CN106463823B - GPS/WiFi电池天线 - Google Patents
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Abstract
一种用于电子设备的偶极天线组件(300)，其包括后安装件，其具有暴露在后安装件的表面中的一表面处的电子部件；天线(306)；印刷电路板(318)和电池(302)。天线(306)可以邻近后挠性安装件(320)。天线(306)包括第一部分和第二部分。第二部分包括传输线。印刷电路板(318)可以连接到天线(306)，并且电池(302)可以连接到印刷电路板(318)和后挠性安装件(320)的一部分。偶极天线组件的正极臂可以包括电池(302)，而偶极天线组件的负极臂可以包括传输线的外表面。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是于2014年9月16日提交的美国专利申请No.14/487,370的继续申请，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请涉及设置在客户端计算设备内的偶极天线组件(dipole antennaassembly)。
背景技术
客户端计算设备通过天线与网络无线通信。随着客户端计算设备变得更小、更紧凑，可用于天线的区域也在减小。需要持续的改进，以提供能够在紧凑空间内充分地接收来自网络的信息且将信息充分发送到网络的天线。
发明内容
本公开涉及一种用于紧凑型电子设备的天线，并且更具体地，涉及一种能够覆盖较宽范围的频带的偶极天线，该频带包括但不限于GPS、WiFi和蜂窝频带。在一个示例中，该偶极天线组件可以由头戴式设备中先已存在的部件的架构和结构形成。这种配置允许头戴式设备的整体美学外观和保持该美学外观的工业设计，而不需要修改设计以在头戴式设备内产生用于天线的额外空间。
根据本公开的一方面，用于电子设备的偶极天线组件包括后安装件(rearmount)、邻近后安装件的天线、印刷电路板和电池。后安装件具有暴露在后安装件的表面的电子部件。天线可以与后安装件相邻，并且可以包括第一部分和包括传输线的第二部分。印刷电路板附接到天线，并且，电池可以连接到后安装件和印刷电路板的一部分。偶极天线组件的正极臂包括电池，偶极天线组件的负极臂包括传输线。
在该方面的另一示例中，该组件还可以包括分离偶极天线组件的正极侧和负极侧的偶极分离区域。该偶极分离区域还可以包括多个扼流圈，以在低频电流通过偶极分离区域时，抑制在偶极天线组件的正极侧和负极侧之间的RF电流的流动。扼流圈中的至少一个可以包括电感器或电阻器。
在该方面的另一示例中，电子部件还可以包括以下部件中的至少一个：磁力计、麦克风、扬声器、电源按钮、发光二极管、用于电量计(fuel gauge)的信号线和电池ID电阻器。
在该方面的另一示例中，电子设备是头戴式设备。头戴式设备还可以包括中央眼镜框架、第一侧臂和第二侧臂。第一侧臂可以远离中央眼镜框架的第一端延伸，并且容纳用于向用户显示图像的光学显示器。第二侧臂远离中央眼镜框架的相反的第二端延伸。偶极天线组件可以定位在头戴式设备内。在一示例中，偶极天线组件可以定位在头戴式设备的第一侧臂内。
在该方面的另一示例中，天线附接到电池。天线和后安装件也可以是挠性(flexible)的。负极臂还可以包括印刷电路板。
根据本公开的另一方面，一种用于电子设备的偶极天线组件包括天线、电池、印刷电路板和扼流圈。天线可以具有第一部分和第二部分。电池可以连结到第一部分，印刷电路板可以连结到第二部分。扼流圈可以被构造且布置为阻止在偶极天线组件内的RF电流的流动，其中RF电流的流动流过偶极天线组件的在电池和印刷电路板之间延伸的区域。
在该方面的一示例中，偶极天线组件覆盖频率范围，该频率范围选自以下范围中的至少一个：(a)1575-1605MHz；(b)2400-2484MHz；和(c)5150-5850MHz。
在该方面的又一示例中，天线可以是细长且挠性的金属元件。天线的第二部分可以包括传输线。
在该方面的另一示例中，可以由天线的第一部分和电池形成正偶极，由第二部分的外表面形成负偶极。负偶极还可以进一步包括支撑挠性天线的后部件。
在该方面的一示例中，电池可以形成正偶极，天线的第二部分和印刷电路板可以形成负偶极，并且分离区域分离正偶极与负偶极。扼流圈可以位于分离区域内。
在该方面的另一示例中，电子设备是头戴式设备，并且还包括中央眼镜框架以及第一侧臂和第二侧臂。第一侧臂可以远离中央眼镜框架的第一端延伸并容纳用于向用户显示图像的光学显示器。第二侧臂可以远离中央眼镜框架的相反的第二端延伸，偶极天线组件定位在第一侧臂内。
本公开的另一方面涉及一种包含偶极天线组件的头戴式设备。该头戴式设备可以包括中央眼镜框架、第一侧臂和第二侧臂、显示器和设置在头戴式设备内的偶极天线组件。第一侧臂可以远离中央眼镜框架的第一端延伸。显示器可以连接到第一侧臂并且向用户提供图像。偶极天线组件可以定位在第一侧臂内。偶极天线组件还可以包括形成偶极天线组件的正极侧的电池。头戴式设备的另一部件可以形成偶极天线组件的负极侧。天线可以将电池和另一部件连结在一起。在一示例中，另一个部件是印刷电路板。
在该方面的另一示例中，偶极天线组件还可以包括分离偶极天线组件的正极侧和负极侧的分离区域。扼流圈可以位于该分离区域内。
附图说明
图1是根据示例性实施例的系统的示意图。
图2是示出了图1的系统的各方面的框图，该系统包括根据本公开的各方面的包含偶极天线组件的客户端设备。
图3示出了根据本公开的各方面的具有偶极天线组件的客户端设备。
图4示出了可以在图3的客户端设备内实现的示例性偶极天线组件。
图5示出了在图3的客户端设备的示例性光学臂或侧臂内的图4的示例性偶极天线组件。
图6示出了示例性偶极天线组件中的部件的示例性内部布置。
图7是示出根据本公开的各方面形成偶极天线组件的正极臂和负极臂的偶极天线组件的部件的示例性示意图。
图8是根据本公开的各方面的示例性挠性天线。
图9A示出了根据本公开的各方面与示例性挠性天线连结在一起的示例性后挠性部件的一侧。
图9B示出了根据本公开的各方面与示例性挠性天线连结在一起的图9A的示例性后挠性部件的另一侧。
图10A-10B是图9B的一部分的放大图。
图11示出了与电池连结的挠性天线和后挠性部件。
图12示出了用于将偶极天线组件设置在客户端设备中的方法。
具体实施方式
当参考以下对优选实施例的描述和附图而考虑时，将理解本发明的各方面、特征和优点。以下描述不限制本公开；相反，本发明的范围由所附权利要求书和等同限定。
本公开描述了一种具有偶极天线组件的客户端计算设备，诸如头戴式设备。该偶极天线组件可以由头戴式设备的现有部件组装。偶极天线组件包括正极节点(或正极臂)和负极节点(或负极臂)。为了防止偶极天线组件短路，并且更具体地，为了防止在正极臂和负极臂之间延伸的线路短路，在正极节点和负极节点之间设置偶极分离区域。在偶极分离区域内设置扼流圈(choke)，以限制或减少通过偶极分离区域的RF电流的流动，并允许低频信号通过偶极分离区域。在该示例中，偶极天线组件的正极臂可以包括头戴式设备的电池，并且，偶极天线组件的一个臂可以包括系统的主印刷电路板(PCB)。利用头戴式设备内的先已存在的部件降低了结构成本，同时还允许在紧凑的空间内使用偶极天线组件。
图1示出根据本公开的各方面的、可以单独使用或以联网配置使用的各种客户端计算设备。例如，图1示出了具有多个客户端设备(包括计算机102、104、106)以及其他类型的设备(例如移动电话108、平板计算机110、和头戴式设备112)的网络环境100。可以使用本地或直接连接114互连这些设备，和/或者可以使用可以是有线或无线的网络116(诸如LAN、WAN、因特网等)来联接这些设备。应当理解，网络环境100包括示例性联网客户端设备，但是在其他示例中，可以存在不同的客户端设备的布置。例如，在网络中可以存在两个或更多头戴式设备或其他类型的客户端设备。
每个设备可以包括例如一个或更多个处理设备，并且具有各种用户输入，诸如显示器122，显示器122可以包括例如CRT、LCD、等离子体屏幕监视器、TV、投影仪或其他输入。类似地，输入可以被提供在设备的外部结构上，例如通过头戴式设备的臂中的一个或通过语音激活命令提供的输入。
如图2所示，诸如客户端设备112的每个计算机包含处理器124、存储器/储存器126和通常存在于计算机中的其他部件。例如，存储器/储存器126存储可由处理器124访问的信息。客户端设备112可以是能够无线地交换数据的移动计算设备。仅作为示例，客户端设备112可以是能够经由因特网获得信息的头戴式设备、具有无线功能的平板计算机、膝上型计算机或蜂窝电话。客户端设备112还可以包括联接到天线134的收发器132。收发器132包括用于经由天线134与网络116进行无线通信的发射器136A和接收器136B。
客户端设备112可以包括用户输入138(例如设置在头戴式设备的一侧上的控制器)或语音识别软件。客户端设备112还可以包括加速度计、扬声器、网络接口设备、电池电源140或其它电源、以及用于将这些元件彼此连接的所有部件。
客户端设备还可以包括确定设备的地理位置和取向的地理定位部件。例如，客户端设备112可以包括确定设备的纬度、经度和海拔位置的GPS接收器136C。客户端设备112还可以包括用于基于由客户端设备112接收的其他信号来确定设备位置的软件，如果该信号该客户端设备是头戴式设备，则上述信号诸如由头戴式设备的天线从网络接收的信号。客户端设备112还可以包括加速度计或陀螺仪以确定设备被定向的方向。仅作为示例，设备可以确定其相对于重力方向或相对于垂直于重力方向的平面的倾斜(pitch)、偏航(yaw)或横滚(roll)(或其变化)。在这方面，将理解，客户端设备提供的如本文所述的位置和取向数据可以通过天线(例如天线134)自动地提供至用户、或至服务器、或至用户和服务器两者。
图3示出了客户端设备为头戴式设备200的示例；然而，本公开适用于任何移动计算设备，例如平板计算机、PDA或蜂窝电话。在该示例中，客户端设备112是能够接收、发送和显示数据的头戴式设备200。客户端设备112是具有与常规的一副眼镜或太阳镜相似的整体外观的眼镜式头戴设备的示例。然而，可以附加地或替代地使用其它类型的头戴式设备。头戴式设备200不限于任何一种类型的眼镜或护目镜，而是可以包括处方和非处方太阳镜、处方和非处方眼镜、或可用于头戴式设备的任何类型的护目镜、或可包括或不包括透镜的护目镜组件。
头戴式设备200包括若干部件，包括透镜框架204、206、中间框架支撑件208、透镜元件210、212以及远离透镜框架206延伸的第一侧臂或第一框架臂202。透镜元件210、212以及中间框架支撑件208的组合形成一体的中央框架支撑件201。透镜框架204、206和第一框架臂202中的每一个可以由塑料和/或金属的实心结构形成，或者可以由类似材料的中空结构形成。在本公开的各方面内也预期到其它材料。
头戴式设备200还可以包括远离透镜框架206延伸的第二侧臂或光学臂216。如所示出的，光学臂216包括围绕中央框架支撑件201前部的第一自由端222。第二自由端220靠近用户耳朵(未示出)定位。在该示例中，光学臂216容纳头戴式设备200的所有电子部件。例如，光学臂216可以容纳用于操作该设备的电子电路、电池、处理器、扬声器、音响装置等。在其他示例中，这些部件中的某些可以定位在头戴式设备的其他部分(包括中央框架支撑件201或侧臂202中。光学臂216还可以包括通光孔(未示出)和成像设备230，例如面向外部可以捕获静止图像和视频图像的相机。光学臂216可以是由塑料或其他绝缘材料构成的中空结构。
显示器226可以从光学臂216的第一自由端222延伸，并且可以是大致透明的棱镜的形式。显示器226被配置为与用户的视线重叠或组合以显示由位于光学臂216的外壳内的电子显示部件产生的图像。这种棱镜可以被构造为接收投影图像并使该图像通过观察显示器226的观看侧228对用户可见。
光学臂216可以将头戴式设备200固定到用户的头部。在该示例中，光学臂216可移除地连接到透镜框架204的相对的外边缘215。光学臂216被构造且布置成佩戴在用户的耳朵上方，以将头戴式设备200固定到用户头部的一侧。光学臂216和框架臂202还可以通过围绕用户头部的后部延伸的光学臂216和框架臂202中的任一个或两者将头戴式设备200固定到用户的头部。
头戴式设备200可以包括机载计算系统。在一个示例中，机载计算系统(未示出)容纳在光学臂216以内。这样的计算系统可以包括处理器和存储器。机载计算系统可以被配置为接收和分析来自成像设备230、和/或来自头戴式设备200内的、或安装到头戴式设备200的、或与头戴式设备200通信的任何其他设备的数据。
头戴式设备200还可以包括天线组件，其可以与网络上的其他设备通信，并且更具体地，可以从网络接收数据并将数据发送至网络。在该示例中，天线组件容纳在光学臂216的外壳240内。在其他示例中，天线可以部分地容纳在光学臂216内，或者可以代替地并入头戴式设备200的其他部分中。
转向图4，示出了可以在客户端设备(例如头戴式设备的光学臂)内使用的天线组件的示例。在该示例中，天线是偶极天线组件300，其能够覆盖较宽的频率，包括GPS和WiFi。在一个示例中，偶极天线组件300能够覆盖从1575至1605MHz的GPS/全球导航卫星系统(GLONASS)频率范围；从2400至2484MHz的WiFi/IBT频率范围；和从5150至5850MHz的5GHzWiFi频率范围。在其他示例中，偶极天线组件还能够覆盖蜂窝电话频率，包括1900MHz的UHF频率或从800至850MHz的UHF频率范围；3G UHF频率，包括850M Hz的频率或从1700至2100MHz的频率范围；和4G UHF频率，包括从700至800MHz和从1700至2500MHz的频率范围。应当理解，前述频率是示例性频率，并且在本公开的范围内，可以预期能够以任何频率接收和发送数据以及用于其他用途的偶极天线组件。
偶极天线组件可以具有大于在最低工作频率处的波长的一半的总长度。例如，最低频率可以是1.575GHz的GPS所需频率，在这种情况下，偶极天线组件的总长度为至少3.75英寸。
头戴式设备内的现有部件可以用于形成偶极天线组件300的正极臂301和负极臂303。仍然参考图4，示出形成偶极天线组件300的光学臂216的内部部件的俯视图。在该示例中，并且如将在本文中更详细地讨论的，偶极天线组件300的正极臂301由具有包裹电池302的金属箔304的电池302、具有附接到电池302的第一正极侧308的挠性天线306、和头戴式设备200的第一和第二麦克风形成。位于后挠性部件的顶部区域316中的电源按钮和磁力计也可以被包括作为头戴式设备200的正极臂301的一部分。
当挠性天线306的第一正极侧308附接到电池302时，挠性天线306直接邻近电池302。由于电容性耦合，电池302形成偶极天线组件300的正极臂301的主要部分。偶极天线组件300的负极臂303可以由主PCB 318、附接到PCB 318的挠性天线306的第二负极侧310、附接到挠性天线306的后挠性部件320的地线、和扬声器(在该视图中未示出)形成。关于这些部件中的某些(诸如电池302、挠性天线306和后挠性部件320)的附加细节将在本文中进一步详细讨论。
扼流圈360位于偶极天线组件300的正极臂301和负极臂303之间。如本文将更详细讨论的，扼流圈360设置在偶极分离区域338内，以防止在电池302和PCB 318之间的区域中延伸的功率线和信号线发生短路。
将理解，偶极天线组件300不需要是对称的，正极臂301和负极臂303也不必是对称的或具有相同的尺寸。
图5示出了定位在头戴式设备的光学臂216内的偶极天线组件300。如所示出的，电池302定位为邻近光学臂的第二自由端222，而PCB 318位于光学臂216的第一自由端(未示出)和第二自由端222之间。如图所示，第一外壳305是基本上中空的壳体。在该示例中，偶极天线组件300的所有部件都配合到光学臂216的外壳305中，并且完全容纳在光学臂216内。在其他示例中，偶极天线组件300的一个或多个部分可以延伸到头戴式设备的其他部分中，例如头戴式设备的中央框架支撑件或另一侧臂。第二中间壳体307可以是平坦的，并且可以用于覆盖或保护偶极天线组件的部分。出于说明的目的，第二中间壳体307被示出为向上延伸，但是当光学臂完全组装时，第二中间壳体307放平并覆盖PCB的上方。
将理解，电池302直接覆盖在外壳305上方，在该示例中，外壳305由塑料或绝缘材料构成。电池302在外壳305的塑料材料内的位置使电池302绝缘，并允许电池302作为天线操作而不受其他信号的干扰。这部分地是由于电池302不位于金属平面上的事实，这在使用金属壳体或需要电池邻近金属平面的其他紧凑型客户端设备(例如蜂窝电话、PDA等等)中是常见的。定位偶极天线组件靠近实心金属表面可以使得偶极天线组件有效地辐射更具挑战性。
图6提供了偶极天线组件的处于偶极分离区域338处的区域的放大透视图，其中没有覆盖在上方的第二中间壳体307。如该示例所示出的，后挠性部件320支撑挠性天线306以及扼流圈360的至少一部分。挠性天线306和后挠性部件320均示出具有围绕电池302的各自的后部。
图7是根据前述示例的偶极天线组件的示意图。偶极天线组件300包括正极臂301和负极臂303。如本示例中所示出的且如上文所描述的，偶极天线组件的正极臂301可以包括电池302、第一和第二麦克风314、和挠性天线306的顶部或正极侧。附接到电池302的后挠性部件的部分也可以形成偶极天线组件的正极臂301的一部分。偶极天线组件的负极臂303可以包括扬声器342、挠性天线306的下部的外表面、和后挠性部件320的地线。扼流圈360位于偶极天线组件300的正极臂301和负极臂303之间。
在该示例中，偶极天线组件300的正极臂301和负极臂303由偶极天线组件300的位于电池302和主PCB 318之间的部件形成。电池302和主PCB 318形成偶极天线组件的最外端，并且通过挠性天线306和后挠性部件320连接在一起。电池302产生电流并形成偶极天线组件的正极侧；主PCB 318或另一个部件形成偶极天线组件的负极侧；并且诸如后挠性部件或挠性天线的中间部件将电池和主PCB连接在一起并提供传输线路。沿着中间部件延伸的其他部件，例如扬声器、磁力计，可以并入偶极天线组件的正极侧或负极侧中。
在其他示例中，更少的或不同的设备部件可以用于形成偶极天线组件。例如，扬声器、麦克风、电源按钮等可以位于头戴式设备的其他部分中，或者，它们中的某些可以不被包括作为头戴式设备的部分。因此，在何种部件可形成偶极天线组件的方面，存在多种可能性。在这点上，形成偶极天线组件的部分的部件可以根据特定设备的设计和该设备所需的特定部件而变化。
现在更详细地讨论形成偶极天线组件300的若干部件以及这些部件的组装。首先转向图8，示出了挠性天线306的第一表面的俯视图。在一个示例中，挠性天线306沿着光学臂的大致长度在纵向方向上延伸。挠性天线306包括第一正极侧308和第二负极侧310。挠性天线306可以由薄片金属(例如铜、镀锌钢或铝)构成。挠性天线306也将在整个偶极天线组件300的正偶极侧和负偶极侧之间延伸。尽管在该实施例中，挠性天线306由挠性材料形成，但是在其他示例中，天线306可以是刚性而非挠性的，或者可以另外包括刚性的部分。挠性天线306的第一正极侧308可以是细长的或矩形的。第一正极侧308的外表面322可以是暴露的金属区域。
挠性天线306的第二负极侧310是细长的并且在远离挠性天线306的第一正极侧308的方向上延伸。第二负极侧310的内部(未示出)形成传输线324。传输线324的外表面325形成偶极天线组件的第二负极侧310的部分。RF电流将会独立地在传输线的内表面和外表面上流动。挠性天线306包括第二负极侧310的端部328。端部328可以通过触头(在该视图中未示出)附接到主PCB。
后挠性部件320可以用于支撑挠性天线306。参考图9A，示出了与挠性天线306连接在一起的后挠性部件320的顶表面330的俯视图。该视图示出了在与偶极天线组件的其它部件组装之前的这两个部件的组装。后挠性部件320可以由细长的金属件例如铜、铝或镀锌钢构成。在该视图中，后挠性部件320示出为覆盖在挠性天线306上方。在该示例中，后挠性部件320可以是挠性的，但是在其他示例中，部件320可以是刚性的或包括刚性的部分。
图9B示出了后挠性部件320的底表面332、以及挠性天线306的第一正极侧308和第二负极侧310的各自的底表面322A、326A。挠性天线306可以使用允许挠性天线306将其自身接地到后挠性部件320的导电粘合剂(未示出)附接到后挠性部件320。
后挠性部件320还可以用于支撑和/或电连接头戴式设备的若干部件，并且更具体地，存在于光学臂中的那些部件。例如，在后挠性部件320的顶部区域316中，后挠性部件320支撑第一麦克风、磁力计和电源按钮。后挠性部件320还可支撑附加部件，例如扬声器342、第二麦克风314(图9A)、LED、将电力传递到主PCB的电池线、用于电量计的信号线、以及电池ID电阻器。迹线354(图9A)被示出为沿着后挠性部件320的顶表面330延伸，其与头戴式设备内的不同部件通信。将理解，由后挠性部件320支撑的部件是示例性的，并且，后挠性部件可以支撑客户端设备(例如头戴式设备)的特定设计所需的任何数量的部件。
后挠性部件320包括第一正极侧334、第二负极侧336和分离第一正极侧334和第二负极侧336的偶极分离区域338。挠性天线306的第一正极侧308远离后挠性部件320的主要部分延伸。挠性天线306的第二负极侧310或下部邻近后挠性部件320的下部或第二负极侧336的基本长度。例如，挠性天线306可以沿着后挠性部件320的下长度延伸。挠性天线306的触头340被暴露并向外远离后挠性部件320延伸。触头340可以用于将挠性天线306连接到PCB。
偶极分离区域338被示出位于后挠性部件320的第一正极侧334和第二负极侧336之间。如所示出的，偶极分离区域338分离后挠性部件320的第一正极侧334和第二负极侧336并且位于第一正极侧334和第二负极侧336之间。此外，如先前所讨论的，偶极分离区域分离整个偶极天线组件的正极臂和负极臂。偶极分离区域338的至少一部分延伸跨经后挠性部件320的整个宽度W。
在该示例中，偶极天线组件内的所有扼流圈位于偶极分离区域338内。参考图10A-10B，示出了处于偶极天线组件的正极臂和负极臂之间的连结处的扼流圈。扼流圈可以嵌入位于后挠性部件320内或邻近后挠性部件320的硅、塑料、玻璃或任何其它类型的材料内。
图11示出了与电池302连结在一起以形成子组件374的挠性天线306和后挠性部件320。电池302可以用于为头戴式设备供电的任何标准电池。例如，电池302可以是2.1Wh(570mAh)单体锂聚合物单元。如所示出的，电池302可以卷裹在金属箔304中。使用金属箔304允许电池302携带或传导射频、信号等。这允许电池302用作导体。金属箔304的示例可以包括铜箔、铝箔或其他金属箔。在另一个实施例中，电池302可以涂覆有金属材料以用作导电层。例如，可以将金属材料镀覆到电池302的表面上。
挠性天线306的第一正极侧308的外表面(未示出)面向金属箔304和电池302，并附接到金属箔304和电池302。可以使用已知方法可将挠性天线306附接到电池302。例如，挠性天线306可以被绑扎到电池302或使用导电粘合剂或环氧树脂附接至电池302。由于电容性耦合，电池形成偶极天线组件300的正极臂301的部分。
后挠性部件320的第一正极侧334附接到电池302的金属箔304。后挠性部件320可使用已知方法(例如绑扎)附接到金属箔304。后挠性部件320的臂356围绕在金属箔304和电池302的一侧。臂368围绕在电池302的顶部。后挠性部件320也可以直接附接到电池302。相同类型的电容耦合也在后挠性构件320附接到电池302的金属箔304时起作用。当连结到电池时，后挠性构件320和所有相关联的信号联接到电池302。
挠性天线306的触头340和后挠性部件320的触头366然后可以附接到主PCB 318，如图4-5所示，以形成完整的偶极天线组件。
仍参考图4-5中示出的完整的偶极天线组件，电池302的端子(未示出)可以通过挠性天线306和后挠性部件320直接连接到主PCB 318。电池302的端子限定一位置，其中，偶极天线组件分成正极臂或负极臂。为了防止偶极天线组件300的正极臂301和负极臂303在电池端子的区域中短路，偶极天线组件300的正极臂301和负极臂303必须保持独立。从正极臂301跨经到负极臂303的任何线路通过偶极分离区域338中的扼流圈360(包括电感器、电阻器等)。
在该示例中，扼流圈360可以在偶极天线组件300的后挠性部件320的第一正极侧和第二负极侧之间的区域中延伸(扼流圈360也在偶极天线组件300的正极臂和负极臂之间，并且分离正极臂和负极臂)，以防止诸如功率线和信号线的线路短路。在电池302和电路板之间的区域中延伸的这些线路通过在偶极分离区域338中的扼流圈360。例如，功率线(未示出)、扬声器线(未示出)、信号线(未示出)以及在正极臂301和负极臂303之间延伸的任何必要线路均行进通过扼流圈360。例如，电池线可以通过功率线扼流圈362，其他信号线可以通过电感器364，而另一些线路可以通过电阻器363。在该示例中，所有这些线路可以定位在后挠性部件上。将理解，线路可以位于后挠性部件上的任何地方，但是在该示例中，在负偶极臂和正偶极臂之间跨经的线路通过扼流圈360。
电感器是低频下具有低阻抗或零阻抗、但在RF频率下具有高阻抗的扼流圈。电感器允许低频信号流过偶极分离区域，而不会使偶极天线组件短路。例如，参考示出图10A的后视图的图10B，功率线扼流圈362、电感器364和电阻器363可以设置在偶极分离区域338内。功率线扼流圈362干扰将在偶极天线组件的正极臂和负极臂之间延伸的电池线(未示出)。扼流圈的示例可以包括用于阻断RF电流的0806SQ空芯电感器(～19nH)。这使得DC/低频信号从电池传递到主PCB，同时在RF频率下呈现高阻抗。这也确保了偶极天线组件的两个臂之间清楚的分离，并且确保跨经电池和主PCB之间的线路的一切都被严格控制。在这种示例中，低频信号，例如来自偶极天线组件中的麦克风、电源按钮和其它部件的信号可以穿过偶极分离区域，而不会使偶极天线组件短路。
图12示出了用于将偶极天线组件设置在客户端设备中的方法400。作为开始，该方法将后挠性天线安装至在其上具有扼流圈的后挠性安装件或部件。挠性天线可以由细长的挠性金属构成，并且可以使用导电粘合剂将挠性天线附接并接地至后挠性安装件。如图8示出并更详细描述的，挠性天线的一部分可以操作为发射器。后挠性安装件可以包括设置在其上的客户端计算设备的电子部件，如图9A-9B示出并更详细描述的。电子部件可以包括扼流圈、功率线、信号线、扬声器和客户端计算设备的其他部件。
在框420处，后挠性安装件的第一部分和挠性天线的第一部分附接至包裹在金属箔中的电池。将后挠性安装件和挠性天线附接到电池，从而将后挠性安装件和挠性天线两者及所有相关联的信号电容性地直接耦合到电池。电池可以形成偶极天线组件的正极臂。
在框430处，后挠性安装件的第二部分和挠性天线的第二部分附接到印刷电路板。印刷电路板、后挠性安装件的地线、以及挠性天线的一部分可以形成偶极天线组件的负极臂。
在框440处，偶极天线组件的部件可以设置在客户端计算设备的壳体中。例如，偶极天线组件可以封装在眼镜式头戴设备的臂以内，如图3-5所示。
虽然在图中示出了以线性方式发生的根据示例性实施例的特定过程，但是这不是必须的，除非本文明确说明。可以同时地或以不同的顺序而执行不同的过程。
本文描述的示例性实施例不意味着限制。将容易地理解，如本文一般性描述的且在附图中示出的本公开的各方面可以以各种各样的不同配置来布置、替换、组合、分离和设计，上述所有均可以在本文中明确地预期到。
除非另有说明，前述替代性示例不是相互排斥的，而是可以以各种组合来实现从而实现独特的优点。在不脱离由权利要求书所限定的主题的情况下，可以利用如上讨论的这些变型和其他变型以及特征的组合，前述实施例的描述应当作为说明而非限制由权利要求书限定的主题。另外，在本文所描述的示例以及以“在该示例中”、“例如”、“诸如”、“包括”等为措辞的条款不应被解释为将权利要求书的主题限制到具体的实施例，相反，这些示例旨在仅示出许多可能的实施例中的一种。此外，在不同附图中的相同的附图标记可以标识相同或相似的元件。
Claims (18)
1.一种用于电子设备的偶极天线组件，包括：
后安装件，其具有第一端部和第二端部，以及暴露在所述后安装件的表面处的电子部件；
天线，其邻近所述后安装件，所述天线包括邻近所述天线的一部分的第一端部和邻近所述天线的第二部分的第二端部，所述第二部分包括传输线；
印刷电路板，其连结至所述天线的第二端部和所述后安装件的第二端部；
电池，其连接至并且定位为邻近所述后安装件的第一端部和所述天线的第一端部，所述电池电连接到所述印刷电路板；
正极臂，其包括所述电池和所述天线的第一端部；
负极臂，其包括所述印刷电路板、所述天线的第二端部和所述传输线；
偶极分离区域，其分离所述正极臂和所述负极臂，所述偶极分离区域包括多个扼流圈；
其中，所述天线在所述正极臂和所述负极臂之间连续地延伸，并且将所述电池和印刷电路板导电地连接到一起。
2.根据权利要求1所述的偶极天线组件，其中，所述多个扼流圈在低频电流通过所述偶极分离区域时抑制在所述偶极天线组件的正极臂和负极臂之间的RF电流的流动。
3.根据权利要求2所述的偶极天线组件，其中，所述多个扼流圈中的至少一个包括电感器和电阻器中的一个。
4.根据权利要求1所述的偶极天线组件，其中，所述电子部件还包括磁力计、麦克风、扬声器、电源按钮、发光二极管、用于电量计的信号线和电池ID电阻器中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的偶极天线组件，其中，所述电子设备是头戴式设备，所述头戴式设备还包括中央眼镜框架；第一侧臂，其远离所述中央眼镜框架的第一端延伸，并且容纳用于向用户显示图像的光学显示器；和第二侧臂，其远离所述中央眼镜框架的相反的第二端延伸，所述偶极天线组件定位在所述头戴式设备内。
6.根据权利要求5所述的偶极天线组件，其中，所述偶极天线组件定位在所述头戴式设备的所述第一侧臂内。
7.根据权利要求1所述的偶极天线组件，其中，所述天线附接到所述电池。
8.根据权利要求1所述的偶极天线组件，其中，所述天线和所述后安装件是挠性的。
9.一种用于电子设备的偶极天线组件，包括：
天线，其具有第一部分和第二部分；
电池，其连结到所述第一部分；
印刷电路板，其连结到所述第二部分；和
扼流圈，其被构造且布置为阻止在所述偶极天线组件内的RF电流的流动，其中，所述RF电流的流动流过所述偶极天线组件的、在所述电池和印刷电路板之间延伸的区域，
其中，所述天线在所述电池和印刷电路板之间连续地延伸，并且将所述电池和印刷电路板导电地连接到一起。
10.根据权利要求9所述的偶极天线组件，其中，所述电池形成正偶极，所述天线的第二部分和所述印刷电路板形成负偶极，并且，分离区域将所述正偶极与所述负偶极分离，所述扼流圈定位在所述分离区域内。
11.根据权利要求9所述的偶极天线组件，其中，所述偶极天线组件覆盖频率范围，该频率范围选自(a)1575-1605MHz；(b)2400-2484MHz；和(c)5150-5850MHz中的至少一种。
12.根据权利要求9所述的偶极天线组件，其中，所述天线是细长且挠性的金属元件，所述天线的第二部分包括传输线。
13.根据权利要求12所述的偶极天线组件，其中，正偶极由所述天线的第一部分和所述电池形成，并且，负偶极由所述天线的第二部分的外表面形成。
14.根据权利要求13所述的偶极天线组件，其中，所述负偶极还包括后部件，该后部件支撑所述挠性天线。
15.根据权利要求9所述的偶极天线组件，其中，所述电子设备是头戴式设备，所述头戴式设备还包括中央眼镜框架；第一侧臂，其远离所述中央眼镜框架的第一端延伸，并且容纳用于向用户显示图像的光学显示器；和第二侧臂，其远离所述中央眼镜框架的相反的第二端延伸，所述偶极天线组件定位在所述第一侧臂内。
16.根据权利要求9所述的偶极天线组件，其中，所述扼流圈定位在后安装件上，所述电池导电地连接至所述天线和所述后安装件的第一端部；所述印刷电路板导电地连接至所述天线和所述后安装件的第二端部。
17.一种头戴式设备，所述头戴式设备包括：
中央眼镜框架；
第一侧臂，其远离所述中央眼镜框架的第一端延伸；
显示器，其连接到所述第一侧臂并向用户提供图像；和
偶极天线组件，其定位在所述第一侧臂内，所述偶极天线组件还包括：
电池，其形成所述偶极天线组件的正极臂；
所述头戴式设备的另一部件，其形成所述偶极天线组件的负极臂；
分离区域，其分离所述偶极天线组件的正极臂和负极臂，并且扼流圈定位在所述分离区域内；以及
天线，其在所述电池和所述另一部件之间连续地延伸，并且将所述电池和所述另一部件导电地连接在一起。
18.根据权利要求17所述的头戴式设备，其中，所述另一部件是印刷电路板。
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