CN105981219A - 一种天线和可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种天线和可穿戴设备，涉及天线技术领域，能够降低了人体对可穿戴设备中的天线辐射的吸收量，提高该设备中的天线辐射性能。其方法为：该天线具有双层地结构，通过在该设备与人体的接触面一侧设置第二层地结构，可将天线向该接触面一侧的辐射进行反射。本发明实施例用于降低人体对可穿戴设备中天线的辐射的吸收量。

Description

一种天线和可穿戴设备

技术领域

本发明实施例涉及天线技术领域， 尤其涉及一种天线和可穿戴设备。 背景技术

可穿戴设备是小巧、 贴身的智能设备， 常见的可穿戴设备包括可穿戴手 表、 手环、 耳机、 眼镜、 挂件等。 由于可穿戴设备在使用时离人体较近， 所 以人体会吸收可穿戴设备内天线辐射的大部分能量， 使得该设备内的天线 SAR (Specific Absorption Rate, 电磁波吸收比值）指标较高， 而且， 可穿戴 设备体积较小， 留给天线的设计空间非常有限， 这就使得可穿戴设备内的天 线设计成为业内研究的难题。 发明内容

本发明的实施例提供一种天线和可穿戴设备， 能够降低人体对可穿戴设 备中的天线辐射的吸收量， 提高该设备中的天线辐射性能。

本发明实施例的第一个方面是提供一种天线， 所述天线应用于可穿戴设 备中， 所述可穿戴设备具有靠近人体的接触面， 所述天线包括： 天线本体、 第一地结构和第二地结构， 所述第一地结构位于所述天线本体和所述第二地 结构之间， 所述天线本体的接地点与所述第一地结构的地电连接， 所述第一 地结构的地和所述第二地结构的地电连接；所述第二地结构位于所述接触面， 所述第二地结构覆盖所述天线本体在所述接触面上的辐射区域。

结合第一方面， 在第一种可能的实现方式中， 当所述天线本体在所述接 触面上的所述辐射区域的辐射强度超出预设值时， 则所述第二地结构位于所 述接触面上所述天线本体辐射值大于所述预设值的区域； 当所述天线本体在 所述接触面上的所述辐射区域的辐射强度不高于所述预设值时， 则所述第二 地结构不覆盖所述接触面上所述天线本体辐射值不高于所述预设值的区域。

结合第一方面， 在第二种可能的实现方式中， 所述第一地结构的地和所 述第二地结构的地之间采用电连接的方式相连接包括：

所述第一地结构的地和所述第二地结构的地之间采用直接连接方式进行 电连接， 所述直接连接方式包括通过连接器件实现所述第一地结构的地与所 述第二地结构的地之间的连接； 或

所述第一地结构的地和所述第二地结构的地之间采用间接连接方式进行 电连接， 所述间接连接方式包括通过所述连接器件将所述第一地结构的地和 所述第二地结构的地连接在第三个导电体上， 以实现所述第一地结构的地与 所述第二地结构的地之间的连接， 所述连接器件包括柔性印刷电路板和 /或焊 脚。

结合第一方面， 在第三种可能的实现方式中， 所述第一地结构包括印刷 电路板， 所述第二地结构包括导电材料的底板， 所述导电材料的底板包括以 下项目中的一种或其组合： 纯金属片、 合金金属片、 柔性印刷电路板、 印刷 电路板。

结合第一方面或第一方面的第一至第三种可能的实现方式， 在第四种可 能的实现方式中， 所述天线本体包括以下走线中的一种或其组合： 倒置 F型 天线、 平面倒 F天线、 环天线、 单极天线。

第二个方面是提供一种可穿戴设备， 包括总线和与该总线相连接的发射 器、 接收器、 存储器以及处理器； 其中， 所述发射器包括如第一方面或第一 方面的第一至第四种可能的实现方式所述的天线， 该发射器用于通过所述天 线进行信号发射， 所述接收器用于接收信号， 所述存储器用于存储指令， 所 述处理器用于读取该指令进行与所述指令对应的操作。

本发明实施例提供一种天线和可穿戴设备， 将天线设计为双层地结构， 通过在该设备靠近人体的接触面设置第二层地结构， 可将天线向该靠近人体 的接触面的辐射进行反射， 从而降低了人体对可穿戴设备中的天线辐射的吸 收， 提高了该设备中的天线辐射性能。 附图说明

图 1为本发明实施例提供的一种天线的结构示意图；

图 2为本发明实施例提供的另一种天线的结构示意图；

图 3a为本发明实施例提供的一种可穿戴设备的结构示意图一； 图 3b为本发明实施例提供的一种可穿戴设备的结构示意图二。

具体实施方式 为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图 对本发明实施例进行详细描述。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的， 而非 旨在限制本发明。 在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的 "一种" 、 "所述"和 "该"也旨在包括多数形式， 除非上下文清楚地表示 其他含义。 还应当理解， 本文中使用的术语 "和 /或"是指并包含一个或多个 相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本发明实施例提供一种天线， 应用于可穿戴设备中， 如图 1所示， 所述 可穿戴设备具有靠近人体的接触面 014， 需要说明的是， 该接触面 014可以 是可穿戴设备的外壳， 以可穿戴手表为例， 可穿戴手表包括镜面、 壳体、 后 盖等， 在人体佩戴手表时， 由于后盖紧贴着人体， 所以所述接触面 014指后 盖； 接触面 014也可以是在可穿戴设备的内部， 仍以可穿戴手表为例， 所述 接触面 014可以指壳体内靠近后盖的平面；

所述接触面 014可以是实际存在的面， 也可以是虚拟的平面， 对此本发 明实施例不做限制。 该天线包括：

天线本体 011， 第一地结构 012和第二地结构 013， 其中， 第一地结构 012设置在天线本体 011和第二地结构 013之间， 天线本体 011包括接地点 0111 ) ， 该接地点 0111与第一地结构 012的地 0121 (图 1中阴影部分） 进 行电连接， 第一地结构 012可以部分为第一接地层， 该第一接地层为一层导 体， 将该第一接地层作为第一地结构 012的地 0121， 第二地结构 013可以部 分为第二接地层， 该第二接地层也为一层导体， 将该第二接地层作为第二地 结构 013的地 0131，而其中的第一地结构 012的地 0121还与第二地结构 013 的地 0131 (图 1中阴影部分） 电连接；

其中， 第一地结构 012可以全部为第一接地层， 第二地结构 013也可以 全部为第二接地层， 如图 2所示。

该天线本体 011的走线方式可以有多种， 例如环天线、平面倒 F天线等， 图示只是其中一种走线方式， 天线本体 011、 第一地结构 012与第二地结构 013 之间在空间关系上可以为平行的关系， 也可以是其他的位置关系， 例如 所述天线本体 011、 第一地结构 012与第二地结构 013所在的平面之间所在 夹角， 该夹角可以是大于 0° 小于 90° 的夹角， 图 1所示为上述三个部件处 于空间上的平行关系；

其中， 所述第二地结构 013位于接触面 014， 所述第二地结构 013设置 在所述接触面 014上天线本体辐射值大于预设值的区域。

所述预设值可以为不影响该设备进行通信时的最低要求的辐射强度数 值。当天线本体 011在所述接触面 014上的某一区域的辐射值超出预设值时， 设备的通信效果会显著下降， 此时， 将第二地结构 013覆盖所述接触面 014 上天线本体 011的辐射值超出预设值的区域，反射天线本体 011的辐射能量， 从而提高设备的通信效果。

需要说明的是，所述电连接表示第一地结构 012的地 0121与第二地结构 013的地 0131之间直接连接或采用间接连接的耦合方式进行连接， 以使得第 一地结构 012与第二地结构 013之间的电信号可以互相传递， 其中， 所述电 连接包括单个接触点或至少两个接触点，所述第一地结构 012的地 0121和所 述第二地结构 013的地 0131之间采用直接连接方式进行电连接，所述直接连 接方式包括通过连接器件实现所述第一地结构 012的地 0121与所述第二地结 构 013的地 0131之间的连接； 和 /或

所述第一地结构 012的地 0121和所述第二地结构 013的地 0131之间可 以采用间接连接方式进行电连接， 所述间接连接方式可以为通过所述连接器 件将所述第一地结构 012的地 0121和所述第二地结构 013的地 0131连接在 第三个导电体上， 所述连接器件可以为柔性印刷电路板和 /或焊脚；

该第二地结构 013可以为导电材料的底板， 所述导电材料的底板可以为 纯金属片、 合金金属片、 柔性印刷电路板或印刷电路板。

本发明实施例提供一种天线， 应用于可穿戴设备， 该天线具有双层地结 构， 通过在该设备与人体的接触面一侧设置第二层地结构， 可将天线向该接 触面一侧的辐射进行反射， 从而降低了人体对可穿戴设备中的天线辐射的吸 收， 提高了该设备中的天线辐射性能。

本发明实施例提供一种可穿戴设备， 如图 3a和图 3b所示， 该可穿戴设 备包括：

天线本体 021，第一地结构 022、第二地结构 023和该设备其他部件 024， 其中天线本体 021的地与第一地结构 022的地电连接， 该天线本体 021的走 线方式在天线技术领域内可以有多种， 图 3a和图 3b所示只是其中一种走线 方式， 天线本体 021、 第一地结构 022与第二地结构 023之间在空间关系上 可以为平行的关系， 图示为上述三个部件处于空间上的平行关系；

其中，所述第二地结构 023可以位于所述可穿戴设备与人体的接触面 014 一侧， 用于反射所述天线本体 021向所述接触面 014的辐射， 从而将天线本 体 021的辐射向远离所述接触面 014的方向反射， 从而能够避免该天线本体 021的辐射被人体大量吸收；

第一地结构 022可以位于第二地结构 023的正上方， 第一地结构 022与 第二地结构 023之间可以直接连接或间接连接，也可以同时采用直接连接（如 图 3a所示） 与间接连接 （如图 3 b所示） 方式， 在图 3a中， 第一地结构 022 与第二地结构 023通过柔性印刷电路板 025直接进行电连接， 而在图 3b中， 第一地结构 022与第二地结构 023通过柔性印刷电路板 025和一个焊脚 026 间接进行电连接， 其中柔性印刷电路版 025电连接在一个导电层 027上， 而 后通过焊脚 026将该导电层 027电连接在第二地结构 023上， 其中， 天线本 体 021的走线可以采用常规形式， 如 IFA (Inverted-F Antenna, 倒置 F型天 线） 、 monopole (单极天线） 或 Loop (环形天线） 等的走线方式， 需要说明 的是， 所说的天线本体 011不包括微带天线的形式。

该可穿戴设备， 还包括总线和与该总线相连接的发射器、 接收器、 存储 器以及处理器；

其中， 所述发射器包括如上述的天线， 天线具有双层地结构， 该发射器 用于通过所述天线进行信号发射， 所述接收器用于接收信号， 所述存储器用 于存储指令， 所述处理器用于读取该指令进行与所述指令对应的操作。

本发明实施例提供一种可穿戴设备， 该设备的天线具有双层地结构， 通 过在该设备与人体的接触面一侧设置第二层地结构， 可将天线向该接触面一 侧的辐射进行反射， 从而降低了人体对可穿戴设备中的天线辐射的吸收， 提 高了该设备中的天线辐射性能。

最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对 其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通 技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并 不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1. 权 利 要 求 书

   1、 一种天线， 其特征在于， 所述天线应用于可穿戴设备中， 所述可穿戴 设备具有靠近人体的接触面， 所述天线包括：

   天线本体、 第一地结构和第二地结构， 所述第一地结构位于所述天线本 体和所述第二地结构之间， 所述天线本体的接地点与所述第一地结构的地电 连接， 所述第一地结构的地和所述第二地结构的地电连接；

   所述第二地结构位于所述接触面， 所述第二地结构覆盖所述天线本体在 所述接触面上的辐射区域。
2. 2、 根据权利要求 1所述的天线， 其特征在于， 当所述天线本体在所述接 触面上的所述辐射区域的辐射强度超出预设值时， 则所述第二地结构位于所 述接触面上所述天线本体辐射值大于所述预设值的区域；

   当所述天线本体在所述接触面上的所述辐射区域的辐射强度不高于所述 预设值时， 则所述第二地结构不覆盖所述接触面上所述天线本体辐射值不高 于所述预设值的区域。
3. 3、 根据权利要求 1所述的天线， 其特征在于， 所述第一地结构的地和所 述第二地结构的地之间采用电连接的方式相连接包括：

   所述第一地结构的地和所述第二地结构的地之间采用直接连接方式进行 电连接， 所述直接连接方式包括通过连接器件实现所述第一地结构的地与所 述第二地结构的地之间的连接； 或

   所述第一地结构的地和所述第二地结构的地之间采用间接连接方式进行 电连接， 所述间接连接方式包括通过所述连接器件将所述第一地结构的地和 所述第二地结构的地连接在第三个导电体上， 以实现所述第一地结构的地与 所述第二地结构的地之间的连接， 所述连接器件包括柔性印刷电路板和 /或焊 脚。
4. 4、 根据权利要求 1所述的天线， 其特征在于， 所述第一地结构包括印刷 电路板， 所述第二地结构包括导电材料的底板， 所述导电材料的底板包括以 下项目中的一种或其组合：

   纯金属片、 合金金属片、 柔性印刷电路板、 印刷电路板。
5. 5、 根据权利要求 1至 4任一所述的天线， 其特征在于， 所述天线本体包 括以下走线中的一种或其组合： 倒置 F型天线、 平面倒 F天线、 环天线、 单 极天线
6. 6、一种可穿戴设备，其特征在于，包括总线和与该总线相连接的发射器、 接收器、 存储器以及处理器；

   其中， 所述发射器包括如权利要求 1至 5中任一项所述的天线， 该发射 器用于通过所述天线进行信号发射， 所述接收器用于接收信号， 所述存储器 用于存储指令， 所述处理器用于读取该指令进行与所述指令对应的操作。