用于实现在多频带内工作的自动可重新配置天线电路制造技术

一种可佩戴环，包括：内表面和外表面；第一天线部件和第二天线部件，二者都设置在内表面与外表面之间；第一电路，其连接第一天线部件的第一端部与第二天线部件的第一端部；以及第二电路，其连接第一天线部件的第二端部与第二天线部件的第二端部，并且其中，基于第一电路和第二电路的配置，第一天线部件和第二天线部件配置为在给定频带中工作。件配置为在给定频带中工作。件配置为在给定频带中工作。

【技术实现步骤摘要】
用于实现在多频带内工作的自动可重新配置天线电路


[0001]本公开总体上涉及天线和天线电路。更具体地，本公开涉及在诸如环的可穿戴设备中结合天线部件，并且配置天线电路以实现多个不同频带内的通信。

技术介绍

[0002]对于商品销售，销售点(POS)设备通常用于接收来自顾客的付款。例如，各种POS设备可以包括收银机、信用卡/借记卡机和其他传统的固定设备。此外，用于POS装置的较新技术可能涉及移动技术的使用，例如可被配置成运行某些商品购买应用的客户移动设备。
[0003]最近，“智能环”已被开发并且已经成为流行的消费电子设备。从外面看，智能环似乎是常规的装饰环。然而，这些智能环可以包括允许它们与相应的POS设备配对以进行支付的无线能力。
[0004]此外，一些智能环可以配置为与智能电话配对。这些不同的智能环的无线能力要求将天线结合到环中。然而，由于一些智能环可能由金属制成，因此将天线设计和集成到金属环中具有挑战性。市场上的通常设计使用需要专用的天线体积的芯片天线，而这种天线体积可能已经很少了。通常，因为通常依赖非常小的印刷电路板(PCB)的接地电流，因此这些芯片天线的性能低。因此，在POS装置和智能环领域中需要改进与外部装置的无线通信。

技术实现思路

[0005]本公开涉及可以嵌入可穿戴设备中的天线系统和电路，可穿戴设备例如可以戴在穿戴者手指上的环。根据一个实施方式，天线系统包括具有第一端部部分和第二端部部分的第一天线部件，以及也具有第一端部部分和第二端部部分的第二天线部件。该天线系统还包括连接第一天线部件的第一端部部分和第二天线部件的第一端部部分的第一电路，以及连接第一天线部件的第二端部部分和第二天线部件的第二端部部分的第二电路。响应于第一电路和第二电路被配置处于第一状态，第一天线部件和第二天线部件配置为在第一频带内工作。响应于第一和第二电路被配置处于第二状态，第一天线部件和第二天线部件配置为在第二频带内工作。
[0006]根据各种实施例，上述天线系统可以包括附加部件和/或特征。例如，响应于第一电路和第二电路被配置处于第一状态，第一天线部件和第二天线部件可以被配置在偶极子天线布置中。响应于第一和第二电路被配置处于第二状态，第一天线部件和第二天线部件可以被配置在环形天线布置中。此外，天线系统可以被结合到可穿戴设备中，诸如配置为穿戴在穿戴者的手指、脚趾等上的环。例如，该环可以包括外部壳体，该外部壳体具有配置为传输信号的寄生反射的特性。
[0007]可以进一步定义天线系统，由此在第一频带内工作可以使得能够与销售点(POS)设备配对，并且在第二频带内工作可以使得能够与智能手机配对。此外，天线系统还可以包括配置为向第一电路和第二电路中的一个或更多个供电的电池。电池可以包括形成第一天线部件的至少一部分的外部金属盒。该天线系统还可以包括配置为创建用于对电池充电的
磁场的近场通信(NFC)充电器。
[0008]如上所述，第一频带可以包括从大约2.4000GHz到大约2.4835GHz的蓝牙频带中的一个或更多个信道，第二频带可以包括从大约12.66MHz到大约14.46MHz的NFC频带中的一个或更多个信道。上述第二天线部件可以包括至少一个柔性印刷电路板，第二电路的至少一部分位于所述至少一个柔性印刷电路板上。第一电路可以包括扼流电感器，当在第一频带内工作时，扼流电感器表现出开路，而当在第二频带内工作时，扼流电感器表现出短路。第二电路可以包括阻塞元件、匹配电路元件和收发器元件，以使得能够在第一频带或第二频带内工作。天线系统还可以包括附着到一个或更多个第一和第二天线部件的一个或更多个导电带和/或一个或更多个铁氧体带。
附图说明
[0009]本文参考各种附图说明和描述了本公开。适当时，相同的附图标记用于表示相同的部件/步骤。除非另有说明，否则，附图中描绘的部件不一定按比例绘制。
[0010]图1是示出根据本公开的各种实施例的系统的示意图，其中，智能环能够与POS机和移动设备无线通信。
[0011]图2是示出根据本公开的各种实施例的智能环的横截面视图。
[0012]图3是示出根据各种实施例的图2的智能环的电路的示意图。
[0013]图4是图示根据各种实施例的图2的智能环在第一频带内的操作的图。
[0014]图5是图示根据各种实施例的图2的智能环在第二频带内的操作的图。
[0015]图6是示出根据各种实施例的具有寄生电流的偶极子天线布置中的电流的图。
[0016]图7是示出根据各种实施例的图6所示偶极子天线布置中的电流的图，其中，天线元件被线性布置。
[0017]图8是示出根据各种实施例的S11的散射参数(S参数)相对于在较高频带中使用的匹配电路的频率的曲线图。
[0018]图9是示出根据各种实施例的图2的智能环的操作的图。
[0019]图10是示出根据各种实施例的S参数S11相对于在较高频带中使用的扼流电感器的频率的曲线图。
[0020]图11是示出根据各种实施例的用于在第二频带中操作的图2的智能环的操作的图。
[0021]图12是示出根据各种实施例的图2的智能环和相应的磁场线的侧视截面图的图。
[0022]图13是示出根据各种实施例的图2的智能环和相应磁场的截面图的图。
[0023]图14是示出根据各种实施例的具有寄生电流的环形天线布置中的电流的图。
[0024]图15是示出根据各种实施例的图2的具有形成在电池盒的一个表面上的导体膜条的智能环的示意图。
[0025]图16是示出根据各种实施例的图2的具有图15的导体膜条和形成在电池盒和柔性印刷电路(FPC)的表面上的铁氧体片条的智能环的示意图。
[0026]图17是示出根据各种实施例的用于对图2的智能环充电的近场通信(NFC)充电器的侧视图的照片。
[0027]图18是示出根据各种实施例的图17的NFC充电器的俯视图的照片。
[0028]图19是示出根据各种实施例的S21的S参数相对于在第二频带内工作的NFC充电器的频率的曲线图。
[0029]图20是示出根据各种实施例的用作一个天线元件的电池盒的端部部分的图。
[0030]图21是示出根据各种实施例的图20的电池壳体的端部部分的照片。
[0031]图22
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24是示出根据各种实施例的图20的电池盒与用作另一天线元件的FPC的端部部分之间的连接的图。
[0032]图25是示出根据各种实施例的图2的智能环的等轴局部剖视图的示意图。
[0033]图26是示出根据各种实施例的图2的智能环的横截面侧视图的图。
[0034]图27是示出根据各种实施例的从电池的正极端子和负极端子到FPC的另一端部部分的连接的照片。
具体实施方式
[0035]图1是示出系统10的示意图，其中智能环12能够与各种设备进行短距离无线通信。例如，智能环12可以戴在用户(例如，顾客)的手指14上。当位于移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可佩戴环(12)，包括：内表面(22)和外表面(20)；第一天线部件(26)和第二天线部件(28)，二者都设置在所述内表面(22)与所述外表面(20)之间；第一电路(30)，其连接所述第一天线部件(26)的第一端部部分(36)和所述第二天线部件(28)的第一端部部分(36)；和第二电路(32)，其连接所述第一天线部件(26)的第二端部部分(38)和所述第二天线部件(28)的第二端部部分(40)，并且其中，基于所述第一电路(30)和所述第二电路(32)的配置，所述第一天线部件(26)和所述第二天线部件(28)配置为在给定频带中工作。2.如权利要求1所述的可佩戴环(12)，其中，所述给定频带是第一频带和第二频带之一。3.如权利要求2所述的可佩戴环(12)，其中在第一频带内工作使得能够与用户设备(16)配对，并且在第二频带内工作使得能够与销售点(POS)设备(18)配对。4.如权利要求2至3中任一项所述的可佩戴环(12)，其中，所述第一频带包括从大约2.4000GHz至大约2.4835GHz的蓝牙频带中的一个或更多个信道，并且所述第二频带包括从大约12.66MHz至大约14.46MHz的近场通信(NFC)频带中的一个或更多个信道。5.如权利要求1至4中任一项所述的可佩戴环(12)，其中，所述配置包括偶极子天线布置和环形天线布置之一。6.如权利要求5所述的可佩戴环(12)，其中，所述偶极子天线布置用于蓝牙，并且所述环形天线布置用于近场通信(NFC)。7.如权利要求1至6中...

【专利技术属性】
技术研发人员：米罗斯拉夫，
申请(专利权)人：普卢姆设计有限公司，
类型：发明
国别省市：