CN110247173A - 可穿戴设备以及智能手表 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种可穿戴设备以及智能手表，包括第一5G天线、第二5G天线、主体部以及穿戴部，其中，主体部包括中框板以及金属边框，金属边框连接于中框板的周缘，金属边框包括相对的第一框体和第二框体，第一框体设置有第一断缝，第一断缝分隔第一框体形成第一辐射体以及第二辐射体，第一辐射体和第二辐射体均用于收发5G信号，穿戴部与主体部连接。通过在金属边框上开设第一断缝形成第一辐射体和第二辐射体，将金属边框作为天线的一部分收发信号，在使可穿戴设备的外观光泽的同时，避免了金属材质带来的电磁屏蔽，显著的提高了通信效果。同时两个5G天线形成多输入‑多输出的天线结构，即使用户对天线造成了阻挡，也能保持良好的通信效果。

Description

可穿戴设备以及智能手表

技术领域

本申请涉及消费性电子产品领域，尤其涉及一种可穿戴设备以及智能手表。

背景技术

随着通信技术的发展，人们在日常生活中越来越广泛地使用手环、智能手表等可穿戴设备。然而目前，这类可穿戴设备大多仅能实现常规的显示作用，部分可穿戴设备具备通信功能，但这类可穿戴设备的通信效果不佳。此外，可穿戴设备也可借助天线(如wifi天线、蓝牙收发模块等)与匹配的移动通信设备(如手机、平板电脑)建立局域网以实现通信，从而同步实现移动通信设备的通信，然而这种通信方式操作极为繁琐。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种可穿戴设备以及智能手表，以改善可穿戴设备的通信效果。

本申请实施例提供一种可穿戴设备，包括第一5G天线、第二5G天线、主体部以及穿戴部，主体部包括中框板以及金属边框，金属边框连接于中框板的周缘，金属边框包括相对设置的第一框体和第二框体，第一框体设置有第一断缝，第一断缝分隔第一框体形成第一5G天线的第一辐射体以及第二5G天线的第二辐射体，第一辐射体和第二辐射体均用于收发5G信号。穿戴部与主体部连接。

本申请实施例提供一种智能手表，包括第一5G天线、第二5G天线、表盘、表带以及显示屏，表盘包括中框板以及金属边框，金属边框连接于中框板的周缘，金属边框包括相对设置的第一框体和第二框体，第一框体设置有第一断缝，第一断缝分隔第一框体形成第一5G天线的第一辐射体以及第二5G天线的第二辐射体，第一辐射体和第二辐射体均用于收发5G信号。表带与表盘连接，显示屏设置于表盘的表面。

本申请实施例提供的可穿戴设备，通过在金属边框上开设第一断缝形成第一辐射体和第二辐射体，将金属边框作为天线的一部分收发信号，在使可穿戴设备的外观光泽的同时，避免了金属材质带来的电磁屏蔽，显著的提高了通信效果。同时两个5G天线形成多输入-多输出的天线结构，即使用户在握持、佩戴等情形下对天线造成了阻挡，也能保持良好的通信效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的可穿戴设备的立体示意图。

图2为图1所示可穿戴设备的主体部的剖面示意图。

图3为图1所示可穿戴设备中第一馈电单元的框图。

图4为图1中沿A-A线的剖面图。

图5为图1中沿B-B线的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

随着通信技术的发展，人们在日常生活中越来越广泛地使用手环、智能手表等可穿戴设备。天线是实现可穿戴设备的通信功能的主要电子元件，也是不可或缺的电子元件之一。现有的天线，在遇有用户手握持造成遮挡时，天线的信号质量会收到严重的影响，进而降低通信质量。此外，由于可穿戴设备内部空间极为有限，大量的电子元器件拥挤设置，互相之间可能产生电磁耦合，对天线的信号质量产生较大的影响。

基于此，发明人经过大量、反复的比对和研究，就如何改善可穿戴设备的通信质量进行了研究，并由此提出了本申请实施例的方案。

请参阅图1，本申请实施例提供一种可穿戴设备10，可穿戴设备10可以为但不限于手环、智能手表、无线耳机等电子装置。本实施方式的可穿戴设备10以智能手表为例进行说明。

请一并参阅图1和图2，可穿戴设备10包括主体部100、穿戴部200、PCB板20、第一5G天线300和第二5G天线400，其中，第一5G天线300和第二5G天线400均设置于主体部100，穿戴部200连接于主体部100并用于供用户进行穿戴。

在以智能手表为例的实施方式中，主体部100即为表盘，主体部100包括中框板120和金属边框110、金属边框110连接于中框板120的周缘，中框板120形成的区域为一大致的矩形。金属边框110包括相对间隔设置的第一框体111和第二框体112，以及相对设置的第三框体113和第四框体114，其中第三框体113和第四框体114连接于第一框体111和第二框体112之间，进而围成一大致的矩形区域。第一框体111、第二框体112、第三框体113和第四框体114分别设置于中框板120四周并连接于中框板120的周缘。

可以理解，在一些实施方式中，中框板120形成的区域还可以是大致的长圆形。此时第一框体111和第二框体112可以形成于中框板120的长边的边缘；在一些实施方式中，中框板120形成的区域还可以是大致的圆形或椭圆形等，此时，第一框体111和第二框体112可以连接于中框板120上相对的两部分。

在一些实施方式中，中框板120可以由金属材质、非金属材料(例如塑料)等形成，本实施例中，中框板120的至少一部分由金属材料制成并可作为第一5G天线300和第二5G天线400的“地”。金属边框110例如可以通过一体注塑的方式与中框板120连接，并围成用于设置各类元器件的容纳空间，可以理解的是，容纳空间可以同时形成于中框板120的两侧。

金属边框110用于构成主体部100的侧框。应当理解的是，可穿戴设备10的侧框是指可穿戴设备10沿厚度方向的侧边部分，该侧框与可穿戴设备10的后侧表面和前侧表面(如显示面板)共同形成电子设备的外观面。

第一框体111上设置有第一断缝1111，其中第一断缝1111沿大致与中框板120所在平面垂直的方向设置并分隔第一框体111，第一断缝1111可以是两条、三条或更多条。本实施例中，参阅图2，第一断缝1111为三条，三条第一断缝1111大致平行设置。三条第一断缝1111在第一框体111上分隔出第一辐射体310和第二辐射体410，其中第一辐射体310和第二辐射体410之间彼此绝缘。第一辐射体310构成第一5G天线300的一部分并用于收发5G信号，第二辐射体410构成第二5G天线400的一部分并用于收发5G信号。

在一些实施方式中，第一辐射体310的发射端可以位于第一辐射体310靠近第四框体114的一端，第二辐射体410的发射端可以位于第二辐射体410的靠近第三框体113的一端，即第一辐射体310的接地位置靠近于第二辐射体410的接地位置。这样第一辐射体310和第二辐射体410之间的相互干扰最小，达到更好的信号收发效果。

可以理解的是，第一断缝1111内可以设置塑料等非导电材料，实现第一辐射体310和第二辐射体320的相对绝缘，并将第一辐射体310和第二辐射体320连接起来，增加第一框体111的结构强度。例如：可以通过注塑的方式将塑料形成于第一断缝1111中，并填充满第一断缝1111。且在一些实施方式中，还可以将设置于第一断缝1111内的塑料的颜色与金属边框110保持一致，使得可穿戴设备10的外观面保持一致。

并且第一辐射体310和第二辐射体410沿第一边框的延伸方向并排设置，以使得当用户手部遮挡第一辐射体310位置时，第二辐射体410仍可对外收发信号，当用户手部遮挡第二辐射体410位置时，第一辐射体310仍可对外收发信号。这样可以始终保持良好的通信效果。

PCB板20(印刷电路板)，设置于中框板120的一侧表面，且PCB板20的边缘与第一辐射体310和第二辐射体410之间形成净空间隙21，以保证第一辐射体310以及第二辐射体410的信号收发质量。净空间隙21用于防止第一辐射体310和第二辐射体410受到信号屏蔽，以接收各向的天线信号。PCB板20可以用于设置各类型的元器件、例如处理器、存储器等。所述PCB板20上设置有第一连接馈点330和第二连接馈点430，第一连接馈点330和第二连接馈点430分别用于与第一辐射体310和第二辐射体410进行电性连接，第一连接馈点330和第二连接馈点430均可以是一个或多个，以便于在与第一辐射体310和第二辐射体410进行连接时，可以根据天线的使用需求，调整连接位置。

在一些实施方式中，再次参阅图1，可穿戴设备10还可以包括显示屏30，显示屏30可以是触控显示屏30或非触控显示屏30，显示屏30装配于主体部100，且显示屏30和PCB板20可以位于中框板120的相对的两侧，在以智能手表为例的实施方式中，显示屏30直接设置于表盘的表面。。这样设置，PCB板20位于中框板120靠近底盘40的一侧，具有较多的安装空间，可供设置各类元器件，例如天线。

请参阅图2，本实施例中，作为一种示例，第一辐射体310设置有第一枝节311，第一枝节311连接于第一辐射体310并朝向中框板120伸出，第二辐射体410设置有第二枝节411，第二枝节411连接于第二辐射体410并朝向中框板120伸出。其中第一枝节311可以是两个，以形成电路回路，第二枝节411也可以是两个，以形成电路回路。可以理解，第一枝节311由导电材料制成并可与第一辐射体310通过一体成型、焊接等方式连接。第二枝节411由导电材料制成并可与第二辐射体410通过一体成型、焊接等方式连接。

所述第一5G天线300还包括第一馈电单元320，所述第二5G天线400还包括第二馈电单元420，其中第一馈电单元320和第二馈电单元420用于产生馈电信号。参阅图3，所述第一馈电单元320和所述第二馈电单元420中每个包括第一射频电路321、第二射频电路322以及电路切换开关323。其中，第一射频电路321以及第二射频电路322可以用于产生不同频段的信号，例如：第一射频电路321用于产生N78频段(3.3GHz～3.6GHz)信号，第二射频电路322用于产生N79(4.8GHz～5GHz)频段信号。电路切换开关323用于选择性地切换第一射频电路321或第二射频电路322。

第一馈电单元320通过第一连接馈点330与第一枝节311电性连接，且第一连接馈点330通过电路切换开关323选择性地与所述第一射频电路321或所述第二射频电路322电性连通，以切换所述第一辐射体310收发不同频段的5G信号。其中第一枝节311可以是两个，以在第一辐射体310以及第一馈电单元320之间形成电路回路。

第二馈电单元420通过第二连接馈点430与第二枝节411电性连接，所述第二连接馈点430通过所述电路切换开关323选择性地与所述第一射频电路321或所述第二射频电路322电性连通，以切换所述第二辐射体410收发不同频段的5G信号。其中第二枝节411也可以是两个，以在第二辐射体410以及第二馈电单元420之间形成电路回路。

在一些实施方式中，第一5G天线300也可以不通过第一连接馈点330与第一辐射体310连接；第二5G天线400也可以不通过第二连接馈点430与第二辐射体410连接，而是采用其他的连接方式。

作为一种示例，请一并参阅图4和图5，所述第一5G天线300还可以包括第一弹片340，所述第一弹片340电连接于所述第一馈电单元320，所述第二5G天线400还可以包括第二弹片440，所述第二弹片440电连接于所述第二馈电单元420，所述第一辐射体310通过所述第一枝节311与第一弹片340电性接触进而与所述第一馈电单元320电性连接，所述第二辐射体410通过所述第二枝节411与第二弹片440电性接触进而所述第二馈电单元420电性连接。

具体地，第一弹片340连接于PCB板20并相对PCB板20凸出，第一馈电单元320直接形成于PCB板20上，第一枝节311与PCB板20之间通过第一弹片340间隔，可以实现第一辐射体310更好的净空，提高通信质量。同样的，第二弹片440连接于PCB板20并相对PCB板20凸出，第二馈电单元420直接形成于PCB板20上，第二枝节411与PCB板20之间通过第二弹片440间隔，可以实现第二辐射体410更好的净空。

需要说明的是，第一5G天线300和第二5G天线400可以相互独立的工作，也可以同时工作。

本申请实施例中的第一5G天线300的工作原理是：当发送5G信号时，第一馈电单元320向第一辐射体310馈入电流信号，第一辐射体310在该电流信号下产生谐振，对外辐射5G信号。当接收5G信号时，第一辐射体310接收到5G信号，并将接收到的5G信号传递给第一馈电单元320进行处理。同样的，第二5G天线400的工作原理与第一5G天线300的工作原理相同。

在一些实施方式中，为了适应可穿戴设备10的不同通讯需求，请再次一并参阅图1和图2，可穿戴设备10还可以包括LTE天线500，所述第二框体112开设有第二断缝1121并形成所述LTE天线500的第三辐射体510，所述第三辐射体510用于收发长期演进(Long TermEvolution，LTE)信号。其中第二断缝1121可以是一条。

在一些实施方式中，请再次参阅图2，PCB板20可以设置第三连接馈点530，LTE天线500可以包括第三馈电单元520以及第三连接馈点530，第三辐射体510可以通过第三连接馈点530与第三馈电单元520连接。其中第三馈电单元520向第三辐射体510馈入电流信号，第三辐射体510在该电流信号的作用下产生谐振，并辐射LTE信号。

作为一种实施方式，PCB板20与第三辐射体510之间同样形成净空间隙21。在一些实施方式中，请一并参阅图2和图5，净空间隙21与第二断缝1121连通，第三辐射体510设置有第三枝节511，第三枝节511一端与第三辐射体510连接，另一端朝向PCB板20伸出，PCB板20上还设置有第三弹片540，LTE天线包括第三馈电单元520，第三馈电单元520与第三弹片540电性连接，第三枝节511与第三弹片540弹性接触，实现第三馈电单元520以及第三辐射体510之间的电性连通。

由于第一辐射体310和第二辐射体410设置于第一框体111，第三辐射体510设置于与第一框体111相对的第二框体112，互相之间可以避免干扰，保证用户在不同的通信环境下，均可以保持良好的通信效果。

在一些实施方式中，请再次参阅图1，可穿戴设备10还可以包括Wi-Fi天线600，其中Wi-Fi天线600的数量可以是一个、两个或多个。Wi-Fi天线600设置于主体部100内，并可以位于第一框体111和第二框体112之间。

在一些实施方式中，参阅图4，主体部100还可以包括一底盘40，底盘40可以装配于金属边框110，且封闭金属边框110与中框板120之间形成的容纳空间，底盘40可以以大致与中框板120平行的方式设置，且底盘40的远离中框板120的表面可以作为主体部100的一部分外观面。底盘40可以采用塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料，或者金属材料制成。

Wi-Fi天线600可以以多种方式设置于主体部100内，作为一种示例，本实施例中，参阅图4，可穿戴设备10还包括一非金属支架50，非金属支架50由非金属材料制成，并设置于底盘40与中框板120之间，非金属支架50可以固定于金属边框110上。Wi-Fi天线600可以通过LDS(Laser Direct Structuring)、FPC(Flexible printed circuit)、PDS(PrintDirect Structuring)等工艺形成于非金属支架50上，并用于收发Wi-Fi信号。

可以理解，LDS工艺是指在成型的非金属支架50上，利用激光镭射技术直接在非金属支架50上化镀形成金属天线。FPC(柔性电路板)工艺是指通过柔性电路板将天线粘贴于非金属支架50上，或者直接将天线设置于柔性电路板上。PDS工艺是指直接将天线通过印刷的方式形成于非金属支架50上。

在一些实施方式中，Wi-Fi天线600可以集成GPS天线功能，在实现接入无线局域网功能的同时，还可以接收全球卫星定位(Global Positioning System GPS)信号，实现可穿戴设备10的定位。在一些实施方式中，Wi-Fi天线600可以与第一馈电单元320、第二馈电单元420以及第三馈电单元520保持一定的间距，以防止相互之间产生干扰。

穿戴部200(即表带)连接于主体部100并用于供用户穿戴，在一些实施方式中，穿戴部200可以连接成环状，以使用户可以将可穿戴设备10穿戴于手臂等部位。穿戴部200可以采用塑料、皮革、纺织物、金属等各种材料制成，

可以理解，穿戴部200可以连接于第一框体111和第二框体112，并与主体部100形成环状。但这种方式，穿戴部200可能对第一框体111的第一辐射体310以及第二辐射体410、第二框体112的第三辐射体510形成干扰，影响通信质量。作为一种实施方式，穿戴部200可以连接于第三框体113和第四框体114，这样可以避开第一框体111和第二框体112，减小干扰。

穿戴部200可以是连续不间断的结构，两端分别连接于第三框体113和第四框体114。穿戴部200可以通过磁吸触点、卡扣结构等可拆卸的方式与主体部100连接。其中，穿戴部200的一端与第三框体113连接，可选地，穿戴部200的另一端与第四框体114连接，以大致形成环状，进而通过环状固定于用户的穿戴部位(如手腕)。

在一些实施方式中，参阅图1，穿戴部200可以包括第一穿戴部210和第二穿戴部220，其中，第一穿戴部210连接于与第三框体113，第二穿戴部220连接于第四框体114，且第一穿戴部210和第二穿戴部220可拆卸连接形成环状。可以理解第一穿戴部210和第二穿戴部220直接可以通过磁吸触点、卡扣结构等可拆卸的方式连接。

本实施例提供的可穿戴设备10，可以实现2*2的5G天线MIMO结构，实现良好的通信效果，并且第一5G天线300和第二5G天线400设置于同一侧边框，用户在操作时即使挡住了其中一个5G天线，也不会影响通信效果。同时通过设置LTE天线500，还可以实现LTE信号的收发，适应用户在不同通信环境下的通信。并且LTE天线500与第一5G天线300和第二5G天线400位于相对的第一框体111和第二框体112上，相互之间不会产生信号干扰。

作为在本申请实施例中使用的“可穿戴设备”包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network，PSTN)、数字用户线路(Digital Subscriber Line，DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括：

第一5G天线；

第二5G天线；

主体部，所述主体部包括中框板以及金属边框，所述金属边框连接于所述中框板的周缘，所述金属边框包括相对设置的第一框体和第二框体，所述第一框体设置有第一断缝，所述第一断缝分隔所述第一框体形成所述第一5G天线的第一辐射体以及所述第二5G天线的第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体均用于收发5G信号；以及

穿戴部，所述穿戴部与所述主体部连接。

2.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括PCB板，所述PCB板设于所述中框板，且所述PCB板与所述第一辐射体以及所述第二辐射体之间形成净空间隙，所述第一5G天线还包括第一馈电单元，所述第二5G天线还包括第二馈电单元；

所述PCB板上设置有第一连接馈点和第二连接馈点，所述第一辐射体通过所述第一连接馈点与所述第一馈电单元电性连接，所述第二辐射体通过所述第二连接馈点与所述第二馈电单元电性连接。

3.如权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述第一馈电单元和所述第二馈电单元中每个包括第一射频电路、第二射频电路以及电路切换开关，

所述第一连接馈点通过所述电路切换开关选择性地与所述第一射频电路或所述第二射频电路电性连通，以切换所述第一辐射体收发不同频段的5G信号；

所述第二连接馈点通过所述电路切换开关选择性地与所述第一射频电路或所述第二射频电路电性连通，以切换所述第二辐射体收发不同频段的5G信号。

4.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述第一5G天线还包括第一馈电单元和第一弹片，所述第一弹片连接于所述第一馈电单元，所述第一辐射体设置有朝向所述PCB板的第一枝节，所述第一枝节与所述第一弹片电性接触。

5.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述第二5G天线还包括第二馈电单元和第二弹片，所述第二弹片连接于所述第二馈电单元，所述第二辐射体设置有朝向所述PCB板的第二枝节，所述第二枝节与所述第二弹片电性接触。

6.如权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括LTE天线，所述第二框体开设有第二断缝并形成所述LTE天线的第三辐射体，所述第三辐射体用于收发长期演进信号。

7.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括：

至少一个Wi-Fi天线，所述Wi-Fi天线设置于所述主体部内。

8.如权利要求7所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括：显示屏，所述显示屏装配于所述主体部，且所述显示屏与所述PCB板位于所述中框板的两侧。

9.如权利要求7所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括非金属支架，所述非金属支架设置于所述中框板，所述Wi-Fi天线形成于所述非金属支架。

10.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述金属边框还包括相对的第三边框和第四边框，所述第三边框和所述第四边框连接于所述第一边框以及所述第二边框之间，所述穿戴部连接于所述第三边框以及所述第四边框。

11.一种智能手表，其特征在于，包括：

第一5G天线；

第二5G天线；

表盘，所述表盘包括中框板以及金属边框，所述金属边框连接于所述中框板的周缘，所述金属边框包括相对设置的第一框体和第二框体，所述第一框体设置有第一断缝，所述第一断缝分隔所述第一框体形成所述第一5G天线的第一辐射体以及所述第二5G天线的第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体均用于收发5G信号；

表带，所述表带与所述表带连接；以及

显示屏，所述显示屏设置于所述表盘的表面。