TW202209755A - 利用調節構件來通信射頻信號的裝置 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種利用調節構件來通信射頻信號的裝置，包括殼體；設置於殼體內的電路板；連接到殼體上的調節構件，其通過饋電構件與該電路板連接。在使用中，調節構件用於通信射頻信號。

Description

利用調節構件來通信射頻信號的裝置

本發明屬於天線領域，具體地關於用於可穿戴設備的天線。

這裡的陳述僅提供與本發明有關的背景資訊，而不必然地構成現有技術。

隨著科技的快速發展，智慧可穿戴設備的應用越來越多，而天線是智慧可穿戴設備實現獨立無線通訊不可缺少的元件。例如，對於智慧手錶，覆蓋GPS/BT/WiFi 2.4GHz，5GHz（1500-6000MHz）的多頻段天線是此類設備的基本要求。

可穿戴設備的天線輻射體作為獨立零件放入可穿戴設備內，會佔用可穿戴設備內部較大的空間，影響可穿戴設備整體設計。為了實現更大的顯示幕和電池容量，留出天線的空間始終是一個挑戰。

本發明所要解決的技術問題是：提供一種利用調節構件來通信射頻信號的裝置，可減小天線的佔用空間。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種利用調節構件來通信射頻信號的裝置，包括殼體；設置於該殼體內的電路板；連接到該殼體上的調節構件，其通過饋電構件與該電路板連接。在使用中，可使現有的調節構件用於通信射頻信號。

本發明的有益效果在於：調節構件通過饋電構件與電路板連接，使得調節構件可作為天線輻射體，實現射頻信號的通信。本發明通過使用設備上的現有元件來實現天線，可減小天線的佔用空間，優化可穿戴設備整體設計。

為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「橫向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

圖1示出了利用設備現有的調節構件來通信射頻（RF）信號的設備100，如圖所示，包括殼體101、電路板102和調節構件103，該電路板102設置於該殼體101內，該調節構件103連接到該殼體101上，該電路板102通過饋電構件104與該調節構件103連接，使得調節構件103可作為天線輻射器，用於通信射頻信號。術語“通信”可以指信號的任何接收或傳輸。在本發明的上下文中，殼體101可以包括能夠將調節構件103連接到其上的任何結構。調節構件103可以指的是用作控制與殼體相關聯的設備的元件的任何機構。

其中，該設備100可以為可穿戴設備，例如，手錶（例如智慧手錶等）、眼鏡（例如智能眼鏡等）、智慧手環、計步器、心率監測器等。當然，也可以考慮其他實施例，例如為電話（例如智慧型電話等）、個人數位助理（PDA）等其他設備。

在一個實施例中，該調節構件103可移動地（例如，可滑動等）連接到該殼體101，並且設備被配置成響應於該調節構件103的移動而產生信號。例如，在一個實施例中，調節構件103是可操作的，當對調節構件103進行按壓（例如，手動按壓等）時，設備100可響應於該按壓操作而產生信號，該信號可以控制該設備100的至少一個功能；在這樣的實施例中，調節構件103可以為按鈕或翹板開關（例如，具有如音量加減等選擇功能的翹板開關）。在其他實施例中，調節構件103可以可旋轉地（例如，可捲繞等）連接到殼體101，與殼體101中的內部機械部件（例如，捲繞彈簧等）相互作用，以產生信號；在這樣的實施例中，調節構件103可以為旋鈕。當然，在各種實施例中，可以實現不同動作的任何組合，以允許任何類型的操作。當然，調節構件103也可以被構造為僅用於裝飾目的。

在可選的實施例中，該調節構件與殼體的接觸點可以為一個，也可以有兩個以上。

繼續如圖1所示，該調節構件103長度方向上的位置上設有饋電點105，饋電點105可以設置在調節構件103的長度方向上的任意位置，該電路板102通過饋電構件104與該饋電點105連接，使得調節構件103可作為天線輻射體。為了進一步增強天線性能，調節構件103可以由導電材料製成。當然，在其他實施例中，調節構件103可以由導電材料和絕緣材料的組合製成。在一個實施例中，該饋電構件104為單層或多層的柔性饋電線。為了説明天線匹配和輻射，柔性饋電線上可能包含離散的元件或走線。在其他可選的實施例中，饋電構件104也可以為C-clip或彈簧針（pogo pin）。

現在將根據使用者的需要闡述關於其中可以實現或不實現前述方法的各種可選體系結構和用途的更多說明性資訊。應該強烈注意到，以下資訊是為了說明的目的而提出的，並且不應該被解釋為以任何方式進行限制。以下特徵中的任何一個可任選地結合有或沒有排除所述的其它特徵。

圖2為配備有調節構件的手錶200。作為選擇，手錶可以在任何先前和/或隨後的圖和/或其描述中所述的任何一個或多個實施例的上下文中實現。當然，手錶可以在任何期望的環境中實現。

如圖2所示，手錶200包括方形表面的殼體201，殼體201的週邊上具有調節構件203。在本實施例中，手錶的殼體201為方形。在其他的實施例中，殼體201可以為圓形、橢圓形、方形或者其他任何形狀。

此外，在本實施例中，該調節構件203的數量為一個。在其他實施例中，調節構件203的數量可以為兩個以上，並且分別通過饋電構件與電路板連接，此時每個調節構件可作為不同頻段天線的輻射器。在有多個調節構件203的實施例中，調節構件203可以為類似的構造也可以為不同的構造，例如，一個或多個可旋轉和一個或多個可按壓的調節構件203。在一個具有多個調節構件203的實施例中，其中一個調節構件203作為天線輻射器，其他的調節構件203可以連接到電路板的接地區域，可以説明提高天線性能，例如接地寄生結構。此外，多個調節構件203緊密放置，以增強天線輻射性能。

在本實施例中，該調節構件203內嵌於該殼體201上，且該調節構件203朝向殼體201外部的一面與該殼體203的週邊表面齊平。圖3為配備有凸出的調節構件的手錶300，如圖3所示，在另一個實施例中，調節構件303朝向殼體301外部的一端延伸凸出該殼體301的週邊。當然，在其他的實施例中，調節構件可以為突出的小按鈕，或者與殼體週邊表面齊平，但是部分或全部連接到殼體。

本實施例中，調節構件203的形狀可以為圖2所示的形狀。在其他實施例中，也可以為橢圓形、圓形、圓柱形或其他規則或不規則形狀，並且可以在三維方向（X軸方向、Y軸方向和Z軸方向）上具有不同的尺寸。同時，在可選的實施例中，調節構件203可以為實心結構、空心結構或網狀結構。

在一個可選的實施例中，殼體201由導電材料（例如不銹鋼、鋁）製成，但在設置有調節構件203的一側邊上覆蓋有絕緣材料（例如塑膠）。在殼體201由導電材料製成的其他實施例中，也可以在該調節構件203和殼體201之間設置由絕緣材料製成的墊片207（未示出），使得殼體201和調節構件203之間不會電接觸。當然，在其他的實施例中，殼體201也可以由絕緣材料（例如塑膠ABS）製成。

圖4為圖2中的手錶200去除透明視面和錶盤或顯示器部件以及去除安裝在電路板上的電池或電子元器件後的內部構造示意圖。如圖所示，殼體201內安裝有電路板402。在一個實施例中，該電路板402為由銅層或單層或多層的柔性電路製成的PCB板，PCB板上的電路用於提供與手錶200的使用相關的任何所需功能。

圖5為圖4中A處的局部放大示意圖。如圖所示，調節構件203上設有饋電點505，電路板402通過饋電構件504與饋電點505連接。本實施例中，饋電點505設置在如圖所示的位置。在其他實施例中，饋電點505也可以設置在調節構件203的長度方向上的其他位置。在可選的實施例中，該饋電構件504可以為單層或多層的柔性饋電線、C-clip或pogo pin。

圖6為圖4的俯視示意圖。如圖所示，該殼體201包括背殼611和邊框612，背殼611被構造成抵靠使用者的皮膚，該邊框612設置於該背殼611上，該電路板402設置於該邊框611與背殼612形成的空間內，為了更好的輻射，該電路板402與邊框612之間設有絕緣區域606。在本實施例中，絕緣區域606可以為空氣。在其他的實施例中，絕緣區域606可以填充有絕緣材料，如塑膠或陶瓷。

圖7示出了一個實施例的天線S參數的信號圖，其中S11為天線的輸入回波損耗，其基本上顯示天線在什麼頻率下工作以及與500hms阻抗的匹配程度如何。在所述實施例中，天線已針對GPS（1.575GHz）和WiFi 2.4GHz（2.4-2.485GHz）進行了優化。

圖8示出了一個實施例的天線效率的信號圖，其中，虛線表示系統輻射效率，實線表示系統總效率。在所述實施例中，天線再次針對GPS（1.575GHz）和WiFi 2.4GHz（2.4-2.485GHz）進行了優化。

圖9示出了網路架構1700。例如，在一個實施例中，來自一個或多個先前實施例的手錶可以在當前網路架構1700的上下文中實現。

如圖所示，提供了至少一個網路1702。在本網路架構1700的上下文中，網路1702可以採取任何形式，包括但不限於：電信網路、局域網（LAN）、無線網路、諸如網際網路的廣域網路（WAN）等。雖然僅示出了一個網路，但是應當理解，可以提供兩個或更多個相似或不同的網路1702。

耦合到網路1702的是多個設備。例如，出於通信的目的，伺服器電腦1712和終端使用者電腦1708可以耦合到網路1702。這樣的終端使用者電腦1708可以包括臺式電腦，膝上型電腦和/或任何其它類型的邏輯。另外，各種其它設備可以耦合到網路1702，包括個人數位助理設備（PDA）1710、行動電話設備1706、電視機1704等。

圖10示出了根據一個示例性系統1800。作為一個選項，系統1800可以在任何環境中實現。圖9的網路架構1700的設備中，包括在上述一個或多個實施例中公開的手錶。僅作為示例，圖1的設備100和/或圖2的手錶200可以配備有系統1800的一個或多個部件。當然，系統1800可以在任何期望的環境中實現。

如圖所示，提供了一種系統1800，其包括連接到通信匯流排1812的至少一個中央處理器1802。系統1800還包括主記憶體1804[例如隨機存取記憶體(RAM)等]。系統1800還包括圖形處理器1808和顯示器1810。

系統1800還可以包括輔助記憶體1806。輔助記憶體1806包括，例如，硬碟驅動器和/或卸除式存放裝置驅動器，代表軟碟機，磁帶驅動器，光碟驅動器等。卸除式存放裝置驅動器以眾所周知的方式從卸除式存放裝置單元讀取和/或向卸除式存放裝置單元寫入。

為此，電腦程式或電腦控制邏輯演算法可以存儲在主記憶體1804，輔助記憶體1806和/或任何其它記憶體中。這樣的電腦程式，當被執行時，使系統1800能夠執行各種功能（例如，如上所述）。記憶體1804，輔助記憶體1806和/或任何其它記憶體是有形電腦可讀介質的可能例子。

注意，在一方面，這裡所述的技術體現在存儲在電腦可讀介質中的可執行指令中，以供指令執行機器，裝置或設備使用或與指令執行機器，裝置或設備結合使用。本領域具通常知識者將認識到，對於一些實施例，還包括其它類型的電腦可讀介質，其可以存儲電腦可訪問的資料，例如盒式磁帶，快閃記憶體卡，數位視訊盤，伯努利盒式磁帶，隨機存取記憶體(RAM)，唯讀記憶體(ROM)等。

這裡所用的，“電腦可讀介質”包括一個或多個用於存儲電腦程式的可執行指令的任何適當的介質，使得指令執行機器，系統，裝置或設備可以從電腦可讀介質讀取（或獲取）指令，並執行用於執行所述方法的指令。合適的存儲格式包括電子，磁，光和電磁格式中的一種或多種。傳統示例性電腦可讀介質的非窮舉列表包括：可攜式電腦軟碟；RAM；ROM；可擦除可程式設計唯讀記憶體（EPROM或快閃記憶體）；光學存放裝置，包括可攜式光碟(CD)，可攜式數位視訊盤(DVD)，高清DVD（HD-DVD）TM3），藍光光碟等。

應當理解，所述圖中示出的部件的佈置是示例性的，並且其它佈置也是可能的。還應當理解，由權利要求書定義的，下面描述的，並在各種框圖中示出的各種系統部件（和裝置）表示根據這裡公開的主題配置的一些系統中的邏輯部件。

例如，這些系統部件（和裝置）中的一個或多個可以全部或部分地通過在所述圖中示出的裝置中示出的至少一些部件來實現。此外，雖然這些元件中的至少一個至少部分地被實現為電子硬體元件，因此構成機器，但是其它元件可以以軟體實現，當被包括在執行環境中時，這些軟體構成機器，硬體或軟體和硬體的組合。

更具體地說，一個或多個實施例的至少一個部件可以至少部分地實現為電子硬體部件，例如指令執行機器（例如，基於處理器或包含處理器的機器）和/或作為專用電路或電路（例如，被互連以執行專用功能的離散邏輯門）。其它元件可以以軟體，硬體或軟體和硬體的組合來實現。而且，這些其它部件中的一些或全部可以被組合，一些可以被完全省略，並且附加的可以在仍然實現這裡所述的功能的同時添加元件。因此，這裡所述的主題可以以許多不同的變型來實施，並且所有這些變型都被認為在一個或多個實施例的範圍之內。

在上面的描述中，除非另有說明，否則參考由一個或多個設備執行的操作的動作和符號表示來描述主題。因此，可以理解，這種有時被稱作電腦執行的動作和操作包括由處理器對結構化形式的資料的操作。所述操作轉換資料或將其保持在電腦的記憶體系統中的位置，這以本領域具通常知識者所熟知的方式重新配置或改變設備的操作。資料作為具有由資料格式定義的特定屬性的資料結構被保持在記憶體的物理位置處。然而，雖然在前面的上下文中描述了本發明的主題，但並不意味著限制，因為本領域的具通常知識者將認識到以下描述的各種動作和操作也可以在硬體中實現。

為了便於理解這裡所述的主題，許多方面是根據動作序列來描述的。由權利要求限定的這些方面中的至少一個由電子硬體部件執行。例如，可以認識到，各種動作可以由專用電路或電路，由一個或多個處理器執行的程式指令，或兩者的組合來執行。這裡對任何動作序列的描述並不意味著必須遵循為執行所述序列而描述的特定順序。除非本發明另有說明或與上下文明顯矛盾，否則本發明所述的所有方法可以以任何合適的循序執行。

術語“一個”和“一個”以及“該”和類似的指代物在描述主題的上下文中（特別是在所附權利要求的上下文中）的使用應被解釋為覆蓋單數和複數，除非本發明另外指出或上下文明顯矛盾。這裡所列舉的數值範圍僅僅是用來作為一種速記方法，用於分別參考每一個除非在此另有說明，否則單獨的值落在所述範圍內，並且每個單獨的值被併入說明書中，如同它在此被單獨列舉一樣。此外，上述描述僅是為了說明的目的，而不是為了限制的目的，因為所要保護的範圍由權利要求及其權利要求的任何等同物限定。除非另有要求，本發明提供的任何和所有例子或示例性語言（例如“例如”）的使用僅僅是為了更好地說明本發明，而不對本發明的範圍造成限制。在權利要求書和文字說明中，術語“基於”和表示產生結果的條件的其它類似短語的使用並不意味著排除產生所述結果的任何其它條件。說明書中的任何語言都不應被解釋為指示任何未要求保護的元素，這是實施所要求保護的本發明所必需的。

本發明所述的實施例包括本發明人已知的用於實施所要求保護的主題的一種或多種模式。當然，對本領域普通具通常知識者來說，在閱讀了上述描述之後，這些實施例的變化將變得顯而易見。本發明人期望本領域具通常知識者適當地採用這種變型，並且本發明人想要以不同於在此具體描述的方式實施所要求保護的主題。因此，所要求保護的主題包括所附權利要求中所述的主題的所有修改和等同物，如適用法律所允許的。而且，除非在此另外指出或另外明顯與上下文相矛盾，上述元素在其所有可能的變化中的任何組合都被包括在內。

以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。

100:設備 101:殼體 102:電路板 103:調節構件 104:饋電構件 105:饋電點 200:手錶 201:殼體 203:調節構件 207:墊片 300:手錶 301:殼體 303:調節構件 402:電路板 504:饋電構件 505:饋電點 606:絕緣區域 611:背殼 612:邊框 S11:天線的輸入回波損耗 1700:網路架構 1702:網路 1704:電視機 1706:行動電話設備 1708:終端使用者電腦 1710:個人數位助理設備 1712:伺服器電腦 1800:系統 1802:中央處理器 1804:主記憶體 1806:輔助記憶體 1808:圖形處理器 1810:顯示器 1812:通信匯流排

圖1是根據一個實施例的利用設備現有的調節構件來通信射頻信號的設備； 圖2是根據一個實施例的配備有調節構件的手錶的示意圖； 圖3是根據一個實施例的配備有凸出的調節構件的手錶的示意圖； 圖4是圖2的內部構造示意圖； 圖5是圖4中A處的局部放大示意圖； 圖6是圖4的俯視示意圖； 圖7示出了一個實施例的天線S參數的信號圖； 圖8示出了一個實施例的天線效率的信號圖； 圖9示出了根據一個可能的實施例的網路架構； 圖10示出了根據一個實施例的示例性系統。

100:設備

101:殼體

102:電路板

103:調節構件

104:饋電構件

105:饋電點

Claims (17)

1. 一種裝置，包括： 殼體； 電路板，設置於該殼體內；以及 調節構件，與該殼體連接，並通過饋電構件與該電路板連接，用於傳送射頻信號。
2. 如請求項1所述之裝置，該調節構件可移動地連接到該殼體。
3. 如請求項2所述之裝置，該裝置被配置成響應於該調節構件的移動而產生信號。
4. 如請求項1所述之裝置，該調節構件長度方向上的位置上設有饋電點，該電路板通過該饋電構件與該饋電點連接。
5. 如請求項1所述之裝置，該饋電構件為單層或多層的饋電線、C型夾或彈簧針。
6. 如請求項1所述之裝置，該電路板為PCB板，該PCB板由銅層或單層或多層的柔性電路製成。
7. 如請求項1所述之裝置，該調節構件內嵌於該殼體上，且該調節構件朝向該殼體外部的一面與該殼體的週邊表面齊平，或該調節構件朝向該殼體外部的一端延伸凸出該殼體的週邊。
8. 如請求項1所述之裝置，該調節構件與該殼體的接觸點有一個或兩個以上。
9. 如請求項1所述之裝置，該殼體包括背殼和邊框，該邊框設置於該背殼上，該電路板設置於該邊框與該背殼形成的空間內，該電路板與該邊框之間設有絕緣區域。
10. 如請求項1所述之裝置，該調節構件和該殼體之間設有墊片，該墊片的材質為絕緣材料。
11. 如請求項1所述之裝置，該殼體的材質為導電材料或絕緣材料。
12. 如請求項1所述之裝置，該調節構件的材質為導電材料，或導電材料和絕緣材料。
13. 如請求項1所述之裝置，該調節構件為橢圓形、圓形、方形、圓柱形或其他規則或不規則形狀。
14. 如請求項1所述之裝置，該調節構件為實心結構、空心結構或網狀結構。
15. 如請求項1所述之裝置，該調節構件的數量為一個或兩個以上。
16. 如請求項1所述之裝置，該調節構件為按鈕、旋鈕或翹板開關。
17. 如請求項1所述之裝置，該裝置包括可穿戴設備。

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