效率损失，并且允许替换导电或非导电腕带，而不会由于耦合而损失天线辐射性能。因此，本文所述实施例可以增强小形状因数可穿戴设备的整体辐射性能，并提供支持多个天线或单个多频带天线的能力，以用于提供主要和MIMO分集功能以及各种非蜂窝功能，例如GPS、Wi-Fi和蓝牙，如下面更详细描述的。图1示出了根据一些实施例的示例性电子设备100。虽然电子设备100示出为电子手表或“智能手表”，但是应当理解，所描绘的设备100仅仅是示例，并且电子设备100可以包括具有显示屏并能够经由天线通信的任何类型的电子设备。例如，电子设备100可以包括另一种类型的穿戴式设备(例如，健康监视器、活动跟踪器、电子腕带、电子眼镜等)、任何类型的移动或便携式电子设备(例如，智能电话、平板计算机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、MP3播放器、游戏设备等)或包括显示器和通信电路的任何非便携式或静态电子设备。如图1所示，电子设备100包括耦合到带104(也称为“表带”或“腕带”)的壳体102(在本文中也称为“手表壳体”)，带104用于将电子设备100附接到用户的手腕。带104可以机械耦合到壳体102以允许与其他表带的互换性。壳体102可以容纳或包围电子设备100的操作所需的各种电路、电子器件和其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，包括：显示单元，其操作用于电子地显示信息；天线，其由横跨所述显示单元的顶部表面延伸的至少一个透明导体形成；以及无线通信电路，其以可操作的方式被耦合到所述天线，并且被定位在所述显示单元下方。

【技术特征摘要】
2016.10.11 US 15/290,6691.一种电子设备，包括：显示单元，其操作用于电子地显示信息；天线，其由横跨所述显示单元的顶部表面延伸的至少一个透明导体形成；以及无线通信电路，其以可操作的方式被耦合到所述天线，并且被定位在所述显示单元下方。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述至少一个透明导体是被置于所述显示单元的所述顶部表面的顶部上的涂层。3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述至少一个透明导体被嵌入到所述显示单元的所述顶部表面中。4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述至少一个透明导体横跨所述显示单元的所述顶部表面的至少实质部分来延伸。5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述至少一个透明导体的外边缘相对于所述显示单元在视觉上透明。6.根据权利要求1所述的电子设备，还包括用于封装所述无线通信电路和至少一部分所述显示单元的壳体。7.根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述天线具有被形成在所述至少一个透明导体和至少一部分所述壳体之间的缝隙天线结构。8.根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述至少一个透明导体、所述显示单元和所述无线通信电路以平行于彼此并且平行于所述壳体的方式来被堆叠。9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述天线使得能够在多个频带上进行通信。10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述天线使得能够与至少一个蜂窝通信网络进行通信。11.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊斯特万·亚诺什·西尼，埃里克·勒罗伊·克伦茨，
申请(专利权)人：摩托罗拉移动有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US