CN105186111A - 健康监测智能手表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种健康监测智能手表，包括有表壳，所述表壳自上而下分别设有屏幕设置层、电路设置层、电池设置层、隔离板设置层、通信天线设置层、底壳；屏幕设置层设有触摸显示屏、电路设置层设有电路装置、电池设置层内设有用于为电路装置与触摸显示屏供电的电池；所述隔离板设置层设有隔离盘；所述通信天线设置层设有通信天线；通过合理的结构设置，将天线设于最下面一层，天线与电路装置之间又增添隔离装置，因此通信信号能较好的与外界进行连接。

Description

健康监测智能手表

技术领域

本发明涉及一种健康监测智能手表。

背景技术

目前，手表越来越智能化，各项功能也日趋完善，例如目前的电话手表，已经非常普及，又如目前现在的健康运动手表，其一般具备脉搏检测器（4）用来检测使用者的脉搏情况等等；但手表本身只是一个检测装置，他如果需要与外界通信就需要较好的通信结构设置，往往手表由于与身体佩戴，大部分时间又是被衣服遮挡，底面又靠近手臂，因此设计不好的手表，其对外通信能力是非常差的。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种健康监测智能手表。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种健康监测智能手表，包括有表壳，所述表壳自上而下分别设有屏幕设置层、电路设置层、电池设置层、隔离板设置层、通信天线设置层、底壳；屏幕设置层设有触摸显示屏、电路设置层设有电路装置、电池设置层内设有用于为电路装置与触摸显示屏供电的电池；所述隔离板设置层设有隔离盘；所述通信天线设置层设有通信天线；

所述电路装置包括有主控器、与主控器信号连接的脉搏检测器以及用于与外界通信的通信装置；所述触摸显示屏与主控器信号连接，所述通信装置分别与主控器和通信天线信号连接。

其中，所述通信天线包括有一个由第一外边至第六外边首尾依次连接的正六边形外框；所述通信天线还包括有一个由第一内边至第六内边首尾依次连接的正六边形内框；

还包括有三个相同的振子单元，所述振子单元包括有第一支臂和第二支臂；所述第一支臂向第二支臂一侧倾斜延伸出有第一斜臂，所述第二支臂向第一支臂一侧倾斜延伸出有第二斜臂；所述第一斜臂和第二斜臂与水平面夹角相同，长度相同；所述第一支臂与第二支臂之间设有第一辐射单元；所述第一斜臂与第二斜臂之间设有第二辐射单元；

所述第一辐射单元包括有一端连接于第一支臂的第一横臂，所述第一横臂的自由端斜向下延伸出有第一支撑臂，所述第一支撑臂上斜向上延伸有多个平行的第一辐射臂；还包括有一端连接于第二支臂的第二横臂，所述第二横臂的自由端斜向上延伸出有第二支撑臂，所述第二支撑臂上斜向下延伸有多个与第一辐射臂对应的、且平行设置的第二辐射臂；

所述第二辐射单元包括有一端连接于第一斜臂的第三横臂，所述第三横臂的自由端设有与第三横臂垂直的第三支撑臂，所述第三支撑臂向第二斜臂一侧垂直延伸有多条第三辐射臂；还包括有一端连接于第二斜臂的第四横臂，所述第四横臂的自由端设有与第四横臂垂直的第四支撑臂，所述第四支撑臂向第一斜臂一侧垂直延伸有多条第四辐射臂；所述第三辐射臂与第四辐射臂交叉设置；

所述三个振子单元的第一支臂分别与第一内边、第三内边、第六内边相连，所述三个振子单元的第二支臂分别与第一外边、第三外边、第六外边相连；

所述隔离板为正六边形的金属板，所述隔离板上设有多个六边形的通孔。

其中，所述第一辐射臂与第二辐射臂的数量相同；设所述第一辐射臂的数量为N；所述第三辐射臂与第四辐射臂的数量相同；设第三辐射臂的数量为M；所述N=M*3+1；所述六边形通孔数量为M*6。

其中，所述第一支臂和第二支臂的宽度相同。

其中，还包括有设于第三支撑臂和第四支撑臂上的多个隔离孔；所述隔离孔直径不超过1mm。

其中，所述隔离孔的数量为四个。

其中，第三辐射臂至第四支撑臂的距离与第四辐射臂至第三支撑臂的距离相同。

其中，所述电路装置还设有用于与外界蓝牙通信的蓝牙模块，所述蓝牙模块与主控器信号连接；

其中，所述电路装置还设有用于定位的北斗定位装置，所述北斗定位装置与主控器信号连接；

本发明的有益效果为：通过合理的结构设置，将天线设于最下面一层，天线与电路装置之间又增添隔离装置，因此通信信号能较好的与外界进行连接。

附图说明

图1是本发明表壳的截面图；

图2是本发明电路装置的原理图；

图3是本发明的通信天线的俯视图；

图4是本发明的隔离板的俯视图；

图5是本发明的振子单元的结构示意图；

图6是本发明的通信天线与隔离板不合配时的频率范围仿真测试图；

图7是本发明的通信天线与隔离板合配时的频率范围仿真测试图；

图8是本发明的通信天线的方向图；

图1至图8中的附图标记说明：

1-表壳；11-触摸显示屏；12-电路设置层；13-电池设置层；14-隔离板设置层；15-通信天线设置层；16-底壳；10-隔离板；101-通孔；

2-主控器；3-通信装置；4-脉搏检测器；5-北斗定位装置；6-蓝牙模块；

71-第一外边；81-第一内边；

911-第一支臂；912-第二支臂；

921-第一斜臂；922-第二斜臂；931-第一横臂；932-第二横臂；933-第三横臂；934-第四横臂；941-第一支撑臂；942-第二支撑臂；943-第三支撑臂；944-第四支撑臂；951-第一辐射臂；952-第二辐射臂；953-第三辐射臂；954-第四辐射臂。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图8所示，本实施例所述的一种健康监测智能手表，包括有表壳1，所述表壳1自上而下分别设有屏幕设置层、电路设置层12、电池设置层13、隔离板10设置层14、通信天线设置层15、底壳16；屏幕设置层设有触摸显示屏11、电路设置层12设有电路装置、电池设置层13内设有用于为电路装置与触摸显示屏11供电的电池；所述隔离板10设置层14设有隔离盘；所述通信天线设置层15设有通信天线；所述电路装置包括有主控器2、与主控器2信号连接的脉搏检测器4以及用于与外界通信的通信装置3；所述触摸显示屏11与主控器2信号连接，所述通信装置3分别与主控器2和通信天线信号连接。通过合理的结构设置，将天线设于最下面一层，天线与电路装置之间又增添隔离装置，因此通信信号能较好的与外界进行连接。

实施例1：

本实施例所述的一种健康监测智能手表，所述通信天线包括有一个由第一外边71至第六外边首尾依次连接的正六边形外框；所述通信天线还包括有一个由第一内边81至第六内边首尾依次连接的正六边形内框；还包括有三个相同的振子单元，所述振子单元包括有第一支臂911和第二支臂912；所述第一支臂911向第二支臂912一侧倾斜延伸出有第一斜臂921，所述第二支臂912向第一支臂911一侧倾斜延伸出有第二斜臂922；所述第一斜臂921和第二斜臂922与水平面夹角相同，长度相同；所述第一支臂911与第二支臂912之间设有第一辐射单元；所述第一斜臂921与第二斜臂922之间设有第二辐射单元；所述第一辐射单元包括有一端连接于第一支臂911的第一横臂931，所述第一横臂931的自由端斜向下延伸出有第一支撑臂941，所述第一支撑臂941上斜向上延伸有多个平行的第一辐射臂951；还包括有一端连接于第二支臂912的第二横臂932，所述第二横臂932的自由端斜向上延伸出有第二支撑臂942，所述第二支撑臂942上斜向下延伸有多个与第一辐射臂951对应的、且平行设置的第二辐射臂952；所述第二辐射单元包括有一端连接于第一斜臂921的第三横臂933，所述第三横臂933的自由端设有与第三横臂933垂直的第三支撑臂943，所述第三支撑臂943向第二斜臂922一侧垂直延伸有多条第三辐射臂953；还包括有一端连接于第二斜臂922的第四横臂934，所述第四横臂934的自由端设有与第四横臂934垂直的第四支撑臂944，所述第四支撑臂944向第一斜臂921一侧垂直延伸有多条第四辐射臂954；所述第三辐射臂953与第四辐射臂954交叉设置；所述三个振子单元的第一支臂911分别与第一内边81、第三内边、第六内边相连，所述三个振子单元的第二支臂912分别与第一外边71、第三外边、第六外边相连；所述隔离板10为正六边形的金属板，所述隔离板10上设有多个六边形的通孔101。通过不小于500次的微带电路结构设计，以及通过不低于500次仿真试验和参数调整下，最终确定了上述天线结构和与之配合的隔离板10结构，该天线与隔离板10配合时具备较宽的频率范围以及较好的隔离度和方向性以及增益性能，完全符合使用要求，提升了植入式医疗装置的通信性能。

尤其是当除去该结构隔离板10或者放置普通金属隔离板10，如图6，该天线带宽可用频率范围仍然高达1.8GHz至2.8GHz；基本满足通信频段的要求，其增益也较高，频带内平均增益大于9.0dBi；满足实际使用需要。该形状隔离板10的设计也是通过仿真和不断试验设计得出，其中，当将本隔离板10放置其他现有技术天线配合时包括螺旋立体天线，其匹配性不高，隔离性能增强不明显，在测试普通天线时，配合上本隔离板10，平均增益增加0.01-0.15dBi或不增加，隔离性能不变，频段无改变。而在实际测试与测试之前的仿真中可以得知，当本方案中的通信天线与本方案的隔离板10配合时测试，本方案的通信天线的带宽、隔离度、增益方面均超过不加隔离板10时的天线设计，其中配合后的仿真值如图7。该整体天线系统带宽可用频率范围达到了1.5GHz至3.0GHz；其增益也明显增加，频带内平均增益大于9.5dBi，相比上升0.5dBi；另外其隔离度如果图频带内隔离度，隔离度表现较好，如图7，在S3中可以看出在频率范围内隔离度大于25.5dB。其方向性也好，如图8所述，其为全向性天线。

实施例2：

本实施例所述的一种健康监测智能手表，与实施例1的区别在于，设置了具体的优选参数，使得天线结构更加稳定，各项通信性能更加可靠稳定，不跳动；所述第一辐射臂951与第二辐射臂952的数量相同；设所述第一辐射臂951的数量为N；所述第三辐射臂953与第四辐射臂954的数量相同；设第三辐射臂953的数量为M；所述N=M*3+1；所述六边形通孔101数量为M*6。本实施例所述的一种健康监测智能手表，所述第一支臂911和第二支臂912的宽度相同。本实施例所述的一种健康监测智能手表，还包括有设于第三支撑臂943和第四支撑臂944上的多个隔离孔；所述隔离孔直径不超过1mm。上述参数在不断测试和调整中得出，其为最稳定和性能最佳的具体参数，具体实际测试结HFSS15软件计算得出，该整体系统天线带宽可用频率范围在1.5GHz至3.0GHz内部调频；频带内平均增益大于9.5dBi，阻抗降低；在频率范围内隔离度大于26dB；在实际测试中发现，外界环境的变化，如温度、磁场影响的变化在一定范围内，例如温度在10度上下的幅度变化，采用上述参数和特定数值时，其稳定性很强，频段保持度较好。

优选的，本实施例所述的一种健康监测智能手表，所述隔离孔的数量为四个。本实施例所述的一种健康监测智能手表，第三辐射臂953至第四支撑臂944的距离与第四辐射臂954至第三支撑臂943的距离相同。

本实施例所述的一种健康监测智能手表，所述电路装置还设有用于与外界蓝牙通信的蓝牙模块6，所述蓝牙模块6与主控器2信号连接。用于绕开第三方网络，直接与目标设备进行双向通信。本实施例所述的一种健康监测智能手表，所述电路装置还设有用于定位的北斗定位装置5，所述北斗定位装置5与主控器2信号连接；采用我国北斗定位装置5，精度高，省电，效果好。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种健康监测智能手表，包括有表壳（1），其特征在于：所述表壳（1）自上而下分别设有屏幕设置层、电路设置层（12）、电池设置层（13）、隔离板（10）设置层（14）、通信天线设置层（15）、底壳（16）；屏幕设置层设有触摸显示屏（11）、电路设置层（12）设有电路装置、电池设置层（13）内设有用于为电路装置与触摸显示屏（11）供电的电池；所述隔离板（10）设置层（14）设有隔离盘；所述通信天线设置层（15）设有通信天线；

所述电路装置包括有主控器（2）、与主控器（2）信号连接的脉搏检测器（4）以及用于与外界通信的通信装置（3）；所述触摸显示屏（11）与主控器（2）信号连接，所述通信装置（3）分别与主控器（2）和通信天线信号连接；

所述电路装置还设有用于与外界蓝牙通信的蓝牙模块（6），所述蓝牙模块（6）与主控器（2）信号连接；所述电路装置还设有用于定位的北斗定位装置（5），所述北斗定位装置（5）与主控器（2）信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种健康监测智能手表，其特征在于：所述通信天线包括有一个由第一外边（71）至第六外边首尾依次连接的正六边形外框；所述通信天线还包括有一个由第一内边（81）至第六内边首尾依次连接的正六边形内框；

还包括有三个相同的振子单元，所述振子单元包括有第一支臂（911）和第二支臂（912）；所述第一支臂（911）向第二支臂（912）一侧倾斜延伸出有第一斜臂（921），所述第二支臂（912）向第一支臂（911）一侧倾斜延伸出有第二斜臂（922）；所述第一斜臂（921）和第二斜臂（922）与水平面夹角相同，长度相同；所述第一支臂（911）与第二支臂（912）之间设有第一辐射单元；所述第一斜臂（921）与第二斜臂（922）之间设有第二辐射单元；

所述第一辐射单元包括有一端连接于第一支臂（911）的第一横臂（931），所述第一横臂（931）的自由端斜向下延伸出有第一支撑臂（941），所述第一支撑臂（941）上斜向上延伸有多个平行的第一辐射臂（951）；还包括有一端连接于第二支臂（912）的第二横臂（932），所述第二横臂（932）的自由端斜向上延伸出有第二支撑臂（942），所述第二支撑臂（942）上斜向下延伸有多个与第一辐射臂（951）对应的、且平行设置的第二辐射臂（952）；

所述第二辐射单元包括有一端连接于第一斜臂（921）的第三横臂（933），所述第三横臂（933）的自由端设有与第三横臂（933）垂直的第三支撑臂（943），所述第三支撑臂（943）向第二斜臂（922）一侧垂直延伸有多条第三辐射臂（953）；还包括有一端连接于第二斜臂（922）的第四横臂（934），所述第四横臂（934）的自由端设有与第四横臂（934）垂直的第四支撑臂（944），所述第四支撑臂（944）向第一斜臂（921）一侧垂直延伸有多条第四辐射臂（954）；所述第三辐射臂（953）与第四辐射臂（954）交叉设置；

所述三个振子单元的第一支臂（911）分别与第一内边（81）、第三内边、第六内边相连，所述三个振子单元的第二支臂（912）分别与第一外边（71）、第三外边、第六外边相连；

所述隔离板（10）为正六边形的金属板，所述隔离板（10）上设有多个六边形的通孔（101）。

3.根据权利要求2所述的一种健康监测智能手表，其特征在于：所述第一辐射臂（951）与第二辐射臂（952）的数量相同；设所述第一辐射臂（951）的数量为N；所述第三辐射臂（953）与第四辐射臂（954）的数量相同；设第三辐射臂（953）的数量为M；所述N=M*3+1；所述六边形通孔（101）数量为M*6。

4.根据权利要求2所述的一种健康监测智能手表，其特征在于：所述第一支臂（911）和第二支臂（912）的宽度相同。

5.根据权利要求2所述的一种健康监测智能手表，其特征在于：还包括有设于第三支撑臂（943）和第四支撑臂（944）上的多个隔离孔；所述隔离孔直径不超过1mm。

6.根据权利要求5所述的一种健康监测智能手表，其特征在于：所述隔离孔的数量为四个。

7.根据权利要求2所述的一种健康监测智能手表，其特征在于：第三辐射臂（953）至第四支撑臂（944）的距离与第四辐射臂（954）至第三支撑臂（943）的距离相同。