CN106207392A

CN106207392A - 可穿戴设备

Info

Publication number: CN106207392A
Application number: CN201610711628.1A
Authority: CN
Inventors: 胡罡罡; 历彦波
Original assignee: Hisense Electronic Technology (shenzhen) Co Ltd
Current assignee: Hisense Electronic Technology (shenzhen) Co Ltd
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2016-12-07

Abstract

本发明提供一种可穿戴设备，包括：设备主体和用于固定可穿戴设备的连接件。设备主体包括至少两个天线单元、每个天线单元对应的阻抗匹配电路、开关电路、处理电路和高频电路，至少两个天线单元设置于设备主体和连接件的不同位置，开关电路与处理电路和高频电路分别连接，高频电路与处理电路连接，每个天线单元通过对应的阻抗匹配电路与开关电路的不同的信号传输端口连接，开关电路用于选择发送从高频电路输出的信号的天线单元，每个天线单元用于传输不同频段的信号，在可穿戴设备内部空间有限的情况下，实现了可以在可穿戴设备上设置传输不同频段的信号的天线单元，从而，提高了可穿戴设备的通信性能。

Description

可穿戴设备

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种可穿戴设备。

背景技术

随着通信技术的发展，可穿戴设备，例如，智能手表、智能手环等，得到了广泛的应用。用户对可穿戴的设备的功能也有了新的要求。例如，需要可穿戴设备具有通信功能，即可以通过可穿戴设备接听电话、拨打电话以及通过可穿戴设备上的即时通信软件收发消息。

但是，由于可穿戴设备内部的空间限制，无法实现在可穿戴设备内部设置可以传输多个频段的信号的天线，从而，无法实现可穿戴设备可以传输多个频段的信号，导致可穿戴设备的通信性能较差。

发明内容

本发明提供一种可穿戴设备，以提高可穿戴设备的通信性能。

本发明提供一种可穿戴设备，包括：设备主体和用于固定所述可穿戴设备的连接件；

所述设备主体包括至少两个天线单元、每个天线单元对应的阻抗匹配电路、开关电路、处理电路和高频电路；所述至少两个天线单元设置于所述设备主体和/或所述连接件的不同位置；

开关电路与处理电路和高频电路分别连接，所述高频电路与所述处理电路连接；每个天线单元通过对应的阻抗匹配电路与所述开关电路的不同的信号传输端口连接；所述开关电路用于选择发送从所述高频电路输出的信号的天线单元；每个天线单元用于传输不同频段的信号。

如上所示的可穿戴设备，当所述高频电路需要发送第一信号时，所述处理电路控制所述开关电路选择与所述第一信号的频率匹配的天线单元将所述第一信号进行发送。

如上所示的可穿戴设备，所述设备主体包括金属壳体；所述至少两个天线单元分别设置在所述金属壳体和所述连接件上。

如上所示的可穿戴设备，所述设备主体包括至少三个天线单元。

如上所示的可穿戴设备，所述金属壳体被分为至少两段，每段分别设置不同的天线单元。

如上所示的可穿戴设备，所述设备主体包括三个天线单元。

如上所示的可穿戴设备，所述可穿戴设备为智能手表。

如上所示的可穿戴设备，所述连接件包括两个表带；则所述三个天线单元分别设置在所述两个表带和所述金属壳体上。

本发明实施例提供的可穿戴设备，通过设置设备主体包括至少两个天线单元、每个天线单元对应的阻抗匹配电路、开关电路、处理电路和高频电路，至少两个天线单元设置于设备主体和连接件的不同位置，开关电路与处理电路和高频电路分别连接，高频电路与处理电路连接，每个天线单元通过对应的阻抗匹配电路与开关电路的不同的信号传输端口连接，开关电路用于选择发送从高频电路输出的信号的天线单元，每个天线单元用于传输不同频段的信号，通过将可穿戴设备中的天线电路分成至少两个天线单元和与每个天线单元对应的阻抗匹配电路，将至少两个天线单元设置于设备主体和/或连接件的不同位置，实现了在可穿戴设备内部空间有限的情况下，将天线单元分开设置在不同的位置，利用了可穿戴设备上的空闲位置，并且，每个天线单元用于传输不同频段的信号，通过开关电路选择发送从高频电路输出的信号的天线单元，在可穿戴设备内部空间有限的情况下，实现了可以在可穿戴设备上设置传输不同频段的信号的天线单元，从而，可穿戴设备实现了可以传输多个频段的信号，提高了可穿戴设备的通信性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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可穿戴设备实施例一中天线电路原理的示意图；

图2为本发明实施例提供的可穿戴设备实施例二中天线电路原理的示意图；

图3为图2所示实施例中可穿戴设备的结构示意图；

图4为图2所示实施例中天线单元的设置结构示意图；

图5为图2所示实施例中天线单元与阻抗匹配电路连接的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”及“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明实施例提供的可穿戴设备实施例一中天线电路原理的示意图。如图1所示，本发明实施例提供的可穿戴设备包括：

设备主体(图中未示出)和用于固定可穿戴设备的连接件(图中未示出)。设备主体包括至少两个天线单元11、每个天线单元对应的阻抗匹配电路12、开关电路13、处理电路14和高频电路15。至少两个天线单元11设置于设备主体和/或连接件的不同位置。开关电路13与处理电路14和高频电路15分别连接，高频电路15与处理电路14连接。每个天线单元11通过对应的阻抗匹配电路12与开关电路13的不同的信号传输端口连接。开关电路13用于选择发送从高频电路15输出的信号的天线单元11。每个天线单元11用于传输不同频段的信号。

具体地，本发明实施例中的可穿戴设备可以是智能手环、智能手表以及智能眼镜等。本发明实施例中的可穿戴设备包括设备主体和用于固定可穿戴设备的连接件。设备主体为实现可穿戴设备功能的部件；连接件为用于将可穿戴设备固定于人体的部件。举例来说，当该可穿戴设备给智能手表时，设备主体为表盘，连接件为表带。

可穿戴设备要实现通信功能，需要具备天线电路。可穿戴设备中的天线电路可以分为支持第二代(2G)移动通信技术、第三代(3G)移动通信技术、第四代(4G)移动通信技术以及第五代(5G)移动通信技术的信号传输的主天线，以及支持蓝牙(Bluetooth)、无线保真(WIreless-Fidelity；简称：WiFi)、全球定位系统(Global Positioning System；简称：GPS)等信号传输的辅天线。

本发明实施例中将可穿戴设备中的主天线分为至少两个天线单元11、每个天线单元对应的阻抗匹配电路12以及开关电路13。至少两个天线单元11可以设置于设备主体和/或连接件的不同位置，即该至少两个天线单元11可以设置于设备主体上的不同位置，即一个天线单元11可以设置于设备主体上的A位置，另一个天线单元11可以设置于设备主体上不同于A位置的B位置，又一个天线单元11可以设置于不同于A位置和B位置的C位置，依此类推。或者，该至少两个天线单元11可以设置于连接件上的不同位置。或者，该至少两个天线单元11可以设置于设备主体和连接件的不同位置，即一个天线单元11设备于设备主体上的A位置，另一个天线单元设置于连接件上的B位置，再一个天线单元设置于设备主体上不同于A位置的C位置，又一个天线单元设置于连接件上不同于B位置的D位置，依此类推。

至少两个天线单元11可以采用激光直接成型(Laser Direct Structuring；简称：LDS)技术设置于可穿戴设备上，也可以采用软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit；简称：FPC)技术设置于可穿戴设备上。

处理电路14用于生成基带信号，并将基带信号发送给高频电路15进行处理，高频电路15生成载波信号。或者，处理电路用于从高频电路15接收基带信号。每个天线单元11和其对应的阻抗匹配电路12的阻抗值为高频电路15的输出阻抗，以实现阻抗匹配。每个天线单元11通过对应的阻抗匹配电路12与开关电路13的不同的信号传输端口连接。本发明实施例中的处理电路14可以是中央处理器(Central Processing Unit；简称：CPU)。

本发明实施例中的每个天线单元用于传输不同频段的信号。在第一种实现方式中，以有两个天线单元为例，一个天线单元可以用于传输高频段的信号，另一个天线单元可以用于传输低频段的信号。当有三个天线单元时，一个天线单元可以用于传输高频段的信号，另一个天线单元可以用于传输中频段的信号，再一个天线单元可以用于传输低频段的信号。在第二种实现方式中，已有三个天线单元为例，一个天线单元可以用于传输一部分高频段、一部分中频段以及一部分低频段的信号，另一个天线单元可以用于传输另一部分高频段、另一部分中频段以及另一部分低频段的信号，再一个天线单元用于传输其余的高频段、其余的中频段以及其余的低频段的信号。表1为多频段天线所传输的信号的频段。表2为两种不同的分频方案。

表1为多频段天线所传输的信号的频段

在本发明实施例中，低频段、中频段和高频段的划分可以依据可穿戴设备需要传输的信号的频段进行划分。将在预设的频段范围内的频段划分为中频段，高于该预设的频段范围的频段为高频段，小于该预设的频段范围的频段为低频段。

表2为两种不同的分频方案

	天线单元1	天线单元2	天线单元3
				分频方案1	A、B及C	D、E及F	G、H及I
分频方案2	A、D及G	B、E及H	C、F及I

表2中的分频方案1对应上述第一种实现方式，分频方案2对应上述第二种实现方式。

可选的，本发明实施例中可以包括至少3个天线单元。

本发明实施例提供的可穿戴设备中的天线单元的工作过程如下：

信号发送过程：处理电路14生成基带信号，输出至高频电路15，高频电路15经过处理，例如，滤波、调制等处理，生成载波信号，将载波信号输出至开关电路13。处理电路14此时可以通过参数调用获取该载波信号，并根据该载波信号的频率确定需要发送该载波信号的天线单元11。处理电路14输出选择信号至开关电路13。开关电路13根据处理电路14输入的选择信号，选择发送从高频电路15输出的信号(即载波信号)的天线单元11，最终通过该天线单元对应的阻抗匹配电路12及该天线单元11将信号发送出去，完成一次信号发送的过程。需要说明的是，处理电路14输出的选择信号中可以只选择一个天线单元11，则开关电路13只选择一个发送信号的天线单元11；处理电路14输出的选择信号中也可以选择多个天线单元，则开关电路13可以选择多个发送信号的天线单元11，即开关电路13可以选择该至少两个天线单元中的一个天线单元发送信号，也可以选择该至少两个天线单元中的多个天线单元同时发送信号，以提高通信的可靠性。

信号接收过程：当有载波信号发送至可穿戴设备时，适用于接收该载波信号的天线单元11接收该载波信号，并通过阻抗匹配电路12将该载波信号输出至开关电路13。开关电路13将该载波信号输出至高频电路15。高频电路15经过处理，例如，滤波、解调等处理，生成基带信号，将该基带信号输出至处理电路14，完成一次信号接收的过程。

由于每个天线单元用于传输不同频段的信号，则该可穿戴设备可以实现传输多个频段的信号。

需要说明的是，本发明实施例中的设备主体可以包括金属材质的外壳、也可以包括非金属材质的外壳，连接件可以是金属材质，也可以是非金属材质。不论设备主体的外壳和连接件的材质是什么，只要该至少两个天线单元设置于设备主体和/或连接件的不同位置，则都能实现可穿戴设备传输多个频段的信号。

图2为本发明实施例提供的可穿戴设备实施例二中天线电路原理的示意图。如图2所示，本发明实施例在图1所示实施例的基础上，包括3个天线单元，如图2所示：

天线单元21，与其对应的阻抗匹配电路22；天线单元23，与其对应的阻抗匹配电路24；天线单元26，与其对应的阻抗匹配电路27。开关电路28，高频电路29，以及处理电路30。

与图1所示实施例类似，开关电路28与处理电路30和高频电路29分别连接。高频电路29与处理电路30连接。每个天线单元通过对应的阻抗匹配电路与开关电路28的不同的信号传输端口连接。

天线单元21、天线单元23和天线单元26用于传输不同频段的信号。示例性的，天线单元21用于传输高频段的信号，天线单元23用于传输中频段的信号，天线单元26用于传输低频段的信号。

本发明实施例中的每个阻抗匹配电路通过电感和电容不同的串并联方式实现阻抗调节。需要说明的是，图2示出的阻抗匹配电路只是一种示例性说明，阻抗匹配电路还可以通过其他的方式实现。本发明实施例中的天线单元通过耦合馈电的方式实现馈电。开关电路28通过芯片实现。高频电路29和处理电路30可以通过图2示出的方式与开关电路28连接。

本发明实施例中，当高频电路29需要发送第一信号时，处理电路30控制开关电路28选择与第一信号的频率匹配的天线单元将第一信号进行发送。

本发明实施例提供的可穿戴设备的天线单元的工作过程与图1所示实施例类似，此处不再赘述。

需要说明的是，处理电路30输出的选择信号中可以只选择一个天线单元，则开关电路28只选择一个发送信号的天线单元，例如只选择天线单元21发送信号；处理电路30输出的选择信号中也可以选择多个天线单元，例如，选择2个天线单元发送信号，则开关电路28可以选择2个发送信号的天线单元，例如，选择天线单元21和天线单元23。即开关电路28可以选择该3个天线单元中的一个天线单元发送信号，也可以选择该3个天线单元中的2个天线单元同时发送信号，以提高通信的可靠性。

本发明实施例中的设备主体可以包括金属壳。该3个天线单元分别设置在金属壳体和连接件上。为了进一步增加天线单元在可穿戴设备上可设置的位置，可以采用均匀开缝，将金属壳体通过非金属材料分成至少两段，每段分别设置不同的天线单元。在具体的实现方式中，可以将被分成至少两段的金属壳体中的每一段作为天线单元的辐射体。

在一种具体的实现方式中，本发明实施例提供的可穿戴设备为智能手表。

图3为图2所示实施例中可穿戴设备的结构示意图。图4为图2所示实施例中天线单元的设置结构示意图。图5为图2所示实施例中天线单元与阻抗匹配电路连接的结构示意图。请同时参照图3-图5：

该智能手表31包括表盘311和两个表带312。表盘311由上壳体313、中壳体314和下壳体(未示出)组成。

当上壳体313和中壳体314均为非金属材质时，在一种实现方式中，天线单元21、天线单元23和天线单元26中的任一个可以设置于表带312上，另外两个天线单元可以分别设置于上壳体313和中壳体314上。

当上壳体313和中壳体314任一个为金属材质时，可以采用均匀开缝技术，将上壳体313或中壳体314通过非金属材质划分为多段。在一种具体的实现方式中，三个天线单元分别设置在两个表带312和金属壳体上。这里的金属壳体可以是上壳体313，也可以是中壳体314。

图4中示出了当上壳体为金属材质时，将上壳体313划分为4段。在设置天线单元时，可以将每一金属段316作为一个天线单元。需要说明的是，每一金属段316的弧长与该金属段可以传输的信号的频段的中心频率具有对应关系。可以理解的是，当需要在上壳体313上设置传输不同频段的信号的天线单元时，可以将该上壳体313位于表盘腔体中的那一面中的金属段316中的任几个进行电气连接，以实现传输不同频段的信号。该方式进一步提高了在智能手表中设置天线单元的灵活性。图4中还示出了一个表带312上设置有一个天线单元，假设该天线单元为天线单元21。

设置在表带312上的天线单元21和其阻抗匹配电路22的连接方式如图5所示。具体的，通过天线单元21的馈点211与设置于智能手表腔体中的阻抗匹配电路22上的馈脚(图中未示出)实现天线单元21和其阻抗匹配电路22的电气连接。设置于可穿戴设备其他位置的天线单元可以通过类似的方式与阻抗匹配电路实现电气连接。

本发明实施例提供的可穿戴设备，通过在设备主体包括金属壳体时，将金属壳体分为至少两段，每段设备不同的天线单元，进一步增加了天线单元的设置位置，提高了天线单元设置的灵活性，从而，进一步提高了可穿戴设备的通信性能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：设备主体和用于固定所述可穿戴设备的连接件；

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，当所述高频电路需要发送第一信号时，所述处理电路控制所述开关电路选择与所述第一信号的频率匹配的天线单元将所述第一信号进行发送。

3.根据权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述设备主体包括金属壳体；所述至少两个天线单元分别设置在所述金属壳体和所述连接件上。

4.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述设备主体包括至少三个天线单元。

5.根据权利要求3或4所述的可穿戴设备，其特征在于，所述金属壳体被分为至少两段，每段分别设置不同的天线单元。

6.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述设备主体包括三个天线单元。

7.根据权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，其特征在于，所述可穿戴设备为智能手表。

8.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其特征在于，所述连接件包括两个表带；则所述三个天线单元分别设置在所述两个表带和所述金属壳体上。