提供了一种用于诸如耳塞的可穿戴个人计算装置的天线。所述天线与所述可穿戴装置的诸如输入控件的其它部件集成在一起。例如，天线可以在所述装置的如下表面处至少部分地围绕触摸板输入的一部分：当穿戴所述装置时被暴露。在一个示例中，所述天线与所述触摸板共享接地平面。在另一个示例中，所述天线包括两个嵌套的迹线，其中第一迹线被连接到地面，而第二迹线被连接到天线馈源。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可穿戴装置的天线相关申请的交叉引用本申请是2018年9月13日提交的美国专利申请No.16/130,411的继续申请，该美国专利申请的公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
便携式电子装置包括一个或多个天线，用于在各种通信频带中发送和接收信号。小型电子装置(例如，可穿戴装置)的天线设计可能非常具有挑战性，这是因为这样的装置的受限制的形状因素。例如，智能电话可能具有有限的空间来容纳其天线，而具有紧凑型形状因素的耳塞必然会具有甚至更小的空间。有限的空间通常会影响天线性能，可以通过辐射效率和带宽来测量该天线性能。例如，具有较大尺寸的天线通常具有较高的效率。此外，天线与其它部件之间的物理间隙很小，这会导致天线与其它部件(诸如，输入触摸板)之间的高射频(RF)耦合。高RF耦合会导致天线性能下降，并且由于在组装中其它部件的较大公差而导致天线性能退化和大变型。由于可穿戴装置与穿戴者极为接近，因此可穿戴装置的天线性能也会受到身体效应的严重影响，这可能会导致天线的失谐、衰减和遮蔽。由于将耳塞深深地嵌入耳中并降低总高度以提供更好的穿戴体验的趋势，耳塞天线面临着额外的挑战，这是因为接近人头部产生的严重身体效应，以及与诸如PCB、触摸板和芯片等其它部件之间越来越小的间隙。耳塞天线性能还应该能够涵盖由于各种用户体验而引起的变化，例如，不同的耳朵尺寸和形状以及人们安装耳塞的不同方式。天线设计必须足够稳健以适应上述变化。为了克服身体效应，可以将天线放置在距人体最远的位置。然而，耳塞的六个面中有五个面被人体组织覆盖，并且只有一个面完全暴露于自由空间，所以难以将天线从人体移离。此外，将天线与任何其它电子结构(诸如，也必须在耳塞的暴露表面上的触摸板)集成在一起是非常成问题的。
技术实现思路
本公开提供一种用于诸如耳塞的可穿戴计算装置(或可穿戴电子装置)的天线。尽管在此描述了用于在耳塞中实施的天线，但是所描述的天线可以在除耳塞之外的可穿戴电子装置(诸如智能手表、头戴式耳机、智能眼镜等)中实施。天线靠近耳塞的如下表面延伸：在将耳塞插入到用户的耳朵中时被露出。在第一示例中，天线基本上围绕耳塞的输入控件(例如，触摸板)的外周延伸。在另一个示例中，两个天线迹线以嵌套配置布置。嵌套的迹线可以围绕耳塞的一部分(诸如，触摸板)延伸。例如，嵌套迹线可以靠近暴露表面围绕耳塞外周的大约1/2、2/3、3/4等延伸。本公开的一个形态提供了一种天线，该天线包括：外部迹线，该外部迹线部分地围绕可穿戴电子装置的一部分延伸，该外部迹线具有第一端，该第一端被配置成用作天线的馈源；以及内部迹线，该内部迹线与该外部迹线嵌套并部分地围绕可穿戴电子装置的一部分延伸，该内部迹线具有第二端，该第二端被耦合到地面，其中该外部迹线的第一端被定位成与该内部迹线的第二端相反。在一些示例中，内部迹线和外部迹线可以各自具有敞开端，外部迹线的敞开端被定位成与内部迹线的第二端相邻，而该内部迹线的敞开端被定位成与外部迹线的第一端相邻。所述内部迹线和外部迹线可以是四分之一波长迹线。在一些示例中，所述内部迹线和外部迹线可以是圆形的，其中在第一端和第二端之间具有开口，该开口在90度和180度之间。包含天线的电子装置可以是耳塞，并且当耳塞被定位在用户的耳朵中时，开口朝向用户头部的上后部定向。内部迹线和外部迹线可以靠近电子装置的表面围绕触摸板延伸，并且该触摸板可以不被耦合到接地平面。在电子装置是耳塞的情况下，在耳塞被插入在用户的耳朵中时，耳塞可以具有暴露表面，其中触摸板被定位在该暴露表面上，而天线被定位成靠近该暴露表面的边缘。本公开的另一形态提供了一种可穿戴电子装置，该可穿戴电子装置包括壳体，该壳体被成形成穿戴在人体上，其中该壳体的至少一个第一表面被成形成与身体接触，而该壳体的至少一个第二表面被成形成在被穿戴在身体上时露出。该可穿戴电子装置还可以包括：输入控件，该输入控件在所述壳体的至少一个第二表面处；以及天线，该天线在所述壳体的至少一个第二表面处。该天线可以包括：外部迹线，该外部迹线部分地围绕输入控件延伸，该外部迹线具有第一端，该第一端被配置成用作天线的馈源；以及内部迹线，该内部迹线与该外部迹线嵌套并且部分地围绕输入控件延伸，该内部迹线具有第二端，该第二端被耦合到地面，其中该外部迹线的第一端被定位成与该内部迹线的第二端相反。在一些示例中，内部迹线和外部迹线各自具有敞开端，外部迹线的敞开端被定位成与内部迹线的第二端相邻，而内部迹线的敞开端被定位成与外部迹线的第一端相邻。内部迹线和外部迹线可以是例如四分之一波长迹线。输入控件可以是圆形的，并且内部迹线和外部迹线也可以是圆形。可穿戴电子装置还可以包括在外部迹线的第一端和内部迹线的第二端之间的开口，该开口在90度和180度之间。可穿戴电子装置可以是耳塞，并且当将耳塞定位在用户的耳朵中时，该开口可以朝向用户头部的上后部定向。在一些示例中，输入控件可以是触摸板，并且该触摸板可以不被耦合到接地平面。本公开的又一形态提供了一种可穿戴电子装置，该可穿戴电子装置包括壳体，该壳体被成形成穿戴在人体上，其中该壳体的至少一个第一表面被成形成与身体接触，并且该壳体的至少一个第二表面被成形成在被穿戴在身体上时露出。该可穿戴电子装置还包括：输入控件，该输入控件在所述壳体的至少一个第二表面处，该输入控件包括地面迹线；以及天线，该天线在所述壳体的至少一个第二表面处。该天线可以包括：环路迹线，该环路迹线基本上围绕输入控件，该环路迹线包括连接到天线馈源的第一端和连接到地面的第二端；以及耦合器，该耦合器将该环路迹线连接到地面迹线。耦合器可以被定位在环路迹线的与第一端和第二端基本上相反的部分处。可穿戴电子装置还包括用于输入控制的接地平面，其中天线的第二端被耦合到该接地平面。附图说明图1是根据本公开的形态的包括天线的示例耳塞的截面图。图2A是根据本公开的形态的第一示例天线的俯视图。图2B是根据本公开的形态的第一示例天线的接地平面的透视图。图3A是根据本公开的形态的第一示例天线的透视图。图3B是包括第一示例天线的示例耳塞的横截面图。图4是根据本公开的形态的第二示例天线的俯视图。图5A是根据本公开的形态的第二示例天线的透视图。图5B是包括第二示例天线的示例耳塞的横截面图。图6示出了根据本公开的形态的用于包括第一示例天线或第二示例天线的耳塞的示例辐射图案。图7是比较根据本公开的形态的第一示例天线、第二示例天线和常规天线的天线性能的图。具体实施方式概述本公开提供了用于诸如耳塞的可穿戴电子装置的新颖天线的示例。在第一示例中，环路迹线(例如，半波长圆形环路迹线)基本上围绕输入控件(诸如，接地圆形触摸板)延伸。环路迹线的一端是天线馈源，而另一端连接到地面。连接到地面的端部可以相对极为接近作为天线馈源的端部，其中两者之间只有很短的距离，从而形成环路开口。刚性耦合器将触摸板连接到印刷电路板(PCB)。该刚性耦合器可以被定位在与环路开口大致相反的位置。触摸板和刚性耦合器都具有接地平面，该接地平面利本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种天线，包括：/n外部迹线，所述外部迹线部分地围绕部分的可穿戴电子装置延伸，所述外部迹线具有第一端，所述第一端被配置成用作所述天线的馈源；/n内部迹线，所述内部迹线与所述外部迹线嵌套并且部分地围绕所述部分的所述可穿戴电子装置延伸，所述内部迹线具有耦合到地面的第二端；/n其中，所述外部迹线的所述第一端被定位成与所述内部迹线的所述第二端相反。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180913 US 16/130,4111.一种天线，包括：
外部迹线，所述外部迹线部分地围绕部分的可穿戴电子装置延伸，所述外部迹线具有第一端，所述第一端被配置成用作所述天线的馈源；
内部迹线，所述内部迹线与所述外部迹线嵌套并且部分地围绕所述部分的所述可穿戴电子装置延伸，所述内部迹线具有耦合到地面的第二端；
其中，所述外部迹线的所述第一端被定位成与所述内部迹线的所述第二端相反。
2.根据权利要求1所述的天线，其中，所述内部迹线和所述外部迹线各自具有敞开端，所述外部迹线的所述敞开端被定位成与所述内部迹线的第二端相邻，并且所述内部迹线的所述敞开端被定位成与所述外部迹线的所述第一端相邻。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的天线，其中，所述内部迹线和所述外部迹线是四分之一波长迹线。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的天线，其中，所述内部迹线和所述外部迹线是圆形的。
5.根据权利要求4所述的天线，还包括位于所述第一端和所述第二端之间的开口，所述开口在90度和180度之间。
6.根据权利要求5所述的天线，其中：
所述电子装置是耳塞，并且
所述开口被构造成当所述耳塞被定位在用户的耳朵中时朝向用户头部的上后部定向。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的天线，其中，所述内部迹线和所述外部迹线靠近所述电子装置的表面围绕触摸板延伸。
8.根据权利要求7所述的天线，其中，所述触摸板没有被耦合到接地平面。
9.根据权利要求7或8所述的天线，其中：
所述电子装置是耳塞，所述耳塞被配置成当被插入在用户的耳朵中时具有暴露表面；
所述触摸板被定位在所述暴露表面上；并且
所述天线被定位成靠近所述暴露表面的边缘。
10.一种可穿戴电子装置，包括：
壳体，所述壳体被成形为穿戴在人体上，其中所述壳体的至少一个第一表面被成形为与身体接触，并且所述壳体的至少一个第二表面被成形成为在被穿戴在身体上时露出；
输入控件，所述输入控件位于所述壳体的所述至少一个第二表面处；
天线，所述天线位于所述壳体的所述至少一个第二表面处，所述天线包括：
外部迹线，所述外部迹线部分地围绕所述输入控件延伸，所述外部迹线具有第一端，所述第一端被配置成用作所述天线的馈源；
【专利技术属性】
技术研发人员：苏雯菁，朱江，莫拉·阿拉古伦，埃里克·戴林杰，特洛伊·爱德华，特雷弗·赫默西洛，马修·伊根，梁志坚，丁耀，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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