根據(jù)示例實(shí)施例提供了一種鉸鏈,并且更具體地,根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例提供了一種用作輻射器的鉸鏈。
背景技術(shù):
人們使用的可穿戴設(shè)備種類廣泛。這些可穿戴設(shè)備可以包括手表、手鏈、項(xiàng)鏈、臂環(huán)等。備選地,可穿戴設(shè)備可以被包括在衣服內(nèi),諸如,通過被嵌入在衣袖或衣領(lǐng)或是一條褲子的褲腿中而被包括在衣服內(nèi)。除了起裝飾作用,在一些情況下,可穿戴設(shè)備可以被配置為執(zhí)行多種功能。例如,可穿戴設(shè)備可以支持與娛樂相關(guān)的功能,諸如播放音樂;可以支持通信,諸如支持語音呼叫、手機(jī)短消息發(fā)送等;或支持健康或運(yùn)動(dòng),諸如監(jiān)測和記錄心率、血壓、行進(jìn)距離等。
由可穿戴設(shè)備執(zhí)行的功能中的至少一些功能可能需要可穿戴設(shè)備外的通信。在至少一些情況下,可以無線地提供可穿戴設(shè)備外的通信。在這一方面,可穿戴設(shè)備可以與用戶攜帶的另一通信設(shè)備(諸如,用戶攜帶的蜂窩電話)進(jìn)行通信,諸如無線通信。盡管蜂窩電話可以支持與可穿戴設(shè)備的通信,但一些用戶并不希望攜帶額外的通信設(shè)備,諸如蜂窩電話,特別是用戶在運(yùn)動(dòng)或是攜帶蜂窩電話會(huì)造成不便的情況下。同樣,一些可穿戴設(shè)備可以直接與另一設(shè)備(諸如,基站或接入點(diǎn)節(jié)點(diǎn))進(jìn)行通信,而不需要蜂窩電話等的支持。在任一情況下,可穿戴設(shè)備都可能會(huì)需要一個(gè)或多個(gè)輻射器,以無線地發(fā)射和/或接收信號(hào)。然而,由于至少一些可穿戴設(shè)備的尺寸較小以及其它相沖突的要求(諸如,可穿戴設(shè)備的美觀的外觀),在可穿戴設(shè)備內(nèi)并入輻射器可能是復(fù)雜的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,提供了一種諸如可穿戴設(shè)備之類的設(shè)備的鉸鏈,該鉸鏈用作輻射器。通過將輻射器或輻射器的一部分并入在設(shè)備的鉸鏈內(nèi),該設(shè)備以不損害設(shè)備(諸如,可穿戴設(shè)備)的功能或美觀的外觀的方式來支持通信,諸如設(shè)備外或設(shè)備內(nèi)的通信。事實(shí)上,示例實(shí)施例的鉸鏈可實(shí)現(xiàn)雙重目的:將可穿戴設(shè)備的主體和帶機(jī)械地相互連接,同時(shí)鉸鏈又用作輻射器以支持無線通信。
在示例實(shí)施例中,提供了一種設(shè)備的鉸鏈,該鉸鏈也用作輻射器,該鉸鏈包括第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相反的端部被配置為與可穿戴設(shè)備機(jī)械地接合。本示例實(shí)施例的鉸鏈還包括絕緣體,該絕緣體在第一導(dǎo)電銷元件的部分和第二導(dǎo)電銷元件的部分之間。例如,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以在相反的方向上從絕緣體延伸至被配置為與設(shè)備機(jī)械地接合的端部。至少第一導(dǎo)電銷元件的端部還被配置為與設(shè)備的射頻電路電通信,使得第一導(dǎo)電銷元件為輻射元件。
示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以包括外導(dǎo)體,該外導(dǎo)體限定在縱向方向上延伸的內(nèi)部通道。該示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件還可以包括內(nèi)導(dǎo)體,該內(nèi)導(dǎo)體至少部分地延伸穿過內(nèi)部通道。本示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件中的至少一個(gè)還可以包括屏蔽裝置,該屏蔽裝置位于在外導(dǎo)體與內(nèi)導(dǎo)體之間的內(nèi)部通道內(nèi)。本示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件的內(nèi)導(dǎo)體可以包括被配置為與射頻電路電通信的端部。本示例實(shí)施例的內(nèi)導(dǎo)體可以電流性地連接至第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體。本示例實(shí)施例的絕緣體還可以限定從中穿過的通道,內(nèi)導(dǎo)體延伸穿過該通道。在另一實(shí)施例中,在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件之間限定電流性的隔離間隙。示例實(shí)施例的絕緣體可以設(shè)置在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件之間并且可以包圍第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的至少部分。在示例實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以包括相應(yīng)偏置構(gòu)件,這些偏置構(gòu)件被配置為使端部偏離絕緣體并且與可穿戴設(shè)備機(jī)械接合。
在另一示例實(shí)施例中,提供了一種設(shè)備的鉸鏈,該鉸鏈用作輻射器。本示例實(shí)施例的鉸鏈包括第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件包括外導(dǎo)體,該外導(dǎo)體限定在縱向方向上延伸的內(nèi)部通道。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件還包括內(nèi)導(dǎo)體,該內(nèi)導(dǎo)體至少部分地延伸穿過內(nèi)部通道。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件中的至少一個(gè)還可以包括屏蔽裝置,該屏蔽裝置在外導(dǎo)體與內(nèi)導(dǎo)體之間的內(nèi)部通道內(nèi)。本示例實(shí)施例的鉸鏈還包括絕緣體,該絕緣體在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體之間。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件在相反的方向上從絕緣體延伸至被配置為與設(shè)備機(jī)械地接合的相應(yīng)端部。至少第一導(dǎo)電銷元件的端部還被配置為與設(shè)備的射頻電路電通信,使得第一導(dǎo)電銷元件為輻射元件。
第一導(dǎo)電銷元件的內(nèi)導(dǎo)體可以包括被配置為與射頻電路電通信的端部。本示例實(shí)施例的內(nèi)導(dǎo)體可以連接至第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體。示例實(shí)施例的絕緣體可以限定從中穿過的通道,內(nèi)導(dǎo)體延伸穿過該通道。在本示例實(shí)施例中,由絕緣體限定的通道的至少一部分可大于內(nèi)導(dǎo)體,使得在內(nèi)導(dǎo)體與絕緣體之間限定間隙。在示例實(shí)施例中,絕緣體可以設(shè)置在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件之間并且可包圍第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的至少部分。第一導(dǎo)電銷元件和/或第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體可以電流性地連接至設(shè)備,諸如設(shè)備的主體,或者電流性地連接至發(fā)射器和接收器中的至少一個(gè)。
設(shè)備可以包括可穿戴主體和帶。本示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相應(yīng)端部可以分別被配置為與可穿戴主體機(jī)械地接合。本示例實(shí)施例的鉸鏈可以被配置為可操作地耦合至帶,從而連接帶和可穿戴主體。
在另一示例實(shí)施例中,提供了一種設(shè)備的鉸鏈,該鉸鏈包括第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件包括相應(yīng)端部。至少一個(gè)端部配置為被偏轉(zhuǎn)。本示例實(shí)施例的鉸鏈還包括絕緣體,該絕緣體在第一導(dǎo)電銷元件的部分和第二導(dǎo)電銷元件的部分之間。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件在相反的方向上從絕緣體延伸至被配置為與設(shè)備機(jī)械地接合的相應(yīng)端部。至少第一導(dǎo)電銷元件的端部還被配置為與設(shè)備的射頻電路電通信,使得第一導(dǎo)電銷元件為輻射元件。
示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件包括相應(yīng)偏置構(gòu)件,這些偏置構(gòu)件被配置為使相應(yīng)端部偏離絕緣體并且與設(shè)備機(jī)械接合。示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以限定內(nèi)部空腔,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相應(yīng)端部至少部分地設(shè)置在該內(nèi)部空腔內(nèi)。在本示例實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷還可以包括內(nèi)端部,該內(nèi)端部與和設(shè)備機(jī)械接合的端部相反。本示例實(shí)施例的內(nèi)端部閉合第一導(dǎo)電銷的內(nèi)部空腔并且設(shè)置在第二導(dǎo)電銷元件的內(nèi)部空腔內(nèi)。根據(jù)本示例實(shí)施例,第一導(dǎo)電銷的內(nèi)端部可以通過絕緣體與第二導(dǎo)電銷分開。
設(shè)備可以包括可穿戴主體和帶。本示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相應(yīng)端部可以均被配置為與可穿戴主體機(jī)械地接合。本示例實(shí)施例的鉸鏈可以被配置為可操作地耦合至帶,從而連接帶和可穿戴主體。
附圖說明
已經(jīng)對本發(fā)明的某些實(shí)施例進(jìn)行了概括說明,現(xiàn)在將參照附圖,附圖未按比例繪制,并且其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的具有用作輻射器的鉸鏈的可穿戴設(shè)備的透視圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的鉸鏈與和鉸鏈機(jī)械地接合的可穿戴設(shè)備的可穿戴主體的透視圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的鉸鏈的透視圖,其中鉸鏈用作在特定操作帶寬處具有感抗的輻射器;
圖4是如沿著圖2的線4-4所截取的圖3的鉸鏈的截面圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的輻射器的感抗的史密斯圖表,其中,按照頻率(ghz)以及阻抗的實(shí)分量和虛分量(ohms)來標(biāo)記多個(gè)點(diǎn);
圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的鉸鏈的透視圖,其中,鉸鏈用作在特定操作帶寬具有容抗的輻射器;
圖7是圖6的鉸鏈的截面圖;以及
圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的輻射器的容抗的史密斯圖表,其中,按照頻率(ghz)以及阻抗的實(shí)分量和虛分量(ohms)來標(biāo)記多個(gè)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在,下文將參照附圖對本發(fā)明的一些實(shí)施例進(jìn)行更充分的說明,在附圖中示出了一些而并非所有的本發(fā)明的實(shí)施例。事實(shí)上,本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例可以用不同的形式來具體表現(xiàn)并且不應(yīng)視為局限于本文中陳述的實(shí)施例;相反,提供這些實(shí)施例是為了使本公開滿足適用的法律要求。貫穿全文,相似的附圖標(biāo)記指代相似的元件。如本文中所用的,可以互換地使用術(shù)語“數(shù)據(jù)”、“內(nèi)容”、“信息”、和相似的術(shù)語,以表示能夠根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例被發(fā)射、接收和/或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。因此,對任何這種術(shù)語的使用都不應(yīng)視為是對本發(fā)明的實(shí)施例的精神和范圍的限制。
根據(jù)示例實(shí)施例提供了一種設(shè)備的鉸鏈,以便在不再需要另外的導(dǎo)體或輻射器的情況下本身用作輻射器,從而直接與另一設(shè)備(如蜂窩電話、基站或接入點(diǎn)節(jié)點(diǎn))進(jìn)行設(shè)備外的通信,或是與設(shè)備所承載的另一導(dǎo)體進(jìn)行通信,該另一導(dǎo)體與鉸鏈的輻射器一同用作天線。鉸鏈可以是多種不同設(shè)備的組件。如以下舉例但非限制性所述的,鉸鏈可以是可穿戴設(shè)備的組件。備選地,鉸鏈可以是其它不可穿戴的設(shè)備的組件,諸如便攜式電子設(shè)備(如,折疊式手機(jī))的鉸鏈、個(gè)人計(jì)算機(jī)的鉸鏈等。
圖1中描繪了可穿戴設(shè)備10,以進(jìn)行圖示說明,而并不用于限制。在本示例實(shí)施例中,可穿戴設(shè)備是手表或其它戴在手腕上的配件。然而,可穿戴設(shè)備可以是多種可穿戴設(shè)備中的任一種,諸如,臂環(huán)、項(xiàng)鏈等。備選地,作為非限制性的示例,可穿戴設(shè)備可結(jié)合到服裝或衣服(圖1中未圖示說明)中,從而使得可穿戴設(shè)備環(huán)繞在服裝的衣袖或服裝的任何其它部分(諸如衣領(lǐng)或褲腿)的外圍周圍。無論可穿戴設(shè)備是哪種類型,示例實(shí)施例的可穿戴設(shè)備被配置為支持通信,諸如可穿戴設(shè)備外的通信。因此,可穿戴設(shè)備包括用于發(fā)射和/或接收信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)輻射器。同樣,示例實(shí)施例的可穿戴設(shè)備可以是多功能的,諸如,支持通信并執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)其它功能,諸如娛樂,例如,播放音頻和/或視頻文件;支持通信,例如,語音通信、手機(jī)短消息發(fā)送等;支持健康或其它身體監(jiān)測應(yīng)用等。此外,在一些情況下,可穿戴設(shè)備還能起裝飾或美觀的作用。
在示例實(shí)施例中,可穿戴設(shè)備10包括可穿戴主體12,諸如手表、交互式用戶界面、音樂播放器和/或視頻播放器、通信設(shè)備、印刷線路板(pwb)、計(jì)算設(shè)備等。如在圖2中更清楚地示出的,例如,可穿戴主體可以包括底架或框架14,該底架或框架14配置為容納組件,諸如手表、用戶界面、通信模塊、印刷線路板、計(jì)算設(shè)備等。此外,示例實(shí)施例的可穿戴設(shè)備可以包括帶16,諸如用于將可穿戴設(shè)備附接至手臂、手腕、踝部、腰部、頭部或用戶的其它部分。為了將帶和可穿戴主體相互連接,可穿戴設(shè)備可以包括與可穿戴主體12(諸如,可穿戴主體16的底架14)機(jī)械地接合并且還固定至帶的一個(gè)或多個(gè)鉸鏈18,從而在機(jī)械地連接帶與可穿戴主體的同時(shí)使帶能相對于底架相對運(yùn)動(dòng)。如下所述,鉸鏈可以用作可穿戴設(shè)備的輻射器的至少一部分,從而支持通信,諸如,可穿戴設(shè)備外的通信,直接進(jìn)行通信或者經(jīng)由可穿戴設(shè)備所承載的另一輻射器來進(jìn)行通信。例如,可穿戴設(shè)備可以直接與另一設(shè)備(如,基站、接入點(diǎn)節(jié)點(diǎn)等)通信,或者可以經(jīng)由蜂窩電話或另一中間通信設(shè)備與基站、接入點(diǎn)節(jié)點(diǎn)等通信。
盡管鉸鏈18可以用多種方式配置,但在圖3和圖4描繪了示例實(shí)施例的鉸鏈。如下所述的,本示例實(shí)施例的鉸鏈用作具有小電長度的輻射器,該小電長度對于特定操作帶寬具有感抗。如在圖4中圖示的,鉸鏈包括第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28以及在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件之間的絕緣體38。在示例實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以由一種或多種金屬形成,諸如,金、銅或鎳,但不限于此,并且絕緣體可以由非導(dǎo)電材料形成,例如,塑料,但不限于此。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相反的端部可以被配置為與可穿戴設(shè)備10機(jī)械地接合。例如,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相反的端部可延伸到由可穿戴主體(并且更具體的,可穿戴主體的底架14)限定的對應(yīng)的特征中并與其接合。底架也可以由金屬形成,諸如,金或鍍金。在本示例實(shí)施例中,底架可以包括成對的突片22,該成對的突片22彼此間隔開,諸如在底架的相反側(cè)上。與底架一樣,突片也可以由金屬形成,諸如,金或鍍金。每個(gè)突片可以限定孔24或被相應(yīng)的導(dǎo)電銷元件的端部接合的其它特征。同樣,鉸鏈與可穿戴主體機(jī)械地接合,但卻允許鉸鏈以及例如由鉸鏈所承載的帶20相對于可穿戴主體12旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
在圖3和圖4中描述的實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28具有同軸配置。在這方面,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以均包括外導(dǎo)體30,諸如由例如金或鍍金等金屬形成的外導(dǎo)體,該外導(dǎo)體30限定在縱向方向上延伸的內(nèi)部通道32,即在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相反的端部之間延伸的內(nèi)部通道32。本示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以對齊,諸如,在如下所述的絕緣體38內(nèi)對齊,使得由第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件限定的內(nèi)部通道相互對齊。在圖示說明的實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷元件可以限定內(nèi)部通道,使得內(nèi)部通道通過第一導(dǎo)電引腳元件的相應(yīng)端部開口。然而,第二導(dǎo)電銷元件可以不同地限定內(nèi)部通道,使得內(nèi)部通道不延伸穿過第二導(dǎo)電銷元件的相應(yīng)端部,而是在第二導(dǎo)電銷元件內(nèi)終止。
如圖4所示,第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28的外導(dǎo)體30由絕緣體38分開并,且包括被配置為與可穿戴設(shè)備10機(jī)械地接合的相應(yīng)端部。在這方面,第一導(dǎo)電銷元件的端部可以延伸穿過由可穿戴主體12(諸如,可穿戴主體的底架14的突片22)限定的孔24。由外導(dǎo)體形成的第一導(dǎo)電銷元件的端部電流性地連接至可穿戴主體,諸如,電流性地連接至可穿戴主體的底架。第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體30的相應(yīng)端部也可以與可穿戴設(shè)備機(jī)械地接合,諸如,與可穿戴設(shè)備的底架機(jī)械地接合。在圖4所描述的實(shí)施例中,例如,可穿戴主體(諸如底架的突片)可以限定空腔或凹槽,該空腔或該凹槽被配置為容納第二導(dǎo)電銷元件的端部,諸如利用過盈配合,并且被配置為允許在它們之間旋轉(zhuǎn)。除了第二導(dǎo)電銷元件的相應(yīng)端部與可穿戴主體的機(jī)械接合之外,還將第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體電流性地連接至可穿戴主體,諸如電流性地連接至可穿戴主體的底架。作為將第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件電流性地連接至底架并且在一些實(shí)施例中連接至射頻(rf)電路(諸如,如下所述的發(fā)射器或接收器中的至少一個(gè))的結(jié)果,本示例實(shí)施例的鉸鏈對于特定操作帶寬具有感抗,這是由于鉸鏈與底架和/或由底架承載的用作接地平面的pwb的回路狀結(jié)構(gòu)。
作為同軸配置的結(jié)果,本示例實(shí)施例的第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28還可以包括內(nèi)導(dǎo)體34,諸如由金屬(例如金)形成,該內(nèi)導(dǎo)體34至少部分地延伸穿過內(nèi)部通道32。在這方面,同一內(nèi)導(dǎo)體可以至少部分地延伸穿過由第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體30限定的內(nèi)部通道。此外,在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件之間的將第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件電隔離的絕緣體38也可以限定與由第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體限定的通道對齊的通道。因此,內(nèi)導(dǎo)體還延伸穿過由絕緣體限定的通道,以在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體之間進(jìn)行橋接。
盡管內(nèi)導(dǎo)體34可以延伸穿過由第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28限定的內(nèi)部通道32,但內(nèi)導(dǎo)體可以延伸穿過由第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件限定的內(nèi)部通道的不同長度。例如,內(nèi)導(dǎo)體可以延伸穿過由第一導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體30限定的內(nèi)部通道的整個(gè)長度。相反地,內(nèi)導(dǎo)體可以僅延伸穿過由第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體限定的內(nèi)部通道的部分長度(諸如少量長度),并且可電耦合至靠近內(nèi)導(dǎo)體的端部的第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體。如在本文中使用的,耦合可以包括電流性的耦合機(jī)制或電磁性的耦合機(jī)制、以及直接的機(jī)械耦合和間接的機(jī)械耦合。在示例實(shí)施例中,內(nèi)導(dǎo)體延伸超過第一導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體。例如,在圖4中可見,內(nèi)導(dǎo)體延伸超過外導(dǎo)體。因此,內(nèi)導(dǎo)體可以通過諸如進(jìn)行電流性的電接觸或是通過非電流性的耦合機(jī)制進(jìn)行的電接觸,來與rf電路(諸如發(fā)射器和/或接收器,例如由可穿戴主體12承載的收發(fā)器)進(jìn)行電通信。如在本文中使用的,耦合可以包括電流性的耦合機(jī)制或電磁性的耦合機(jī)制、以及直接的機(jī)械耦合和間接的機(jī)械耦合。
第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28中的至少一個(gè)也可以包括屏蔽裝置36,諸如,由諸如銅、金或鍍金等金屬形成的屏蔽裝置,該屏蔽裝置36在外導(dǎo)體30和內(nèi)導(dǎo)體34之間的內(nèi)部通道32內(nèi)。屏蔽裝置可以電流性地連接至外導(dǎo)體。為了能將屏蔽裝置與內(nèi)導(dǎo)體電隔離,可以在屏蔽裝置和內(nèi)導(dǎo)體之間限定間隙37,在一些實(shí)施例中,可將絕緣體填入該間隙中。在圖3和圖4中描繪的實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷元件可以包括包圍內(nèi)導(dǎo)體的屏蔽裝置。如圖4所示,本示例實(shí)施例的屏蔽裝置還可延伸到絕緣體38的內(nèi)部通道中,但不延伸穿過由絕緣體限定的通道的全部。同樣如圖4所示,第二導(dǎo)電銷元件不需要包括在內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體之間的屏蔽裝置,相反,內(nèi)導(dǎo)體可電耦合至第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體,諸如靠近內(nèi)導(dǎo)體的端部。
由絕緣體38限定的內(nèi)導(dǎo)體34延伸穿過的通道可以包括大于內(nèi)導(dǎo)體的部分40,以在內(nèi)導(dǎo)體和絕緣體之間限定間隙。在由絕緣體限定的通道的較大部分內(nèi),不屏蔽內(nèi)導(dǎo)體,使得內(nèi)導(dǎo)體的延伸穿過由絕緣體所限定的通道的較大部分的部分用作電激勵(lì)點(diǎn)或電磁激勵(lì)點(diǎn)。
示例實(shí)施例的絕緣體38不僅設(shè)置在第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28的外導(dǎo)體30之間,還可以包圍第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的至少部分。例如,絕緣體可以包圍第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體30的在可穿戴主體12的底架14的突片22之間延伸的那些部分,這些突片22由第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相反的端部接合。
如上所述,第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28的相應(yīng)端部均被配置為與可穿戴主體12機(jī)械地接合。此外,鉸鏈18被配置為可操作地耦合至帶16,從而將帶連接至可穿戴主體并且允許它們之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外,在圖3和圖4的示例實(shí)施例中,導(dǎo)電銷中的至少一個(gè)(諸如第一導(dǎo)電銷)可以是輻射元件,使得鉸鏈可以用作輻射器,諸如對于特定操作帶寬具有感抗的小電回路天線。如在本文中所使用的,輻射元件是能夠發(fā)射和/或接收無線信號(hào)的天線的任何部分。為了用作回路天線,鉸鏈的內(nèi)導(dǎo)體34可以在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件之間建立電流性的連接,諸如在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體30之間建立電流性的連接。因此,除了鉸鏈和將鉸鏈耦合至射頻(rf)電路(如由可穿戴主體承載發(fā)射器和/或接收器)的任何居間導(dǎo)電元件之外,本實(shí)施例的回路天線還由接地平面形成,諸如底架14和/或pwb的接地平面。通過示例的方式,圖5的史密斯圖表圖示說明了由一個(gè)示例實(shí)施例的鉸鏈實(shí)現(xiàn)的輻射器的感抗。
本實(shí)施例的回路天線可以被配置為平衡的回路,其中,rf電路的一個(gè)端子耦合至第一導(dǎo)電銷元件26的端部并且rf電路的相反的端子耦合至第二導(dǎo)電銷元件28的端部。備選地,本實(shí)施例的回路天線可以被配置為不平衡的或單端的回路,在該回路中,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件中的一個(gè)的端部耦合至rf電路并且第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件中的另一個(gè)的端部連接至接地,諸如通過耦合至底架或pwb的接地平面來連接至接地。在這方面,接地可以是單點(diǎn)連接、多點(diǎn)連接或接縫連接。在替代實(shí)施例中,圖3和圖4的實(shí)施例的鉸鏈18可以被配置為使得在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件之間限定電流性的隔離間隙,諸如通過維持在內(nèi)導(dǎo)體34和外導(dǎo)體30之間的電流性的隔離間隙來限定電流性的隔離間隙。在該替代實(shí)施例中,鉸鏈可以用作平衡偶極子,其中,rf電路的一個(gè)端子耦合至第一導(dǎo)電銷元件的端部并且rf電路的相反的端子耦合至第二導(dǎo)電銷元件的端部。備選地,該替代實(shí)施例的鉸鏈可以用作單端單極子或用于另一輻射器的近場耦合元件或激勵(lì)元件,其中,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件中僅一個(gè)的端部耦合至rf電路,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件中的另一個(gè)的端部仍斷開或未連接。
由于對于特定操作帶寬具有感抗,所以鉸鏈可作為輻射器操作,從而發(fā)射來自電路的信號(hào)和/或接收用于電路的信號(hào)。由于其尺寸的原因,鉸鏈可以以較高的頻率作為輻射器操作。備選地,鉸鏈可以用作電磁源,并且可以電磁耦合至另一輻射器,諸如由帶承載(例如,嵌入在帶內(nèi))的輻射器20。因此,鉸鏈輻射器結(jié)合另一輻射器形成了整體天線,該天線被配置為按照比鉸鏈輻射器提供的諧振頻率更低或比由設(shè)置在帶中的另一個(gè)輻射器提供的諧振頻率更低的諧振頻率來操作。在本示例實(shí)施例中,鉸鏈可以被配置為在由帶承載的輻射器的感興趣的頻帶中諧振,使得鉸鏈的輻射器可以用作由帶承載的輻射器的匹配電路和/或饋電元件。由帶承載的輻射器又可以發(fā)射和/或接收來自可穿戴設(shè)備10外的信號(hào),諸如以與鉸鏈進(jìn)行諧振的頻率相同的頻率或不同的頻率和/或以相同的功率水平或不同的(如,更高的)功率水平來發(fā)射和/或接收信號(hào)。在另一示例實(shí)施例中,鉸鏈可以用作輻射器,以與設(shè)置在帶中的多個(gè)另外的輻射器耦合,從而允許在多個(gè)頻帶中進(jìn)行操作。例如,由帶承載的另外的輻射器又可以多個(gè)不同的諧振頻率來發(fā)射和/或接收來自可穿戴設(shè)備10外的信號(hào)。應(yīng)當(dāng)理解,天線或輻射器可以被配置為自動(dòng)地以一個(gè)或多個(gè)操作諧振頻率來諧振,例如,通過具有兩個(gè)或更多具有不同的物理長度和/或電長度的輻射元件來諧振,或是通過具有單個(gè)物理長度和/或電長度的單個(gè)輻射元件來諧振,可以通過包括一個(gè)或多個(gè)電抗元件的處理器控制型調(diào)諧電路來將該物理長度和/或電長度調(diào)諧至一個(gè)或多個(gè)諧振頻率。應(yīng)當(dāng)理解,天線或輻射器可以被配置為具有預(yù)定義的帶寬,該帶寬可覆蓋一個(gè)或多個(gè)操作無線電頻帶中的一個(gè)以上的操作諧振頻率。
可將第一導(dǎo)電銷元件26和第二導(dǎo)電銷元件28偏置(如,彈簧加荷),從而將第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相反的端部彼此向外推動(dòng)并與可穿戴主體12接合。通過彈簧加荷,可以使第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的端部偏轉(zhuǎn),諸如通過朝向彼此按壓來使其偏置,以促進(jìn)鉸鏈18(由此,帶16)與可穿戴主體的初始的接合和隨后的脫離。在本示例實(shí)施例中,偏置構(gòu)件(諸如彈簧構(gòu)件)可以設(shè)置在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體30內(nèi)或設(shè)置在第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的外導(dǎo)體之外,但在包圍第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的絕緣體38內(nèi)。
在另一示例實(shí)施例中,鉸鏈18可以不同地配置,以便對于特定操作帶寬具有容抗,而不是感抗。然而,該其它示例實(shí)施例的鉸鏈可繼續(xù)與可穿戴主體12機(jī)械地接合并用作輻射器。在圖6和圖7中描繪的示例實(shí)施例中,鉸鏈包括具有相應(yīng)端部56的第一導(dǎo)電銷元件50和第二導(dǎo)電銷元件52,這些端部56被配置為與可穿戴設(shè)備10的可穿戴主體機(jī)械地接合,諸如通過接合由可穿戴主體的底架14的突片22限定的孔24來機(jī)械地接合。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以由金屬形成,諸如金或鍍金。
第一導(dǎo)電銷元件50和第二導(dǎo)電銷元件52的至少一個(gè)端部(在一些實(shí)施例中,兩個(gè)端部56)可以被配置為被偏轉(zhuǎn),從而促進(jìn)鉸鏈18與可穿戴主體12的初始的接合以及鉸鏈與可穿戴主體的隨后的脫離。在本示例實(shí)施例中,可以彈簧加荷第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的端部。例如,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件可以限定內(nèi)部空腔58并且可以包括相應(yīng)偏置構(gòu)件60,諸如相應(yīng)彈簧,這些偏置構(gòu)件設(shè)置在被配置為使相應(yīng)端部向外偏置并與可穿戴主體機(jī)械地接合的內(nèi)部空腔內(nèi)。
在本示例實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷元件50和第二導(dǎo)電銷元件52可以均包括限定內(nèi)部空腔58的主體。每個(gè)導(dǎo)電銷元件的主體也可以限定內(nèi)部空腔的開口,相應(yīng)端部56延伸穿過該開口。相應(yīng)銷元件的主體和端部可以由金屬形成,諸如金。第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相應(yīng)端部56被捕獲在主體的內(nèi)部空腔內(nèi),但第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件的相應(yīng)端部56是單獨(dú)的組件并被配置為相對于主體移動(dòng),諸如基于施加至相應(yīng)端部56的偏轉(zhuǎn)力而移動(dòng)。在這方面,該端部可以包括設(shè)置在主體內(nèi)的基部,即設(shè)置在由導(dǎo)電銷元件的主體限定的內(nèi)部空腔內(nèi)的基部。端部的基部可以大于由主體限定的開口,使得即便是偏置構(gòu)件60可操作地與基部接合并向外推動(dòng)端部的情況下,基部也保持在內(nèi)部空腔內(nèi)。本示例實(shí)施例的端部還包括突出部,該突出部的大小和形狀設(shè)計(jì)為延伸穿過由導(dǎo)電銷元件的主體限定的開口,并且其大小和形狀設(shè)計(jì)為由可穿戴設(shè)備10容納并與可穿戴設(shè)備10(即,由可穿戴主體12的突片22限定的孔24)機(jī)械地接合。同樣,端部56被配置為通過由導(dǎo)電銷元件的主體限定的開口來由偏置構(gòu)件60向外偏置,還配置為被偏轉(zhuǎn),諸如由于施加至端部的偏轉(zhuǎn)力而被偏轉(zhuǎn),諸如在與可穿戴設(shè)備接合和脫離期間被偏轉(zhuǎn)。
本示例實(shí)施例的鉸鏈18還包括位于第一導(dǎo)電銷元件50和第二導(dǎo)電銷元件52之間的絕緣體54。該絕緣體可以由塑料形成,以將第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件電隔離。由圖6和圖7所圖示說明的,第一導(dǎo)電銷元件和第二導(dǎo)電銷元件在相反的方向上從絕緣體延伸至相應(yīng)端部56。在圖7中描述的實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷還包括內(nèi)端部62,該內(nèi)端部62與和可穿戴主體12機(jī)械接合的端部相反。內(nèi)端部閉合第一導(dǎo)電銷元件的內(nèi)部空腔60。此外,第一導(dǎo)電銷元件的內(nèi)端部設(shè)置在第二導(dǎo)電銷元件的內(nèi)部空腔內(nèi)。為了將第一導(dǎo)電銷元件的內(nèi)端部與第二導(dǎo)電銷元件電隔離,絕緣體可以被配置為在其間延伸,如圖7所示。
鉸鏈18,諸如第一導(dǎo)電銷元件50,可以用作對于特定操作帶寬具有容抗的輻射器,諸如小電性天線。在這方面,第一導(dǎo)電銷的長度可至少部分地限定容抗的程度。因此,可至少部分地通過第一導(dǎo)電銷元件的長度(從端部56至第一導(dǎo)電銷元件的內(nèi)端部62所測得的長度)來限定輻射器的行為(諸如,輻射器諧振的頻率)。
在示例實(shí)施例中,第一導(dǎo)電銷元件50和第二導(dǎo)電銷元件52的相應(yīng)端部56均被配置為與可穿戴主體12機(jī)械地接合,諸如與由可穿戴主體的底架14的突片22所限定的孔24機(jī)械地接合。如以上結(jié)合圖3和圖4描述的,由于在第一導(dǎo)電銷元件的端部與導(dǎo)電跡線或其它導(dǎo)體(例如,由可穿戴主體的底架承載的并且延伸至電路的匹配電路,諸如由底架承載的發(fā)射器和/或接收器)之間建立的電耦合,所以第一導(dǎo)電銷元件的端部不僅可以與可穿戴主體機(jī)械地接合,還可以與rf電路(諸如發(fā)射器和/或接收器,如由可穿戴主體承載的收發(fā)器)電通信。相反地,由于覆蓋第二導(dǎo)電銷元件的端部的隔離涂層(例如,塑料涂層),所以第二導(dǎo)電銷元件的端部可以與可穿戴主體進(jìn)行相似的機(jī)械接合,但卻可以與可穿戴主體和pwb電隔離。同樣地,包括第一導(dǎo)電銷元件的本實(shí)施例的鉸鏈18可以用作單端單極子或用于另一輻射器的近場耦合元件或激勵(lì)元件。備選地,第二導(dǎo)電銷元件的端部也可電耦合至可穿戴主體,諸如耦合至可穿戴主體的底架。在這方面,鉸鏈可以用作平衡偶極子,其中,第二導(dǎo)電銷元件的端部經(jīng)由底架耦合至rf電路的另一端子,該端子與第一導(dǎo)電銷元件的端部所耦合的端子相反。
由于與由可穿戴主體12承載的電路(諸如,發(fā)射器和/或接收器)電耦合,所以,鉸鏈18(諸如第一導(dǎo)電銷元件50)可以用作對于特定操作帶寬具有容抗的輻射器,以便用諸如較高的頻率來發(fā)射和/或接收信號(hào),從而支持可穿戴設(shè)備10外的通信。備選地并且如結(jié)合圖3和圖4的實(shí)施例說明的,鉸鏈的輻射器可以被配置為:諸如通過電磁耦合(諸如通過以其它輻射器的感興趣的頻率來諧振的方式)與另一輻射器20(諸如由可穿戴設(shè)備的帶16承載的輻射器)進(jìn)行通信。該另一輻射器可進(jìn)一步以相同的頻率、不同的頻率和/或用增加的功率來進(jìn)行通信。同樣,本示例實(shí)施例的鉸鏈的輻射器可以用作該另一輻射器的匹配電路和/或饋電元件。通過示例的方式,圖8的史密斯圖表圖示說明了具體表現(xiàn)為一個(gè)示例實(shí)施例的鉸鏈的輻射器的容抗。
鉸鏈18及其相關(guān)聯(lián)的輻射元件可以被配置為在至少一個(gè)操作頻帶中操作。例如,以下操作頻帶中的至少一個(gè)(但不限于此):長期演進(jìn)(lte)(b17(dl:734-746mhz;ul:704-716mhz)、b5(dl:869-894mhz);ul:824-849mhz)、b20(dl:791-821mhz;ul:832-862mhz)、b8(925-960mhz;ul:880-915mhz)、b13(dl:746-756mhz;ul:777-787mhz)、b28(dl:758-803mhz;ul:703-748mhz)、b7(dl:2620-2690mhz;ul:2500-2570mhz)、b38(2570-2620mhz)、b40(2300-2400mhz)和b41(2496-2690mhz))、調(diào)幅(am)無線電(0.535-1.705mhz);調(diào)頻(fm)無線電(76-108mhz);藍(lán)牙(2400-2483.5mhz);無線局域網(wǎng)(wlan)(2400-2483.5mhz);hiper局域網(wǎng)(hiperlan)(5150-5850mhz);全球定位系統(tǒng)(gps)(1570.42-1580.42mhz);美國-全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(us-gsm)850(824-894mhz)和1900(1850-1990mhz);歐洲全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(egsm)900(880-960mhz)和1800(1710-1880mhz);歐洲寬帶碼分多址(eu-wcdma)900(880-960mhz);個(gè)人通信網(wǎng)絡(luò)(pcn/dcs)1800(1710-1880mhz);美國寬帶碼分多址(us-wcdma)1700(發(fā)射:710mhz至1755mhz,接收:2100mhz至2155mhz)和1900(1850-1990mhz);寬帶碼分多址(wcdma)2100(發(fā)射:1920mhz至1980mhz,接收:2110mhz至2180mhz);個(gè)人通信服務(wù)(pcs)1900(1850-1990mhz);時(shí)分同步碼分多址(td-scdma)(1900mhz至1920mhz、2010mhz至2025mhz)、超寬帶(uwb)低頻(3100-4900mhz);uwb高頻(6000-10600mhz);數(shù)字視頻廣播-手持(dvb-h)(470-702mhz);dvb-hus(1670-1675mhz);數(shù)字無線電調(diào)幅(drm)(0.15-30mhz);全球微波接入互操作性(wimax)(2300-2400mhz、2305-2360mhz、2496-2690mhz、3300-3400mhz、3400-3800mhz、5250-5875mhz);數(shù)字音頻廣播(dab)(174.928-239.2mhz、1452.96-1490.62mhz);無線射頻識(shí)別低頻率(rfidlf)(0.125-0.134mhz);無線射頻識(shí)別高頻率(rfidhf)(13.56-13.56mhz);無線射頻識(shí)別超高頻率(rfiduhf)(433mhz、865-956mhz、2450mhz)、感應(yīng)功率標(biāo)準(zhǔn)(qi)頻率。
如上所述,示例實(shí)施例的鉸鏈18不僅用于將帶16機(jī)械地耦合至可穿戴設(shè)備10的可穿戴主體12,由于其具有感抗或容抗,其還用作輻射器,以促進(jìn)通信,諸如可穿戴設(shè)備外的通信。在鉸鏈的導(dǎo)電銷50、52耦合至主體并且又耦合至rf電路(諸如由主體承載的發(fā)射器和/或接收器)的實(shí)施例中,通過與其它組件協(xié)作,由鉸鏈實(shí)現(xiàn)的輻射器可形成回路天線,諸如上述平衡回路或不平衡回路。備選地,其它實(shí)施例的鉸鏈可以限定在第一導(dǎo)電銷和第二導(dǎo)電銷之間的電流性的隔離間隙,使得該鉸鏈可以被配置為也如上述的單極子或平衡偶極子。這樣,鉸鏈可支持可穿戴設(shè)備的增強(qiáng)型功能,而不犧牲可穿戴設(shè)備的機(jī)械性能和/或裝飾或美觀質(zhì)量。進(jìn)一步地,本文中描述的輻射器不僅能與可穿戴設(shè)備一起使用,還能夠與便攜式電子設(shè)備的全導(dǎo)電主體一起使用,而不需要對設(shè)備的工業(yè)設(shè)計(jì)或工藝外觀做出任何設(shè)計(jì)上的顯著改變,例如,不需要在輻射器的主體中開設(shè)較大的開口或孔,以引導(dǎo)輻射穿過該開口或孔。
受益于上述說明書和相關(guān)的附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo),本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到本文中陳述的本發(fā)明的許多修改和其它實(shí)施例。因此,應(yīng)該理解,本發(fā)明不限于所公開的具體實(shí)施例,并且旨在將各種修改和其它實(shí)施例包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。例如,盡管本文中是結(jié)合可穿戴設(shè)備10對示例實(shí)施例的鉸鏈18進(jìn)行了描述,但示例實(shí)施例的鉸鏈18可以由其它類型的設(shè)備(諸如便攜式電子設(shè)備)實(shí)現(xiàn)。在鉸鏈具體表現(xiàn)為非可穿戴設(shè)備的情況下,設(shè)備可以不包括帶16,但是,事實(shí)上,可以包括設(shè)備殼體或主體部分,諸如包括另一導(dǎo)體(例如,收發(fā)器、導(dǎo)電盒、或包括該另一導(dǎo)體的掛繩)的模制塑料盒,作為非限制性示例。此外,盡管上述說明書和相關(guān)的附圖是在元件和/或功能的某些示例組合的背景下對示例實(shí)施例進(jìn)行了說明,但應(yīng)當(dāng)理解,在不背離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下,替代實(shí)施例可以提供元件和/或功能的不同組合。在這方面,例如,也設(shè)想了與上面明確說明的元件和/或功能的組合不同的組合,如在所附權(quán)利要求書中的一些權(quán)利要求項(xiàng)中陳述的那樣。盡管本文中應(yīng)用了具體的術(shù)語,但這些術(shù)語僅具有普通和描述性的用途,并不用于限制。