CN105573111A - 智能穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种智能穿戴设备。该设备包括：中框、后盖、主板、天线组件和显示模组，中框用于承载显示模组，中框与后盖形成容纳空间，用于容纳主板和天线组件，中框的材质为金属，中框上开设有缝隙；天线组件与主板连接；主板的主板馈电端与中框连接；中框还用作辐射体；天线组件中不同的天线馈电点与不同的天线馈地点配合工作时，通过缝隙的耦合，在中框中产生不同频段的谐振。本方案实现了宽频带的天线频率覆盖，能够实现通话、定位以及近场无线通信功能的宽频天线的良好性能；可以解决金属外壳影响天线性能的问题，允许外观设计采用全金属材质，放宽了外观对金属材质的限定，从而可以在设计智能穿戴设备时给用户更好的产品外观设计。

Description

智能穿戴设备

技术领域

本发明实施例涉及信息技术领域，尤其涉及一种智能穿戴设备。

背景技术

以智能手表这种智能穿戴设备为例，目前市面上的智能手表可大致分为两类：一类是不带通话功能的智能手表，另一类是具有独立通话功能的智能手表。这两种类型的智能手表都可以依托近场通信连接智能手机，拓展智能手机功能，具体可以作为手机助手，同步操作智能手机中的电话、短信、邮件、照片、以及音乐等。

不带通话功能的智能穿戴设备对天线要求较低，因为这些天线频率较高或者频段较窄，比较容易实现。

而对于具有独立通话功能的智能穿戴设备，需要插入SIM(SubscriberIdentityModule，客户识别模块)卡、网卡或者内置SIM卡支持拨打电话和上网。支持该功能所需的频带较宽，相应的，需要进行的天线设计的要求较高。传统的天线，比如PIFA天线，monopole天线，或者loop天线等，应用在具有独立通话功能的智能穿戴设备中时，存在的缺陷在于：智能穿戴设备本身的金属中框会大大减弱天线性能，难以达到高性能要求。

此外，在具有独立通话功能的智能穿戴设备中增加定位功能，也是必备功能之一，但需要再增加GPS(GlobalPositionSystem，全球定位系统)天线。所以，在具有金属中框的智能穿戴设备中设计同时具备通话和定位功能的高性能天线更是难上加难。

发明内容

本发明实施例提供一种智能穿戴设备，以解决同时具备通话和定位功能的智能穿戴设备采用金属中框时影响天线性能的问题。

本发明实施例提供了一种智能穿戴设备，包括：中框、后盖、主板、天线组件和显示模组，所述中框用于承载所述显示模组，所述中框和所述后盖形成容纳空间，用于容纳所述主板和所述天线组件，所述中框的材质为金属；

所述中框上开设有缝隙；

所述天线组件与所述主板连接；

所述主板的主板馈电端与所述中框连接；

所述中框还用作所述智能穿戴设备的辐射体；

所述天线组件中不同的天线馈电点与不同的天线馈地点配合工作时，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生不同频段的谐振。

进一步地，所述天线组件可包括：

第一天线馈电点，与所述主板的主板馈电端连接；

第一天线馈地点，通过第一馈地开关连接到所述主板的接地端；

第一馈地开关，用于控制所述第一天线馈地点与所述主板的接地端之间的开关状态；

第二天线馈地点，通过第二馈地开关连接到所述主板的接地端；

第二馈地开关，用于控制所述第二天线馈地点与所述主板的接地端之间的开关状态；

所述第一天线馈地点与所述第一天线馈电点之间的距离小于所述第二天线馈地点与所述第一天线馈电点之间的距离；

在所述第一馈地开关断开，所述第二馈地开关导通时，所述第一天线馈电点与所述第二天线馈地点配合工作，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生高频谐振；

在所述第一馈地开关导通，所述第二馈地开关断开时，所述第一天线馈电点与所述第一天线馈地点配合工作，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生低频谐振。

进一步地，所述高频谐振可包括：GSM1800的谐振或者GSM1900的谐振。

进一步地，所述低频谐振可包括：GSM850的谐振或者GSM900的谐振。

进一步地，所述缝隙的宽度可以为0.5-10mm。

优选是，所述缝隙的宽度为2-5mm。

进一步地，所述设备还可包括：

双工器，设置在所述主板上，与所述第一天线馈电点连接；

相应的，所述天线组件还包括：

馈地连接板；

第三天线馈电点，连接在所述主板的主板馈电端与所述中框之间，所述第三天线馈电点在所述中框上的位置可调，用于在调节至设定位置时，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生WLAN频段；

第三天线馈地点，通过所述馈地连接板连接到所述主板的接地端，用于与所述第一天线馈地点配合工作，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生GPS频段；

所述双工器用于将所产生的高频谐振或者低频谐振与所产生的GPS频段分开。

本发明实施例提供的智能穿戴设备，通过在智能穿戴设备的材质为金属的中框上开设缝隙，通过主板为天线组件提供馈电源以及接地面，并馈电至中框，并通过天线组件中不同的天线馈电点与不同的天线馈地点之间的配合工作，基于中框上开设的缝隙的耦合，在中框中产生不同频段的谐振，实现了宽频带的天线频率覆盖，能够实现通话、定位以及近场无线通信功能的宽频天线的良好性能；可以解决金属外壳影响天线性能的问题，允许外观设计采用全金属材质，放宽了外观对金属材质的限定，从而可以在设计智能穿戴设备时给用户更好的产品外观设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明，下面将对本发明中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能穿戴设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

请参阅图1，为本发明实施例提供的一种智能穿戴设备的结构示意图。该设备包括：中框11、后盖、主板12、天线组件和显示模组14，所述显示模组14为具备显示，或者显示以及触控交互的组件。

所述中框11用于承载所述显示模组14，所述中框11和所述后盖形成容纳空间，用于容纳所述主板12和所述天线组件，所述中框11的材质为金属。

其中，所述中框11上开设有缝隙111；所述天线组件与所述主板12连接，使得所述主板12为所述天线组件提供馈电源以及接地面。所述主板12的主板馈电端与所述中框11连接，以馈电至所述中框11。

所述中框11还用作所述智能穿戴设备的辐射体。

所述天线组件中不同的天线馈电点与不同的天线馈地点配合工作时，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，在所述中框11中产生不同频段的谐振。具体的，既可产生用于通话的频段，也可产生用于定位的GPS频段，还可产生用于近场无线通信的WLAN频段。

本实施例的技术方案，通过在智能穿戴设备的材质为金属的中框上开设缝隙，通过主板为天线组件提供馈电源以及接地面，并馈电至中框，并通过天线组件中不同的天线馈电点与不同的天线馈地点之间的配合工作，基于中框上开设的缝隙的耦合，在中框中产生不同频段的谐振，实现了宽频带的天线频率覆盖，能够实现通话、定位以及近场无线通信功能的宽频天线的良好性能；可以解决金属外壳影响天线性能的问题，允许外观设计采用全金属材质，放宽了外观对金属材质的限定，从而可以在设计智能穿戴设备时给用户更好的产品外观设计。

在上述方案中，所述天线组件可包括：第一天线馈电点131、第一天线馈地点132、第一馈地开关133、第二天线馈地点134和第二馈地开关135。

其中，第一天线馈电点131与所述主板12的主板馈电端连接；第一天线馈地点132通过第一馈地开关133连接到所述主板12的接地端；第一馈地开关133用于控制所述第一天线馈地点132与所述主板12的接地端之间的开关状态；第二天线馈地点134通过第二馈地开关135连接到所述主板12的接地端；第二馈地开关135用于控制所述第二天线馈地点134与所述主板12的接地端之间的开关状态。所述第一天线馈地点132与所述第一天线馈电点131之间的距离小于所述第二天线馈地点134与所述第一天线馈电点131之间的距离。

在所述第一馈地开关133和所述第二馈地开关135中的其中一个导通，另一个断开时，所述第一天线馈电点131与所述第一天线馈地点132，或者与所述第二天线馈地点134配合工作，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，分别在所述中框11中产生高频谐振或低频谐振，用于通话。

具体是：

在所述第一馈地开关133断开，所述第二馈地开关135导通时，所述第一天线馈电点131与所述第二天线馈地点134配合工作，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，在所述中框11中产生高频谐振；

在所述第一馈地开关133导通，所述第二馈地开关135断开时，所述第一天线馈电点131与所述第一天线馈地点132配合工作，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，在所述中框11中产生低频谐振。

进一步地，所述高频谐振可包括：GSM1800的谐振或者GSM1900的谐振。

所述低频谐振可包括：GSM850的谐振或者GSM900的谐振。

示例性地，还请参阅图1，所述中框11的形状可以为方形，四个角处呈圆弧状，均平滑连接。所述中框11上开设有缝隙111。所述主板12的形状可以为方形。第一天线馈电点131、第一天线馈地点132和第一馈地开关133均连接在所述主板12的一侧，该侧与在所述缝隙111相对，且距离所述缝隙111较远(所述主板12中与所述缝隙111相对，且距离所述缝隙111较近的一侧不连接天线组件)。在第一馈地开关133导通时，第一天线馈地点132通过第一馈地开关133连接到所述主板12的接地端；在第一馈地开关133断开时，第一天线馈地点132与所述主板12的接地端之间断开连接。第二天线馈地点134和第二馈地开关135均连接在所述主板12的另一侧，该侧与所述缝隙111相邻。在第二馈地开关135导通时，第二天线馈地点134通过第二馈地开关135连接到所述主板12的接地端；在第二馈地开关135断开时，第二天线馈地点134与所述主板12的接地端之间断开连接。

其中，所述第一天线馈地点132与所述第一天线馈电点131之间的距离小于所述第二天线馈地点134与所述第一天线馈电点131之间的距离。在本示例中，所述第一天线馈地点132与所述第一天线馈电点131尽量贴近，而所述第二天线馈地点134与所述第一天线馈电点131之间有一定的距离，该距离视所调试产生的的高频频点而定。

在所述第一馈地开关133断开，所述第二馈地开关135导通时，所述第一天线馈电点131与所述第二天线馈地点134配合工作，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，在所述中框11中的辐射单元B和辐射单元C一起产生高频谐振，用于通话；

在所述第一馈地开关133导通，所述第二馈地开关135断开时，所述第一天线馈电点131与所述第一天线馈地点132配合工作，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，在所述中框11中的辐射单元B和辐射单元C一起产生低频谐振，用于通话。

其中，前已述及，所述中框11用作所述智能穿戴设备的辐射体。在该示例中，辐射单元B为所述中框11上的一分部，该部分对应于第二馈地开关135和缝隙111之间；辐射单元C为所述中框11上的另一分部，该部分对应于第二馈地开关135和第一馈地开关133之间。

在上述各方案中，所述缝隙111的宽度可以为0.5-10mm。

优选是，所述缝隙的宽度为2-5mm。

在上述各方案中，所述设备还可包括：

双工器，设置在所述主板12上，与所述第一天线馈电点131连接；

相应的，所述天线组件还可包括：馈地连接板136、第三天线馈电点137和第三天线馈地点138。

其中，第三天线馈电点137连接在所述主板12的主板馈电端与所述中框11之间，所述第三天线馈电点137在所述中框11上的位置可调，用于在调节至设定位置时，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，在所述中框11中产生WLAN频段；第三天线馈地点138通过所述馈地连接板136连接到所述主板12的接地端，用于与所述第一天线馈地点131配合工作，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，在所述中框11中产生GPS频段。

所述双工器用于将所产生的高频谐振或者低频谐振与所产生的GPS频段分开。

接上述示例，馈地连接板136、第三天线馈电点137和第三天线馈地点138均连接在所述主板12的另一侧，该侧与所述缝隙111相邻，且与连接有第二天线馈地点134和第二馈地开关135的一侧相对。所述主板12的主板馈电端通过第三天线馈电点137直接连到中框11上。在所述第三天线馈电点137在所述中框11上的位置调节至设定位置时，所述中框中的辐射单元A和辐射单元B通过所述缝隙111的耦合，在所述中框11中产生WLAN频段；第三天线馈地点138与第一天线馈地点131配合工作，所述中框中的辐射单元A和辐射单元B通过所述缝隙111的耦合，在所述中框11中产生GPS频段。

辐射单元A为所述中框11上的一分部，该部分对应于馈地连接板136和缝隙111之间。

需要说明的是，在所述第一馈地开关133断开，所述第二馈地开关135导通时，所述第一天线馈电点131与所述第二天线馈地点134配合工作，通过所述中框11上开设的缝隙111的耦合，在辐射单元D中也可产生高频谐振，用于通话。辐射单元D为所述中框11上的一分部，该部分对应于馈地连接板136和第一馈地开关133之间。

本方案，通过第一天线馈电点同时作为通话天线和GPS天线的馈电源，在主板上使用双工器将通话天线频段和GPS天线频段分开，这样设置的好处在于：只需在中框上使用一路天线馈电点即可实现通话天线和GPS天线的复用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；实施例中优选的实施方式，并非对其进行限制，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能穿戴设备，包括：中框、后盖、主板、天线组件和显示模组，所述中框用于承载所述显示模组，所述中框和所述后盖形成容纳空间，用于容纳所述主板和所述天线组件，所述中框的材质为金属，其特征在于：

所述中框上开设有缝隙；

所述天线组件与所述主板连接；

所述主板的主板馈电端与所述中框连接；

所述中框还用作所述智能穿戴设备的辐射体；

所述天线组件中不同的天线馈电点与不同的天线馈地点配合工作时，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生不同频段的谐振。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述天线组件包括：

第一天线馈电点，与所述主板的主板馈电端连接；

第一天线馈地点，通过第一馈地开关连接到所述主板的接地端；

第一馈地开关，用于控制所述第一天线馈地点与所述主板的接地端之间的开关状态；

第二天线馈地点，通过第二馈地开关连接到所述主板的接地端；

第二馈地开关，用于控制所述第二天线馈地点与所述主板的接地端之间的开关状态；

所述第一天线馈地点与所述第一天线馈电点之间的距离小于所述第二天线馈地点与所述第一天线馈电点之间的距离；

在所述第一馈地开关断开，所述第二馈地开关导通时，所述第一天线馈电点与所述第二天线馈地点配合工作，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生高频谐振；

在所述第一馈地开关导通，所述第二馈地开关断开时，所述第一天线馈电点与所述第一天线馈地点配合工作，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生低频谐振。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述高频谐振包括：GSM1800的谐振或者GSM1900的谐振。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述低频谐振包括：GSM850的谐振或者GSM900的谐振。

5.根据权利要求1-4任一所述的设备，其特征在于，所述缝隙的宽度为0.5-10mm。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述缝隙的宽度具体为2-5mm。

7.根据权利要求2-4任一所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

双工器，设置在所述主板上，与所述第一天线馈电点连接；

相应的，所述天线组件还包括：

馈地连接板；

第三天线馈电点，连接在所述主板的主板馈电端与所述中框之间，所述第三天线馈电点在所述中框上的位置可调，用于在调节至设定位置时，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生WLAN频段；

第三天线馈地点，通过所述馈地连接板连接到所述主板的接地端，用于与所述第一天线馈地点配合工作，通过所述中框上开设的缝隙的耦合，在所述中框中产生GPS频段；

所述双工器用于将所产生的高频谐振或者低频谐振与所产生的GPS频段分开。