ES3048609T3 - Wearable device - Google Patents

Abstract

La presente divulgación proporciona un dispositivo portátil, que comprende: un bisel metálico, un espacio entre el bisel metálico y una placa principal del dispositivo portátil que forma una antena del dispositivo portátil; y un marco frontal metálico, estando conectados eléctricamente el marco frontal metálico y el bisel metálico por medio de una pluralidad de porciones de conexión, siendo la distancia entre dos porciones de conexión adyacentes cualesquiera en una primera dirección menor que 1/4 de una longitud de onda correspondiente a la frecuencia de operación más alta de la antena del dispositivo portátil, y siendo la primera dirección la dirección circunferencial del bisel metálico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Dispositivo portátil

[0005] Campo técnico

[0007] La presente descripción se refiere al campo de las tecnologías electrónicas y, en particular, a un dispositivo portátil.

[0009] Antecedentes

[0011] Con el desarrollo de dispositivos electrónicos, los dispositivos portátiles inteligentes están resultando cada vez más populares entre los usuarios debido a sus diversas funciones. Tomando los relojes inteligentes como ejemplo, además de la función de cronometraje básica, los relojes inteligentes generalmente integran numerosas funciones tales como asistencia al movimiento, posicionamiento de la trayectoria, conexión con terminales inteligentes y llamadas telefónicas. Todas estas funciones pueden ser implementadas por medio de antenas integradas de los relojes. Por lo tanto, la forma de mejorar el rendimiento de la antena de los dispositivos portátiles siempre ha sido una de las direcciones de investigación más importantes.

[0013] El documento GB2570905A describe un conjunto 10 de antena o un reloj de pulsera que usa tal conjunto, que incluye al menos una placa 12 de circuito dispuesta a una distancia D de un cuerpo conductor 11 para definir una ranura entre ellos y donde la longitud de la ranura se define entre dos puntos 14, 15 de conexión donde el cuerpo conductor 11 está conectado a un plano de tierra de la al menos una placa 12 de circuito y donde una alimentación 13 de antena de ranura es adecuada para acoplar una señal electromagnética entre la antena de ranura y la placa 12 de circuito. El cuerpo conductor 11 puede ser un bisel con una forma de anillo, elíptica, rectangular, cuadrada o de algún otro polígono. El bisel 11 y la placa 12 de circuito pueden estar en planos paralelos y una parte de la periferia de la placa 12 de circuito puede incluir una capa conductora conectada a tierra. Una estructura de reborde conductora puede estar unida a la al menos una placa 12 de circuito para definir parte de la antena de ranura. Se pueden usar múltiples puntos de conexión para formar múltiples antenas de ranura que pueden operar a diferentes frecuencias. El conjunto 10 de antena puede usarse para comunicaciones por satélite y sistemas de posicionamiento global (GPS).

[0015] El documento CN105785757B describe un dispositivo de antena de reloj y un reloj electrónico. El dispositivo de antena de reloj incluye un bastidor metálico, una PCB y un circuito de separación de modos, en donde la PCB está provista de una capa metálica y espacios para la radiación de espacios entre la PCB y el bastidor metálico. El circuito de separación de modos se usa para un modo de radiación para excitar una señal de radiación entre la estructura metálica y la PCB y un circuito de degeneración de modos de la misma y además está conectado entre una entrada de señal para alimentar una señal al bastidor metálico y puntos de alimentación del bastidor metálico. En comparación con la técnica anterior, el dispositivo de antena de reloj proporcionado por una realización de la invención puede expandir el ancho de banda espectral. El dispositivo de antena de reloj puede utilizarse como el dispositivo de antena del reloj inteligente.

[0017] El documento US2016/064804A1 describe un dispositivo de antena implementado para impedir el deterioro en el rendimiento de radiación debido a una parte mecánica metálica y un dispositivo electrónico que incluye la misma. El dispositivo electrónico incluye un elemento metálico en forma de bucle que está dispuesto en al menos un área del dispositivo electrónico y un sustrato (placa de circuito impreso (PCB)) para suministrar energía a una ubicación preestablecida del elemento metálico con el fin de usar el elemento metálico como un radiador de antena, en donde al menos una ubicación del elemento metálico que difiere de la ubicación suministrada con energía está conectada a tierra a través del sustrato.

[0019] El documento US10276934B2 describe una estructura de antena que incluye un elemento de tierra y un bucle metálico. El bucle metálico incluye un elemento de radiación principal y un elemento de radiación flotante. El elemento de radiación principal tiene un punto de alimentación, un primer punto de cortocircuito y un segundo punto de cortocircuito. El primer punto de cortocircuito y el segundo punto de cortocircuito están ambos acoplados al elemento de tierra. El punto de alimentación está situado sustancialmente entre el primer punto de cortocircuito y el segundo punto de cortocircuito. El elemento de radiación flotante es adyacente al elemento de radiación principal, y está separado del elemento de tierra y del elemento de radiación principal. El elemento de tierra está rodeado sustancialmente por el bucle metálico.

[0021] Compendio

[0023] Las implementaciones de la presente descripción proporcionan un dispositivo portátil. La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones que no caen dentro del texto de las reivindicaciones se dan como ejemplos útiles para comprender la invención.

[0024] En un primer aspecto, una implementación de la presente descripción proporciona un dispositivo portátil, que comprende: una o más antenas,

[0026] un bastidor metálico proporcionado en un lado del dispositivo portátil, un espacio entre el bastidor metálico y una placa base del dispositivo portátil que forma una antena de las una o más antenas del dispositivo portátil; y

[0028] un bisel metálico proporcionado en un borde frontal del dispositivo portátil, estando el bisel metálico y el bastidor metálico conectados eléctricamente entre sí a través de una pluralidad de conectores, siendo una distancia máxima de distancias formada entre cada dos adyacentes de los conectores a lo largo de una primera dirección menor que 1/4 de una longitud de onda correspondiente a una frecuencia operativa máxima de la una o más antenas del dispositivo portátil, y siendo la primera dirección una dirección periférica del bastidor metálico.

[0029] En algunas implementaciones, cada uno del bastidor metálico y del bisel metálico tiene una forma anular, la primera dirección es una dirección circunferencial del bastidor metálico, y la distancia entre dos conectores adyacentes a lo largo de la primera dirección es una longitud de arco correspondiente entre los dos conectores adyacentes.

[0031] En una realización particular, la pluralidad de conectores están dispuestos uniformemente a lo largo de la primera dirección.

[0033] En una realización particular, una estructura de relleno aislante se rellena entre el bastidor metálico y el bisel metálico.

[0035] En una realización particular, la una o más antenas del dispositivo portátil comprenden al menos uno de:

[0036] una antena Bluetooth, una antena de posicionamiento por satélite, una antena WiFi, una antena LTE o una antena 5G.

[0038] En una realización particular, se proporciona un escalón de montaje en un borde lateral del bastidor metálico cerca del bisel metálico, se forma una lengüeta que sobresale hacia el bastidor metálico en un borde del bisel metálico, y el bisel metálico se proporciona en el escalón de montaje del bastidor metálico a través de la lengüeta.

[0040] En una realización particular, cada uno de los conectores es una pieza de resorte metálico, un extremo de la pieza de resorte metálico está fijado al bastidor metálico, y el otro extremo de la pieza de resorte metálico se apoya elásticamente contra una pared interna de la lengüeta del bisel metálico.

[0042] En una realización particular, el bastidor metálico está provisto de una pluralidad de orificios de montaje, y un extremo de la pieza de resorte metálica está fijado en un orificio de montaje correspondiente.

[0044] En una realización particular, el extremo de la pieza de resorte metálica está soldado al bastidor metálico.

[0045] En una realización particular, cada uno de los conectores está formado integralmente por cierre a presión formado integralmente en un escalón de montaje, y una protuberancia que se apoya contra una pared interior de la lengüeta está formada en un lado del cierre a presión orientada a la lengüeta del bisel metálico.

[0047] En una realización particular, el dispositivo portátil es un reloj inteligente o una pulsera inteligente.

[0049] El dispositivo portátil según las implementaciones de la presente descripción comprende el bastidor metálico y el bisel metálico. El bastidor metálico está dispuesto alrededor del lado del dispositivo, y el espacio entre el bastidor metálico y la placa base del dispositivo portátil forma la antena del dispositivo portátil, mientras que el bisel metálico está dispuesto alrededor del borde frontal del dispositivo, y el bisel metálico y el bastidor metálico están conectados eléctricamente entre sí a través de la pluralidad de conectores, de modo que el bisel puede conectarse eléctricamente al bastidor en posiciones predeterminadas para mejorar la consistencia de la antena, y el rendimiento de la antena puede no verse afectado incluso si se crean algunos puntos de contacto eléctrico adicionales entre el bastidor y el bisel en posiciones inciertas durante el uso del dispositivo portátil. Además, la distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera a lo largo de la primera dirección es menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de la una o más antenas. Dado que se requiere que la longitud del espacio para generar resonancia de onda electromagnética sea al menos 1/4 de la longitud de onda resonante, si la distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera es menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de las antenas, se puede evitar eficazmente la interferencia provoca por ecos parásitos y se puede mejorar en gran medida el rendimiento de radiación de la antena.

[0050] En una realización particular, en el dispositivo portátil, la distancia entre dos cualesquiera de los conectores adyacentes a lo largo de la primera dirección es menor de 30 mm.

[0051] En una realización particular, en el dispositivo portátil, la pluralidad de conectores comprende un número mínimo de conectores que satisfacen una condición de que la distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera a lo largo de la primera dirección es menor que 1/4 de la longitud de onda.

[0052] En una realización particular, en el dispositivo portátil, la pluralidad de conectores comprende seis conectores. En una realización particular, en el dispositivo portátil, la antena es una antena de posicionamiento.

[0053] En una realización particular, en el dispositivo portátil, la primera dirección es una dirección circunferencial del bastidor metálico, y la distancia entre dos conectores adyacentes a lo largo de la primera dirección es una longitud de arco correspondiente entre los dos conectores adyacentes.

[0054] Breve descripción de los dibujos

[0055] Con el fin de explicar más claramente la descripción detallada de la presente descripción o soluciones técnicas en la técnica relacionada, los dibujos que se han de usar en la descripción detallada o descripción de la técnica relacionada se introducirán brevemente a continuación. Es evidente que los dibujos en la siguiente descripción ilustran algunas implementaciones de la presente descripción. Para los expertos en la técnica, se pueden obtener otros dibujos a partir de estos dibujos sin ningún esfuerzo creativo.

[0056] La FIG. 1 es un diagrama estructural esquemático que ilustra un reloj inteligente en la técnica relacionada. La FIG. 2 es un diagrama esquemático que ilustra una estructura en sección transversal del reloj inteligente en la FIG. 1.

[0057] La FIG. 3 es un diagrama estructural esquemático que ilustra una antena de referencia.

[0058] La FIG. 4 es un gráfico que ilustra una pérdida de retorno de una antena de referencia.

[0059] La FIG. 5 es un diagrama estructural esquemático que ilustra una antena de referencia con un punto de conexión eléctrica entre un bastidor metálico y un bisel metálico.

[0060] La FIG. 6 es un gráfico que ilustra una pérdida de retorno de una antena de referencia en el caso de la FIG. 5. La FIG. 7 es un gráfico que ilustra una pérdida de retorno de una antena de referencia con cuatro puntos de conexión eléctrica entre un bastidor metálico y un bisel metálico.

[0061] La FIG. 8 es un gráfico que ilustra una pérdida de retorno de una antena de referencia con seis puntos de conexión eléctrica entre un bastidor metálico y un bisel metálico.

[0062] Las FIGS. 9A y 9B son diagramas estructurales esquemáticos que ilustran un conector según algunas implementaciones de la presente descripción.

[0063] Las FIGS. 10A y 10B son diagramas estructurales esquemáticos que ilustran un conector según implementaciones alternativas de la presente descripción.

[0064] Las FIGS. 11A y 11B son diagramas estructurales esquemáticos que ilustran un conector según aún implementaciones alternativas de la presente descripción.

[0065] Descripción detallada de las realizaciones

[0066] Las implementaciones de la presente descripción se describirán clara y completamente a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. Es evidente que las implementaciones descritas son parte de las implementaciones de la presente descripción, en lugar de todas las implementaciones. Todas las demás implementaciones obtenidas por los expertos en la técnica basándose en las implementaciones de la presente descripción sin ningún esfuerzo creativo caerán dentro del alcance de protección de la presente descripción. Además, las características técnicas implicadas en diferentes implementaciones de la presente descripción descritas a continuación pueden combinarse entre sí siempre que no entren en conflicto entre sí.

[0067] Un dispositivo portátil según las implementaciones de la presente descripción es aplicable a cualquier tipo de dispositivo adecuado para su implementación, por ejemplo, un dispositivo llevado en la muñeca tal como un reloj inteligente o una pulsera inteligente; un dispositivo montado en la cabeza tal como gafas inteligentes o auriculares inteligentes; y un dispositivo portátil tal como ropa inteligente; etc.

[0068] En aras de la ilustración, el dispositivo portátil se ejemplifica a continuación en la presente memoria como un reloj inteligente. Sin embargo, los expertos en la técnica deben entender que las siguientes implementaciones también son aplicables a otros tipos de dispositivos portátiles, que no están limitados en la presente descripción.

[0069] Actualmente, si las personas quieren adquirir un reloj inteligente, además de la función del reloj, la apariencia del reloj es una consideración importante. Por lo tanto, la forma de mejorar la textura y la estética de la apariencia del reloj ha sido siempre una de las direcciones clave de investigación para los fabricantes. Con el fin de aumentar la textura del reloj inteligente, se han usado ampliamente materiales metálicos tales como aleación o acero inoxidable en el diseño de apariencia del reloj. Por ejemplo, la mayoría de los relojes inteligentes adoptan el diseño de un bastidor intermedio metálico, que también sirve como radiador de antena. Además, desde la perspectiva del diseño de apariencia, si un bisel metálico está separado de la parte superior del bastidor metálico intermedio, el bisel metálico puede colorearse y escalarse de manera diferente al bastidor metálico intermedio, y un borde negro de una pantalla puede cubrirse para lograr una apariencia hermosa y fría y mejorar el nivel del dispositivo. Por lo tanto, se están añadiendo cada vez más materiales metálicos a una carcasa del reloj inteligente.

[0071] Las FIGS. 1 y 2 ilustran una estructura de un reloj inteligente en la técnica relacionada. Como se muestra en la FIG. 1, una porción exterior del reloj inteligente incluye un bastidor metálico 100 y un bisel metálico 200. El bastidor metálico 100 es un bastidor metálico intermedio anular, que está dispuesto alrededor de un lado del reloj. En el reloj inteligente, el bastidor metálico 100 no solo sirve como una estructura de carcasa del reloj, sino que también forma una estructura de antena de ranura con una placa base del reloj.

[0073] En particular, en cuanto a los relojes inteligentes, muchas de sus funciones necesitan ser implementadas mediante antenas. Por ejemplo, funciones tales como Bluetooth, posicionamiento por satélite, WiFi y llamadas telefónicas necesitan implementarse mediante radiación de señales de ondas electromagnéticas mediante antenas integradas. En cuanto a un reloj inteligente con un marco metálico intermedio, su estructura de antena se forma generalmente mediante el uso de un espacio entre el bastidor metálico 100 y la placa base del reloj. El bastidor metálico intermedio está provisto de un punto de conexión a tierra y conectado a un módulo de alimentación en la placa base, de manera que se forma una estructura de antena correspondiente.

[0075] Como estructura de montaje en una superficie frontal del reloj inteligente, el bisel metálico 200 desempeña principalmente dos funciones en el reloj inteligente.

[0077] En primer lugar, como se representa en la FIG. 2, una pantalla 300 puede ser montada fijamente con el bastidor metálico 100 mediante un escalón, mientras que una porción del escalón que soporta un borde de la pantalla 300 no puede ser usada como una zona de visualización y aparece como un "borde negro" en la apariencia del reloj. En la búsqueda de una relación extrema de pantalla a cuerpo hoy en día, el "borde negro" es indudablemente inaceptable para los usuarios, y los fabricantes se comprometen a retirar el "borde negro". Al proporcionar el bisel metálico 200 en la posición del "borde negro", el "borde negro" puede cubrirse por un exterior metálico, lo que mejora en gran medida la textura de la apariencia y mejora la experiencia del usuario.

[0078] En segundo lugar, el bisel metálico 200, como un anillo exterior anular del reloj, está provisto de una variedad de funciones en el mismo, tales como, por ejemplo, añadir una escala de tiempo como escala indicadora del reloj; añadir varias escalas de tipo regla como funciones adicionales del reloj; y proporcionar varias estructuras decorativas y patrones como la apariencia del reloj.

[0080] Sobre la base de las funciones del bisel metálico, cada vez más relojes inteligentes están provistos de los biseles metálicos en la parte frontal, y el bisel metálico 200 está conectado de manera fija con el bastidor metálico 100 llenando con adhesivo entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100. Sin embargo, en el uso real, los inventores de esta solicitud han encontrado que tales relojes inteligentes con el bisel metálico 200 tienen poca consistencia y rendimiento de la antena. Los inventores han encontrado a través de una investigación adicional que esto se debe al hecho de que para la estructura de antena, el bastidor metálico 100 y el bisel metálico 200 son dos partes metálicas individuales, y existe un pequeño espacio con un cierto tamaño, que generalmente está entre 0,025 mm y 0,1 mm, entre las dos partes metálicas después del montaje. Aunque el espacio se aísla eléctricamente rellenando el espacio con un material dieléctrico tal como un adhesivo, durante el uso real del reloj, por ejemplo, cuando se aprieta una parte del bisel metálico 200, el bisel metálico 200 entra en contacto con el bastidor metálico 100 eléctricamente en un único punto o múltiples puntos en posiciones no fijadas. El contacto eléctrico en un solo punto y el contacto eléctrico en múltiples puntos con una gran separación dañan el rendimiento de la antena original, afectando de este modo a la función de todo el sistema de reloj.

[0082] Con el fin de explicar adicionalmente el problema anterior, se proporcionará a continuación una descripción detallada junto con los resultados de prueba en un ejemplo. En aras de la explicación, la estructura de antena en este ejemplo se denomina como "antena de referencia". Como la antena de referencia con una estructura mostrada en la FIG. 3 se selecciona una antena con una banda relativamente ancha. Es decir, esta estructura de antena se implementa mediante el espacio entre el bastidor metálico 100 y la placa base en el reloj. Los expertos en la técnica pueden comprender esta estructura de antena y su principio de funcionamiento, que no se repetirán en la presente memoria.

[0084] En primer lugar, la FIG. 4 ilustra un gráfico de una pérdida de retorno (un parámetro S) de la antena de referencia sin proporcionar el bisel metálico 200.

[0086] En segundo lugar, considerando que en el uso real del reloj, la posición en donde el bisel metálico 200 está en contacto eléctrico con el bastidor metálico 100 es incierta, se supone en la presente memoria que se crea un punto P1 de contacto eléctrico entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100 en la posición de las "tres en punto", como se muestra en la FIG. 5. En aras de la generalidad, el punto P1 de contacto eléctrico es girado en sentido horario en diferentes ángulos de 0°, 90°, 215° y 315°. La FIG. 6 ilustra un gráfico de una pérdida de retorno de la antena de referencia con la rotación del punto P1 de contacto eléctrico entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100.

[0088] Como puede verse claramente en la FIG. 6, la pérdida de retorno de la antena de referencia varía en gran medida con la posición del punto P1 de contacto eléctrico, y puede aparecer una gran cantidad de eco en múltiples posiciones a lo largo de todo el intervalo de la banda de frecuencia, y la posición del eco puede cambiar con la posición del punto P1 de contacto eléctrico. Se puede saber claramente a partir de los resultados de las pruebas que la consistencia y el rendimiento de la antena no se pueden garantizar debido a la incertidumbre del punto de contacto eléctrico, que indudablemente afecta en gran medida la función del sistema de antena del reloj.

[0090] Basándose en los defectos en la técnica relacionada encontrados por los inventores a través de la investigación anterior, las implementaciones de la presente descripción proporcionan un dispositivo portátil. La solución técnica principal de la presente descripción es que el bastidor metálico 100 y el bisel metálico 200 están conectados eléctricamente entre sí a través de una pluralidad de conectores, de manera que el bisel está conectado eléctricamente al bastidor en posiciones predeterminadas, y el número y las posiciones de los puntos de conexión eléctrica se optimizan para mejorar la consistencia y el rendimiento de la antena. Incluso si se crean algunos puntos de contacto eléctrico adicionales entre el bastidor y el bisel en posiciones inciertas durante el uso, el rendimiento de la antena no se ve afectado.

[0092] En algunas implementaciones, el dispositivo portátil todavía se ejemplifica mediante el reloj inteligente mostrado en la FIG. 1. El reloj inteligente incluye un bastidor metálico anular 100 y un bisel metálico anular 200. El bastidor metálico 100 está dispuesto alrededor de un lado del reloj y sirve como radiador de antena, y un espacio entre el bastidor metálico 100 y una placa base del dispositivo portátil forma una antena del dispositivo portátil. El bisel metálico 200 está dispuesto alrededor de un borde frontal del reloj, y el bisel metálico 200 está conectado eléctricamente al bastidor metálico 100 a través de una pluralidad de conectores. Una distancia entre dos cualesquiera adyacentes de la pluralidad de conectores a lo largo de una primera dirección es menor que 1/4 de una longitud de onda correspondiente a una frecuencia operativa máxima de una o más antenas, siendo la primera dirección una dirección alrededor del bastidor metálico 100, es decir, siendo la primera dirección una dirección periférica del bastidor metálico 100.

[0094] Cabe señalar que en estas implementaciones, los conectores sirven para permitir que el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100 se conecten eléctricamente en posiciones donde están previstos los conectores. Por ejemplo, el conector puede ser una lámina metálica prevista en el espacio entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100. La estructura específica y la implementación del conector se describirán en detalle en las siguientes implementaciones, y no se analizarán en la presente memoria.

[0096] En cuanto al término "1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de la una o más antenas", el reloj a menudo incluye una pluralidad de antenas con diferentes frecuencias operativas de onda electromagnética, tales como antena Bluetooth y antena de posicionamiento por satélite, y el término "la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima" se refiere a una longitud de onda de la antena que tiene la máxima frecuencia operativa entre estas antenas. Esto se describirá en detalle a continuación, y no se analizará en la presente memoria.

[0098] El término "primera dirección" es la dirección periférica del bastidor metálico 100. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 1, la "primera dirección" es una dirección circunferencial del bastidor metálico 100, y el término "distancia a lo largo de la primera dirección" se refiere a una longitud de arco de una superficie del bastidor metálico 100 donde están previstos los conectores. Sin embargo, lo mismo es cierto para bastidores con otras formas, tales como formas de rectángulo, diamante, triángulo u otras formas irregulares, lo que pueden ser entendido por los expertos en la técnica.

[0100] Como puede verse a partir de lo anterior, con el dispositivo portátil según las implementaciones de la presente descripción, el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100 están conectados eléctricamente entre sí a través de la pluralidad de conectores previstos entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100, de manera que el bisel metálico 200 está conectado eléctricamente al bastidor metálico 100 en posiciones predeterminadas para garantizar la consistencia de la antena, y el rendimiento de la antena no se ve afectado incluso aunque se crean algunos puntos de contacto eléctrico adicionales entre el bastidor metálico 100 y el bisel metálico 200 en posiciones inciertas durante el uso. Además, la distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera a lo largo de la primera dirección es menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de las una o más antenas. Dado que se requiere que la longitud del espacio para generar resonancia de onda electromagnética sea al menos 1/4 de la longitud de onda resonante, si la distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera es menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de las antenas, se puede evitar eficazmente la interferencia de ecos parásitos y se puede mejorar en gran medida el rendimiento de radiación de la antena.

[0102] En particular, para lograr lo anterior, el diseño del dispositivo portátil según la presente descripción incluye principalmente dos partes: primero, la distribución del número y la posición de los puntos de conexión eléctrica (es decir, los conectores); y segundo, una estructura específica para realizar la conexión eléctrica. Estas dos partes se describirán en detalle a continuación junto con una implementación específica.

[0104] Basándose en el principio de funcionamiento de la antena de ranura, el requisito básico para que la antena de ranura produzca la resonancia operativa es que la longitud del espacio sea al menos 1/4 de la longitud de onda resonante, tal como una antena de ranura de 1/4 longitud de onda con un extremo abierto, y una antena de ranura de 1/2 longitud de onda, los que puede ser entendido por los expertos en la técnica y no se repetirán en la presente memoria.

[0106] La frecuencia operativa f y la longitud de onda A de la antena satisfacen la siguiente relación:

[0109]

[0112] donde c se refiere a la velocidad de la luz. Como puede verse, cuanto mayor es la frecuencia operativa f, menor es la longitud de onda A y menor es la longitud de espacio requerido. En otras palabras, entre la pluralidad de antenas en el reloj, siempre que no se produzca ningún eco parásito para la antena con la frecuencia operativa máxima, se pueden cumplir los requisitos para las antenas con otras frecuencias operativas.

[0114] Puede saberse, basándose en lo anterior, que la longitud del arco del espacio formado entre dos conectores adyacentes debería estar garantizada para que sea menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de las antenas.

[0116] En un ejemplo, si la pluralidad de conectores no se distribuye uniformemente a lo largo de la primera dirección, es decir, la dirección circunferencial, se debería garantizar que la longitud máxima del arco entre las longitudes del arco de los espacios formados entre dos conectores adyacentes sea menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de las antenas.

[0118] En otro ejemplo, si la pluralidad de conectores está distribuida uniformemente a lo largo de la primera dirección, se debería garantizar que la longitud de arco de cada uno de los espacios sea menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de las antenas.

[0120] La forma de distribución más razonable de la conexión eléctrica para el rendimiento de la antena es la distribución uniforme. Por lo tanto, en esta implementación, la pluralidad de conectores se distribuye uniformemente a lo largo de la primera dirección. Como resultado, el número de conectores puede determinarse basándose en un diámetro o circunferencia del reloj.

[0122] En un ejemplo, el reloj inteligente en la implementación de la FIG. 1 aún se toma como un ejemplo, el número de conectores se establece en cuatro, y los cuatro conectores están distribuidos uniformemente a lo largo de la dirección circunferencial. La FIG. 7 ilustra un gráfico de una pérdida de retorno de la antena en este ejemplo. En aras de generalidad, los cuatro conectores se giran en sentido horario en diferentes ángulos de 0°, 30° y 60° para obtener el gráfico como se muestra en la FIG. 7.

[0124] Se puede ver en la FIG. 7 que, en comparación con el caso de un punto de conexión eléctrica en la FIG. 6, dado que la longitud de arco entre dos conectores adyacentes se reduce efectivamente en el caso de cuatro conectores, el eco parásito solo aparece en el intervalo de frecuencia mayor de 2,3 GHz, mientras que la antena tiene buena consistencia y rendimiento en el intervalo de frecuencia menor de 2,3 GHz.

[0126] Aunque el ejemplo de la FIG. 7 puede mejorar la consistencia y el rendimiento de la antena en el intervalo de frecuencia operativa inferior a 2,3 GHz, no es suficiente para el diseño del reloj inteligente.

[0128] A modo de ejemplo, el reloj inteligente incluye generalmente una antena Bluetooth, una antena WiFi y una antena de posicionamiento por satélite. Una frecuencia operativa central de la antena Bluetooth y de la antena WiFi es 2,4 GHz, y la frecuencia operativa central de la antena de posicionamiento por satélite (antena GPS) para uso civil general es 1,575 GHz. Para la antena Bluetooth que tiene la frecuencia operativa máxima, su longitud de onda en el aire es de aproximadamente 125 mm, y 1/4 de la longitud de onda es de aproximadamente 30 mm. Para un reloj con un diámetro máximo de 50 mm, en el caso de que los cuatro conectores estén uniformemente distribuidos, la longitud del arco entre dos conectores adyacentes es de aproximadamente 40 mm. Es decir, la distancia entre dos conectores adyacentes es de 40 mm, que es mayor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima, es decir, 30 mm. Por lo tanto, aún se puede producir eco parásito para las antenas Bluetooth y WiFi con la frecuencia de 2,4 GHz.

[0130] Por lo tanto, en las implementaciones de la presente descripción, la longitud de arco entre dos conectores adyacentes debe ser menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima. Por ejemplo, en el ejemplo anterior, siempre que la longitud del arco entre dos conectores adyacentes sea menor de 30 mm, se garantiza que la antena tenga mejor consistencia y rendimiento en el intervalo de la frecuencia menor de 2,4 GHz. Es decir, al menos seis conectores están dispuestos alrededor de la circunferencia del bastidor metálico 100. En el caso de que los seis conectores estén dispuestos uniformemente, la longitud del arco entre dos conectores adyacentes es de aproximadamente 26 mm, lo que puede satisfacer completamente los requisitos.

[0132] Cabe señalar que, aunque un mayor número de conectores puede mejorar la consistencia de la antena, demasiados conectores pueden aumentar aún más la complejidad estructural y la impedancia del radiador. Por lo tanto, en algunas implementaciones preferidas, se proporciona el número mínimo de conectores que satisfacen las condiciones anteriores.

[0134] A continuación se verificará la implementación con seis conectores distribuidos uniformemente. En aras de la generalidad, los seis conectores se giran en sentido horario en diferentes ángulos de 0°, 20° y 40° para obtener el gráfico de la pérdida de retorno tal como se muestra en la FIG. 8.

[0136] Como se puede ver en la FIG. 8, en comparación con la implementación en la FIG. 7 con los cuatro conectores, en el caso de seis conectores, el eco parásito solo aparece en el intervalo de frecuencia mayor de 3,2 GHz, mientras que la antena tiene mejor consistencia y rendimiento en el intervalo de frecuencia menor de 3,2 GHz. En cuanto al reloj inteligente, un buen rendimiento en el intervalo de frecuencia por debajo de 3,2 GHz es suficiente para cumplir con los requisitos de diseño de la antena Bluetooth de 2,4 GHz.

[0138] Cabe señalar que, como se puede ver a partir de lo anterior, el bastidor metálico 100 y el bisel metálico 200 están conectados eléctricamente por medio de los conectores en esta implementación. En un estado general, la distancia entre dos conectores adyacentes ya ha cumplido los requisitos de diseño. Por lo tanto, incluso si el bisel metálico 200 se aprieta y el bisel metálico 200 está conectado eléctricamente con el bastidor metálico 100 en más puntos de conexión eléctrica, lo que equivale a aumentar el número de puntos de conexión eléctrica basándose en esta implementación, el rendimiento de la antena no se ve afectado y los efectos anteriores descritos en esta implementación aún se pueden lograr basándose en el principio anterior.

[0140] Sin embargo, cabe señalar que la solución técnica primaria de las implementaciones de la presente descripción es establecer que la distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera a lo largo de la primera dirección sea menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de una o más antenas. En otras palabras, independientemente de cuántas antenas con diferentes frecuencias operativas se incluyan en el dispositivo, siempre que se garantice que la antena con la frecuencia operativa máxima cumpla los requisitos de diseño, el resto de las antenas puede cumplir los requisitos.

[0142] Por ejemplo, el dispositivo portátil puede incluir además una antena LTE 4G con una frecuencia operativa que varía desde 0,7 GHz a 2,69 GHz, una antena WiFi de 5,8 GHz, una antena n775G con una frecuencia operativa que varía desde 3,3 GHz a 4,2 GHz, etc. La distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera se hace menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima aumentando el número de conectores, y el tipo y la frecuencia operativa de la antena no están limitados. Esto puede ser entendido por los expertos en la técnica y no se repetirá en la presente descripción.

[0144] Después de que se ha explicado anteriormente el principio operativo de las implementaciones de la presente descripción, las implementaciones específicas del conector se describirán en detalle a continuación.

[0146] El reloj inteligente mostrado en la FIG. 1 sigue siendo un ejemplo. Como se muestra en la FIG. 2, el bastidor metálico 100 está sujeto al bisel metálico 200 mediante un saliente de montaje. Por ejemplo, se prevé un escalón de montaje anular alrededor del bastidor metálico 100, y se forma una lengüeta alrededor de un borde del bisel metálico 200, para lograr el montaje del bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100 mediante el ajuste entre la lengüeta y el escalón de montaje. Un espacio de montaje entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100 necesita llenarse con un adhesivo aislante para formar una estructura de relleno. La estructura de relleno puede aislar el bisel metálico 200 del bastidor metálico 100 por un lado, y puede unir y fijar el bisel metálico 200 al bastidor metálico 100 por otro lado.

[0147] Sobre esta base, el conector en las implementaciones de la presente descripción puede preverse en el espacio donde el bisel metálico 200 se apoya contra el bastidor metálico 100, y se forma un punto de conexión eléctrica a través del conector para conectar eléctricamente el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100.

[0149] En un ejemplo, como se muestra en las FIGS. 9A y 9B, los conectores 500 incluyen seis piezas de resorte metálicas dispuestas uniformemente en el bastidor metálico 100. Por ejemplo, se prevén seis orificios de montaje en el bastidor metálico 100, y cada una de las piezas de resorte metálicas está montada en un orificio de montaje respectivo. Un extremo de la pieza de resorte metálica está fijado en el orificio de montaje, y el otro extremo de la pieza de resorte metálica se apoya elásticamente contra una pared interior de la lengüeta del bisel metálico 200. Este método de conexión eléctrica es aplicable al bastidor metálico 100 hecho de un material tal como una aleación de titanio o una aleación de aluminio que es difícil de soldar.

[0151] En otro ejemplo, como se muestra en las FIGS. 10A y 10B, los conectores 500 también incluyen seis piezas de resorte metálicas dispuestas uniformemente en el bastidor metálico 100. Las FIGS. 10A y 10B difieren de las FIGS. 9A y 9B en que un extremo de la pieza de resorte metálica está unido fijamente al bastidor metálico 100 por soldadura, y el otro extremo de la pieza de resorte metálica se apoya elásticamente contra la pared interna de la lengüeta del bisel metálico 200. Este método de conexión eléctrica es aplicable al bastidor metálico 100 hecho de material tal como acero inoxidable que es fácil de soldar.

[0153] En esta implementación, la pieza de resorte metálica ejerce una fuerza elástica sobre el bisel metálico 200 en una dirección radialmente hacia fuera del reloj, de manera que la pieza de resorte metálica también puede ejercer una fuerza radialmente hacia fuera después de que el bisel metálico 200 sea montado con el bastidor metálico 100, haciendo que el bisel metálico 200 sea montado más firmemente, mientras hace que la conexión eléctrica entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100 sea más estable.

[0155] En implementaciones alternativas, la estructura de los conectores se muestra en las FIGS. 11A y 11B. Los conectores son cierres 510 a presión formados integralmente en el escalón de montaje del bastidor metálico 100, y seis cierres 510 están distribuidos uniformemente alrededor de la circunferencia del bastidor metálico 100. Se forma una protuberancia 520 en una pared lateral del cierre 510 a presión orientada hacia la lengüeta del bisel metálico 200, de manera que la protuberancia 520 se apoye contra la pared interior de la lengüeta del bisel metálico 200 después de que el bisel metálico 200 sea montado con el bastidor metálico 100 para lograr la conexión eléctrica entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100. Este procedimiento de conexión eléctrica es aplicable al bastidor metálico 100 realizado de cualquier material metálico.

[0157] Sin embargo, además de los ejemplos anteriores, la estructura y el ajuste de los conectores pueden ser de cualquier otra forma adecuada para la implementación, lo que puede ser entendido por los expertos en la técnica y no se enumerarán en la presente descripción.

[0159] Además, en las implementaciones de la presente descripción, aunque el dispositivo portátil se describe tomando el reloj inteligente como ejemplo, el dispositivo portátil en la presente descripción no se limita al reloj inteligente, sino que puede ser cualquier otro dispositivo portátil adecuado para su implementación, que no se limita en la presente descripción.

[0161] Como puede verse a partir de lo anterior, con el dispositivo portátil según las implementaciones de la presente descripción, el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100 están conectados eléctricamente entre sí a través de la pluralidad de conectores previstos entre el bisel metálico 200 y el bastidor metálico 100, de manera que el bisel metálico 200 está conectado eléctricamente al bastidor metálico 100 en posiciones predeterminadas para garantizar la consistencia de la antena, y el rendimiento de la antena no se ve afectado incluso aunque pueden crearse algunos puntos de contacto eléctrico adicionales entre el bastidor metálico 100 y el bisel metálico 200 en posiciones inciertas durante el uso. Además, la distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera a lo largo de la primera dirección es menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de la una o más antenas. Dado que se requiere que la longitud del espacio para generar resonancia de onda electromagnética sea al menos 1/4 de la longitud de onda resonante, si la distancia entre dos conectores adyacentes cualesquiera es menor que 1/4 de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia operativa máxima de las antenas, se puede evitar eficazmente la interferencia de ecos parásitos y se puede mejorar en gran medida el rendimiento de radiación de la antena.

[0163] Es evidente que las implementaciones anteriores son meramente ejemplos para mayor claridad de la descripción, y no son limitaciones en las implementaciones. Para los expertos en la técnica, pueden realizarse otras variaciones o modificaciones en diferentes formas basándose en la descripción anterior. No es necesario o posible agotar todas las implementaciones en la presente memoria. Sin embargo, las variaciones o modificaciones obvias derivadas de las mismas aún caen dentro del alcance de protección de la presente descripción.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo portátil, que comprende:

una o más antenas;

un bastidor metálico (100) provisto en un lado del dispositivo portátil, un espacio entre el bastidor metálico (100) y una placa base del dispositivo portátil que forma una antena de la una o más antenas del dispositivo portátil; y

un bisel metálico (200) provisto en un borde frontal del dispositivo portátil, caracterizado por que, el bisel metálico (200) y el bastidor metálico (100) están conectados eléctricamente entre sí a través de una pluralidad de conectores (500), siendo una distancia máxima de distancias formada entre cada dos adyacentes de los conectores (500) a lo largo de una primera dirección menor que 1/4 de una longitud de onda correspondiente a una frecuencia operativa máxima de la una o más antenas del dispositivo portátil, y siendo la primera dirección una dirección periférica del bastidor metálico (100).

2. El dispositivo portátil según la reivindicación 1, en donde

la pluralidad de conectores (500) están dispuestos uniformemente a lo largo de la primera dirección.

3. El dispositivo portátil según la reivindicación 1 o 2, en donde

una estructura de relleno aislante se rellena entre el bastidor metálico (100) y el bisel metálico (200).

4. El dispositivo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 -3, en donde las una o más antenas del dispositivo portátil comprenden al menos una de:

una antena Bluetooth, una antena de posicionamiento por satélite, una antena WiFi, una antena LTE o una antena 5G.

5. El dispositivo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

se proporciona un escalón de montaje en un borde lateral del bastidor metálico (100) cerca del bisel metálico (200), se forma una lengüeta que sobresale hacia el bastidor metálico (100) en un borde del bisel metálico (200), y el bisel metálico (200) se proporciona en el escalón de montaje del bastidor metálico (100) a través de la lengüeta.

6. El dispositivo portátil según la reivindicación 5, en donde

cada uno de los conectores (500) es una pieza de resorte metálica, un extremo de la pieza de resorte metálica está fijado al bastidor metálico (100), y el otro extremo de la pieza de resorte metálica se apoya elásticamente contra una pared interna de la lengüeta del bisel metálico (200).

7. El dispositivo portátil según la reivindicación 6, en donde

el bastidor metálico (100) está provisto de una pluralidad de orificios de montaje, y el extremo de la pieza de resorte metálica está fijado en un orificio de montaje correspondiente.

8. El dispositivo portátil según la reivindicación 6, en donde

el extremo de la pieza de resorte metálica está soldado al bastidor metálico (100).

9. El dispositivo portátil según la reivindicación 5, en donde

cada uno de los conectores (500) es un cierre (510) a presión formado integralmente en el escalón de montaje, y una protuberancia (520) que hace tope contra una pared interior de la lengüeta está formado en un lado del cierre (510) a presión orientado hacia la lengüeta del bisel metálico (200).

10. El dispositivo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

el dispositivo portátil es un reloj inteligente o una pulsera inteligente.

11. El dispositivo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pluralidad de conectores (500) comprende un número mínimo de conectores que satisfacen la condición de que la distancia máxima de distancias formada entre cada dos conectores adyacentes a lo largo de la primera dirección sea menor que 1/4 de la longitud de onda.

12. El dispositivo portátil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera dirección es una dirección circunferencial del bastidor metálico (100), y la distancia entre dos conectores adyacentes a lo largo de la primera dirección es una longitud de arco correspondiente entre los dos conectores adyacentes.