Спаренные многодиапазонные антенны в носимых беспроводных устройствах
Изобретение относится к антенной технике. Носимое беспроводное устройство содержит монтажную плату (130) и корпус (110), имеющий переднюю сторону (114) и заднюю сторону (115). Задняя сторона (115) выполнена с возможностью быть ближе к пользователю при ношении, чем передняя сторона (114). Также устройство содержит первый антенный элемент (150), электрически соединенный с монтажной платой (130) и расположенный у передней стороны (114) корпуса (110); и второй антенный элемент (160), электрически соединенный с монтажной платой (130) и расположенный у передней стороны (114) корпуса (110). Причем первый конец первого антенного элемента (150) и первый конец второго антенного элемента (160) разделены первым расстоянием, и, причем, второй конец первого антенного элемента (150) и второй конец второго антенного элемента (160) разделены вторым расстоянием. Технический результат заключается в увеличении развязки и уменьшении помех по каналам связи. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[1] Настоящее изобретение, в общем, относится к системам и способам для носимых беспроводных устройств связи и, в конкретных вариантах осуществления, к системам и способам для обеспечения спаренных многодиапазонных антенн с улучшенной эффективностью в носимых беспроводных устройствах связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] Промышленные образцы современных беспроводных устройств развиваются в направлении низкопрофильных устройств. Эти современные беспроводные устройства включают в себя сотовые телефоны, планшеты, или носимые устройства, такие как часы, очки и гарнитуры виртуальной реальности и т.п. Беспроводные устройства требуют, чтобы множественные многодиапазонные радиочастотные (RF) антенны работали на пользователях или близко к ним. Типичные антенны включают в себя главные антенны сотовой связи, антенны для разнесенного приема, антенны для работы в беспроводных сетях (например, по стандартам WiFi, 802.11 или Bluetooth), антенны ближней зоны (например, для радиосвязи в ближней зоне или беспроводной зарядки) и антенны глобального позиционирования (например, для систем GPS, GNSS, Beidou). Множественные многодиапазонные антенны должны совместно разрабатываться для взаимодействия друг с другом и с другими электромагнитными компонентами, такими как громкоговорители, LCD-экраны, батареи, датчики, и т.д. Однако нахождение антенн вблизи друг друга приводит к слабой развязке, уменьшенной эффективности, и увеличенным помехам по каналам.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[3] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, носимое беспроводное устройство содержит монтажную плату, тело корпуса, вмещающее в себя монтажную плату, причем тело корпуса имеет переднюю сторону и заднюю сторону, причем задняя сторона выполнена с возможностью быть ближе к пользователю при ношении, чем передняя сторона, первый антенный элемент, электрически соединенный с монтажной платой и расположенный у передней стороны тела корпуса, и второй антенный элемент, электрически соединенный с монтажной платой и расположенный у передней стороны тела корпуса, причем первый конец первого антенного элемента и первый конец второго антенного элемента разделены первым расстоянием, и, причем, второй конец первого антенного элемента и второй конец второго антенного элемента разделены вторым расстоянием.
[4] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, носимое беспроводное устройство содержит первую антенну, содержащую первый антенный элемент и совместно используемую пластину заземления, вторую антенну, содержащую второй антенный элемент и совместно используемую пластину заземления; и тело корпуса, вмещающее в себя первый и второй антенные элементы у передней стороны, выполненной с возможностью быть обращенной от пользователя и задней стороны, противоположной передней стороне, причем задняя сторона выполнена с возможностью быть обращенной к пользователю, причем первый конец первого антенного элемента и первый конец второго антенного элемента разделены первым расстоянием, и, причем, второй конец первого антенного элемента и второй конец второго антенного элемента разделены вторым расстоянием.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[5] Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ, теперь следует обратиться к нижеследующему описанию, приведенному в сочетании с сопутствующими чертежами, в которых:
[6] Фиг. 1 показывает вид в перспективе носимого беспроводного устройства согласно одному варианту осуществления;
[7] Фиг. 2 показывает вид в перспективе носимого беспроводного устройства без материала корпуса согласно одному варианту осуществления;
[8] Фиг. 3 показывает вид в перспективе корпуса носимого беспроводного устройства согласно одному варианту осуществления;
[9] Фиг. 4 показывает другой вид в перспективе корпуса носимого беспроводного устройства согласно одному варианту осуществления;
[10] Фиг. 5 показывает еще один вид в перспективе корпуса носимого беспроводного устройства согласно одному варианту осуществления; и
[11] Фиг. 6 показывает дополнительный вид в перспективе корпуса носимого беспроводного устройства согласно одному варианту осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[12] Реализация и использование предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления подробно обсуждаются ниже. Следует понимать, однако, что настоящее изобретение обеспечивает многие применимые идеи изобретения, которые могут быть реализованы при большом разнообразии конкретных контекстов. Обсуждаемые конкретные варианты осуществления являются только иллюстративными конкретными путями реализации и использования настоящего изобретения и не ограничивают объем настоящего изобретения. Дополнительно, описанные способы и устройства могут быть применены для размещения и проектирования антенн систем беспроводной связи, но не ограничены конкретно этим.
[13] Современные устройства связи обеспечивают возможность установления связи на множественных отдельных каналах в разных диапазонах частот одновременно, что обеспечивает увеличенную пропускную способность и множественные одновременные услуги беспроводной связи в единственном устройстве. Многие беспроводные устройства связи выполнены с возможностью быть многодиапазонными устройствами, с возможностью установления связи в разных диапазонах частот сотовой связи, таких как диапазон 700 МГц - 960 МГц, диапазон 1700 МГц - 2700 МГц. Дополнительно, беспроводные устройства часто имеют дополнительные признаки, такие как возможность установления связи по стандарту WiFi, например, в диапазонах 2400 МГц, 3600 МГц, и 5000 МГц, и т.п., по стандарту GPS на частотах 1227 МГц и 1575 МГц, и по стандарту Bluetooth на частотах 2400 МГц - 2485 МГц. Возможность установления связи на разных частотах или диапазонах может быть обеспечена многодиапазонными антеннами. Например, в некоторых устройствах, услуга сотовой связи обеспечивается антенной или набором антенн, которые выполнены с возможностью установления связи в двух или более разных диапазонах частот сотовой связи, а дополнительные услуги обеспечиваются WiFi/GPS/Bluetooth-антенной или набором антенн, которые выполнены с возможностью установления связи в диапазонах частот WiFi, GPS и Bluetooth.
[14] Однако, в некоторых примерах, диапазоны частот сотовой связи и диапазоны частот WiFi, GPS или Bluetooth могут перекрываться, что вызывает помехи, когда антенны сотовой связи и GPS/WiFi/Bluetooth-антенны находятся в непосредственной близости. Дополнительно, в относительно малых устройствах, таких как носимые устройства (например, часы, очки и гарнитуры виртуальной реальности), портативные сотовые телефоны, или планшетные компьютеры, антенны для подобных диапазонов частот размещаются во все более малом пространстве. Например, антенны сотовой связи, оптимизированные для диапазонов 824-960 МГц и 1700-2700 МГц, требуют больших объемов для эффективной работы. Такие частоты являются близкими к сигналам GPS, WiFi или Bluetooth или перекрываются с ними. Перекрытие диапазонов, в сочетании с близостью антенн сотовой связи и GPS/WiFi/Bluetooth-антенн, обусловливает помехи в антеннах. Например, передача по антенне сотовой связи в диапазоне частот 1700 МГц может создавать помехи GPS-сигналам в диапазоне частот 1575 МГц. Помехи такому сигналу являются особенно проблематичными, поскольку GPS-сигналы передаются со спутников, что обеспечивает слабые и легко перекрываемые по мощности сигналы.
[15] Системы и способы, описанные здесь, обеспечивают спаренные многодиапазонные антенны, расположенные близко друг к другу. Например, упомянутые система и способы обеспечивают многодиапазонную антенну беспроводной сотовой связи и GPS/WiFi/Bluetooth-антенну, которая продолжается вокруг верхней поверхности носимого беспроводного устройства. В некоторых вариантах осуществления, многодиапазонные антенны расположены вокруг дисплея вдоль краев носимого беспроводного устройства, обращенных от ближайших тканей тела или кожи. Такое расположение обеспечивает минимальное поглощение кожей или телом и увеличенную апертуру излучения. Подходящее расстояние спаривания обеспечивается между GPS/WiFi/Bluetooth-антенной и многодиапазонной антенной сотовой связи, что уменьшает помехи между этими антеннами.
[16] Для уменьшения опорной поверхности антенн и общего размера носимого беспроводного устройства, множественные антенны располагают на концах носимого беспроводного устройства, расположенных на расстоянии от пользователя. Это расположение обеспечивает улучшенную возможность установления беспроводной связи, поскольку антенны расположены на внешней периферии носимого беспроводного устройства на расстоянии от тела или кожи пользователя. Антенны имеют лучшие экспозиции при расположении далеко от тела и кожи, поскольку кожа может блокировать или ослабить радиочастотные сигналы. В некоторых вариантах осуществления, также обеспечена улучшенная возможность установления связи, например, посредством спаривания множественных антенн. В других вариантах осуществления, малая опорная поверхность может быть обеспечена посредством обеспечения совместно используемой пластины заземления (например, монтажной платы).
[17] Преимущество некоторых вариантов осуществления состоит в том, что точки возбуждения двух антенных элементов расположены близко друг к другу на монтажной плате. Точки возбуждения могут быть расположены в области монтажной платы, где не расположены никакие другие компоненты или провода. Другими словами, точки возбуждения располагают в области монтажной платы с низким или самым низким уровнем помех, электрических пробоев или искажений, создаваемых другими электрическими элементами. Использование этих местоположений возбуждения на выделенной области поверхности монтажной платы улучшает эффективность антенны носимого беспроводного устройства. Дополнительно, трассировка участков GPS/WiFi/Bluetooth-антенны на разных сторонах беспроводного устройства улучшает эффективность соответствующих антенн и улучшает их развязку друг относительно друга при их совместном использовании или перекрытии диапазонов частот.
[18] Фиг. 1 показывает носимое беспроводное устройство 100, носимое пользователем. Носимое беспроводное устройство 100, такое как носимые наручные часы, содержит тело 110 корпуса, дисплей 120 и антенные элементы 150, 160. Антенные элементы 150, 160 расположены на разных сторонах передней стороны 114 тела 110 корпуса на расстоянии от тела или кожи пользователя. Другими словами, задняя сторона 115 выполнена с возможностью быть ближе к пользователю при ношении, чем передняя сторона 114. Передняя сторона 114 тела корпуса противоположна задней стороне 115 тела 110 корпуса. Передняя сторона 114 соединена с задней стороной 115 через боковые поверхности 116. Дисплей 120 может быть расположен у передней стороны 114, а задняя сторона 115 может быть главным образом покрыта покрывающей оболочкой (не показана), выполненной с возможностью быть открытой для замены батареи.
[19] Носимое беспроводное устройство 100 может включать в себя первую антенну (содержащую антенный элемент 150) и вторую антенну (содержащую антенный элемент 160). Антенны могут быть многомодовыми антеннами, выполненными с возможностью установления связи, передачи и приема сигналов во множественных диапазонах частот. В некоторых вариантах осуществления, первая антенна и вторая антенна являются антеннами с коммутационным сканированием или интеллектуальными антеннами, выбираемыми для выполнения согласования частот. Схемы, расположенные на монтажной плате, выполнены с возможностью восприятия входящих или принимаемых сигналов активной антенны.
[20] Первая антенна может быть выполнена с возможностью обеспечения возможностей связи для услуг беспроводной сотовой связи. Первая антенна может быть способной устанавливать связь в диапазонах частот сотовой связи, таких как диапазоны 700 МГц - 960 МГц, диапазоны 1700 МГц, 1900 МГц, 2100 МГц, 2500 МГц, и 2700 МГц. Вторая антенна может быть выполнена с возможностью обеспечения возможностей связи для услуг связи, таких как услуги стандарта Bluetooth, GPS, WiFi, и т.п. В некоторых вариантах осуществления, вторая антенна является двухмодовой антенной, выполненной с возможностью установления связи, передачи и приема сигналов во множественных диапазонах для множественных услуг связи. Например, вторая антенна может быть GPS/WiFi/Bluetooth-антенной, которая принимает сигналы позиционирования GPS на частоте GPS, на наборе частот или в диапазоне частот. Такая GPS/WiFi/Bluetooth-антенна может быть также выполнена с возможностью передачи и приема WiFi-сигналов в WiFi-диапазонах, например, 2400 МГц, 3600 МГц и 5000 МГц. Кроме того, GPS/WiFi/Bluetooth-антенна может быть также выполнена с возможностью передачи и приема Bluetooth-сигналов в диапазоне, например, 2400 МГц - 2485 МГц.
[21] Антенные элементы 150, 160 могут трассироваться вокруг дисплея 120 и могут быть расположены вдоль кромок или краев верхней поверхности у передней стороны 114. Антенные элементы 150, 160 могут быть расположены согласованно с концами, поверхностями внешних/ внутренних частей или внешними/ внутренними поверхностями корпуса 110. Первый антенный элемент 150 может продолжаться вдоль верхних краев тела 110 корпуса, изгибаясь вокруг первого угла и второго угла. Первый антенный элемент 150 может покрывать участок верхней поверхности и участки боковых поверхностей. Второй антенный элемент 160 может продолжаться вдоль других верхних краев тела 110 корпуса, изгибаясь вокруг третьего угла. Он может также покрывать участок верхней поверхности и участки боковых поверхностей. Такое расположение позволяет разместить антенный элемент 160 GPS/WiFi/Bluetooth и антенный элемент 150 многодиапазонной сотовой связи с разнесением на два расстояния 111, 112. Расстояния 111, 112 могут быть разными. Например, расстояние 112, близкое к местоположениям точек возбуждения монтажной платы (обсуждается ниже в отношении фиг. 2), может быть меньшим, чем расстояние 111, далекое от местоположений точек возбуждения. Расстояния 111, 112, расположение антенных элементов и материал тела 110 корпуса улучшают спаривание антенн и обеспечивают надлежащую развязку.
[22] Антенные элементы 150, 160 могут содержать проводящий материал, такой как металл. Металл может быть медью, алюминием, или сплавами этих материалов. Антенные элементы 150, 160 могут содержать полосы из проводящих материалов, например, металлические полосы. Антенные элементы 150, 160 обычно не подвергаются воздействию воздуха на внешней стороне корпуса 110, а встроены в него. Другими словами, антенные элементы 150, 160 могут быть покрыты материалом корпуса или покрывающим материалом и являются, таким образом, невидимыми для пользователя. Преимущество расположения антенных элементов 150, 160, таким образом состоит в том, что они трассируются на расстоянии от тканей тела/кожи пользователя и заземленных металлических конструкций (например, монтажной платы) носимого беспроводного устройства. Этот минимизирует поглощение электромагнитных волн тканью/кожей и увеличивает апертуру излучения.
[23] Антенные элементы 150, 160 могут иметь разные длины. Например, первый антенный элемент 150 может быть многодиапазонным антенным элементом сотовой связи, а второй антенный элемент 160 может быть многодиапазонным антенным элементом беспроводной связи для услуг беспроводной связи, отличных от услуг сотовой связи. Многодиапазонная антенна 160 может быть комбинацией антенного элемента GPS, антенного элемента WiFi, и антенного элемента Bluetooth. Многодиапазонный антенный элемент 160 может включать в себя больше или меньше услуг, чем эти три услуги беспроводной связи. Антенные элементы 150, 160 могут иметь форму, подобную или приближенную к L-образной форме, или могут иметь форму, подобную или приближенную к U-образной форме. Оба антенных элемента могут быть изогнуты вокруг одного или нескольких углов. Например, многодиапазонный антенный элемент 160 беспроводной связи может быть изогнут вокруг одного угла, а многодиапазонный антенный элемент 150 сотовой связи может быть изогнут вокруг двух углов. Альтернативно, каждый из антенных элементов 150, 160 может быть изогнут вокруг одного угла. В некоторых вариантах осуществления, антенные элементы имеют одну и ту же форму и толщину, но разные длины.
[24] Каждый из антенных элементов 150, 160 может быть элементом симметричной вибраторной антенны. Другим элементом может быть пластина заземления (например, монтажная плата 130, показанная на фиг. 2). Например, первый антенный элемент 150 и пластина заземления (например, монтажная плата 130) могут образовывать первую симметричную вибраторную антенну, а второй антенный элемент 160 и пластина заземления (например, монтажная плата 130) могут образовывать вторую симметричную вибраторную антенну, причем в результате этого пластина заземления является совместно используемой пластиной заземления. Симметричные вибраторные антенны могут быть полуволновой симметричной вибраторной антенной. Альтернативно, антенные элементы с пластиной заземления могут образовывать несимметричную вибраторную антенну.
[25] Первый антенный элемент 150 может иметь длину, равную от около 55 мм до 90 мм или от около 70 мм до 90 мм. Альтернативно, первый антенный элемент 150 может иметь длину, равную около 84 мм. Второй антенный элемент 160 может иметь длину, равную от около 40 мм до около 65 мм или от около 50 мм до около 65 мм. Альтернативно, второй антенный элемент 160 может иметь длину, равную около 61 мм. Первый антенный элемент 150 может иметь ширину, равную от около 3 мм до 6 мм, или, альтернативно, ширину, меньшую, чем 10 мм или меньшую, чем 5 мм. Второй антенный элемент 160 может иметь ширину, равную от около 3 мм до 6 мм, или, альтернативно, ширину, меньшую, чем 10 мм или меньшую, чем 5 мм. В различных вариантах осуществления, первый антенный элемент 150 и второй антенный элемент 160 могут иметь одну и ту же ширину. Антенные элементы 150, 160 могут иметь толщину, большую 3 мм.
[26] Тело 110 корпуса может содержать расстояния, области или пространства 111, 112 между антенными элементами 150, 160. Области 111, 112 выполнены с возможностью обеспечения развязки излучения и электрической изоляции между двумя антенными элементами 150, 160. Области 111, 112 могут быть выполнены с возможностью уменьшения или минимизации электромагнитной связи между двумя антенными элементами 150, 160. Материал тела 110 корпуса может содержать пластик, такой как термопластичный материал (например, поликарбонат/акрилонитрил-бутадиен-стирол (PC/ABS)), стекло или каучук. Этот материал может быть диэлектрическим материалом. Материал тела 110 корпуса может иметь диэлектрическую проницаемость, равную около 2 или около 2,5. Альтернативно, материал может обеспечить более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, например, вплоть до 4,4. В других вариантах осуществления, тело 110 корпуса может иметь относительную диэлектрическую проницаемость, равную от около 2,5 до около 3,5 или до около 4,4. Чем более высокой является относительная диэлектрическая проницаемость, которая обеспечивается выше антенных элементов 150, 160, тем короче могут быть антенные элементы 150, 160. Однако, чем более высокой является относительная диэлектрическая проницаемость выше вышележащего материала, тем меньшей является эффективность антенны. Антенны могут иметь особенно хорошую эффективность, когда длина антенны сотовой связи равна около 84 мм, длина антенны беспроводной связи (Bluetooth, и т.д.) равна около 61 мм, и относительная диэлектрическая проницаемость материала тела 110 корпуса равна около 2,5.
[27] Антенные элементы 150, 160 могут быть встроены в материал корпуса тела 110 корпуса. Альтернативно, антенные элементы 150, 160 располагают на поверхности тела 110 корпуса и покрывают покрывающим материалом. Покрывающий материал может иметь такие же или подобные электрические характеристики, что и материал корпуса. В одном варианте осуществления, материал корпуса тела 110 корпуса может иметь относительную диэлектрическую проницаемость, отличную от относительной диэлектрической проницаемости покрывающего материала.
[28] Фиг. 2 показывает носимое беспроводное устройство 100 без тела 110 корпуса (но с антенными элементами 150, 160) таким образом, чтобы можно было увидеть внутреннюю часть носимого беспроводного устройства 100. Дополнительно к элементам, описанным выше, носимое беспроводное устройство 100 может дополнительно содержать монтажную плату 130 и батарею 140, находящуюся ниже монтажной платы 130.
[29] Монтажная плата 130 может быть печатной платой (printed circuit board - PCB), такой как 8-слойная, 10-слойная или 12-14-слойная плата, имеющая 8, 10, 12, 13 или 14 слоев проводящих материалов или элементов, находящихся на расстоянии и электрически изолированных посредством, например, диэлектрических или изолирующих слоев, например, стеклоткани, полимера, и т.п. Проводящие слои электрически соединены межслойными переходами и могут образовывать, в своей полноте, пластину заземления. Компоненты, такие как дисплей 120, сенсорный экран, кнопки ввода, передатчики, процессоры, батарея 140, схемы зарядки, структуры системы на кристалле (system on chip - SoC), и т.п., могут быть установлены на монтажной плате 130 или соединены с ней, или, иначе, электрически соединены с проводящими слоями монтажной платы 130.
[30] Первый антенный элемент 150 соединен с монтажной платой 130 в первой точке 134 возбуждения, расположенной на стороне 135 монтажной платы 130, а второй антенный элемент 160 соединен с монтажной платой 130 во второй точке 136 возбуждения, расположенной на той же самой стороне 135 монтажной платы 130. Альтернативно, первая точка 134 возбуждения и вторая точка 136 возбуждения могут быть расположены на смежных сторонах 135, 137 монтажной платы 130 близко к углу. Точки 134, 136 возбуждения могут быть соединены с антенными элементами 150, 160 через электрические проводящие соединения 151, 161. Точки 134, 136 возбуждения могут быть расположены близко к одному углу монтажной платы 130 на расстоянии от других углов платы 130.
[31] Точки 134, 136 возбуждения могут быть расположены в области монтажной платы 130, которая свободна от проводящих линий, элементов или компонентов (за исключением проводящей линии, которая соединяет точки 134, 136 возбуждения с остальными проводящими линиями, элементами или компонентами монтажной платы 130). Плата может содержать в этой области только изолирующий материал и может быть свободной от проводящих материалов. Точки 134, 136 возбуждения могут быть размещены на расстоянии от около 10 до 50 мм друг от друга, или, альтернативно, от около 20 мм до 40 мм.
[32] В некоторых вариантах осуществления, расстояние d1 в области 111 между концами двух антенных элементов 150, 160 является большим, чем расстояние d2 в области 112 между другими концами этих антенных элементов 150, 160. Соответственно, самые длинные открытые концы излучающих ответвлений антенн (антенных элементов 150, 160) трассируются в противоположном направлении от точек 134, 136 возбуждения. В некоторых вариантах осуществления, расстояния d1 и d2 могут быть между 10 мм и 50 мм.
[33] Как можно увидеть на фиг. 2, дополнительное преимущество состоит в том, что антенные элементы 150, 160 не только размещены на расстоянии от ткани тела/ кожи, но и размещены на расстоянии от платы 130 заземления (заземленной металлической конструкции). Это минимизирует поглощение электромагнитных волн кожей и помехи от платы заземления и увеличивает апертуру излучения.
[34] Фиг. 3 показывает вид в перспективе тела 110 корпуса согласно некоторым вариантам осуществления. Антенные элементы 150, 160 расположены у передней стороны 114 тела 110 корпуса. Передняя сторона тела 110 корпуса включает в себя верхнюю поверхность 118 и боковые поверхности 116. Отверстие 125 в верхней поверхности 118 тела 110 корпуса выполнено с возможностью приема дисплея 120. Антенные элементы 150, 160 расположены только на верхней поверхности 118 и не расположены на боковых поверхностях 116. Антенные элементы 150, 160 обычно не видны извне, поскольку они либо встроены во внешнюю поверхность тела 110 корпуса, либо расположены близко к ней, либо покрыты тонким слоем покрытия, таким образом, чтобы антенные элементы 150, 160 были защищены от царапин или иных повреждений.
[35] Фиг. 4 показывает другой вид в перспективе тела 110 корпуса согласно другим вариантам осуществления. Антенные элементы 150, 160 расположены на передней стороне 114 тела 110 корпуса. Подобно фиг. 3, передняя сторона 114 содержит верхнюю поверхность 118 и боковые поверхности 116. Верхняя поверхность 118 содержит отверстие 125, выполненное с возможностью приема дисплея 120. Антенные элементы 150, 160 изогнуты вокруг углов 161, 162 и 164 таким образом, чтобы они находились на участках верхней поверхности 118 и боковых поверхностей 116. В некоторых вариантах осуществления, края углов 161-164 являются круглыми, а не угловыми. Антенные элементы 150, 160 встроены во внешнюю поверхность тела 110 корпуса и расположены близко к ней или покрыты (тонким) слоем покрытия.
[36] Фиг. 5 показывает еще один вид в перспективе тела 110 корпуса согласно некоторым другим вариантам осуществления. Антенные элементы 150, 160 расположены на передней стороне 114 тела 110 корпуса. Подобно фиг. 3, передняя сторона 114 содержит верхнюю поверхность 118 и боковые поверхности 116. Однако боковые поверхности 116 соединены с верхней поверхностью 118 через наклонные, скошенные или косые соединяющие поверхности 171-174. Верхняя поверхность 118 содержит отверстие 125, выполненное с возможностью приема дисплея 120. Антенные элементы 150, 160 изогнуты вокруг краев и углов 161, 162 и 164 таким образом, чтобы они были расположены в области наклонных поверхностей 171-174. Антенные элементы 150, 160 могут быть расположены на участке верхней поверхности 118 и участках боковых поверхностей 116. В некоторых вариантах осуществления, края между верхней поверхностью 118 и наклонными поверхностями, и края между наклонной поверхностью и боковыми поверхностями 116, и углы 161-164 являются круглыми, а не угловыми. Антенные элементы 150, 160 могут быть встроены во внешнюю поверхность тела 110 корпуса и расположены близко к ней, или покрыты (тонким) слоем покрытия.
[37] Фиг. 6 показывает дополнительный вид в перспективе тела 110 корпуса согласно дополнительным вариантам осуществления. Антенные элементы 150, 160 расположены на передней стороне 114 тела 110 корпуса. Подобно фиг. 3, передняя сторона 114 содержит верхнюю поверхность 118 и наполовину скругленные кромки или полностью скругленные кромки 113, 115, 117 и 119, соединяющиеся с задней стороной. Верхняя поверхность 118 содержит отверстие 125, выполненное с возможностью приема дисплея 120. Антенные элементы 150, 160 изогнуты вокруг углов 161, 162 и 164 таким образом, чтобы они были расположены на участках верхней поверхности 118 и участках скругленных кромок 113, 115, 117 и 119, или, альтернативно, только на участках скругленных кромок 113, 115, 117 и 119. Углы 161-164 являются круглыми, а не угловыми. Антенные элементы 150, 160 встроены во внешнюю поверхность тела 110 корпуса и расположены близко к ней, или покрыты (тонким) слоем покрытия.
[38] В некоторых вариантах осуществления, размеры носимого беспроводного устройства могут составлять 43мм*43мм*11мм.
[39] Варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способы для ношения носимого беспроводного устройства пользователем. Этот способ может включать в себя беспроводное устройство согласно предшествующим вариантам осуществления. Носимое беспроводное устройство может носиться не только вокруг кисти руки, но и на любой части человеческого тела (например, в качестве ожерелья, в качестве очков, и т.д.).
[40] В то время как настоящее изобретение было описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, это описание не предполагает толкования в ограничивающем смысле. Различные модификации и комбинации иллюстративных вариантов осуществления, а также другие варианты осуществления настоящего изобретения, будут очевидны специалистам в данной области техники после прочтения описания. Соответственно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает любые такие модификации или варианты осуществления.
1. Носимое беспроводное устройство, содержащее:
монтажную плату (130);
тело (110) корпуса, вмещающее в себя монтажную плату (130), причем тело (110) корпуса имеет переднюю сторону (114) и заднюю сторону (115), причем задняя сторона (115) выполнена с возможностью быть ближе к пользователю при ношении, чем передняя сторона (114);
первый антенный элемент (150), электрически соединенный с монтажной платой (130) и расположенный у передней стороны (114) тела (110) корпуса; и
второй антенный элемент (160), электрически соединенный с монтажной платой (130) и расположенный у передней стороны (114) тела (110) корпуса,
причем первый конец первого антенного элемента (150) и первый конец второго антенного элемента (160) разделены первым расстоянием, и, причем, второй конец первого антенного элемента (150) и второй конец второго антенного элемента (160) разделены вторым расстоянием.
2. Носимое беспроводное устройство по п. 1, дополнительно содержащее дисплей (120), расположенный у передней стороны (114) тела (110) корпуса, и батарею (140), расположенную у задней стороны (115) тела (110) корпуса.
3. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором передняя сторона (114) содержит верхнюю поверхность (118) и в котором первый и второй антенные элементы (150, 160) расположены у верхней поверхности (118) вдоль краев верхней поверхности.
4. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором передняя сторона (114) содержит верхнюю поверхность, а задняя сторона (115) содержит нижнюю поверхность, причем боковые поверхности соединяют верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и, причем, первый и второй антенные элементы (150, 160) расположены у верхней поверхности и у боковых поверхностей.
5. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором передняя сторона (114) содержит верхнюю поверхность, а задняя сторона содержит нижнюю поверхность (115), причем наклонные поверхности соединяют боковые поверхности с верхней поверхностью, и, причем, первый и второй антенные элементы (150, 160) расположены у наклонных поверхностей.
6. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором передняя сторона (114) содержит наполовину скругленную кромочную структуру, причем первый и второй антенные элементы (150, 160) расположены у наполовину скругленной кромочной структуры.
7. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором первый и второй антенные элементы (150, 160) встроены в тело (110) корпуса.
8. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором первый и второй антенные элементы (150, 160) покрыты защитным слоем.
9. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором первое расстояние является меньшим, чем второе расстояние.
10. Носимое беспроводное устройство по п. 9, в котором точки возбуждения первого и второго антенных элементов (150, 160) на монтажной плате расположены близко к первому расстоянию и вдали от второго расстояния.
11. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором первый антенный элемент (150) является частью первой многодиапазонной антенны, и в котором второй антенный элемент (160) является частью второй многодиапазонной антенны.
12. Носимое беспроводное устройство по п. 11, в котором первая многодиапазонная антенна (150) является многодиапазонной антенной сотовой связи, и в котором вторая многодиапазонная антенна (160) является GPS/WiFi/Bluetooth-антенной.
13. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором первый антенный элемент (150) электрически соединен с первой точкой возбуждения, в котором второй антенный элемент (160) электрически соединен со второй точкой возбуждения, и в котором первая точка возбуждения и вторая точка возбуждения расположены на одном и том же краю монтажной платы.
14. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором первый антенный элемент (150) является более коротким, чем второй антенный элемент (160).
15. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором первый и второй антенные элементы (150, 160) изогнуты вокруг одного или нескольких углов тела (110) корпуса.
16. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором первый и второй антенные элементы (150, 160) имеют совместно используемую пластину заземления.
17. Носимое беспроводное устройство по п. 16, в котором первый и второй антенные элементы (150, 160) с совместно используемой пластиной заземления образуют симметричную вибраторную антенну или несимметричную вибраторную антенну.
18. Носимое беспроводное устройство по п. 1, в котором длина первого антенного элемента (150) равна от около 55 мм до около 90 мм, в котором длина второго антенного элемента (160) равна от около 40 мм до около 65 мм, и в котором относительная диэлектрическая проницаемость материала тела корпуса равна от около 2,5 до около 4,4.
19. Носимое беспроводное устройство по п. 18, в котором длина первого антенного элемента (150) равна около 84 мм, в котором длина второго антенного элемента (160) равна около 61 мм, и в котором относительная диэлектрическая проницаемость тела (110) корпуса равна около 2,5.
20. Носимое беспроводное устройство, содержащее:
первую антенну, содержащую первый антенный элемент (150) и совместно используемую пластину заземления;
вторую антенну, содержащую второй антенный элемент (160) и совместно используемую пластину заземления; и
тело (110) корпуса, вмещающее в себя первый и второй антенные элементы (150, 160) у передней стороны, причем передняя сторона выполнена с возможностью быть обращенной от пользователя и задней стороны, противоположной передней стороне, причем задняя сторона выполнена с возможностью быть обращенной к пользователю,
причем первый конец первого антенного элемента (150) и первый конец второго антенного элемента (160) разделены первым расстоянием, и, причем, второй конец первого антенного элемента (150) и второй конец второго антенного элемента (160) разделены вторым расстоянием.
21. Носимое беспроводное устройство по п. 20, дополнительно содержащее дисплей (120), расположенный у передней стороны тела (110) корпуса, причем первый и второй антенные элементы (150, 160) изогнуты вокруг дисплея у внешней поверхности тела (110) корпуса.
22. Носимое беспроводное устройство по п. 20, в котором первый и второй антенные элементы (150, 160) встроены в тело (110) корпуса или покрыты слоем покрытия.
