CN108563110A - 可穿戴电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例是关于一种可穿戴电子设备，涉及可穿戴设备领域，主要解决的技术问题是智能手表的无线通信质量较差。主要采用的技术方案为：可穿戴电子设备包括：佩戴侧外壳；通信侧外壳，与所述佩戴侧外壳相对，在所述佩戴侧外壳和所述通信侧外壳之间形成容纳空间，所述通信侧外壳的金属区域作为金属天线，所述金属天线具有馈线端和接地端；电路芯片板，设置于所述容纳空间；电路芯片板包括通信模块、与所述通信模块电连接的天线馈电引脚、与所述通信模块电连接的天线接地引脚；其中，所述天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接，所述佩戴侧外壳为金属外壳。可穿戴电子设备佩戴中的无线通信能力较强。

Description

可穿戴电子设备

技术领域

本发明实施例涉及可穿戴设备领域，特别是涉及一种可穿戴电子设备。

背景技术

可穿戴设备，例如智能手表较传统的机械式手表具有较多的优点，被用户所青睐。

智能手表相较于机械式手表通常具备上网功能，例如，可进行天气预报的查询、移动电话的通信功能等。在实现上网通信功能中，需要在智能手表上设置有通信功能的天线。目前的做法是，将天线嵌套智能手表的塑料外壳中，用户在佩戴智能手表时，人体手腕对智能手表天线发射的电磁波损耗比较大，从而使智能手表在佩戴过程中天线性能较差，降低了智能手表的无线通信质量。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种可穿戴电子设备，主要解决的技术问题是智能手表的无线通信质量较差。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种可穿戴电子设备，包括：

佩戴侧外壳；

通信侧外壳，与所述佩戴侧外壳相对，在所述佩戴侧外壳和所述通信侧外壳之间形成容纳空间，所述通信侧外壳的金属区域作为金属天线，所述金属天线具有馈线端和接地端；

电路芯片板，设置于所述容纳空间；所述电路芯片板包括通信模块、与所述通信模块电连接的天线馈电引脚、与所述通信模块电连接的天线接地引脚；其中，

所述天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接，所述佩戴侧外壳为金属外壳。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中还包括：

显示屏和/或触控屏；

所述通信侧外壳内侧具有屏幕安置空间，所述显示屏和/或触控屏设置于所述屏幕安置空间。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中所述天线接地引脚与所述佩戴侧外壳电连接。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中所述电路芯片板的第一侧面设置有第一金属弹片、第二金属弹片；所述第一金属弹片与所述天线馈电引脚电连接，所述第二金属弹片与所述天线接地引脚电连接，所述第一金属弹片与所述金属天线的第一电连接端弹性抵触，使所述天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，所述第二金属弹片与所述金属天线的第二电连接端弹性抵触，使所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中所述电路芯片板的第二侧面设置有第三金属弹片；所述第三金属弹片与所述天线接地引脚电连接，所述第三金属弹片与所述佩戴侧外壳的接地端弹性抵触，使天线接地引脚与所述佩戴侧外壳电连接。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中所述金属天线呈环形，环绕于所述显示屏和/或触控屏外周。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中所述金属天线与所述显示屏和/或触控屏之间具有间隔距离；或

所述金属天线与所述显示屏和/或触控屏外壁贴合。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中所述佩戴侧外壳的外轮廓尺寸大于所述金属天线的外轮廓尺寸，

当所述可穿戴电子设备被佩戴于佩戴者的佩戴部位，所述金属天线向所述佩戴部位方向的投影全部落于所述佩戴侧外壳。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中还包括：

绝缘外壳，设置于所述佩戴侧外壳和所述通信侧外壳之间；

所述通信侧外壳为全金属外壳。

可选的，前述的可穿戴电子设备，其中所述可穿戴电子设备为智能电子手表或智能电子手环或智能电子腰带或智能电子项环。

借由上述技术方案，本发明技术方案提供的可穿戴电子设备至少具有下列优点：

本发明实施例提供的技术方案中，可穿戴电子设备可被佩戴于佩戴者的佩戴部位，可穿戴电子设备的佩戴侧外壳朝向佩戴部位，通信侧外壳背向佩戴部位。通信模块通过通信侧外壳侧的金属天线向外发射无线通信信号，佩戴侧外壳为金属外壳，可对金属天线向外发射无线通信信号反射，并可降低佩戴部位对金属天线向外发射无线通信信号的影响，相对于现有技术，可穿戴电子设备的无线通信能力较强。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明的实施例提供的一种可穿戴电子设备的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的一种可穿戴电子设备的内部结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的一种可穿戴电子设备的电场示意图；

图4是本发明的实施例提供的另一种可穿戴电子设备的电场示意图；

图5是本发明的实施例提供的一种可穿戴电子设备拆分的内部结构示意图；

图6是本发明的实施例提供的一种可穿戴电子设备的谐振频率示意图；

图7是本发明的实施例提供的一种可穿戴电子设备的天线效率示意图；

图8是本发明的实施例提供的一种可穿戴电子设备佩戴于手腕的电场示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的可穿戴电子设备其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

图1至图2为本发明提供的可穿戴电子设备一实施例，请参阅图1至图2，本发明的一个实施例提出的可穿戴电子设备，所述可穿戴电子设备可为智能电子手表或智能电子手环或智能电子腰带或智能电子项环等，可用于被佩戴于佩戴者的佩戴部位，可穿戴电子设备包括：佩戴侧外壳10(后壳)、通信侧外壳20(前壳)以及电路芯片板30。通信侧外壳20与所述佩戴侧外壳10相对，在所述佩戴侧外壳10和所述通信侧外壳20之间形成容纳空间，所述通信侧外壳20的金属区域作为金属天线21，所述金属天线21具有馈线端和接地端；电路芯片板30设置于所述容纳空间；电路芯片板30包括通信模块、与所述通信模块电连接的天线馈电引脚31、与所述通信模块电连接的天线接地引脚32；其中，所述天线馈电引脚31与所述金属天线21的馈线端电连接，所述天线接地引脚32与所述金属天线21的接地端电连接，所述佩戴侧外壳10为金属外壳。

可穿戴电子设备可被佩戴于佩戴者的佩戴部位，可穿戴电子设备的佩戴侧外壳朝向佩戴部位，通信侧外壳背向佩戴部位。通信模块通过通信侧外壳侧的金属天线向外发射无线通信信号，佩戴侧外壳为金属外壳，可对金属天线向外发射无线通信信号反射，并可降低佩戴部位对金属天线向外发射无线通信信号的影响，相对于现有技术，可穿戴电子设备的无线通信能力较强。

佩戴侧外壳可理解为，当可穿戴电子设备可被佩戴于佩戴者的佩戴部位，朝向佩戴部位一侧的后壳，佩戴侧外壳可由金属材质一体成型的一体化结构。通信侧外壳可理解为，当可穿戴电子设备可被佩戴于佩戴者的佩戴部位，背向佩戴部位一侧的前壳。可穿戴电子设备，还包括：绝缘外壳，绝缘外壳设置于所述佩戴侧外壳和所述通信侧外壳之间，使所述佩戴侧外壳与所述通信侧外壳绝缘外壳相对定位，在所述佩戴侧外壳和所述通信侧外壳绝缘外壳之间形成所述容纳空间，所述通信侧外壳可为全金属外壳。在具体实施当中，通信侧外壳的外侧边缘与绝缘外壳第一侧外边缘相对扣合，佩戴侧外壳的外侧边缘与绝缘外壳第二侧外边缘相对扣合。或是，所述通信侧外壳包括绝缘壳体，金属天线设置于绝缘壳体的内侧，绝缘壳体的内侧即趋向于绝缘壳体中心的区域，绝缘壳体的外侧边缘与所述佩戴侧外壳的外侧边缘相对，绝缘壳体与所述佩戴侧外壳可直接相互扣合，使所述佩戴侧外壳与所述通信侧外壳相对定位。所述天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，指代的电连接为直接电连接或间接电连接。所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接，指代的电连接为直接电连接或间接电连接。

其中，佩戴侧外壳的外轮廓尺寸大于所述金属天线的外轮廓尺寸，当所述可穿戴电子设备被佩戴于佩戴者的佩戴部位，所述金属天线向所述佩戴部位方向的投影全部落于所述佩戴侧外壳，金属材质的佩戴侧外壳可具备较好的信号辅助作用。

通信模块的个数不局限于1个，例如，可包括移动通信模块、蓝牙通信模块、WIFI通信模块，对应的，金属天线的个数也不局限于1个，可分别作为不同的通信模块的信号天线。

多数的可穿戴电子设备，其具备显示功能，和/或，具备触控功能，如图1和图3所示，即可穿戴电子设备包括：显示屏和/或触控屏40；所述通信侧外壳内侧(中心区域)具有屏幕安置空间，所述显示屏和/或触控屏40可设置于所述屏幕安置空间。

显示屏和/或触控屏40的相对介电常数εr≈6，天线接地引脚未与所述佩戴侧外壳电连接的情况下，金属天线21辐射一部分穿过显示屏和/或触控屏40，佩戴侧外壳10对金属天线21发射的电磁波起到散射作用。

本发明提供的另一些实施例中，如图4所示，天线接地引脚与所述佩戴侧外壳20电连接，天线接地引脚与所述佩戴侧外壳的电连接具体可包括为直接的电连接或间接的电连接，相对于天线接地引脚未与所述佩戴侧外壳电连接的实施例，金属天线辐射的部分电磁波可由原本穿过显示屏和/或触控屏40方向转变为向金属天线21外侧(即，显示屏和/或触控屏外)辐射，从而减少了穿过显示屏和/或触控屏40等高损耗介质的电场强度，由介质损耗密度公式ω＝σ×E²，可以得出，当介质中电场强度E减小，则它们带来的介质损耗也减少。由能量守恒定律，则辐射到空间中的能量变大，使得金属天线的通信性能较好。

在一些组装实施例中，电路芯片板包括第一侧面以及与第一侧面相对的第二侧面。电路芯片板可先固定于佩戴侧外壳，将天线接地引脚与所述佩戴侧外壳电连接。电路芯片板的第一侧面设置有第一金属弹片、第二金属弹片；所述第一金属弹片与所述天线馈电引脚电连接，所述第二金属弹片与所述天线接地引脚电连接，所述佩戴侧外壳与所述通信侧外壳相对定位，所述第一金属弹片与所述金属天线的第一电连接端弹性抵触，使所述天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，所述第二金属弹片与所述金属天线的第二电连接端弹性抵触，使所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接。即，在将佩戴侧外壳与所述通信侧外壳相对定位后，可完成所述天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接工作。

在另一些组装实施例中，如图5所示，电路芯片板包括第一侧面以及与第一侧面相对的第二侧面。电路芯片板30可先固定于通信侧外壳20，将天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接。所述电路芯片板30的第二侧面设置有第三金属弹片33；所述第三金属弹片33与所述天线接地引脚电连接，所述佩戴侧外壳10与所述通信侧外壳相对定位，所述第三金属弹片33与所述佩戴侧外壳10的接地端弹性抵触，使天线接地引脚与所述佩戴侧外壳电连接。即，在将佩戴侧外壳与所述通信侧外壳相对定位后，可完成所述天线接地引脚与所述佩戴侧外壳电连接工作。第三金属弹片的个数不局限于1个，可采用2个，或2个以上，可实现稳固的电连接。

金属天线可呈环形，环绕于所述显示屏和/或触控屏外周。环形金属天线可为开环或闭环的天线。环形的形状可与显示屏和/或触控屏形状匹配，例如，显示屏和/或触控屏呈圆形，金属天线可呈圆环形。显示屏和/或触控屏呈矩形，金属天线可呈矩形环。

所述金属天线与所述显示屏和/或触控屏之间具有间隔距离。现有技术中，为了使智能手表的天线满足工作要求，显示面板外围的天线和显示面板之间需要填充非金属材质，导致了智能手表的屏占比较低，本发明提供的实施例中，所述金属天线可与所述显示屏和/或触控屏外壁贴合，相对于现有技术，可提高可穿戴电子设备的屏占比。使得产品保持更高的屏占比及外观设计灵活性更高，并且同时不降低用户实际使用时的通信体验。

本发明实施例提供的技术方案中，如图6所示，为本发明实施例提供的可穿戴电子设备佩戴于手腕上和未佩戴的自由空间中的天线谐振试验数据图，如图7所示，为本发明实施例提供的可穿戴电子设备佩戴于手腕上和未佩戴的自由空间中的天线效率试验数据图；在通信频段700MHz-2690MHz，用户佩戴可穿戴电子设备与不佩戴可穿戴电子设备(自由空间)时，天线谐振状态基本一致。在低频段700MHz-960MHz,佩戴可穿戴电子设备比不佩戴可穿戴电子设备(自由空间)时天线效率提升约6dB，在高频段1710MHz-2690MHz,佩戴可穿戴电子设备比不佩戴可穿戴电子设备(自由空间)时天线效率最大能提升约2dB。

本发明实施例提供的技术方案，如图8所示，当用户佩戴可穿戴电子设备时，由于人体手腕的相对介电常数εr≈26(相对于显示屏和/或触控屏40的相对介电常数εr≈6)很高，远大于显示屏和/或触控屏40的相对介电常数，对金属天线21辐射的电场有较强的引向作用。并且由于金属天线21与人体手腕间具有金属的佩戴侧外壳10，使得更多的电场向金属天线外侧(显示屏和/或触控屏外，未穿过显示屏和/或触控屏)辐射，从而使得穿过显示屏和/或触控屏等高损耗介质的电场减小，由介质损耗功率密度公式ω＝σ×E²，可知，穿过介质的电场E越小，则介质损耗越小，从而金属天线辐射出去的能量越大，使得金属天线的通信性能较好。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种可穿戴电子设备，其特征在于，包括：

佩戴侧外壳；

通信侧外壳，与所述佩戴侧外壳相对，在所述佩戴侧外壳和所述通信侧外壳之间形成容纳空间，所述通信侧外壳的金属区域作为金属天线，所述金属天线具有馈线端和接地端；

电路芯片板，设置于所述容纳空间；所述电路芯片板包括通信模块、与所述通信模块电连接的天线馈电引脚、与所述通信模块电连接的天线接地引脚；其中，

所述天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接，所述佩戴侧外壳为金属外壳。

2.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其特征在于，还包括：

显示屏和/或触控屏；

所述通信侧外壳内侧具有屏幕安置空间，所述显示屏和/或触控屏设置于所述屏幕安置空间。

3.根据权利要求2所述的可穿戴电子设备，其特征在于，

所述天线接地引脚与所述佩戴侧外壳电连接。

4.根据权利要求3所述的可穿戴电子设备，其特征在于，

所述电路芯片板的第一侧面设置有第一金属弹片、第二金属弹片；所述第一金属弹片与所述天线馈电引脚电连接，所述第二金属弹片与所述天线接地引脚电连接；

所述第一金属弹片与所述金属天线的第一电连接端弹性抵触，使所述天线馈电引脚与所述金属天线的馈线端电连接，

所述第二金属弹片与所述金属天线的第二电连接端弹性抵触，使所述天线接地引脚与所述金属天线的接地端电连接。

5.根据权利要求3所述的可穿戴电子设备，其特征在于，

所述电路芯片板的第二侧面设置有第三金属弹片；所述第三金属弹片与所述天线接地引脚电连接；所述第三金属弹片与所述佩戴侧外壳的接地端弹性抵触，使天线接地引脚与所述佩戴侧外壳电连接。

6.根据权利要求3所述的可穿戴电子设备，其特征在于，

所述金属天线呈环形，环绕于所述显示屏和/或触控屏外周。

7.根据权利要求6所述的可穿戴电子设备，其特征在于，

所述金属天线与所述显示屏和/或触控屏之间具有间隔距离；或

所述金属天线与所述显示屏和/或触控屏外壁贴合。

8.根据权利要求1-7中任一所述的可穿戴电子设备，其特征在于，

所述佩戴侧外壳的外轮廓尺寸大于所述金属天线的外轮廓尺寸，

当所述可穿戴电子设备被佩戴于佩戴者的佩戴部位，所述金属天线向所述佩戴部位方向的投影全部落于所述佩戴侧外壳。

9.根据权利要求1-7中任一所述的可穿戴电子设备，其特征在于，还包括：

绝缘外壳，设置于所述佩戴侧外壳和所述通信侧外壳之间；

所述通信侧外壳为全金属外壳。

10.根据权利要求1-7中任一所述的可穿戴电子设备，其特征在于，

所述可穿戴电子设备为智能电子手表或智能电子手环或智能电子腰带或智能电子项环。