本申請是于2014年9月16日提交的美國專利申請No.14/487,370的繼續(xù)申請,其公開內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領域
本申請涉及設置在客戶端計算設備內(nèi)的偶極天線組件(dipole antenna assembly)。
背景技術(shù):
客戶端計算設備通過天線與網(wǎng)絡無線通信。隨著客戶端計算設備變得更小、更緊湊,可用于天線的區(qū)域也在減小。需要持續(xù)的改進,以提供能夠在緊湊空間內(nèi)充分地接收來自網(wǎng)絡的信息且將信息充分發(fā)送到網(wǎng)絡的天線。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本公開涉及一種用于緊湊型電子設備的天線,并且更具體地,涉及一種能夠覆蓋較寬范圍的頻帶的偶極天線,該頻帶包括但不限于GPS、WiFi和蜂窩頻帶。在一個示例中,該偶極天線組件可以由頭戴式設備中先已存在的部件的架構(gòu)和結(jié)構(gòu)形成。這種配置允許頭戴式設備的整體美學外觀和保持該美學外觀的工業(yè)設計,而不需要修改設計以在頭戴式設備內(nèi)產(chǎn)生用于天線的額外空間。
根據(jù)本公開的一方面,用于電子設備的偶極天線組件包括后安裝件(rear mount)、鄰近后安裝件的天線、印刷電路板和電池。后安裝件具有暴露在后安裝件的表面的電子部件。天線可以與后安裝件相鄰,并且可以包括第一部分和包括傳輸線的第二部分。印刷電路板附接到天線,并且,電池可以連接到后安裝件和印刷電路板的一部分。偶極天線組件的正極臂包括電池,偶極天線組件的負極臂包括傳輸線。
在該方面的另一示例中,該組件還可以包括分離偶極天線組件的正極側(cè)和負極側(cè)的偶極分離區(qū)域。該偶極分離區(qū)域還可以包括多個扼流圈,以在低頻電流通過偶極分離區(qū)域時,抑制在偶極天線組件的正極側(cè)和負極側(cè)之間的RF電流的流動。扼流圈中的至少一個可以包括電感器或電阻器。
在該方面的另一示例中,電子部件還可以包括以下部件中的至少一個:磁力計、麥克風、揚聲器、電源按鈕、發(fā)光二極管、用于電量計(fuel gauge)的信號線和電池ID電阻器。
在該方面的另一示例中,電子設備是頭戴式設備。頭戴式設備還可以包括中央眼鏡框架、第一側(cè)臂和第二側(cè)臂。第一側(cè)臂可以遠離中央眼鏡框架的第一端延伸,并且容納用于向用戶顯示圖像的光學顯示器。第二側(cè)臂遠離中央眼鏡框架的相反的第二端延伸。偶極天線組件可以定位在頭戴式設備內(nèi)。在一示例中,偶極天線組件可以定位在頭戴式設備的第一側(cè)臂內(nèi)。
在該方面的另一示例中,天線附接到電池。天線和后安裝件也可以是撓性(flexible)的。負極臂還可以包括印刷電路板。
根據(jù)本公開的另一方面,一種用于電子設備的偶極天線組件包括天線、電池、印刷電路板和扼流圈。天線可以具有第一部分和第二部分。電池可以連結(jié)到第一部分,印刷電路板可以連結(jié)到第二部分。扼流圈可以被構(gòu)造且布置為阻止在偶極天線組件內(nèi)的RF電流的流動,其中RF電流的流動流過偶極天線組件的在電池和印刷電路板之間延伸的區(qū)域。
在該方面的一示例中,偶極天線組件覆蓋頻率范圍,該頻率范圍選自以下范圍中的至少一個:(a)1575-1605MHz;(b)2400-2484MHz;和(c)5150-5850MHz。
在該方面的又一示例中,天線可以是細長且撓性的金屬元件。天線的第二部分可以包括傳輸線。
在該方面的另一示例中,可以由天線的第一部分和電池形成正偶極,由第二部分的外表面形成負偶極。負偶極還可以進一步包括支撐撓性天線的后部件。
在該方面的一示例中,電池可以形成正偶極,天線的第二部分和印刷電路板可以形成負偶極,并且分離區(qū)域分離正偶極與負偶極。扼流圈可以位于分離區(qū)域內(nèi)。
在該方面的另一示例中,電子設備是頭戴式設備,并且還包括中央眼鏡框架以及第一側(cè)臂和第二側(cè)臂。第一側(cè)臂可以遠離中央眼鏡框架的第一端延伸并容納用于向用戶顯示圖像的光學顯示器。第二側(cè)臂可以遠離中央眼鏡框架的相反的第二端延伸,偶極天線組件定位在第一側(cè)臂內(nèi)。
本公開的另一方面涉及一種包含偶極天線組件的頭戴式設備。該頭戴式設備可以包括中央眼鏡框架、第一側(cè)臂和第二側(cè)臂、顯示器和設置在頭戴式設備內(nèi)的偶極天線組件。第一側(cè)臂可以遠離中央眼鏡框架的第一端延伸。顯示器可以連接到第一側(cè)臂并且向用戶提供圖像。偶極天線組件可以定位在第一側(cè)臂內(nèi)。偶極天線組件還可以包括形成偶極天線組件的正極側(cè)的電池。頭戴式設備的另一部件可以形成偶極天線組件的負極側(cè)。天線可以將電池和另一部件連結(jié)在一起。在一示例中,另一個部件是印刷電路板。
在該方面的另一示例中,偶極天線組件還可以包括分離偶極天線組件的正極側(cè)和負極側(cè)的分離區(qū)域。扼流圈可以位于該分離區(qū)域內(nèi)。
附圖說明
圖1是根據(jù)示例性實施例的系統(tǒng)的示意圖。
圖2是示出了圖1的系統(tǒng)的各方面的框圖,該系統(tǒng)包括根據(jù)本公開的各方面的包含偶極天線組件的客戶端設備。
圖3示出了根據(jù)本公開的各方面的具有偶極天線組件的客戶端設備。
圖4示出了可以在圖3的客戶端設備內(nèi)實現(xiàn)的示例性偶極天線組件。
圖5示出了在圖3的客戶端設備的示例性光學臂或側(cè)臂內(nèi)的圖4的示例性偶極天線組件。
圖6示出了示例性偶極天線組件中的部件的示例性內(nèi)部布置。
圖7是示出根據(jù)本公開的各方面形成偶極天線組件的正極臂和負極臂的偶極天線組件的部件的示例性示意圖。
圖8是根據(jù)本公開的各方面的示例性撓性天線。
圖9A示出了根據(jù)本公開的各方面與示例性撓性天線連結(jié)在一起的示例性后撓性部件的一側(cè)。
圖9B示出了根據(jù)本公開的各方面與示例性撓性天線連結(jié)在一起的圖9A的示例性后撓性部件的另一側(cè)。
圖10A-10B是圖9B的一部分的放大圖。
圖11示出了與電池連結(jié)的撓性天線和后撓性部件。
圖12示出了用于將偶極天線組件設置在客戶端設備中的方法。
具體實施方式
當參考以下對優(yōu)選實施例的描述和附圖而考慮時,將理解本發(fā)明的各方面、特征和優(yōu)點。以下描述不限制本公開;相反,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書和等同限定。
本公開描述了一種具有偶極天線組件的客戶端計算設備,諸如頭戴式設備。該偶極天線組件可以由頭戴式設備的現(xiàn)有部件組裝。偶極天線組件包括正極節(jié)點(或正極臂)和負極節(jié)點(或負極臂)。為了防止偶極天線組件短路,并且更具體地,為了防止在正極臂和負極臂之間延伸的線路短路,在正極節(jié)點和負極節(jié)點之間設置偶極分離區(qū)域。在偶極分離區(qū)域內(nèi)設置扼流圈(choke),以限制或減少通過偶極分離區(qū)域的RF電流的流動,并允許低頻信號通過偶極分離區(qū)域。在該示例中,偶極天線組件的正極臂可以包括頭戴式設備的電池,并且,偶極天線組件的一個臂可以包括系統(tǒng)的主印刷電路板(PCB)。利用頭戴式設備內(nèi)的先已存在的部件降低了結(jié)構(gòu)成本,同時還允許在緊湊的空間內(nèi)使用偶極天線組件。
圖1示出根據(jù)本公開的各方面的、可以單獨使用或以聯(lián)網(wǎng)配置使用的各種客戶端計算設備。例如,圖1示出了具有多個客戶端設備(包括計算機102、104、106)以及其他類型的設備(例如移動電話108、平板計算機110、和頭戴式設備112)的網(wǎng)絡環(huán)境100??梢允褂帽镜鼗蛑苯舆B接114互連這些設備,和/或者可以使用可以是有線或無線的網(wǎng)絡116(諸如LAN、WAN、因特網(wǎng)等)來聯(lián)接這些設備。應當理解,網(wǎng)絡環(huán)境100包括示例性聯(lián)網(wǎng)客戶端設備,但是在其他示例中,可以存在不同的客戶端設備的布置。例如,在網(wǎng)絡中可以存在兩個或更多頭戴式設備或其他類型的客戶端設備。
每個設備可以包括例如一個或更多個處理設備,并且具有各種用戶輸入,諸如顯示器122,顯示器122可以包括例如CRT、LCD、等離子體屏幕監(jiān)視器、TV、投影儀或其他輸入。類似地,輸入可以被提供在設備的外部結(jié)構(gòu)上,例如通過頭戴式設備的臂中的一個或通過語音激活命令提供的輸入。
如圖2所示,諸如客戶端設備112的每個計算機包含處理器124、存儲器/儲存器126和通常存在于計算機中的其他部件。例如,存儲器/儲存器126存儲可由處理器124訪問的信息??蛻舳嗽O備112可以是能夠無線地交換數(shù)據(jù)的移動計算設備。僅作為示例,客戶端設備112可以是能夠經(jīng)由因特網(wǎng)獲得信息的頭戴式設備、具有無線功能的平板計算機、膝上型計算機或蜂窩電話。客戶端設備112還可以包括聯(lián)接到天線134的收發(fā)器132。收發(fā)器132包括用于經(jīng)由天線134與網(wǎng)絡116進行無線通信的發(fā)射器136A和接收器136B。
客戶端設備112可以包括用戶輸入138(例如設置在頭戴式設備的一側(cè)上的控制器)或語音識別軟件。客戶端設備112還可以包括加速度計、揚聲器、網(wǎng)絡接口設備、電池電源140或其它電源、以及用于將這些元件彼此連接的所有部件。
客戶端設備還可以包括確定設備的地理位置和取向的地理定位部件。例如,客戶端設備112可以包括確定設備的緯度、經(jīng)度和海拔位置的GPS接收器136C??蛻舳嗽O備112還可以包括用于基于由客戶端設備112接收的其他信號來確定設備位置的軟件,如果該信號該客戶端設備是頭戴式設備,則上述信號諸如由頭戴式設備的天線從網(wǎng)絡接收的信號。客戶端設備112還可以包括加速度計或陀螺儀以確定設備被定向的方向。僅作為示例,設備可以確定其相對于重力方向或相對于垂直于重力方向的平面的傾斜(pitch)、偏航(yaw)或橫滾(roll)(或其變化)。在這方面,將理解,客戶端設備提供的如本文所述的位置和取向數(shù)據(jù)可以通過天線(例如天線134)自動地提供至用戶、或至服務器、或至用戶和服務器兩者。
圖3示出了客戶端設備為頭戴式設備200的示例;然而,本公開適用于任何移動計算設備,例如平板計算機、PDA或蜂窩電話。在該示例中,客戶端設備112是能夠接收、發(fā)送和顯示數(shù)據(jù)的頭戴式設備200。客戶端設備112是具有與常規(guī)的一副眼鏡或太陽鏡相似的整體外觀的眼鏡式頭戴設備的示例。然而,可以附加地或替代地使用其它類型的頭戴式設備。頭戴式設備200不限于任何一種類型的眼鏡或護目鏡,而是可以包括處方和非處方太陽鏡、處方和非處方眼鏡、或可用于頭戴式設備的任何類型的護目鏡、或可包括或不包括透鏡的護目鏡組件。
頭戴式設備200包括若干部件,包括透鏡框架204、206、中間框架支撐件208、透鏡元件210、212以及遠離透鏡框架206延伸的第一側(cè)臂或第一框架臂202。透鏡元件210、212以及中間框架支撐件208的組合形成一體的中央框架支撐件201。透鏡框架204、206和第一框架臂202中的每一個可以由塑料和/或金屬的實心結(jié)構(gòu)形成,或者可以由類似材料的中空結(jié)構(gòu)形成。在本公開的各方面內(nèi)也預期到其它材料。
頭戴式設備200還可以包括遠離透鏡框架206延伸的第二側(cè)臂或光學臂216。如所示出的,光學臂216包括圍繞中央框架支撐件201前部的第一自由端222。第二自由端220靠近用戶耳朵(未示出)定位。在該示例中,光學臂216容納頭戴式設備200的所有電子部件。例如,光學臂216可以容納用于操作該設備的電子電路、電池、處理器、揚聲器、音響裝置等。在其他示例中,這些部件中的某些可以定位在頭戴式設備的其他部分(包括中央框架支撐件201或側(cè)臂202中。光學臂216還可以包括通光孔(未示出)和成像設備230,例如面向外部可以捕獲靜止圖像和視頻圖像的相機。光學臂216可以是由塑料或其他絕緣材料構(gòu)成的中空結(jié)構(gòu)。
顯示器226可以從光學臂216的第一自由端222延伸,并且可以是大致透明的棱鏡的形式。顯示器226被配置為與用戶的視線重疊或組合以顯示由位于光學臂216的外殼內(nèi)的電子顯示部件產(chǎn)生的圖像。這種棱鏡可以被構(gòu)造為接收投影圖像并使該圖像通過觀察顯示器226的觀看側(cè)228對用戶可見。
光學臂216可以將頭戴式設備200固定到用戶的頭部。在該示例中,光學臂216可移除地連接到透鏡框架204的相對的外邊緣215。光學臂216被構(gòu)造且布置成佩戴在用戶的耳朵上方,以將頭戴式設備200固定到用戶頭部的一側(cè)。光學臂216和框架臂202還可以通過圍繞用戶頭部的后部延伸的光學臂216和框架臂202中的任一個或兩者將頭戴式設備200固定到用戶的頭部。
頭戴式設備200可以包括機載計算系統(tǒng)。在一個示例中,機載計算系統(tǒng)(未示出)容納在光學臂216以內(nèi)。這樣的計算系統(tǒng)可以包括處理器和存儲器。機載計算系統(tǒng)可以被配置為接收和分析來自成像設備230、和/或來自頭戴式設備200內(nèi)的、或安裝到頭戴式設備200的、或與頭戴式設備200通信的任何其他設備的數(shù)據(jù)。
頭戴式設備200還可以包括天線組件,其可以與網(wǎng)絡上的其他設備通信,并且更具體地,可以從網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)絡。在該示例中,天線組件容納在光學臂216的外殼240內(nèi)。在其他示例中,天線可以部分地容納在光學臂216內(nèi),或者可以代替地并入頭戴式設備200的其他部分中。
轉(zhuǎn)向圖4,示出了可以在客戶端設備(例如頭戴式設備的光學臂)內(nèi)使用的天線組件的示例。在該示例中,天線是偶極天線組件300,其能夠覆蓋較寬的頻率,包括GPS和WiFi。在一個示例中,偶極天線組件300能夠覆蓋從1575至1605MHz的GPS/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)頻率范圍;從2400至2484MHz的WiFi/IBT頻率范圍;和從5150至5850MHz的5GHz WiFi頻率范圍。在其他示例中,偶極天線組件還能夠覆蓋蜂窩電話頻率,包括1900MHz的UHF頻率或從800至850MHz的UHF頻率范圍;3G UHF頻率,包括850M Hz的頻率或從1700至2100MHz的頻率范圍;和4G UHF頻率,包括從700至800MHz和從1700至2500MHz的頻率范圍。應當理解,前述頻率是示例性頻率,并且在本公開的范圍內(nèi),可以預期能夠以任何頻率接收和發(fā)送數(shù)據(jù)以及用于其他用途的偶極天線組件。
偶極天線組件可以具有大于在最低工作頻率處的波長的一半的總長度。例如,最低頻率可以是1.575GHz的GPS所需頻率,在這種情況下,偶極天線組件的總長度為至少3.75英寸。
頭戴式設備內(nèi)的現(xiàn)有部件可以用于形成偶極天線組件300的正極臂301和負極臂303。仍然參考圖4,示出形成偶極天線組件300的光學臂216的內(nèi)部部件的俯視圖。在該示例中,并且如將在本文中更詳細地討論的,偶極天線組件300的正極臂301由具有包裹電池302的金屬箔304的電池302、具有附接到電池302的第一正極側(cè)308的撓性天線306、和頭戴式設備200的第一和第二麥克風形成。位于后撓性部件的頂部區(qū)域316中的電源按鈕和磁力計也可以被包括作為頭戴式設備200的正極臂301的一部分。
當撓性天線306的第一正極側(cè)308附接到電池302時,撓性天線306直接鄰近電池302。由于電容性耦合,電池302形成偶極天線組件300的正極臂301的主要部分。偶極天線組件300的負極臂303可以由主PCB 318、附接到PCB 318的撓性天線306的第二負極側(cè)310、附接到撓性天線306的后撓性部件320的地線、和揚聲器(在該視圖中未示出)形成。關于這些部件中的某些(諸如電池302、撓性天線306和后撓性部件320)的附加細節(jié)將在本文中進一步詳細討論。
扼流圈360位于偶極天線組件300的正極臂301和負極臂303之間。如本文將更詳細討論的,扼流圈360設置在偶極分離區(qū)域338內(nèi),以防止在電池302和PCB 318之間的區(qū)域中延伸的功率線和信號線發(fā)生短路。
將理解,偶極天線組件300不需要是對稱的,正極臂301和負極臂303也不必是對稱的或具有相同的尺寸。
圖5示出了定位在頭戴式設備的光學臂216內(nèi)的偶極天線組件300。如所示出的,電池302定位為鄰近光學臂的第二自由端222,而PCB 318位于光學臂216的第一自由端(未示出)和第二自由端222之間。如圖所示,第一外殼305是基本上中空的殼體。在該示例中,偶極天線組件300的所有部件都配合到光學臂216的外殼305中,并且完全容納在光學臂216內(nèi)。在其他示例中,偶極天線組件300的一個或多個部分可以延伸到頭戴式設備的其他部分中,例如頭戴式設備的中央框架支撐件或另一側(cè)臂。第二中間殼體307可以是平坦的,并且可以用于覆蓋或保護偶極天線組件的部分。出于說明的目的,第二中間殼體307被示出為向上延伸,但是當光學臂完全組裝時,第二中間殼體307放平并覆蓋PCB的上方。
將理解,電池302直接覆蓋在外殼305上方,在該示例中,外殼305由塑料或絕緣材料構(gòu)成。電池302在外殼305的塑料材料內(nèi)的位置使電池302絕緣,并允許電池302作為天線操作而不受其他信號的干擾。這部分地是由于電池302不位于金屬平面上的事實,這在使用金屬殼體或需要電池鄰近金屬平面的其他緊湊型客戶端設備(例如蜂窩電話、PDA等等)中是常見的。定位偶極天線組件靠近實心金屬表面可以使得偶極天線組件有效地輻射更具挑戰(zhàn)性。
圖6提供了偶極天線組件的處于偶極分離區(qū)域338處的區(qū)域的放大透視圖,其中沒有覆蓋在上方的第二中間殼體307。如該示例所示出的,后撓性部件320支撐撓性天線306以及扼流圈360的至少一部分。撓性天線306和后撓性部件320均示出具有圍繞電池302的各自的后部。
圖7是根據(jù)前述示例的偶極天線組件的示意圖。偶極天線組件300包括正極臂301和負極臂303。如本示例中所示出的且如上文所描述的,偶極天線組件的正極臂301可以包括電池302、第一和第二麥克風314、和撓性天線306的頂部或正極側(cè)。附接到電池302的后撓性部件的部分也可以形成偶極天線組件的正極臂301的一部分。偶極天線組件的負極臂303可以包括揚聲器342、撓性天線306的下部的外表面、和后撓性部件320的地線。扼流圈360位于偶極天線組件300的正極臂301和負極臂303之間。
在該示例中,偶極天線組件300的正極臂301和負極臂303由偶極天線組件300的位于電池302和主PCB 318之間的部件形成。電池302和主PCB 318形成偶極天線組件的最外端,并且通過撓性天線306和后撓性部件320連接在一起。電池302產(chǎn)生電流并形成偶極天線組件的正極側(cè);主PCB 318或另一個部件形成偶極天線組件的負極側(cè);并且諸如后撓性部件或撓性天線的中間部件將電池和主PCB連接在一起并提供傳輸線路。沿著中間部件延伸的其他部件,例如揚聲器、磁力計,可以并入偶極天線組件的正極側(cè)或負極側(cè)中。
在其他示例中,更少的或不同的設備部件可以用于形成偶極天線組件。例如,揚聲器、麥克風、電源按鈕等可以位于頭戴式設備的其他部分中,或者,它們中的某些可以不被包括作為頭戴式設備的部分。因此,在何種部件可形成偶極天線組件的方面,存在多種可能性。在這點上,形成偶極天線組件的部分的部件可以根據(jù)特定設備的設計和該設備所需的特定部件而變化。
現(xiàn)在更詳細地討論形成偶極天線組件300的若干部件以及這些部件的組裝。首先轉(zhuǎn)向圖8,示出了撓性天線306的第一表面的俯視圖。在一個示例中,撓性天線306沿著光學臂的大致長度在縱向方向上延伸。撓性天線306包括第一正極側(cè)308和第二負極側(cè)310。撓性天線306可以由薄片金屬(例如銅、鍍鋅鋼或鋁)構(gòu)成。撓性天線306也將在整個偶極天線組件300的正偶極側(cè)和負偶極側(cè)之間延伸。盡管在該實施例中,撓性天線306由撓性材料形成,但是在其他示例中,天線306可以是剛性而非撓性的,或者可以另外包括剛性的部分。撓性天線306的第一正極側(cè)308可以是細長的或矩形的。第一正極側(cè)308的外表面322可以是暴露的金屬區(qū)域。
撓性天線306的第二負極側(cè)310是細長的并且在遠離撓性天線306的第一正極側(cè)308的方向上延伸。第二負極側(cè)310的內(nèi)部(未示出)形成傳輸線324。傳輸線324的外表面325形成偶極天線組件的第二負極側(cè)310的部分。RF電流將會獨立地在傳輸線的內(nèi)表面和外表面上流動。撓性天線306包括第二負極側(cè)310的端部328。端部328可以通過觸頭(在該視圖中未示出)附接到主PCB。
后撓性部件320可以用于支撐撓性天線306。參考圖9A,示出了與撓性天線306連接在一起的后撓性部件320的頂表面330的俯視圖。該視圖示出了在與偶極天線組件的其它部件組裝之前的這兩個部件的組裝。后撓性部件320可以由細長的金屬件例如銅、鋁或鍍鋅鋼構(gòu)成。在該視圖中,后撓性部件320示出為覆蓋在撓性天線306上方。在該示例中,后撓性部件320可以是撓性的,但是在其他示例中,部件320可以是剛性的或包括剛性的部分。
圖9B示出了后撓性部件320的底表面332、以及撓性天線306的第一正極側(cè)308和第二負極側(cè)310的各自的底表面322A、326A。撓性天線306可以使用允許撓性天線306將其自身接地到后撓性部件320的導電粘合劑(未示出)附接到后撓性部件320。
后撓性部件320還可以用于支撐和/或電連接頭戴式設備的若干部件,并且更具體地,存在于光學臂中的那些部件。例如,在后撓性部件320的頂部區(qū)域316中,后撓性部件320支撐第一麥克風、磁力計和電源按鈕。后撓性部件320還可支撐附加部件,例如揚聲器342、第二麥克風314(圖9A)、LED、將電力傳遞到主PCB的電池線、用于電量計的信號線、以及電池ID電阻器。跡線354(圖9A)被示出為沿著后撓性部件320的頂表面330延伸,其與頭戴式設備內(nèi)的不同部件通信。將理解,由后撓性部件320支撐的部件是示例性的,并且,后撓性部件可以支撐客戶端設備(例如頭戴式設備)的特定設計所需的任何數(shù)量的部件。
后撓性部件320包括第一正極側(cè)334、第二負極側(cè)336和分離第一正極側(cè)334和第二負極側(cè)336的偶極分離區(qū)域338。撓性天線306的第一正極側(cè)308遠離后撓性部件320的主要部分延伸。撓性天線306的第二負極側(cè)310或下部鄰近后撓性部件320的下部或第二負極側(cè)336的基本長度。例如,撓性天線306可以沿著后撓性部件320的下長度延伸。撓性天線306的觸頭340被暴露并向外遠離后撓性部件320延伸。觸頭340可以用于將撓性天線306連接到PCB。
偶極分離區(qū)域338被示出位于后撓性部件320的第一正極側(cè)334和第二負極側(cè)336之間。如所示出的,偶極分離區(qū)域338分離后撓性部件320的第一正極側(cè)334和第二負極側(cè)336并且位于第一正極側(cè)334和第二負極側(cè)336之間。此外,如先前所討論的,偶極分離區(qū)域分離整個偶極天線組件的正極臂和負極臂。偶極分離區(qū)域338的至少一部分延伸跨經(jīng)后撓性部件320的整個寬度W。
在該示例中,偶極天線組件內(nèi)的所有扼流圈位于偶極分離區(qū)域338內(nèi)。參考圖10A-10B,示出了處于偶極天線組件的正極臂和負極臂之間的連結(jié)處的扼流圈。扼流圈可以嵌入位于后撓性部件320內(nèi)或鄰近后撓性部件320的硅、塑料、玻璃或任何其它類型的材料內(nèi)。
圖11示出了與電池302連結(jié)在一起以形成子組件374的撓性天線306和后撓性部件320。電池302可以用于為頭戴式設備供電的任何標準電池。例如,電池302可以是2.1Wh(570mAh)單體鋰聚合物單元。如所示出的,電池302可以卷裹在金屬箔304中。使用金屬箔304允許電池302攜帶或傳導射頻、信號等。這允許電池302用作導體。金屬箔304的示例可以包括銅箔、鋁箔或其他金屬箔。在另一個實施例中,電池302可以涂覆有金屬材料以用作導電層。例如,可以將金屬材料鍍覆到電池302的表面上。
撓性天線306的第一正極側(cè)308的外表面(未示出)面向金屬箔304和電池302,并附接到金屬箔304和電池302??梢允褂靡阎椒蓪闲蕴炀€306附接到電池302。例如,撓性天線306可以被綁扎到電池302或使用導電粘合劑或環(huán)氧樹脂附接至電池302。由于電容性耦合,電池形成偶極天線組件300的正極臂301的部分。
后撓性部件320的第一正極側(cè)334附接到電池302的金屬箔304。后撓性部件320可使用已知方法(例如綁扎)附接到金屬箔304。后撓性部件320的臂356圍繞在金屬箔304和電池302的一側(cè)。臂368圍繞在電池302的頂部。后撓性部件320也可以直接附接到電池302。相同類型的電容耦合也在后撓性構(gòu)件320附接到電池302的金屬箔304時起作用。當連結(jié)到電池時,后撓性構(gòu)件320和所有相關聯(lián)的信號聯(lián)接到電池302。
撓性天線306的觸頭340和后撓性部件320的觸頭366然后可以附接到主PCB 318,如圖4-5所示,以形成完整的偶極天線組件。
仍參考圖4-5中示出的完整的偶極天線組件,電池302的端子(未示出)可以通過撓性天線306和后撓性部件320直接連接到主PCB 318。電池302的端子限定一位置,其中,偶極天線組件分成正極臂或負極臂。為了防止偶極天線組件300的正極臂301和負極臂303在電池端子的區(qū)域中短路,偶極天線組件300的正極臂301和負極臂303必須保持獨立。從正極臂301跨經(jīng)到負極臂303的任何線路通過偶極分離區(qū)域338中的扼流圈360(包括電感器、電阻器等)。
在該示例中,扼流圈360可以在偶極天線組件300的后撓性部件320的第一正極側(cè)和第二負極側(cè)之間的區(qū)域中延伸(扼流圈360也在偶極天線組件300的正極臂和負極臂之間,并且分離正極臂和負極臂),以防止諸如功率線和信號線的線路短路。在電池302和電路板之間的區(qū)域中延伸的這些線路通過在偶極分離區(qū)域338中的扼流圈360。例如,功率線(未示出)、揚聲器線(未示出)、信號線(未示出)以及在正極臂301和負極臂303之間延伸的任何必要線路均行進通過扼流圈360。例如,電池線可以通過功率線扼流圈362,其他信號線可以通過電感器364,而另一些線路可以通過電阻器363。在該示例中,所有這些線路可以定位在后撓性部件上。將理解,線路可以位于后撓性部件上的任何地方,但是在該示例中,在負偶極臂和正偶極臂之間跨經(jīng)的線路通過扼流圈360。
電感器是低頻下具有低阻抗或零阻抗、但在RF頻率下具有高阻抗的扼流圈。電感器允許低頻信號流過偶極分離區(qū)域,而不會使偶極天線組件短路。例如,參考示出圖10A的后視圖的圖10B,功率線扼流圈362、電感器364和電阻器363可以設置在偶極分離區(qū)域338內(nèi)。功率線扼流圈362干擾將在偶極天線組件的正極臂和負極臂之間延伸的電池線(未示出)。扼流圈的示例可以包括用于阻斷RF電流的0806SQ空芯電感器(~19nH)。這使得DC/低頻信號從電池傳遞到主PCB,同時在RF頻率下呈現(xiàn)高阻抗。這也確保了偶極天線組件的兩個臂之間清楚的分離,并且確??缃?jīng)電池和主PCB之間的線路的一切都被嚴格控制。在這種示例中,低頻信號,例如來自偶極天線組件中的麥克風、電源按鈕和其它部件的信號可以穿過偶極分離區(qū)域,而不會使偶極天線組件短路。
圖12示出了用于將偶極天線組件設置在客戶端設備中的方法400。作為開始,該方法將后撓性天線安裝至在其上具有扼流圈的后撓性安裝件或部件。撓性天線可以由細長的撓性金屬構(gòu)成,并且可以使用導電粘合劑將撓性天線附接并接地至后撓性安裝件。如圖8示出并更詳細描述的,撓性天線的一部分可以操作為發(fā)射器。后撓性安裝件可以包括設置在其上的客戶端計算設備的電子部件,如圖9A-9B示出并更詳細描述的。電子部件可以包括扼流圈、功率線、信號線、揚聲器和客戶端計算設備的其他部件。
在框420處,后撓性安裝件的第一部分和撓性天線的第一部分附接至包裹在金屬箔中的電池。將后撓性安裝件和撓性天線附接到電池,從而將后撓性安裝件和撓性天線兩者及所有相關聯(lián)的信號電容性地直接耦合到電池。電池可以形成偶極天線組件的正極臂。
在框430處,后撓性安裝件的第二部分和撓性天線的第二部分附接到印刷電路板。印刷電路板、后撓性安裝件的地線、以及撓性天線的一部分可以形成偶極天線組件的負極臂。
在框440處,偶極天線組件的部件可以設置在客戶端計算設備的殼體中。例如,偶極天線組件可以封裝在眼鏡式頭戴設備的臂以內(nèi),如圖3-5所示。
雖然在圖中示出了以線性方式發(fā)生的根據(jù)示例性實施例的特定過程,但是這不是必須的,除非本文明確說明。可以同時地或以不同的順序而執(zhí)行不同的過程。
本文描述的示例性實施例不意味著限制。將容易地理解,如本文一般性描述的且在附圖中示出的本公開的各方面可以以各種各樣的不同配置來布置、替換、組合、分離和設計,上述所有均可以在本文中明確地預期到。
除非另有說明,前述替代性示例不是相互排斥的,而是可以以各種組合來實現(xiàn)從而實現(xiàn)獨特的優(yōu)點。在不脫離由權(quán)利要求書所限定的主題的情況下,可以利用如上討論的這些變型和其他變型以及特征的組合,前述實施例的描述應當作為說明而非限制由權(quán)利要求書限定的主題。另外,在本文所描述的示例以及以“在該示例中”、“例如”、“諸如”、“包括”等為措辭的條款不應被解釋為將權(quán)利要求書的主題限制到具體的實施例,相反,這些示例旨在僅示出許多可能的實施例中的一種。此外,在不同附圖中的相同的附圖標記可以標識相同或相似的元件。