CN114556696A - 共存在电子设备上的具有天线的水封设计 - Google Patents

Abstract

本技术提供了一种电子设备。电子设备包括壳体、显示器覆盖件和模块化部件，该模块化部件被配置成在壳体与显示器覆盖件之间提供密封。模块化部件被配置成附接到壳体。此外，模块化部件包括被配置成附接到显示器覆盖件的第一表面。模块化部件包括沿着第一表面延伸的通道，其中，通道被配置成保持与显示器覆盖件结合的液体粘合剂。模块化部件还包括设置在第一表面上的径向突出部，该径向突出部被配置成当显示器覆盖件附接到壳体时，该径向突出部与显示器覆盖件接触，并防止液体粘合剂移出通道。

Description

共存在电子设备上的具有天线的水封设计

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年10月10日提交的题为共存在电子设备上的具有天线的水封设计的申请序列号62/913,206的权益，其公开内容通过引用结合于此。

背景技术

为了更好的便携性和耐用性，用于电子设备(诸如，便携式电子设备和可穿戴设备)的壳体可设计有防水性。例如，液体粘合剂可用于密封壳体。然而，在小形状因数设备的部件设置在壳体内部的有限空间内的情况下，溢出的液体粘合剂可能污染设备内部的部件并影响设备的功能。可替代地，压力密封件(诸如，压敏胶带或环形密封件)可用于密封壳体，其不会污染壳体内的部件。然而，这种压力密封件可能无法为复杂形状(诸如具有曲率的三维显示器覆盖件)提供足够的密封。

电子设备包括一个或多个天线，以用于在各种通信频带中发送和接收信号。小型电子设备的天线设计具有挑战性，因为此类设备的形状因数受限。例如，虽然智能手机可能具有有限的空间来保持其天线，但具有紧凑形状因数的智能手表可能具有更小的空间。有限的空间可能限制影响天线性能的各种尺寸，诸如，天线的辐射元件的尺寸、接地平面的尺寸，以及到接地平面和其它天线的间隙距离的尺寸。此外，可穿戴设备的天线性能由于与穿戴者非常接近而可能会受到身体效应的严重影响，这可能导致天线的失谐、衰减和阴影。

发明内容

本公开提供了一种电子设备，包括壳体、显示器覆盖件以及模块化部件，该模块化部件被配置成附接到壳体，并在壳体与显示器覆盖件之间提供密封。模块化部件包括：第一表面，该第一表面被配置成附接到显示器覆盖件；通道，该通道沿着第一表面延伸，该通道被配置成保持与显示器覆盖件结合的液体粘合剂；以及径向突出部，该径向突出部设置在第一表面上，该径向突出部被配置成当显示器覆盖件附接到壳体时，该径向突出部与显示器覆盖件接触，并防止液体粘合剂移出通道。

模块化部件还可以包括一个或多个天线。该一个或多个天线可以设置在第一表面上，并且径向突出部可以设置在该一个或多个天线与通道之间，使得径向突出部防止液体粘合剂移动到该一个或多个天线。径向突出部可以被配置成在该一个或多个天线与显示器覆盖件之间提供预定的间隙距离。模块化部件可以被配置成在该一个或多个天线与壳体之间提供预定的间隙距离。

显示器覆盖件可以具有带有一个或多个弯曲部分的三维形状，其中，通道可以被定位成使得液体粘合剂与显示器覆盖件的该一个或多个弯曲部分结合，并且其中，径向突出部可以被配置成与显示器覆盖件的该一个或多个弯曲部分接触。显示器覆盖件可以具有：一个或多个观察区域，该一个或多个观察区域在下方具有显示器；以及一个或多个外围区域，该一个或多个外围区域被配置成附接到壳体，其中，通道可被定位成使得液体粘合剂与该一个或多个外围区域结合，并且其中，径向突出部可以被配置成与该一个或多个外围区域接触，使得径向突出部防止液体粘合剂移动到该一个或多个观察区域。径向突出部可以被配置成具有与显示器覆盖件的内表面的至少一部分匹配的尺寸。

模块化部件可以具有弓形形状，该弓形形状被配置成适合于沿着壳体的边缘的一部分。模块化部件可以具有环形形状，该环形形状被配置成适合于沿着壳体的整个边缘。

壳体的被配置成与显示器覆盖件接触的边缘可以包括凹口，该凹口提供用于保持液体粘合剂的额外空间。

壳体可以由导电材料制成，并且显示器覆盖件由介电材料制成。

本公开还提供了一种用于将显示器覆盖件密封到电子设备的壳体的模块化部件，该模块化部件被配置成附接到壳体上。该模块化部件包括：第一表面，该第一表面被配置成附接到显示器覆盖件；通道，该通道沿着第一表面延伸，该通道被配置成保持与显示器覆盖件结合的液体粘合剂；以及径向突出部，该径向突出部设置在第一表面上，该径向突出部被配置成当显示器覆盖件附接到壳体时，该径向突出部与显示器覆盖件接触，并防止液体粘合剂移出通道。

模块化部件还可以包括一个或多个天线。该一个或多个天线可以设置在第一表面上，并且径向突出部可以设置在该一个或多个天线与通道之间。

模块化部件可以具有弓形形状，该弓形形状被配置成适合于沿着壳体的边缘的一部分。模块化部件可以具有环形形状，该环形形状被配置成适合于沿着壳体的整个边缘。

本公开还提供了一种用于电子设备的天线载体。该天线载体包括：第一表面，该第一表面具有第一区域，该第一区域被配置成附接到电子设备的壳体的内表面；通道，该通道在第一区域中沿着第一表面延伸，该通道被配置成保持与壳体的内表面结合的液体粘合剂；一个或多个天线，该一个或多个天线设置在第一表面上的第二区域中；以及径向突出部，该径向突出部设置在通道与该一个或多个天线之间的第一区域中的第一表面上，该径向突出部被配置成与壳体的内表面接触，以防止液体粘合剂从通道移出到该一个或多个天线。

该一个或多个天线可以通过LDS设置在第一表面上。该一个或多个天线可以包括被配置成在不同频率范围内操作的多个天线。

附图说明

图1A和图1B示出了根据本公开各方面的示例设备。

图2A、图2B和图2C示出了根据本公开各方面的示例模块化部件的各种视图。

图3示出了根据本公开各方面的示例天线系统。

图4是根据本公开各方面的示例天线的示例电路图。

图5是示出了根据本公开各方面的示例天线的示例性能的图表。

图6是示出了根据本公开各方面的示例系统的框图。

具体实施方式

概述

本公开总体上涉及用于密封电子设备的模块化部件。电子设备(诸如，可穿戴设备)可以包括壳体和显示器覆盖件。电子设备还可以包括模块化部件，该模块化部件被配置成在显示器覆盖件与壳体之间提供密封。例如，模块化部件可以被配置成附接到壳体，诸如附接到壳体的边缘。此外，模块化部件可以具有配置成附接到显示器覆盖件的第一表面。模块化部件可以具有配置成适合于沿着壳体的边缘的多个形状中的任何形状，例如弓形形状或环形形状，并且可以由多个材料中的任何材料制成，诸如用于天线集成的非导电材料。

为了提供防水密封，模块化部件可能包括可以应用液体粘合剂的通道。通道可以沿着模块化部件的第一表面延伸，模块化部件被配置成附接到显示器覆盖件。可以基于多个因数来选择通道的尺寸。例如，可以基于用于注入液体粘合剂的针的直径来选择通道的尺寸。作为另一示例，可以基于特定水平的防水性所需的液体粘合剂的预定阈值体积来选择通道的尺寸。

为了防止液体粘合剂泄漏或扩展到电子设备的其它区域，模块化部件还可以包括径向突出部。径向突出部可以被配置成当显示器覆盖件附接到壳体时，该径向突出部与显示器覆盖件的外围区域接触。因此，径向突出部可以防止液体粘合剂移出通道，诸如流动到显示器覆盖件的观察区域上或流动到壳体内的其它部件上。此外，径向突出部可被配置成提供显示器覆盖件在壳体上的精确定位的引导。例如，可以选择径向突出部的尺寸(包括曲率)，使得径向突出部适合于沿着显示器覆盖件的内表面。

模块化部件还可以包括一个或多个天线。例如，该一个或多个天线可以设置在模块化部件的第一表面上，使得径向突出部定位在该一个或多个天线与通道之间。因此，径向突出部可以防止液体粘合剂溢出以污染天线。模块化部件还可以被配置成提供在该一个或多个天线与壳体之间和/或在该一个或多个天线与显示器覆盖件之间的阈值间隙距离。例如，可以调整模块化部件和径向突出部的尺寸，以提供间隙距离。可以基于期望的天线性能以及基于壳体和显示器覆盖件的材料来选择间隙距离。

在一些示例中，显示器覆盖件可以具有三维形状，诸如具有一个或多个弯曲部分，而不是平面玻璃片。通道可以沿着模块化部件的第一表面在配置成附接到显示器覆盖件的弯曲部分的区域中延伸。因此，通道中的液体粘合剂可以与显示器覆盖件的该一个或多个弯曲部分结合。径向突出部还可以被配置成与显示器覆盖件的该一个或多个弯曲部分接触，例如通过具有匹配的曲率。

本文描述的模块化部件为电子设备提供了更高的防水性，例如高达50米(相当于5巴或5个大气压)以上的防水性。模块化部件的结构特征允许应用液体粘合剂，这为复杂的三维结构提供更好的粘附。结构特征通过防止液体粘合剂溢出来保护电子设备中的部件，并且还为部件相对于彼此的精确定位提供引导。模块化部件中的天线集成节省了小形状因数设备中的空间，并为天线设计和设备设计两者都提供了灵活性。例如，可以对模块化部件进行调整，以改变天线的特性，而不是损害壳体或显示器覆盖件的尺寸和/或材料。模块化部件的特征还提供了减少设备(诸如壳体和显示器覆盖件)中的金属和介电材料对天线的影响、与用户的身体效应的更大隔离，以及减少用户身体对射频辐射的暴露。

示例系统

图1A和图1B示出了示例设备100，该示例设备包括提供防水性的一个或多个模块化部件。如图所示，示例设备100是可穿戴设备，尤其是智能手表。然而，应该理解的是，该一个或多个模块化部件可以在具有壳体和显示器覆盖件的各种设备中的任何设备中实现，包括可穿戴设备和不可穿戴设备，诸如挂件、头戴式设备、智能手机、平板电脑等。图1A示出了设备100的外部的俯视图，并且图1B示出了暴露了设备100的内部的分解图。

如图1A所示，设备100具有壳体110和附接到或安装在壳体110上的显示器覆盖件120。壳体110可以被配置成向设备100的各种电子部件、光学部件和/或机械部件提供支持和保护。壳体110可以由多种材料制成，诸如，金属、合金、塑料、玻璃、陶瓷或者这些或其它材料的任何组合。在壳体110至少部分地由导电材料(诸如，金属)制成的情况下，壳体110可以配置成为设备100的一个或多个部件提供接地。壳体110可以是任何形状，诸如圆形、矩形、正方形、椭圆形等。壳体110的顶表面可以被配置成附接到显示器覆盖件120，诸如通过具有与显示器覆盖件120相似的形状的开口，以及诸如边框、支架、凹槽等结构，在设备100是可穿戴设备的情况下，壳体110的与显示器覆盖件120相反的底表面可被配置成与皮肤或衣物接触，诸如通过具有大致平坦或光滑的表面。壳体110还可以包括其它特征，诸如按钮、冠状件等。

显示器覆盖件120可被配置成保护并允许观察显示器覆盖件120下方的显示器以及与该显示器交互。例如，显示器可以是包括各种电子部件、光学部件和机械部件的屏幕或触摸屏。显示器覆盖件120可以由多种透明材料中的任何透明材料制成。例如，显示器覆盖件120可以由介电材料(诸如玻璃、聚合物、蓝宝石等)制成。显示器覆盖件120可以被配置成具有与显示器覆盖件120所附接到的壳体110的表面相似或不同的形状。在图1A所示的该示例中，显示器覆盖件120具有与其所附接到的壳体110的顶表面相似的圆形形状。

壳体110还可以适于模块化地附接到其它部件。例如，如图1A所示，在设备100是智能手表的情况下，壳体110可以适于附接到表带140。表带140可以由任何适当的材料制成，包括金属、陶瓷、皮革、聚合物、织物或这些材料的任何组合。在表带140至少部分地由导电材料(诸如，金属)制成的情况下，表带140可被配置成为设备100的一个或多个部件提供接地。

参考图1B，设备100的立体图示出了显示器覆盖件120具有三维形状。例如，如图所示，显示器覆盖件120可以具有平面部分122和围绕平面部分122弯曲的边缘124。因此，显示器覆盖件120具有圆顶状形状。可替代地，显示器覆盖件120可以具有二维形状，诸如没有任何曲率的平面玻璃，或者具有大致二维形状，诸如具有多个边缘且仅一些边缘具有曲率的平面玻璃等。作为另一替代方案，显示器覆盖件120可以根本不具有任何平面部分，诸如半球形或椭球形的玻璃。在一些实例中，显示器覆盖件120可以具有：一个或多个观察区域，用户可以通过该一个或多个观察区域观察下方的显示器(诸如，平面部分122)并与其交互；以及一个或多个外围区域，该一个或多个外围区域用于附接到壳体110(诸如，边缘124)。

图1B的分解图还示出了一个或多个模块化部件可以设置在壳体110中。例如，模块化部件150(如阴影所示)可以沿着壳体110的边缘112设置。因此，当显示器覆盖件120定位在壳体110的边缘112上时，模块化部件150沿着显示器覆盖件120a的内表面定位。模块化部件150可以以多种方式中的任何方式附接到壳体110，例如，模块化部件150可以通过粘合剂(诸如胶水、胶带、树脂等)附接到壳体110。

如图1B进一步所示，模块化部件150可以具有适于附接到壳体110的边缘112的一部分的弓形形状。例如，边缘112可以具有周长或周边“L”，并且模块化部件可以具有长度“l”，其为L的一小部分。因此，壳体110的边缘112沿着其周长或周边的一些部分经由模块化部件150连接到显示玻璃120，同时沿着其周长或周边的剩余部分，边缘112可以经由粘合剂直接连接到显示玻璃120。例如，如图所示，边缘112的剩余部分可以包括脊部114，该脊部可以经由粘合剂直接附接到显示玻璃120。在一些示例中，相同的液体粘合剂可用于模块化部件150和脊部114上的壳体110的边缘112的整个周边，以确保显示器覆盖件120的防水密封。这样的配置可以为将一个或多个部件定位在壳体110内的靠近边缘112的剩余部分(例如靠近脊部114)而创造空间。可替代地，模块化部件150可以具有配置成附接到壳体110的整个边缘112的环形形状(例如，360°)。模块化部件150密封壳体110的整个边缘112的这种配置可提供提高的防水性。

尽管壳体110在图1B中被示出为具有圆形形状并且边缘112被示出为具有圆形形状，但在其它情况下，壳体110和边缘112可以具有其它形状，诸如椭圆形、正方形、三角形、多边形、任意形状等。在这种情况下，模块化部件150还可以被配置成具有适配于边缘112的一部分或整个边缘112的形状。例如，模块化部件150可以替代地是椭圆的四分之三、正方形的三条边等。

图2A、图2B和图2C示出了模块化部件150的示例配置。图2A示出了模块化部件150的立体图。图2B和图2C示出了模块化部件150相对于设备100的其它部件的截面图。

参考图2A，模块化部件150可以包括各种结构以提供防水密封和天线集成。例如，模块化部件150可以具有外表面210和内表面220，其中，外表面210可以被配置成附接到显示器覆盖件120的内表面。模块化部件150的一个或多个表面(诸如，外表面210、内表面220和/或底表面222)可以被配置成附接到壳体110，诸如附接到壳体110的边缘112。外表面210可以包括结构，诸如，通道230和径向突出部240，其中该通道被配置成提供用于保持粘合剂的空间，该径向突出部被配置成防止粘合剂溢出。模块化部件150的外表面210还可以提供天线可集成在的一个或多个区域，诸如，外表面210的上部区域250。可替代地或附加地，模块化部件150的内表面220还可以提供天线可以集成在的一个或多个区域，诸如内表面220的与区域250相反的上部区域。

图2B还示出了模块化部件150相对于设备100的其它部件的关系。如图所示，当显示器覆盖件120放置在壳体110上时，模块化部件150设置在壳体110和显示器覆盖件120的内部。例如，如图所示，模块化部件150的外表面210上的下部部分270可以通过粘合剂(如阴影所示)附接到边缘112。附加地或可替代地，模块化部件150的其它表面(诸如，内表面220或底表面222)也可以附接到壳体110。粘合剂可以是多种类型中的任何类型，诸如压敏粘合剂(PSA)、热结合膜、加热活化膜、UV胶、氰基丙烯酸酯、聚氨酯(PUR)、热熔胶、单组分或双组分环氧树脂等。

如图进一步所示，通道230可以形成在模块化部件150的外表面210中以用于保持粘合剂。通道230沿着模块化部件150延伸，使得当显示器覆盖件120放置在壳体110上时，通道230靠近显示器覆盖件120。这样，通道230中的粘合剂可以将显示器覆盖件230结合到模块化部件150。此外，通道230也可以定位在壳体110的边缘112附近。因此，通道230中的粘合剂可以在壳体110与模块化部件150之间提供额外的结合。如图2A所示，通道230可以沿着模块化部件150的整个长度l延伸。可替代地，通道230可以仅部分地沿着模块化部件150的长度l延伸，例如具有长度l的一小部分的长度，或者是沿着长度l的多个段。

可以在通道230中应用多种类型的粘合剂中的任何粘合剂。例如，在显示器覆盖件120定位在壳体110上之前，可以通过在通道230中插入针来施加液体粘合剂(如阴影所示)。由于液体粘合剂可以流动并扩展以填充间距，所以在许多情况下，液体粘合剂可以提供比固体粘合剂(诸如，胶带)更好的密封性，并由此提供更好的防水性。在显示器覆盖件120具有如图所示的三维形状的情况下，液体粘合剂可能特别有利，因为液体粘合剂可以扩展从而比平坦胶带更好地填充弯曲的空间。液体粘合剂的示例包括压敏粘合剂(PSA)、热结合膜、加热活化膜、UV胶、氰基丙烯酸酯、聚氨酯(PUR)、热熔胶、单组分或双组分环氧树脂等。在一些情况下，液体粘合剂可以提供高达50米(相当于5巴或5个大气压)以上的防水性。

然而，由于这种流动性，液体粘合剂可能泄漏或扩展到不期望的区域，诸如泄漏或扩展到显示器覆盖件120的观察区域或设备100的电子部件和/或机械部件上，这可能妨碍观察或以其它方式影响设备100的功能。就此而言，在通道230上方，径向突出部240被配置成防止液体粘合剂泄漏或扩展到显示器覆盖件120的观察区域和/或设备100的其它电子部件或机械部件上。径向突出部240可以沿着模块化部件150在通道230附近延伸。因此，如图2A所示，径向突出部240可以沿着模块化部件150的整个长度l延伸，或者可以仅部分沿着模块化部件150的长度l延伸，例如，具有长度l的一小部分的长度，或者是沿着长度l的多个段。

在通道230下方，可以通过模块化部件150的外表面210和壳体100的边缘112防止液体粘合剂的泄漏或扩展。如图2B进一步所示，在一些情况下，壳体110的边缘112可以包括凹口116，以提供用于应用和保持任何溢出的粘合剂的额外空间。

径向突出部240也可以被配置成为显示器覆盖件120在壳体110上的精确定位提供引导。回到参考图1B，虽然将显示器覆盖件120设置在壳体110的边缘112上可以实现在z方向上的精确定位，但这样做可能会导致显示器覆盖件120与壳体110之间的在x-y方向上的偏移，因为壳体110的边缘112可能没有与显示器覆盖件120相同的直径。就此而言，通过将径向突出部240的尺寸配置成与显示器覆盖件120的内表面126的至少一部分匹配，可以在显示器覆盖件120的内表面126与径向突出部240接触时，实现壳体110与显示器覆盖件120之间的在x-y方向上的精确定位。例如，在显示器覆盖件120具有三维形状的情况下，径向突出部240可以被配置成具有与显示器覆盖件120的内表面126匹配的曲率。

图2C示出了模块化部件150上的天线集成。例如，如图所示，模块化部件150可以包括外表面210上的区域250，一个或多个天线260可以设置在该区域中。为了向该一个或多个天线260提供绝缘，模块化部件150可以由非导电材料制成，诸如塑料、聚合物、纤维、树脂等。

如图2A和图2C所示，由于对导电元件的接近可能会对天线性能产生负面影响，所以区域250可以是外表面210上的在径向突出部240上方的区域。因此，在该一个或多个天线260与壳体110之间设置有间隙距离“d1”。如图所示，壳体110中的凹口116可以进一步增加间隙距离d1。此外，通过将天线260设置在外表面210上，可以增加天线260与壳体110内的其它导电元件之间的间隙距离。通过将天线260定位在区域250中，径向突出部240可以防止液体粘合剂泄漏或扩展到天线260上。

对介电材料的接近也可能影响天线性能。因此，如图所示，径向突出部240在该一个或多个天线260与显示器覆盖件120之间提供间隙距离“d2”。天线性能可能受到显示器覆盖件120的介电性质的影响，这可能取决于显示器覆盖件120的尺寸。例如，增加显示器覆盖件120的厚度可以增加天线上的介电负载效应，这可能导致辐射效率劣化和天线频率失谐。作为另一示例，改变显示器覆盖件120的曲率可能导致天线与显示器覆盖件120之间的距离在一些区域中发生变化，这也可能影响天线频率调谐和辐射性能。因此，可以基于期望的天线性能来选择显示器覆盖件120和间隙距离d2的各方面。

此外，当设备100是可穿戴设备且靠近皮肤穿戴壳体110且显示器覆盖件120与皮肤相距较大距离时，与将天线260定位在壳体110上相比，通过将天线260定位在模块化部件150增加了天线260与皮肤之间的距离。因此，间隙距离d1还表示天线260与皮肤之间的增加的距离，这减少了可能对天线性能产生负面影响的身体效应，诸如失谐、衰减和阴影。增加的距离可以进一步减少来自天线260的对皮肤的辐射。

可以通过多种方式中的任何方式来调整间隙距离d1和d2。例如，如图2A所示，可以通过增加模块化部件150的高度“h”来调整间隙距离d1，其可能受到显示器覆盖件120高度的限制。还可以通过改变径向突出部240、通道230和天线260沿着模块化部件150的高度h的相对位置和尺寸来调整间隙距离d1。

可以使用多种制造技术中的任何制造技术将天线260设置在模块化部件150上。例如，天线260可以经由激光直接成型(“LDS”)镀覆到模块化部件150上。就此而言，模块化部件150可以是树脂材料，其包括适用于LDS的添加剂。然后，激光器可以将天线图案转移到模块化部件的表面，诸如，转移到外表面210的顶部区域250。然后，模块化部件150可经历金属化过程，其中，天线图案镀覆有一种或多种金属材料，从而形成天线260。

通道230和径向突出部240可以具有任何适当的尺寸。可选择通道230的尺寸以保持期望量或体积的粘合剂，和/或允许将工具(诸如，针)插入到通道230中以用于注射胶。作为示例，通道230可以具有在0.5mm-1mm范围内的深度“d_c”以及在0.6mm-1mm范围内的宽度“w_c”。可以选择径向突出部240的尺寸以提供与显示器覆盖件120的内表面126的紧密配合，和/或在天线260与显示器覆盖件120之间提供适当的间隙距离。作为示例，径向突出部240可以具有在0.5mm-1mm范围内的高度“h_rp”以及在0.5mm-1mm范围内的宽度“w_rp”。尽管在图2B所示的示例中，径向突出部240的高度h_rp可以小于通道230的深度d_c，但在其它示例中，径向突出部240的高度h_p可能等于或大于通道的深度d_c。在壳体110的边缘112包括凹口116的情况下，凹口可以具有在0.1mm-1mm范围内的深度“d_i”。

尽管在上文描述的示例中，模块化部件150被示出为向具有显示器覆盖件的电子设备提供密封，但模块化部件150也可以向没有显示器覆盖件的电子设备提供密封。例如，对于没有显示器覆盖件(例如，耳塞)的电子设备，壳体的两个半部或部分可由模块化部件150以如上文描述的类似方式密封，其中，通道230可以提供用于施加液体粘合剂的空间，径向突出部240可以防止液体粘合剂溢出等。例如，模块化部件150的外表面210可以具有被配置成附接到壳体110的内表面的区域，以及可以设置一个或多个天线260的另一区域。在配置成附接到壳体110的内表面的区域中，通道240可以沿着外表面210延伸以用于施加粘合剂，并且径向突出部230可以沿着外表面210设置在通道240与该一个或多个天线260之间，以防止粘合剂移动到一个或多个天线260上。

图3示出了可以设置在设备100中的示例天线系统300。图3示出了设备100的水平截面的俯视图，以露出天线系统300的一个视图。参考图3，天线系统300可以包括第一天线310和第二天线320。第一天线310和第二天线320可以被配置成以相同或不同的谐振频率集操作。仅作为示例，第一天线310可被配置成在GNSS频带的频率范围内操作，其可以包括以1575.42MHz为中心的GPS频带、在1596MHz-1607MHz之间的GLONASS频带、以1561.098MHz为中心的北斗频带。第二天线320可以被配置成在2400MHz至2484MHz之间的频率范围内操作以用于WiFi和蓝牙信号。尽管在示例天线系统300中仅示出了两个天线，但其它天线系统可以包括更少或更多数量的天线。

参考图3，第一天线310和第二天线320各自可以是半环天线。第一天线310和第二天线320各自可以包括具有弓形形状的辐射元件312、322(各自示出为粗线)。辐射元件是被配置成支持直接对天线的辐射图案有贡献的电流或场的导电元件。就此而言，辐射元件312、322可以由多种导电材料中的任何导电材料制成，诸如，金属和合金。第一天线310和第二天线320各自可以围绕壳体110的外围定位，例如通过将辐射元件312、322镀覆到模块化部件150上，如上文的示例中所描述的。作为另一示例，第一天线310和/或第二天线320可以包括彼此耦合的多个辐射元件，例如彼此电容地耦合的两个弓形辐射元件(例如，定位在近距离内但由空气或介电材料隔开)。

第一天线310和第二天线320各自可以具有馈源，诸如分别为馈源314和324。馈源314、324各自可以定位在相应的辐射元件312、322的端部附近。馈源314、324可以连接到收发器和/或无线电源(未示出)。例如，馈源314、324可以被配置成经由发射器将无线电波从无线电源馈送到分别包括辐射元件312、322的天线结构的其余部分。馈源314、324还可以被配置成分别收集在辐射元件312、322处接收的传入无线电波、将传入无线电波转换成电流，并将电流传递至一个或多个接收器。在一些示例中，第一天线310和/或第二天线320可以分别由定位在馈源312、324附近的馈源结构电容地馈送。

第一天线310和第二天线320各自可以具有一个或多个接地连接件，诸如分别为接地连接件316和326。如图3进一步所示，接地连接件316、326可以各自定位在相应的辐射元件312、322的端部附近。第一天线310和第二天线320还可以具有接地平面(未示出)。接地平面是导电表面，其用作由天线的辐射元件接收和/或发射的无线电波的反射表面。例如，第一天线310和/或第二天线320的接地平面可以由设备100的一个或多个导电部件形成，例如壳体110、表带140等。

可以选择辐射元件312、322的尺寸，以用于支持在不同频率范围内的操作。例如，可以选择辐射元件312的尺寸(诸如，长度)以用于在GNSS频带中操作。例如，可以选择长度，使得辐射元件312在GNSS频带中具有谐振频率。类似地，可以选择辐射元件322的尺寸(诸如长度)以用于在WiFi和蓝牙频率下操作。例如，可以选择长度，使得辐射元件322具有在WiFi和蓝牙频带中的谐振频率。

作为半环形天线的替代方案，第一天线310和/或第二天线320可以是任何其它类型的天线，诸如单极天线、偶极天线、平面天线、缝隙天线、混合天线、环形天线、倒F天线等。因此，辐射元件312、322可以具有任何其它适当的形状。例如，在壳体110具有矩形形状并且模块化部件150跨越矩形的三个边缘的情况下，辐射元件312、322各自可以沿着模块化部件150的一个或多个边缘具有平面形状。

在天线镀覆在模块化部件150的表面上的情况下，辐射元件、馈源和/或接地连接件中的一些或全部可以被镀覆，而其它部件(诸如，无线电源、收发器、发射器、调谐电路、接地平面等)可以设置在壳体110中的其它地方，诸如在电路板上。

图4示出了用于天线(诸如，第一天线310或第二天线320)的示例电路400。如图所示，第一天线310例如在馈源314(未示出)处连接到无线电源410。在无线电源410与馈源314之间可以设置有匹配网络420。匹配网络是一种阻抗变换电路，其通过变换无线电源和负载中的阻抗的一者或两者来确保适当的阻抗匹配。匹配网络420可以包括诸如电感器和电容器等部件。例如，匹配网络420可以增加或减少无线电源410的阻抗，以匹配第一天线310的阻抗。可替代地或附加地，匹配网络420可以增加或减少第一天线310的阻抗(负载)以匹配无线电源的阻抗

附加地或可替代地，一个或多个调谐器430可以设置在无线电源410与第一天线310之间并连接到馈源314。例如，该一个或多个调谐器430可以包括阻抗调谐器和/或孔径调谐器。孔径调谐器被配置成改变天线的一个或多个辐射元件的孔径大小，这会影响天线的谐振频率。阻抗调谐器被配置成改变天线的一个或多个辐射元件的阻抗，这也会影响天线的谐振频率。

在一些情况下，该一个或多个调谐器430可以包括多个调谐器，诸如在通信频带内选择第一天线310的谐振频率的第一调谐器，以及在所选通信频带内进行微调的第二调谐器。附加地，预匹配电路(未示出)可以连接到该一个或多个调谐器430，以根据需要定制该一个或多个调谐器430。该一个或多个调谐器430可以改进频率匹配、天线效率，并降低比吸收率。

该一个或多个调谐器430可以是由天线控制电路控制的有源调谐器(图4中未示出，如图6中的661所示)。就此而言，该一个或多个调谐器430可以基于多个网络需求中的任何网络需求(诸如信号强度和用户流量)在不同的通信频带之间进行调谐。例如，该一个或多个调谐器430可以被配置成，当信号强度下降到第一天线310当前调谐到的GNSS频带的低质量阈值以下时，该一个或多个调谐器440可以改变第一天线310的辐射元件的孔径大小和/或阻抗，以改变其谐振频率(改变调谐状态)并在该范围内进行微调。

图5示出了天线系统(诸如，包括第一天线310和第二天线320的天线系统)的示例性能图表。图表500绘制了GNSS、WiFi和蓝牙频率范围的s参数。天线的s参数描述了天线的输入功率与反射功率或通过功率之间的关系。这里，绘制的s参数是S11，其为天线的回波损耗。第一天线310被示出为调谐到1575MHz左右的一个或多个GNASS频带，其可包括以1575.42MHz为中心的GPS频带、在1596MHz-1607MHz之间的GLONASS频带和以1561.098MHz为中心的北斗频带。此外，第二天线320被示出为调谐到在2400MHz至2484MHz之间的WiFi和蓝牙频带。作为另一示例(未示出)，第一天线310和/或第二天线320可以附加地或可替代地调谐到其它频带，诸如，LTE频带。就此而言，第一天线310和/或第二天线320可以由调谐电路(诸如，电路400)调谐。尽管示例图表600示出了具有两个天线的天线系统的性能，但在具有更少或更多天线的其它示例天线系统中，天线可以被调谐到更少或更多频带。例如，另一天线系统可以包括调谐到一个或多个LTE频带的第三天线。

图6示出了根据本公开各方面的示例系统600。示例系统600可以被包括为设备100的一部分。系统600具有一个或多个计算设备，诸如包含一个或多个处理器612、存储器614和通常存在于个人计算设备中的其它部件的计算设备610。该一个或多个处理器612可以是处理器，诸如商用CPU。可替代地，该一个或多个处理器可以是专用设备，诸如ASIC、单核或多核控制器，或者其它基于硬件的处理器。

存储器614存储能够由该一个或多个处理器612访问的信息，其包括能够由处理器612执行或以其它方式使用的指令616和数据618。存储器614可以是例如固态存储器或能够能够由存储处理器访问的信息的其它类型的非瞬态存储器，包括可写和/或只读存储器。

指令616可以是由处理器直接执行(诸如，机器代码)或间接执行(诸如，脚本)的任何指令集。例如，指令可以作为计算设备代码存储在计算设备可读介质上。就此而言，术语“指令”和“程序”可以在本文中互换使用。指令可以以目标代码格式存储以用于供处理器直接处理，或者以任何其它计算设备语言存储，包括脚本或按需解释或提前编译独立源代码模块集合。下面详细解释这些指令的功能、方法和例程。

用户接口620可以包括用户输入件630和输出设备640。例如，用户输入件630可包括机械致动器632、软致动器634和麦克风636。机械致动器632可包括冠状件、按钮、开关和其它部件。软致动器634可结合到触摸屏中。例如，用于触摸屏的触摸传感器可结合到显示器覆盖件120中或结合到显示器覆盖件120下方的显示器的部件中。

输出设备640可以包括用户显示器642、音频输出件644和触觉或触感反馈件646。例如，用户显示器642可以是用于向用户显示信息的屏幕或触摸屏。音频输出件644可以包括诸如扬声器、换能器等部件。触觉接口或其它触感反馈件646可以包括诸如触觉马达等部件，以用于向穿戴者提供非视觉和非可听信息。

用户接口620还可以包括附加部件。作为示例，一个或多个传感器650可以位于壳体110上或壳体内。例如，触摸传感器可以结合到显示器覆盖件120或壳体110中。传感器650还可包括加速计，例如，三轴加速计、陀螺仪、磁强计、大气压力传感器、环境温度传感器等。还可使用附加或不同的传感器。用户接口620还可以包括一个或多个相机652。例如，相机652可以结合到用户显示器642中。

为了从远程设备获取信息并向远程设备发送信息，系统600可以包括具有无线网络连接模块662、无线自组织连接模块664和/或有线连接模块666的通信子系统660。无线网络连接模块662可以被配置成支持经由蜂窝、LTE、4G、WiFi、GPS和其它网络架构的通信。无线自组织连接模块664可以被配置成支持

Bluetooth LE、近场通信和其它无线布置。有线连接模块666可以包括USB、micro-USB、USB类型C或其它连接器，例如以从笔记本电脑、平板电脑、智能手机或其它设备接收数据和/或电力。

通信子系统660可以包括一个或多个天线控制电路661，其控制天线系统663。例如，天线系统663可以是天线系统300。天线控制电路661可以控制天线系统300的第一天线310和第二天线420的馈送。天线控制电路661还可以控制第一天线310和第二天线320的调谐，诸如阻抗调谐器、孔径调谐器和/或匹配网络。虽然未示出，但通信子系统660具有用于处理数据的基带区段和用于向远程设备发送数据和从远程设备接收数据的收发器区段。收发器可以经由一个或多个天线(诸如，第一天线310和第二天线320)在RF频率下操作。

系统600包括一个或多个电源670，该电源为系统的各个部件供电。电源670可以包括电池，诸如，电池672、卷绕机构、太阳能电池或它们的组合。计算设备可以经由有线总线或其它链路(包括无线链路)操作地耦合到其它子系统和部件。

系统600还包括位置确定模块680，该位置确定模块可以包括GPS芯片组682或其它定位系统部件。来自传感器650的信息和/或来自从远程设备(例如，无线基站或无线接入点)接收或确定的数据的信息可以由位置确定模块680使用以计算或以其它方式估计系统600的物理位置。

系统600包括一个或多个内部时钟690，该内部时钟提供定时信息，该内部时钟可以用于由智能手表运行的应用程序和其它程序的时间测量，以及计算设备610、GPS 682和通信子系统660的基本操作。

如本文描述的模块化部件为电子设备提供了提高的防水性，诸如50米的防水性(相当于5巴或5个大气压)。模块化部件的结构特征允许应用液体粘合剂，这对复杂的三维结构提供更好的粘附。结构特征通过防止液体粘合剂溢出来保护电子设备中的部件，并且还为部件相对于彼此的精确定位提供引导。模块化部件中的天线集成节省了小因数设备中的空间，并为天线设计和设备设计两者都提供了灵活性。例如，可以对模块化部件进行调整，以改变天线的特性，而不损害壳体或显示器覆盖件的尺寸和/或材料。模块化部件的特征还提供了由设备(诸如，壳体和显示器覆盖件)中的金属和介电材料对天线的减少的影响、与用户身体效应的更大隔离，以及用户身体对射频辐射的减少的暴露。

除非另有说明，否则前述替代示例并不相互排斥，但可以以各种组合实施以实现独特的优势。由于可以在不脱离权利要求所限定的主题的情况下使用上文讨论特征的这些和其它变化及组合，所以实施例的前述描述应当通过图解而不是通过权利要求所定义的主题的限制来进行。此外，本文所描述的示例的规定以及措辞为“诸如”、“包括”等从句不应被解释为将权利要求的主题限于具体示例；相反，这些示例旨在说明许多可能的实施例中的一个。此外，不同附图中的相同参考号可以指示相同或相似的元件。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

壳体；

显示器覆盖件；

模块化部件，所述模块化部件被配置成附接到所述壳体并且被配置成在所述壳体与所述显示器覆盖件之间提供密封，所述模块化部件包括：

第一表面，所述第一表面被配置成附接到所述显示器覆盖件；

通道，所述通道沿着所述第一表面延伸，所述通道被配置成保持与所述显示器覆盖件结合的液体粘合剂；

径向突出部，所述径向突出部设置在所述第一表面上，所述径向突出部被配置成当所述显示器覆盖件被附接到所述壳体时与所述显示器覆盖件接触并防止所述液体粘合剂移动出所述通道。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述模块化部件还包括一个或多个天线。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述一个或多个天线设置在所述第一表面上，所述径向突出部设置在所述一个或多个天线与所述通道之间，使得所述径向突出部防止所述液体粘合剂移动到所述一个或多个天线。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述径向突出部被配置成在所述一个或多个天线与所述显示器覆盖件之间提供预定的间隙距离。

5.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述模块化部件被配置成在所述一个或多个天线与所述壳体之间提供预定的间隙距离。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述显示器覆盖件具有带有一个或多个弯曲部分的三维形状，其中，所述通道被定位成使得所述液体粘合剂与所述显示器覆盖件的所述一个或多个弯曲部分结合，并且其中，所述径向突出部被配置成与所述显示器覆盖件的所述一个或多个弯曲部分接触。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述显示器覆盖件具有在下方带有显示器的一个或多个观察区域以及被配置成附接到所述壳体的一个或多个外围区域，其中所述通道被定位成使得所述液体粘合剂与所述一个或多个外围区域结合，并且其中，所述径向突出部被配置成与所述一个或多个外围区域接触，使得所述径向突出部防止所述液体粘合剂移动到所述一个或多个观察区域。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述径向突出部被配置成具有与所述显示器覆盖件的内表面的至少一部分匹配的尺寸。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述模块化部件具有弓形形状，所述弓形形状被配置成适合于沿着所述壳体的边缘的一部分。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述模块化部件具有环形形状，所述环形形状被配置成适合于沿着所述壳体的整个边缘。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述壳体的被配置成与所述显示器覆盖件接触的边缘包括凹口，所述凹口提供用于保持所述液体粘合剂的额外空间。

12.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述壳体由导电材料制成，并且所述显示器覆盖件由介电材料制成。

13.一种用于将显示器覆盖件密封到电子设备的壳体的模块化部件，所述模块化部件被配置成附接到所述壳体，所述模块化部件包括：

第一表面，所述第一表面被配置成附接到所述显示器覆盖件；

通道，所述通道沿着所述第一表面延伸，所述通道被配置成保持与所述显示器覆盖件结合的液体粘合剂；

径向突出部，所述径向突出部设置在所述第一表面上，所述径向突出部被配置成当所述显示器覆盖件附接到所述壳体时与所述显示器覆盖件接触并防止所述液体粘合剂移动出所述通道。

14.根据权利要求13所述的模块化部件，还包括：

一个或多个天线。

15.根据权利要求14所述的模块化部件，其中，所述一个或多个天线设置在所述第一表面上，并且所述径向突出部设置在所述一个或多个天线与所述通道之间。

16.根据权利要求13所述的模块化部件，其中，所述模块化部件具有弓形形状，所述弓形形状被配置成适合于沿着所述壳体的边缘的一部分。

17.根据权利要求13所述的电子设备，其中，所述模块化部件具有环形形状，所述环形形状被配置成适合于沿着所述壳体的整个边缘。

18.一种用于电子设备的天线载体，所述天线载体包括：

第一表面，所述第一表面具有第一区域，所述第一区域被配置成附接到所述电子设备的壳体的内表面；

通道，所述通道在所述第一区域中沿着所述第一表面延伸，所述通道被配置成保持与所述壳体的内表面结合的液体粘合剂；

一个或多个天线，所述一个或多个天线设置在所述第一表面上的第二区域中；

径向突出部，所述径向突出部设置在所述第一区域中的所述第一表面上位于所述通道与所述一个或多个天线之间，所述径向突出部被配置成与所述壳体的内表面接触，以防止所述液体粘合剂从所述通道移动出到所述一个或多个天线。

19.根据权利要求18所述的模块化部件，其中，所述一个或多个天线通过激光直接成型(LDS)设置在所述第一表面上。

20.根据权利要求18所述的模块化部件，其中，所述一个或多个天线包括被配置成在不同频率范围内操作的多个天线。

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