CN106785355A

CN106785355A - 一种天线和智能手表

Info

Publication number: CN106785355A
Application number: CN201611072493.5A
Authority: CN
Inventors: 林士杰
Original assignee: Nubia Technology Co Ltd
Current assignee: Nubia Technology Co Ltd
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2017-05-31

Abstract

一种天线和智能手表，天线设置在带有金属外壳的智能手表中，该天线包括：设置在显示屏下方的金属片或涂在显示屏背面的金属膜，设置在金属片或金属膜边缘上的馈电点、第一接地点、第二接地点、n个第三接地点；其中，n为大于或等于0的整数，第一接地点和第二接地点均与馈电点相邻，第三接地点位于第一接地点和第二接地点之间。通过本发明实施例的方案，实现了外壳为金属的智能手表的天线，由于智能手表的金属外壳对天线和手起到屏蔽作用，因此，减少了手对天线性能的影响。

Description

一种天线和智能手表

技术领域

本文涉及但不限于终端技术，尤指一种天线和智能手表。

背景技术

随着移动技术的发展，许多传统的电子产品也开始增加移动方面的功能，比如过去只能用来看时间的手表，现今也可以通过智能手机或家庭网络与互联网相连，显示来电信息、天气信息和新闻等内容，这种新手表可被称作智能手表。

目前智能手表的外壳大多采用塑料外壳，天线则设置在外壳内部，这样天线的性能容易受到手的影响。

发明内容

本发明实施例提出了一种天线和智能手表，能够减少手对天线性能的影响。

本发明实施例提出了一种天线，所述天线设置在带有金属外壳的智能手表中，所述天线包括：

设置在显示屏下方的金属片或涂在显示屏背面的金属膜，设置在金属片或金属膜边缘上的馈电点、第一接地点、第二接地点、n个第三接地点；

第一接地点和第二接地点均与馈电点相邻，第三接地点位于第一接地点和第二接地点之间；

其中，n为大于或等于0的整数。

可选的，所述第一接地点和所述馈电点之间沿所述金属片或所述金属膜边缘的距离在预设范围内。

可选的，还包括：

设置在所述金属片或所述金属膜上，且位于所述第一接地点和所述馈电点之间的第四接地点；

所述第四接地点与所述馈电点之间沿所述金属片或金属膜边缘的距离小于或等于第一预设阈值。

可选的，所述第一接地点和所述第四接地点之间沿所述金属片或所述金属膜边缘的距离在预设范围内。

可选的，所述第二接地点和所述馈电点之间沿所述金属片或所述金属膜边缘的距离小于或等于第二预设阈值。

本发明实施例还提出了一种智能手表，包括：上述任意一个天线；

还包括：

显示屏、金属外壳、位于金属片或金属膜下方的印制电路板PCB、位于所述PCB下方的电池；

其中，金属外壳和金属片或金属膜之间存在第一缝隙，PCB和金属片或金属膜之间存在第二缝隙。

可选的，所述PCB和所述电池之间存在第三缝隙。

可选的，所述第一缝隙的宽度大于或等于第三预设阈值。

可选的，所述第二缝隙的厚度大于或等于第四预设阈值。

与相关技术相比，本发明实施例的天线设置在带有金属外壳的智能手表中，本发明实施例的天线包括：设置在显示屏下方的金属片或涂在显示屏背面的金属膜，设置在金属片或金属膜边缘上的馈电点、第一接地点、第二接地点、n个第三接地点；其中，n为大于或等于0的整数，第一接地点和第二接地点均与馈电点相邻，第三接地点位于第一接地点和第二接地点之间。通过本发明实施例的方案，通过本发明实施例的方案，实现了外壳为金属的智能手表的天线，由于智能手表的金属外壳对天线和手起到屏蔽作用，因此，减少了手对天线性能的影响。

附图说明

下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。

图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意图；

图2为如图1所示的移动终端的无线通信系统示意图；

图3(a)为本发明实施例智能手表的俯视图；

图3(b)为本发明实施例智能手表的主视图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意。

移动终端100可以包括无线通信单元110、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。

无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元可以包括短程通信模块114。

短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙^TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂^TM等等。

接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为"识别装置")可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。

另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151等等。

显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。

同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。

存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。

存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。

控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。

电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。

至此，己经按照其功能描述了移动终端。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端，并且不限于滑动型移动终端。

如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。

现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端能够操作的通信系统。

这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。

参考图2，CDMA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，所述接口包括例如E1/T1、ATM，IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图2中所示的系统可以包括多个BSC2750。

每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz,5MHz等等)。

分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语"基站"可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为"蜂窝站"。或者，特定BS270的各分区可以被称为多个蜂窝站。

如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100。如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图2中，示出了几个全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。

在图2中，描绘了多个卫星300，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。

作为无线通信系统的一个典型操作，BS270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275。BSC提供通话资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280，其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC280形成接口，MSC与BSC275形成接口，并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号发送到移动终端100。

基于上述移动终端硬件结构以及通信系统，提出本发明方法各个实施例。

如图3(a)和图3(b)所示，本发明第一实施例提出一种天线，天线设置在带有金属外壳3的智能手表中，天线包括：

设置在显示屏9下方的金属片1或涂在显示屏9背面的金属膜1，设置在金属片1或金属膜1边缘上的馈电点4、第一接地点7、第二接地点6、n个第三接地点5；其中，n为大于或等于0的整数，第一接地点7和第二接地点6均与馈电点相邻，第三接地点5位于第一接地点7和第二接地点6之间。

其中，如果显示屏9的背面为非导电介质，则需要在显示屏9下方设置金属片1来实现天线，如果显示屏9的背面为导电介质，即显示屏9背面涂有金属膜1，则不需要外加金属片1来实现天线，直接通过金属膜1就可以实现天线。

其中，金属片1或金属膜1的形状可以是任意的，图3(a)和图3(b)中仅以圆形为示例，不能说明金属片1或金属膜1的形状只能是圆形，其也可以是长方形、正方形、不规则形状等。

其中，馈电点4可以位于金属片1或金属膜1边缘上的任意位置。

其中，第一接地点7和馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离在预设范围内。其中，预设范围包括30毫米(mm)～60mm。

第一接地点7和馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离越近，天线的频率越高，第一接地点7和馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离越远，天线的频率越低。因此，可以通过调整第一接地点7在金属片1或金属膜1边缘上接触的位置来实现不同频率的覆盖。当第一接地点7和馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离在30mm～50mm之间时，可以实现2.4吉赫兹(GHz)～2.5GHz频段，即蓝牙天线的工作频段。

其中，第二接地点6和馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离小于或等于第二预设阈值。其中，第二预设阈值包括30mm。

其中，n的值可以根据第一接地点7和第二接地点6之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离来确定，当第一接地点7和第二接地点6之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离较大时，n可以取较大的值；当第一接地点7和第二接地点6之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离较小时，n可以取较小的值。n的具体取值不限定，视具体情况来进行分析确定。

另外，为了实现上述天线，智能手表的直径不能太小，一般智能手表的直径需要在30mm以上。

可选的，上述天线还包括：

设置在金属片1或金属膜1上，且位于第一接地点7和馈电点4之间的第四接地点8。

其中，第四接地点8与馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离小于或等于第一预设阈值。其中，第一预设阈值包括8mm。

通过调整第四接地点8与馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离，可以调整天线的阻抗，从而优化天线的性能。

其中，第一接地点7和第四接地点8之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离在预设范围内。其中，预设范围包括30mm～60mm。

第一接地点7和第四接地点8之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离越近，天线的频率越高，第一接地点7和第四接地点8之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离越远，天线的频率越低。因此，可以通过调整第一接地点7在金属片1或金属膜1边缘上的位置来实现不同频率的覆盖。当第一接地点7和第四接地点8之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离在30mm～50mm之间时，可以实现2.4GHz～2.5GHz频段，即蓝牙天线的工作频段。

通过本发明第一实施例的方案，实现了外壳为金属的智能手表的天线，由于智能手表的金属外壳对天线和手起到屏蔽作用，因此，减少了手对天线性能的影响。

参见图3(a)和图3(b)，本发明第二实施例提出了一种智能手表，包括：

天线、显示屏9、金属外壳3、位于金属片1或金属膜1下方的印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)11、位于所述PCB11下方的电池12；

其中，金属外壳3和金属片1或金属膜1之间存在第一缝隙2，PCB11和金属片1或金属膜1之间存在第二缝隙10。

其中，天线包括：

第一接地点7和馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离越近，天线的频率越高，第一接地点7和馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离越远，天线的频率越低。因此，可以通过调整第一接地点7在金属片1或金属膜1边缘上的位置来实现不同频率的覆盖。当第一接地点7和馈电点4之间沿金属片1或金属膜1边缘的距离在30mm～50mm之间时，可以实现2.4吉赫兹(GHz)～2.5GHz频段，即蓝牙天线的工作频段。

可选的，上述天线还包括：

智能手表还包括：与馈电点4连接的匹配电路，匹配电路用于优化天线的性能。匹配电路的具体实现可以采用本领域技术人员的熟知技术手段实现，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。

其中，显示屏9的直径可以小于或等于第一缝隙2的外直径。

其中，显示屏9的显示区域可以小于或等于第一缝隙2的内直径。

其中，金属外壳3为地，第一接地点7、第二接地点6、第三接地点5和第四接地点8均与金属外壳3连接。

其中，第一缝隙2的宽度大于或等于第三预设阈值。其中，第三预设阈值包括：0.5mm。第一缝隙2起到辐射的作用，为了提高天线的性能，可以将第一缝隙2的宽度设置为一个较大的值，而为了实现较高的屏占比，可以将第一缝隙2的宽度设置为一个较小的值，因此，在实际应用中，结合实际情况将第一缝隙2的宽度设置为一个适中的值，具体的取值本发明实施例不做限定。

第一缝隙2可以不填充任何介质，也可以填充非导电介质(如塑料等)。

其中，第二缝隙10的厚度大于或等于第四预设阈值。其中，第四预设阈值包括：0.5mm。

其中，当PCB11上有电子元件时，第二缝隙10的厚度指的是PCB11上电子元件的最高点到金属片1或金属膜1下表面之间的距离，即PCB11上电子元件的最高点到金属片1或金属膜1下表面之间的距离大于或等于第四预设阈值。

其中，第二缝隙10可以不填充任何介质，也可以填充非导电介质(如塑料等)。

PCB11和电池12之间存在第三缝隙13。

第三缝隙13的宽度对天线的性能不产生影响，因此，本发明实施例对第三缝隙13的宽度不作限定，如果为了减小智能手表的体积，可以不设置第三缝隙13。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种天线，其特征在于，所述天线设置在带有金属外壳的智能手表中，所述天线包括：

其中，n为大于或等于0的整数。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一接地点和所述馈电点之间沿所述金属片或所述金属膜边缘的距离在预设范围内。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第一接地点和所述第四接地点之间沿所述金属片或所述金属膜边缘的距离在预设范围内。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的天线，其特征在于，所述第二接地点和所述馈电点之间沿所述金属片或所述金属膜边缘的距离小于或等于第二预设阈值。

6.一种智能手表，其特征在于，包括：权利要求1～5任意一项所述的天线；

还包括：

7.根据权利要求6所述的智能手表，其特征在于，所述PCB和所述电池之间存在第三缝隙。

8.根据权利要求6或7所述的智能手表，其特征在于，所述第一缝隙的宽度大于或等于第三预设阈值。

9.根据权利要求6或7所述的智能手表，其特征在于，所述第二缝隙的厚度大于或等于第四预设阈值。