穿戴式无线设备中的耦合多频天线制造技术

本发明专利技术公开了一种穿戴式无线设备。在一个实施例中，所述穿戴式无线设备包括：电路板；容纳所述电路板的壳体，所述壳体有一个正面和一个背面，在穿戴时，设置所述背面比所述正面靠近使用者；第一天线振子，电连接到所述电路板并且位于所述壳体的所述正面；以及第二天线振子，电连接到所述电路板并且位于所述壳体的所述正面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】穿戴式无线设备中的耦合多频天线相关申请案交叉申请本申请要求2015年7月28日递交的专利技术名称为“穿戴式无线设备中的耦合多频天线(CoupledMulti-bandsAntennasinWearableWirelessDevices)”的第14/811,621号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。
本专利技术大体上涉及用于穿戴式无线通信设备的系统和方法，且在具体实施例中，涉及在穿戴式无线通信设备中提供性能改进的耦合多频天线的系统和方法。
技术介绍
现代无线设备的工业设计正向着低轮廓设备方向发展。这些现代无线设备包括蜂窝电话、平板，或者诸如手表、眼镜和虚拟现实耳机等之类的穿戴式电子设备。无线设备需要多个多频射频(radiofrequency，RF)天线来对使用者操作或在其附近操作。典型的天线包括蜂窝主天线、分集天线、无线联网(例如，WiFi、802.11或蓝牙)天线、近场天线(例如，近场通信或无线充电)和全球定位(例如，GPS、GNSS、北斗)天线。多个多频天线需要联合设计为相互合作并且与扬声器、LCD显示屏、电池、传感器等其它电磁部件合作。然而，相互靠近的天线导致隔离度低、效率降低和信道干扰增加。
技术实现思路
根据本专利技术一实施例，一种穿戴式无线设备包括：电路板；容纳所述电路板的壳体，所述壳体有一个正面和一个背面，在穿戴时，设置所述背面比所述正面靠近使用者；第一天线振子，电连接到所述电路板并且位于所述壳体的所述正面；以及第二天线振子，电连接到所述电路板并且位于所述壳体的所述正面，其中，所述第一天线振子的第一端和所述第二天线振子的第一端间隔第一距离，所述第一天线振子的第二端和所述第二天线振子的第二端间隔第二距离。根据本专利技术一实施例，一种穿戴式无线设备包括：第一天线，包括第一天线振子和共享接地板；第二天线，包括第二天线振子和所述共享接地板；以及在正面和背面容纳所述第一和第二天线振子的壳体，设置所述正面背离使用者，所述背面与所述正面相对，设置所述背面面对所述使用者，其中，所述第一天线振子的第一端和所述第二天线振子的第一端间隔第一距离，所述第一天线振子的第二端和所述第二天线振子的第二端间隔第二距离。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：图1示出了根据一实施例的穿戴式无线设备的透视图；图2示出了根据一实施例的没有外壳材料的穿戴式无线设备的透视图；图3示出了根据一实施例的穿戴式无线设备的外壳的透视图；图4示出了根据一实施例的穿戴式无线设备的外壳的另一透视图；图5示出了根据一实施例的穿戴式无线设备的外壳的又一透视图；图6示出了根据一实施例的穿戴式无线设备的外壳的再一透视图；具体实施方式下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本专利技术提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的专利技术性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本专利技术的具体方式，而不限制本专利技术的范围。另外，所描述的方法和装置可能应用于无线通信系统天线布局和设计，但不特定限制于这些。现代通信设备能够在不同频段的多个不同信道上同时进行通信，使得数据吞吐量增加并且能够在单个设备中提供多个同步无线通信服务。很多无线通信设备设计成多频段设备，能够在不同的蜂窝频段上进行通信，例如在700MHz至960MHz频段、1700MHZ至2700MHz频段上通信。另外，无线设备经常具有其它的特性，例如2400MHz、3600MHZ和5000MHz等频段上的WiFi连通性，1227MHz和1575MHz频率上的GPS，以及2400MHz至2485MHz频率上的蓝牙。多频天线能够在不同频率或频段上进行通信。例如，在一些设备中，蜂窝服务由用于在两个或多个不同的蜂窝频段上进行通信的天线或一组天线提供，辅助服务由用于在WiFi、GPS和蓝牙频段上进行通信的WiFi/GPS/蓝牙天线或一组天线提供。然而，在一些实例中，蜂窝频段和WiFi、GPS或蓝牙频段可重叠，从而在蜂窝和GPS/WiFi/蓝牙天线极为靠近时产生干扰。另外，在穿戴式电子设备(例如，手表、眼镜和虚拟现实耳机)、手持式蜂窝电话或平板电脑等较小设备中，将相似频段的天线分配在越来越小的空间中。例如，针对824MHz至960MHz和1700MHz至2700MHz范围优化的蜂窝天线需要大容量进行有效工作。这些频率与GPS、WiFi或蓝牙信号接近或重叠。重叠频段，结合蜂窝和GPS/WiFi/蓝牙天线的接近，将干扰引入到天线中。例如，1700MHz频段的蜂窝天线上的传输会干扰到1575MHz频段的GPS信号。对这种信号的干扰尤其是一个问题，因为GPS信号从卫星传输而来，导致信号弱且信号功率容易超负荷。本文描述的系统和方法提供相互靠近放置的耦合多频天线。例如，所述系统和方法提供一个多频蜂窝无线天线和一个围绕穿戴式无线设备的上表面延伸的GPS/WiFi/蓝牙天线。在一些实施例中，多频天线位于显示器周围，沿着穿戴式无线设备的末端，远离最近身体或皮肤组织。这种布置使得皮肤和身体的吸附性最小且辐射孔径增加。确保GPS/WiFi/蓝牙天线和多频蜂窝天线之间有适当的耦合距离，从而减少天线之间的干扰。为了减少天线覆盖面积和穿戴式无线设备的总尺寸，多个天线放置在远离使用者的穿戴式无线设备的端部。这种设置使得无线连接增强，这是因为天线位于远离使用者的身体或皮肤的穿戴式无线设备的外围。天线的位置可以更好地远离身体或皮肤，因为皮肤可能遮挡或减弱射频信号。在一些实施例中，通过耦合多个天线也可以增强连通性。在其它实施例中，小的覆盖面积可通过提供共享接地板(例如，电路板)来实现。一些实施例的优点是：到两个天线振子的馈电点在电路板上相互靠近放置。馈电点可布置在电路板的一个区域中，该区域中没有其它组件或电线。换言之，馈电点位于电路板的一个区域中，受其它电子元件的干扰、电力中断或失真很少或最小。使用这些位于电路板表面的一个分配区域的馈电位置增强了穿戴式无线设备的天线性能。另外，在无线设备的不同侧上布线部分GPS/WiFi/蓝牙天线提高了各个天线的天线效率并且当共享相同或重叠频段时，加强了它们相对于彼此的隔离度。图1所示为用户可穿戴的穿戴式无线设备100。穿戴式无线设备100，例如穿戴式手表，包括壳体110、显示器120和天线振子150、160。天线振子150、160位于壳体110的正面114的不同侧，远离使用者的身体和皮肤。换言之，在穿戴时，设置背面115比正面114靠近使用者。壳体的正面114与壳体110的背面115相对。正面114通过侧面116连接到背面115。显示器120可设置在正面114，背面115大部分由罩盖(未示出)覆盖，设置罩盖打开以替换电池。穿戴式设备100可包括第一天线(包括天线振子150)和第二天线(包括天线振子160)。天线可以是用于在多个频段上传送、传输和接收信号的多模天线。在一些实施例中，第一天线和第二天线为转换天线或智能天线，取决于频率匹配性能。电路板的电路系统用于监测有源天线的传入或接收的无线电信号。第一天线可用于为蜂窝无线通信服务提供通信能力。第一天线能够以700MHz至960MHz频段、1700MHz、1900MHz、2100MHz、25本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿戴式无线设备，其特征在于，包括：电路板；容纳所述电路板的壳体，所述壳体有一个正面和一个背面，在穿戴时，设置所述背面比所述正面靠近使用者；第一天线振子，电连接到所述电路板并且位于所述壳体的所述正面；以及第二天线振子，电连接到所述电路板并且位于所述壳体的所述正面，其中，所述第一天线振子的第一端和所述第二天线振子的第一端间隔第一距离，所述第一天线振子的第二端和所述第二天线振子的第二端间隔第二距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.28 US 14/811,6211.一种穿戴式无线设备，其特征在于，包括：电路板；容纳所述电路板的壳体，所述壳体有一个正面和一个背面，在穿戴时，设置所述背面比所述正面靠近使用者；第一天线振子，电连接到所述电路板并且位于所述壳体的所述正面；以及第二天线振子，电连接到所述电路板并且位于所述壳体的所述正面，其中，所述第一天线振子的第一端和所述第二天线振子的第一端间隔第一距离，所述第一天线振子的第二端和所述第二天线振子的第二端间隔第二距离。2.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，还包括位于所述壳体的所述正面的显示器以及位于所述壳体的所述背面的电池。3.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述正面包括上表面，所述第一和第二天线振子沿着上表面边缘放置在所述上表面。4.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述正面包括上表面，所述背面包括下表面，侧面连接所述上表面和所述下表面，所述第一和第二天线振子位于所述上表面和所述侧面。5.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述正面包括上表面，所述背面包括下表面，倾斜面将侧面连接到所述上表面，所述第一和第二天线振子位于所述倾斜面上。6.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述正面包括半外圆角结构，所述第一和第二天线振子位于所述半外圆角结构上。7.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述第一和第二天线振子嵌入在所述壳体中。8.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述第一和第二天线振子覆盖有一个保护层。9.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述第一距离小于所述第二距离。10.根据权利要求9所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述第一和第二天线振子至所述电路板的馈电点位于所述第一距离附近且远离所述第二距离。11.根据权利要求1所述的穿戴式无线设备，其特征在于，所述第一天线振子是第一多频天线的一部分，所述第二天线振子是第二多频天线的一部分。12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏伟，卓伟建，施平，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44