CN112334844B - 具有侧壁环形天线的腕戴式电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种腕戴式电子设备包括外壳、印刷电路板、位置确定元件、第一导电元件、第二导电元件和第一环形天线。所述外壳包括侧壁，所述侧壁至少部分由导电材料形成，并包括由从所述侧壁的上缘延伸到所述侧壁的下缘的非导体材料形成的隔离部分。所述印刷电路板保持第一和第二信号端子。所述位置确定元件从第一信号端子接收第一电子信号。所述第一环形天线由所述第一导电元件、所述第二导电元件、所述侧壁的周边的第一部分和所述印刷电路板的第一周向部分形成。

Description

具有侧壁环形天线的腕戴式电子设备
背景技术
腕戴式电子设备通常包括可用于跟踪佩戴者的当前位置、行进的距离、速度和其他性能指标或数据的功能。这种功能可以通过从包括全球导航卫星系统(GNSS)在内的基于卫星的定位系统接收位置信息来提供。另外，这样的设备可以与其他电子设备、系统或网络进行无线通信，以监视用户的活动、跑步或骑自行车成绩、上传和下载数据、接收消息和信息，等等。用于发送和接收信息的通信协议可包括蓝牙、Wi-Fi或蜂窝信令协议。这样的设备还可包括用于从GNSS卫星接收信号和与其他电子设备进行无线通信的一个或多个天线。
传统的腕戴式电子设备实现各种技术来放置可以发送和接收上述信号的一个或多个天线。由于将天线置于导电材料附近的挑战，许多传统的腕戴式电子设备利用基本上由非导电材料，比如塑料形成的外壳。包括具有由导电材料形成的侧壁的外壳的传统腕戴式电子设备通常将一个或多个天线置于所述侧壁上方，所述一个或多个天线可用于接收GNSS信号和/或发送及接收通信信号。例如，一些传统的腕戴式电子设备外壳包括由非导电材料形成的、置于金属侧壁的上表面上或附近的载体，并且所述一个或多个天线被置于所述载体上，以使所述天线与所述金属侧壁电隔离。或者，一些传统的腕戴式电子设备外壳包括使外壳的相邻部分电隔离的非导体隔离元件。例如，同时待审的申请，序列号15/863,311公开一种表壳，它包括位于由导电材料形成的侧壁和由导电材料形成的表圈之间的非导电环，从而形成缝隙天线。通常可以理解缝隙天线不同于环形天线。类似地，一些传统的腕戴式电子设备外壳包括在下部外壳与外壳的一个或多个上部部分之间的非导体隔离元件。例如，一些传统的腕戴式电子设备外壳包括两个非导体隔离元件，所述两个非导体隔离元件将包括由导电材料形成的底壁和侧壁的较宽(当从侧面观察时)下部外壳与由导电材料形成的两个辐射元件分开，所述两个辐射元件位于在下部外壳的各个部分上方，并由显示器分开。另外，一些非腕戴式传统电子设备，比如移动电话机，包括从侧壁的上缘延伸到下缘的一个或多个非导体隔离元件，所述一个或多个非导体隔离元件将由导电材料形成的相邻侧壁电隔离。
发明内容
本技术的实施例提供一种具有改进的天线构成的腕戴式电子设备。所述电子设备大体包括外壳、印刷电路板、位置确定元件、第一导电元件、第二导电元件和第一环形天线。所述外壳包括由非导电材料形成的并被配置成接触佩戴者的手腕的底壁，和耦合到所述底壁的侧壁，所述侧壁至少部分由导电材料形成，并且包括由从所述侧壁的上缘延伸到所述侧壁的下缘的非导体材料形成的隔离部分。所述印刷电路板位于所述外壳内，并且保持沿所述印刷电路板的周边位于第一接触位置的第一导电信号端子，和沿所述印刷电路板的周边位于第二接触位置的第二导电信号端子。所述位置确定元件位于所述印刷电路板上，并与所述第一信号端子电耦合。所述位置确定元件被配置成从所述第一信号端子接收第一电子信号，并基于第一电子信号确定所述电子设备的当前地理位置。所述第一导电元件电连接到所述第一信号端子和外壳侧壁的对应于第一接触位置的第一位置。所述第二导电元件电连接到所述第二信号端子和侧壁的对应于第二接触位置的第二位置。第一环形天线被配置成无线接收第一电子信号。所述第一环形天线由所述第一导电元件、所述第二导电元件、所述侧壁的在第一导电元件与第二导电元件之间的第一部分、和所述印刷电路板的在第一导电元件与第二导电元件之间的第一周向部分形成。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念下面将在具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不旨在识别要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制要求保护的主题的范围。根据实施例和附图的以下详细说明，本技术的其他方面和优点将是显而易见的。
附图说明
下面参考附图详细说明本技术的实施例，附图中：
图1是按照本技术的实施例构造的腕戴式电子设备的前透视图，其特征在于腕带耦合到包含改进的天线构成的外壳；
图2是腕戴式电子设备的后透视图；
图3是没有腕带的腕戴式电子设备的透视图，聚焦于外壳和显示器；
图4是孤立的外壳的侧壁的顶视图；
图5是腕戴式电子设备的各个电子组件的第一实施例的示意方框图；
图6是腕戴式电子设备的各个电子组件的第二实施例的示意方框图；
图7是侧壁、多个导电元件及包括信号迹线和接地迹线的印刷电路板的顶视图；
图8是侧壁、多个导电元件及包括信号迹线、接地迹线和多个信号端子的印刷电路板的另一个实施例的顶视图；
图9是侧壁和印刷电路板的顶视图，图解说明了形成第一天线和第二天线的组件的至少一部分。
附图并不将本技术局限于本文中公开和描述的具体实施例。虽然附图不一定提供图解所示的组件或结构的精确尺寸或公差，但是作为关于附图中所示结构的组件之间的关系的某些实施例的例子，附图是按比例绘制的。
具体实施方式
本技术的以下详细说明参考了附图，附图图解说明其中可以实践本技术的具体实施例。这些实施例旨在充分详细地说明本技术的各个方面，以使本领域的技术人员能够实践本技术。可以利用其他实施例，并且可以作出改变，而不脱离本技术范围的情况。于是，以下的详细说明不应被理解为限制性的。本技术的范围仅由所附的权利要求，连同这些权利要求的所有等同物来限定。
在本说明中，对“一个实施例”、“实施例”或“多个实施例”的引用意味着所提及的一个或多个特征包括在本技术的至少一个实施例中。本说明中对“一个实施例”、“实施例”或“多个实施例”的单独引用不一定指的是同一个实施例，也不是相互排斥的，除非如此声明和/或除非根据说明，对本领域技术人员来说显而易见的。例如，在一个实施例中描述的特征、结构、动作等也可以包括在其他实施例中，但不是必然包括的。从而，本技术可包括本文中描述的实施例的各种组合和/或集成。
本技术的实施例涉及一种可佩戴在用户的手腕上，并与其他设备、系统和网络进行无线通信的电子设备。所述电子设备可以是健身手表、腕戴式智能电话机、腕戴式导航设备、或者包括外壳和腕带、带子或其他附着机构的其他可佩戴的多功能电子设备。尽管所述电子设备通常佩戴在手腕，不过它也可以佩戴在用户身体的其他部位，比如前臂或上臂。通过从包括全球导航卫星系统(GNSS)在内的基于卫星的定位系统接收位置信号，所述电子设备可用于监视用户的当前位置、行进的距离、速度和其他性能指标。所述电子设备可以与其他设备以电子方式配对，比如佩戴在使用者胸部周围的心率监测器、附着在用户的鞋上用于测量慢跑或跑步节奏和距离的计步器、附着在用户自行车的曲柄臂和轮毂上用于跟踪骑自行车成绩的自行车速度和节奏传感器，等等。此外，所述电子设备能够与智能电话机、平板电脑、膝上型或桌上型计算机、Wi-Fi路由器、蜂窝塔等通信，以允许用户上传活动数据，下载应用，下载或流式播放音乐，接收文本消息、电子邮件和天气警报，等等。从而，所述电子设备可以用GNSS协议、蓝牙TM、Wi-Fi或蜂窝协议等来利用或处理信号。
通常，多种通信协议需要在设备的外壳内的多个天线来发送和接收无线信号。然而，将天线置于外壳的边界内，使得来自一个天线的无线信号不干扰其他天线的无线信号是具有挑战性的。
本技术的实施例提供一种具有改进的天线构成的腕戴式电子设备，所述天线构成利用外壳的侧壁来形成多个天线的至少一部分。所述设备大体包括具有侧壁的外壳、具有多个信号端子的印刷电路板、将印刷电路板上的信号端子电连接到侧壁的多个导电元件、第一天线和第二天线。第一天线由第一导电元件、第二导电元件、侧壁的在第一导电元件和第二导电元件之间的第一部分、以及印刷电路板的在第一导电元件和第二导电元件之间的第一周向部分形成。第二天线由第三导电元件、第四导电元件、侧壁的在第三导电元件和第四导电元件之间的第二部分、以及印刷电路板的在第三导电元件和第四导电元件之间的第二周向部分形成。
现在参考附图，更详细地说明本技术的实施例。首先参考图1-8，举例说明例证的腕戴式电子设备10。电子设备10大体包括外壳12、显示器14、用户接口16、位置确定元件18、通信元件20、存储元件22、处理元件24、印刷电路板26、多个导电元件28、第一天线30和第二天线32。电子设备10还可包括腕带34、带子或者其他附着机构。
如图1-3中所示，外壳12通常容纳或保持电子设备10的其他组件，并且可以包括腕带34或耦合到腕带34。外壳12可包括底壁36、侧壁38、隔离部分40和内部空腔42。底壁36包括在用户佩戴电子设备10时接触用户手腕的下部外表面。底壁36由非导电材料，比如聚合物、塑料、橡胶、玻璃、木材等形成。
侧壁38在侧壁38的下缘耦合到底壁36。侧壁38的上缘可耦合到显示器14或表圈的下表面。侧壁38具有几乎形成圆形或环形的大角度的大致弧形形状，如图4中所示。例如，侧壁38可形成具有约340度到约350度的角度的弧形结构。侧壁38具有内表面和相对的外表面。
在实施例中，隔离部分40位于第一端表面44和第二端表面46之间，第一端表面44和第二端表面46间隔开，以将隔离部分40置于外壳12的周边或周向(圆周)中。侧壁38的隔离部分40由从侧壁38的上缘延伸到侧壁38的下缘的非导体材料形成。结果，非导体隔离部分可以从底壁36延伸到位于侧壁38上方的显示器14或表圈。侧壁38的隔离部分可以由减小第一天线30和第二天线32的电耦合或者电隔离第一天线30和第二天线32的塑料或其他非导体材料形成。例如，侧壁38的隔离部分可以减小与第一天线30和第二天线32关联的传导元件和信号端子之间的电耦合。
另外，侧壁38可包括第一突出部48和第二突出部50，第一突出部48耦合到邻近第一端表面44的内表面并向内延伸，第二突出部50耦合到邻近第二端表面46的内表面并向内延伸。此外，侧壁38可包括耦合到内表面并向内延伸的内缘52。内缘52可以仅沿着内表面的周向的一部分延伸。侧壁38的周向长度可以与将由天线30、32发送和接收的一个或多个无线信号的一个或多个波长、波长的一部分相关，或者按照所述一个或多个波长、波长的一部分而变化，如下更详细所述。
在一些实施例中，整个侧壁38由导电材料，比如金属或金属合金形成。在其他实施例中，只有侧壁38的不耦合到底壁36的上部，比如上半部由导电材料形成。侧壁38的耦合到底壁36的下部可以由非导电材料形成。或者，所述下部可以由第一导电材料形成，而所述上部由第二导电材料形成。在另外的其他实施例中，侧壁38的下部可以由第一导电材料形成，而侧壁38的内表面的上部由第二导电材料形成，该第二导电材料与第一导电材料相比可具有改进的或优异的介电性质。第一导电材料的例子可包括钢、镍、铝或其合金。第二导电材料的例子可包括金、铜或其合金。
如图1和3中所示，隔离部分40可由非导体材料，比如聚合物、塑料、橡胶、玻璃、木材等形成。隔离部分40具有小角度的大致弧形形状，其角度值等于360度减去侧壁38的角度。隔离部分40位于侧壁38的第一端表面44和第二端表面46之间的区域中，使得侧壁38和隔离部分40的组合形成外壳12的连续圆形周边。在其他实施例中，侧壁38和隔离部分40的组合可以具有卵形或椭圆形形状。在另外的其他实施例中，外壳12可以包括附加的侧壁，这些侧壁组合地形成多种几何形状或多边形中的一种，比如三角形、正方形或矩形、六边形、八边形等等。
底壁36、侧壁38和隔离部分40形成内部空腔42的边界的至少一部分。
如图1和3中所示，显示器14通常呈现上述信息，比如当日时间、当前位置等。显示器14可以用下技术之一来实现：发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、发光聚合物(LEP)或聚合物LED(PLED)、液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管(TFT)LCD、LED侧光或背光LCD等，或者它们的组合。在图中所示的例证实施例中，显示器14具有圆弧形或圆形形状。通常，显示器14可以具有与由外壳12的侧壁38形成的形状对应的形状。显示器14的外缘或周边可以耦合到侧壁38。
用户接口16通常允许用户直接与电子设备10交互，可包括按钮、旋钮等。在图1和3的例证实施例中，显示器14可包括占据整个显示器14或其一部分的触摸屏，使得显示器14起用户接口16的至少一部分的作用。触摸屏可以允许用户通过在显示器14的区域上物理地触摸、滑动或做手势来与电子设备10交互。
位置确定元件18通常确定电子设备10的当前地理位置，并且可以接收和处理来自多星座全球导航卫星系统(GNSS)，比如全球定位系统(GPS)、GLONASS系统、伽利略系统等的射频(RF)信号。位置确定元件18可包括卫星导航接收器、处理器、控制器、其他计算设备或者它们的组合，以及存储器。位置确定元件18可以处理来自一颗或多颗卫星的信号，这里称为“位置电子信号”，该信号包括从其得出诸如当前地理位置之类的地理信息的数据。电子位置信号可具有在以约1575.42兆赫(MHz)为中心的频带(包括GPS星座的L1频带)中的载波频率。电子位置信号接收自天线30、32之一，下面将更详细地讨论。当前地理位置可包括电子设备10的当前位置的坐标，比如纬度和经度。位置确定元件18可以将当前地理位置传送给处理元件24、存储元件22或两者。
虽然位置确定元件18的实施例可以包括卫星导航接收器，不过会意识到可以使用其他位置确定技术。例如，代替卫星可以使用蜂窝塔或任何定制的发射射频塔，蜂窝塔或任何定制的发射射频塔可用于通过从至少三个发射位置接收数据，然后进行基本三角测量计算以确定设备相对于发射位置的相对位置，来确定电子设备10的位置。利用这种配置，可以使用任何标准的几何三角测量算法来确定电子设备的位置。位置确定元件18还可以包括计步器、加速度计、罗盘或允许它确定设备10的位置的其他航位推算组件，或者与所述计步器、加速度计、罗盘或其他航位推算部件耦合。位置确定元件18可以通过通信网络，比如通过使用辅助GPS(A-GPS)，或者从另一个电子设备确定当前地理位置。位置确定元件18甚至可以直接从用户接收位置数据。
通信元件20通常允许与除GPS系统之外的外部系统或设备通信。通信元件20可以包括信号或数据发送和接收电路，比如放大器、滤波器、混频器、振荡器、数字信号处理器(DSP)等。这些电路的各种组合可以形成发送、接收和处理诸如在下面的讨论中列出的信号之类的信号的收发器。通信元件20可通过利用射频(RF)信号和/或数据来无线地建立通信，所述射频(RF)信号和/或数据符合一般利用以2.4千兆赫(GHz)为中心的载波频带的通信标准，比如WiFi、蓝牙TM或者它们的组合。另外，通信元件20可以利用诸如ANT、ANT+、低功耗BluetoothTM(BLE)、2.4GHz的工业、科学和医疗(ISM)频带之类的通信标准。通信元件20可以与处理元件24和存储元件22通信。
在各个实施例中，电子设备10可被配置成使用多种通信协议或标准来建立通信，并且通信元件20可包括用于设备10可以进行通信的每种协议或标准，比如蓝牙TM、Wi-Fi等的收发器。例如，电子设备10可以利用诸如WiFi之类的第一通信协议与诸如无线路由器之类的无线接入点建立通信。电子设备10可以利用诸如蓝牙TM之类的第二通信协议与运动相关的传感器，比如计步器、自行车速度和节奏传感器等，或者其他电子设备，比如智能电话机、平板电脑、膝上型计算机或桌上型计算机建立通信。在如图5中所示的一些实施例中，通信元件20可以将第一通信电子信号传送到第二天线32，其中第一通信电子信号一般以时分复用的方式包括第一通信协议，例如WiFi，或者第二通信协议，例如蓝牙TM。在如图6中所示的其他实施例中，通信元件20可以将第一通信电子信号(只包括第一通信协议)传送到第一天线30，和将第二通信电子信号(只包括第二通信协议)传送到第二天线32。
存储元件22可以用通常存储数据，特别是数字或二进制数据的设备或组件来体现，并且可包括例证的电子硬件数据存储设备或组件，比如只读存储器(ROM)、可编程ROM、可擦除可编程ROM、诸如静态RAM(SRAM)或动态RAM(DRAM)之类的随机存取存储器(RAM)、高速缓冲存储器、硬盘、软盘、光盘、闪存、拇指驱动器、通用串行总线(USB)驱动器等，或者它们的组合。在一些实施例中，存储元件26可以嵌入或封装在与处理元件24相同的封装中。存储元件22可以包括或者可以构成“计算机可读介质”。存储元件22可以存储由处理元件24执行的指令、代码、代码语句、代码段、软件、固件、程序、应用程序、应用、服务，守护程序等。存储元件22还可以存储由处理元件24或者其中实现处理元件24的设备接收的数据。处理元件24还可以存储在处理、计算和/或运算期间生成的数据或中间结果，以及在处理、计算和/或运算之后的数据或最终结果。另外，存储元件22可存储设置、数据、文档、声音文件、照片、电影、图像、数据库等。
处理元件24可包括一个或多个处理器。处理元件24可包括电子硬件组件，比如微处理器(单核或多核)、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、模拟和/或数字专用集成电路(ASIC)等，或者它们的组合。处理元件28通常可以执行、处理或运行指令、代码、代码段、代码语句、软件、固件、程序、应用程序、应用、进程、服务、守护程序等。处理元件24还可以包括硬件组件，比如寄存器、有限状态机、顺序和组合逻辑、以及能够进行为本发明的操作所需的功能的其他电子电路。在某些实施例中，处理元件24可包括单独封装但是起单一单元作用的多个计算组件和功能块。处理元件24可以通过包括通用总线、地址总线、数据总线、控制线等的串行或并行链路，与其他电子组件进行电子通信。
如图7-9中所示，印刷电路板26通常提供用于向电子组件提供电力以及提供在电子组件之间的电子通信的基板，所述电子组件比如是位置确定元件18、通信元件20、存储元件22和处理元件24。印刷电路板26可被构造成具有第一表面或者说顶表面，和相对的第二表面或者说底表面。印刷电路板26还可以包括具有置于第一表面上的顶部导电层，置于第二表面上的底部导电层，位于第一表面和第二表面之间的一个或多个内部导电层的多个导电层，和在每对相邻导电层之间的绝缘层。绝缘层可以由硬化材料形成，所述硬化材料包括玻璃纤维、玻璃织物、哑光玻璃、棉纸、酚醛棉纸、聚酯、环氧树脂等的各种组合。每个导电层可包括一个或多个导电信号迹线、电源或接地迹线、一个或多个信号、电源或接地焊盘、全部或部分电源平面、或者全部或部分电接地平面。导电层可以由通常包括铜，但还包括镍、铝、金、银、钯、锌、锡、铅等的金属形成。另外，印刷电路板26可包括电镀通孔、盲孔、埋孔等。电子组件可以在安装或保持在顶表面和/或底表面上的封装中实现。电子组件可以通过电子信号迹线相互通信。
印刷电路板26可以至少沿着印刷电路板26和侧壁38的与第一天线30和第二天线32对应的周边与侧壁38电隔离。例如，沿着印刷电路板26的在第一导电元件28A和第二导电元件28B之间的第一周向部分，在印刷电路板26和侧壁38的内表面之间，可以存在气隙或者可以放置非导电塑料。类似地，沿着印刷电路板26的在第三导电元件28C和第四导电元件28D之间的第二周向部分，在印刷电路板26和侧壁38的内表面之间，可以存在气隙或者可以放置非导电塑料。
图7中所示的例证印刷电路板26包括至少两个信号迹线54和至少一个参考接地条56。在其他实施例中，如图8中所示，印刷电路板26还包括多个信号端子58。第一信号迹线54A可位于印刷电路板26的顶表面上，并且提供从导电元件28之一到诸如位置确定元件18或通信元件20之类的电子组件的电连接。第二信号迹线54B可位于印刷电路板26的顶表面上，并且提供从另一个导电元件28到诸如位置确定元件18或通信元件20之类的电子组件的电连接。参考接地条56提供到电接地的电连接，并且在第一信号迹线54A和第二信号迹线54B之间位于所述顶表面上，在参考接地条56和第一信号迹线54A之间，以及在参考接地条56和第二信号迹线54B之间具有预定间隔，以便形成带状线结构。
每个信号端子58由导电材料形成，并且电连接到信号迹线54之一或印刷电路板26的电接地，比如接地平面或接地迹线56。图8中所示的例证实施例包括沿印刷电路板26的周边位于第一接触位置的第一信号端子58A，沿印刷电路板26的周边位于第二接触位置的第二信号端子58B，沿印刷电路板26的周边位于第三接触位置的第三信号端子58C，和沿印刷电路板26的周边位于第四接触位置的第四信号端子58D。第一信号端子58A电连接到第一信号迹线54A。第二信号端子58B电连接到电接地。第三信号端子58C电连接到第二信号迹线54B。第四信号端子58D电连接到电接地。印刷电路板26还可包括分别沿印刷电路板26的周边位于第五、第六和第七接触位置的第五、第六和第七信号端子58E、58F、58G。信号端子58E、58F、58G电连接到电接地。
如图7和8中所示，每个导电元件28可由导电材料，比如金属和/或金属合金形成。在图7中所示的例证实施例中，每个导电元件28可包括电连接到印刷电路板26上的信号迹线54的第一连接器部分，和电连接到侧壁38的第一突出部48、第二突出部50、或内缘52或其他部分的第二连接器部分。在图8中所示的例证实施例中，每个导电元件28可包括从侧壁38电连接到信号端子58之一的第一连接器部分。另外或可替选地，导电元件28可包括从侧壁38电连接到或耦合到印刷电路板26上的诸如迹线或端子之类组件的导线、跳线、柔性导体、弹簧针、夹具和/或弹簧结构等，或者它们的组合。
在图7中所示的一个实施例中，例证的电子设备10可包括通过第一突出部48将第一信号迹线54A电连接到侧壁38上的第一个点的第一导电元件28A，通过内缘52将印刷电路板26的电接地电连接到侧壁38上的第二个点的第二导电元件28B，通过第二突出部50将第二信号迹线54B电连接到侧壁38上的第三个点的第三导电元件28C，通过内缘52将印刷电路板26的电接地电连接到侧壁38上的第四个点的第四导电元件28D，和通过内缘52将印刷电路板26上的电接地(例如，接地迹线或接地平面)电连接到侧壁38的多个附加导电元件60。在图中所示的电子设备10的实施例中，电子设备10包括沿侧壁38周向间隔开的3～5个附加导电元件60。
在图8中所示的另一个实施例中，第一导电元件28A将侧壁38上的第一个点电连接到第一信号端子58A。第二导电元件28B将侧壁38上的第二个点电连接到第二信号端子58B。第三导电元件28C将侧壁38上的第三个点电连接到第三信号端子58C。第四导电元件28D将侧壁38上的第四个点电连接到第四信号端子58D。
参考接地条56减小与第一天线30关联的元件和与第二天线32关联的元件之间的电耦合，或者电隔离与第一天线30关联的元件和与第二天线32关联的元件。例如，参考接地条56减小第一信号迹线54A和第二信号迹线54B之间的电耦合。类似地，参考接地条56减小第一导电元件28A和第三导电元件28C之间的电耦合。参考接地条56还减小第一信号端子58A和第二信号端子58C之间的电耦合。
在各个实施例中，导电元件28和附加导电元件60可以电连接到侧壁38的上部或者侧壁38的内表面的上部。
第一天线30和第二天线32通常都被配置或实现为环形天线。或者，每个天线30、32可被配置或实现为缝隙天线、微带天线、贴片天线、线性天线、倒F天线、偶极天线等。每个天线30、32可工作以将无线RF电磁辐射(无线信号)转换成对应的电子信号，和将电子信号转换成对应的无线信号。每个天线30、32还具有与它发送和/或接收的无线信号的波长或波长的一部分，比如四分之一波长成比例或随其变化的长度。在如图5中所示的一些实施例中，第一天线30可以是位置接收天线，而第二天线32可以是第一通信协议天线。在如图6中所示的其他实施例中，第一天线30可以是第一通信协议天线，而第二天线32可以是第二通信协议天线。
位置接收天线从一个或多个GNSS星座系统接收无线位置信号，并将对应的位置电子信号传送到位置确定元件18。第一通信协议天线发送和接收与第一通信协议关联的第一无线RF信号。第一通信协议天线还将与第一通信协议关联的第一通信电子信号传送到通信元件20。如果电子设备10包括或利用两个通信协议天线，那么第二通信协议天线发送和接收与第二通信协议关联的第二无线RF信号。第二通信协议天线还将与第二通信协议关联的第二通信电子信号传送到通信元件20。
参见图9，每个天线30、32包括两个导电元件28、侧壁38的周边的一部分、和沿着印刷电路板26的周向部分的多个返回路径中的一个或者由它们形成。侧壁38和印刷电路板27的与第一天线30关联的部分通常被分组并且在图9中使用粗实线来标识。或者，侧壁38和印刷电路板27的与第二天线32关联的部分通常被分组并且在图9中使用粗虚线来标识。为每个天线30、32设置了图解说明沿着印刷电路板26的周向部分的返回路径的箭头。应当理解的是，信号沿着与每个返回路径相对的路径沿着侧壁38传播，使得对于每个天线30、32，信号在环路中传播。
例如，第一天线30包括第一导电元件28A、侧壁38的周边的第一部分、第二导电元件28B、以及沿着印刷电路板26的在第一导电元件28A和第二导电元件28B之间的第一周向部分的第一返回路径或者由它们形成。侧壁38的周边的第一部分通常包括侧壁38的经过大约180度角的长度，或者沿逆时针方向从大约12点钟的位置到大约6点钟的位置的长度。第一返回路径是与侧壁38的周边的第一部分对齐、沿着印刷电路板26的第一周向部分定位的。侧壁38的周边的第一部分以及第一返回路径的长度由第一天线30发送和/或接收的无线信号的波长或其一部分确定，或者按照所述波长或其一部分而变化。
第二天线32包括第三导电元件28C、侧壁38的周边的第二部分、第四导电元件28D、以及沿着印刷电路板26的在第三导电元件28C和第四导电元件28D之间的第二周向部分的第二返回路径或者由它们形成。侧壁38的周边的第二部分通常包括侧壁38的经过大约90度角的长度，或者沿顺时针方向从大约12点钟的位置到大约3点钟的位置的长度。第二返回路径是与侧壁38的周边的第二部分对齐、沿着印刷电路板26的第二周向部分定位的。侧壁38的周边的第二部分以及第二返回路径的长度由第二天线32发送和/或接收的无线信号的波长或其一部分确定，或者按照所述波长或其一部分而变化。
电子信号流经每个天线30、32的方向也由图9中所示的箭头指示。例如，流经第一天线30的电子信号，比如位置电子信号从位置确定元件18流经第一导电元件28A到达侧壁38，在那里它逆时针流经侧壁38的周边的第一部分。位置电子信号流经第二导电元件28B，然后沿着印刷电路板26的第一周向部分顺时针流经第一返回路径。流经第二天线32的电子信号，比如第一或第二通信电子信号从通信元件20流经第三导电元件28C到达侧壁38，在那里它顺时针流经侧壁38的周边的第二部分。第一或第二通信电子信号流经第四导电元件28D，然后沿着印刷电路板26的第二周向部分逆时针流经第二返回路径。从而，流经第一天线30的电子信号在与流经第二天线32的电子信号相反的方向上流动-从而防止或至少减小可能在侧壁38的周边或圆周中跨隔离部分40发生的这两个电子信号之间的信号耦合。隔离部分40也可以沿侧壁38的周边或周向位于这两个电子信号的路径彼此最接近的位置。
在侧壁38的周边的第一部分和所述周边的第二部分之间是所述周边的第三部分，所述第三部分通过附加导电元件60电连接到印刷电路板26上的电接地。使侧壁38的周边的第三部分电接地可减小流经第一天线30(沿着周边的第一部分)和第二天线32(沿着周边的第二部分)的电信号的信号损耗。
电子设备10可以按多种配置或模式之一来工作。在第一配置或模式下，第一天线30可接收GNSS卫星信号和传送对应的位置电子信号，而第二天线32可发送和接收WiFi、蓝牙TM、或者在2.4GHz频带中工作的其他协议。第二天线32也可以传送第一通信电子信号。在一些实施例中，第二天线32可以只发送和接收WiFi，或者只发送和接收蓝牙TM。在其他实施例中，第二天线32可以以时分复用方式发送和接收WiFi和蓝牙TM。
在第二构成或模式中，第一天线30可以发送和接收蓝牙TM，并且传送对应的第一通信电子信号，而第二天线32可以发送和接收WiFi，并且传送对应的第二通信电子信号。
尽管参考附图中图解说明的实施例说明了本技术，不过应注意的是可以采用等同物并在此进行替换，而不脱离如在权利要求书中所述的本技术的范围。
在如此描述了本技术的各个实施例之后，声称是新的并且期望受专利证书保护的内容包括以下内容：

Claims (17)

1.一种腕戴式电子设备，包括：
外壳，所述外壳包括由非导电材料形成的并被配置成接触佩戴者的手腕的底壁和耦合到所述底壁的侧壁，所述侧壁至少部分由第一导电材料形成并且包括由从所述侧壁的上缘延伸到所述侧壁的下缘的非导体材料形成的隔离部分；
印刷电路板，所述印刷电路板具有周边，并且保持沿所述印刷电路板的周边位于第一接触位置的第一导电信号端子和沿所述印刷电路板的周边位于第二接触位置的第二导电信号端子；所述印刷电路板还包括沿所述印刷电路板的周边位于第三接触位置的导电的第三信号端子，和沿所述印刷电路板的周边位于第四接触位置的导电的第四信号端子；
位于所述印刷电路板上的通信元件；
位置确定元件，所述位置确定元件位于所述印刷电路板上并与所述第一信号端子电耦合，所述位置确定元件被配置成从所述第一信号端子接收第一电子信号并基于第一电子信号确定所述电子设备的当前地理位置；
第一导电元件，所述第一导电元件电连接到所述第一信号端子和所述侧壁的对应于第一接触位置的第一位置；
第二导电元件，所述第二导电元件电连接到所述第二信号端子和所述侧壁的对应于第二接触位置的第二位置；
第一环形天线，所述第一环形天线被配置成无线接收第一电子信号，并由第一导电元件、第二导电元件、所述侧壁的在第一导电元件与第二导电元件之间的第一部分、和所述印刷电路板的在第一导电元件与第二导电元件之间的第一周向部分形成；
第三导电元件，所述第三导电元件电连接到所述第三信号端子和所述侧壁的对应于第三接触位置的第三位置，
第四导电元件，所述第四导电元件电连接到所述第四信号端子和所述侧壁的对应于第四接触位置的第四位置，和
第二环形天线，所述第二环形天线被配置成无线发送或接收第二电子信号，并由所述第三导电元件、所述第四导电元件、所述侧壁的在所述第三导电元件和所述第四导电元件之间的第二部分、和所述印刷电路板的在所述第三导电元件和所述第四导电元件之间的第二周向部分形成；
其中所述通信元件与所述第三信号端子电耦合，并被配置成与另一电子设备或通信网络通信；
其中所述第一电子信号沿围绕所述印刷电路板的周向的第一方向流经所述第一环形天线，而所述第二电子信号沿围绕所述印刷电路板的周向的第二方向流经所述第二环形天线，所述第二方向与所述第一方向相反。
2.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述印刷电路板位于所述外壳内并形成所述第一环形天线的接地平面，其中所述印刷电路板的第一周向部分与所述侧壁的第一部分基本对齐。
3.按照权利要求2所述的腕戴式电子设备，其中所述第一信号端子与所述侧壁电隔离。
4.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述第一环形天线的长度等于第一电子信号的二分之一波长。
5.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述侧壁包括邻近所述底壁设置并由非导电材料形成的下部，和远离所述底壁设置并由第一导电材料形成的上部，并且其中所述第一导电元件和所述第二导电元件均电连接到所述侧壁的上部。
6.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述侧壁包括内表面和相反的外表面，所述内表面包括邻近所述底壁设置的下部和远离所述底壁设置并由第一导电材料形成的上部，其中所述内表面的下部由导电率比第一导电材料低的第二导电材料形成，并且其中所述第一导电元件和所述第二导电元件均电连接到所述侧壁的内表面的上部。
7.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述第三信号端子与所述侧壁电隔离，并且其中所述印刷电路板形成所述第二环形天线的接地平面。
8.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述印刷电路板的第二周向部分与所述侧壁的第二部分基本对齐，并且包括导电接地平面的一部分。
9.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述侧壁的所述隔离部分减小所述第一环形天线和所述第二环形天线之间的电耦合。
10.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述侧壁的所述隔离部分减小所述第一信号端子和所述第三信号端子之间的电耦合，所述第一信号端子与所述第一环形天线关联，而所述第三信号端子与所述第二环形天线关联。
11.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，还包括多个导电接地元件，每个接地元件沿着所述侧壁的在所述侧壁的第一部分和第二部分之间的第三部分电连接到所述印刷电路板的电接地和所述侧壁。
12.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述第二环形天线的长度基本上等于所述第二电子信号的二分之一波长。
13.按照权利要求1所述的腕戴式电子设备，其中所述印刷电路板包括位于在所述第一信号端子和所述第三信号端子之间的位置的参考接地条，所述参考接地条减小所述第一信号端子和所述第三信号端子之间的电耦合。
14.一种腕戴式电子设备，包括：
外壳，所述外壳包括由非导电材料形成的并被配置成接触佩戴者的手腕的底壁和耦合到所述底壁的侧壁，所述侧壁至少部分由导电材料形成，并且包括由从所述侧壁的上缘延伸到所述侧壁的下缘的非导体材料形成的隔离部分；
印刷电路板，所述印刷电路板位于所述外壳内，并且具有对应于所述侧壁的内表面的周边，使得所述印刷电路板与所述侧壁电隔离，所述印刷电路板保持沿所述印刷电路板的周边位于第一接触位置的第一导电信号端子和沿所述印刷电路板的周边位于第二接触位置的第二导电信号端子；所述印刷电路板还包括沿所述印刷电路板的周边位于第三接触位置的导电的第三信号端子，和沿所述印刷电路板的周边位于第四接触位置的导电的第四信号端子；
位于所述印刷电路板上的通信元件；
位置确定元件，所述位置确定元件位于所述印刷电路板上并与所述第一信号端子电耦合，所述位置确定元件被配置成从所述第一信号端子接收第一电子信号，并基于第一电子信号确定所述电子设备的当前地理位置；
第一导电元件，所述第一导电元件在第一接触位置电连接到所述第一信号端子和所述侧壁；
第二导电元件，所述第二导电元件在第二接触位置电连接到所述第二信号端子和所述侧壁；
第一环形天线，所述第一环形天线被配置成无线接收第一电子信号，并由所述第一导电元件、所述第二导电元件、所述侧壁的在所述第一导电元件与所述第二导电元件之间的第一部分、和所述印刷电路板的在所述第一导电元件与所述第二导电元件之间的第一周边部分形成，
其中所述印刷电路板的第一周向部分与所述侧壁的第一部分基本对齐；
第三导电元件，所述第三导电元件电连接到所述第三信号端子和所述侧壁的对应于第三接触位置的第三位置，
第四导电元件，所述第四导电元件电连接到所述第四信号端子和所述侧壁的对应于第四接触位置的第四位置，和
第二环形天线，所述第二环形天线被配置成无线发送或接收第二电子信号，并由所述第三导电元件、所述第四导电元件、所述侧壁的在所述第三导电元件和所述第四导电元件之间的第二部分、和所述印刷电路板的在所述第三导电元件和所述第四导电元件之间的第二周向部分形成；
其中所述通信元件与所述第三信号端子电耦合，并被配置成与另外的电子设备或通信网络通信；
其中所述第一电子信号沿围绕所述印刷电路板的周向的第一方向流经所述第一环形天线，而所述第二电子信号沿围绕所述印刷电路板的周向的第二方向流经所述第二环形天线，所述第二方向与所述第一方向相反。
15.按照权利要求14所述的腕戴式电子设备，其中所述印刷电路板的第二周向部分与所述侧壁的第二部分基本上对齐。
16.按照权利要求14所述的腕戴式电子设备，还包括多个导电接地元件，每个接地元件沿着所述侧壁的在所述侧壁的第一部分和第二部分之间的第三部分，电连接到所述印刷电路板的电接地和所述侧壁。
17.一种腕戴式电子设备，包括：
外壳，所述外壳包括由非导电材料形成的并被配置成接触佩戴者的手腕的底壁和耦合到所述底壁的侧壁，所述侧壁至少部分由导电材料形成；
印刷电路板，所述印刷电路板具有对应于所述侧壁的内表面的周边，使得所述印刷电路板与所述侧壁电隔离，所述印刷电路板保持沿所述印刷电路板的周边位于第一接触位置的导电的第一信号端子，沿所述印刷电路板的周边位于第二接触位置的导电的第二信号端子，沿所述印刷电路板的周边位于第三接触位置的第三信号端子，和沿所述印刷电路板的周边位于第四接触位置的导电的第四信号端子；
位置确定元件，所述位置确定元件位于所述印刷电路板上并与所述第一信号端子电耦合，所述位置确定元件被配置成从所述第一信号端子接收第一电子信号，并基于第一电子信号确定所述电子设备的当前地理位置；
通信元件，所述通信元件位于所述印刷电路板上并与所述第三信号端子耦合，所述通信元件被配置成与所述第三信号端子发送和接收第二电子信号；
第一导电元件，所述第一导电元件在第一接触位置电连接到所述第一信号端子和所述侧壁；
第二导电元件，所述第二导电元件在第二接触位置电连接到所述第二信号端子和所述侧壁；
第三导电元件，所述第三导电元件在第三接触位置电连接到所述第三信号端子；
第四导电元件，所述第四导电元件在第四接触位置电连接到所述第四信号端子；
第一环形天线，所述第一环形天线被配置成无线接收第一电子信号，并且所述第一环形天线由所述第一导电元件、所述第二导电元件、所述侧壁的在所述第一导电元件与所述第二导电元件之间的第一周边部分、和所述印刷电路板的在所述第一导电元件与所述第二导电元件之间的第一周边部分形成；和
第二环形天线，所述第二环形天线被配置成无线发送或接收第二电子信号，并且所述第二环形天线由所述第三导电元件、所述第四导电元件、所述侧壁的在所述第三导电元件与所述第四导电元件之间的第二周边部分、和所述印刷电路板的在所述第三导电元件与所述第四导电元件之间的第二周边部分形成；
其中所述第一电子信号沿围绕所述印刷电路板的周向的一部分的第一方向流经所述第一环形天线，而所述第二电子信号沿围绕所述印刷电路板的周向的一部分的第二方向流经所述第二环形天线，所述第二方向与所述第一方向相反。
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