CN112886245B - 穿戴式电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种穿戴式电子设备,包括:中板、边框、后盖、第一天线、第二天线和第三天线;边框设置于中板周缘并与中板连接,后盖与中板相对设置,后盖与边框连接。第一天线与第二天线相对设置在后盖的第一边缘和第二边缘上,第一天线和第二天线之间距离较远,二者的隔离度较大,并且第一天线与第二天线的辐射方向相反,进一步增大了二者的隔离度。同时,第三天线设置在边框上,由于边框与后盖之间存在高度差,第三天线与第一天线之间、第三天线与第二天线之间的隔离度也较大。本申请实施例的穿戴式电子设备,可以减少第一天线、第二天线和第三天线之间的相互干扰,可以提高天线的性能,保证通信的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,特别涉及一种穿戴式电子设备。
背景技术
随着通信技术的发展,诸如智能手表等穿戴式电子设备越来越普及。其中,智能手表不仅具有普通手表的功能,还具有无线通信功能,也即智能手表可以实现无线信号的收发。然而,由于智能手表内部空间狭小,使得智能手表中的天线设计困难。
发明内容
本申请实施例提供一种穿戴式电子设备,可以增加天线之间的隔离度,提高天线的性能。
本申请实施例提供一种穿戴式电子设备,包括:
中板;
边框,所述边框设置于所述中板周缘并与所述中板连接;
后盖,所述后盖与所述中板相对设置,所述后盖与所述边框连接,所述后盖包括相对设置的第一边缘和第二边缘;
第一天线,所述第一天线设置于所述第一边缘;
第二天线,所述第二天线设置于所述第二边缘,所述第二天线的辐射方向与所述第一天线的辐射方向不同,以提高所述第二天线与所述第一天线的隔离度;以及
第三天线,所述第三天线设置于所述边框,以提高所述第三天线与所述第一天线之间、所述第三天线与所述第二天线之间的隔离度。
本申请实施例中,第一天线与第二天线相对设置后盖的第一边缘和第二边缘上,第一天线和第二天线之间距离较远,二者的隔离度较大,并且,第一天线和第二天线的辐射方向不同,进一步增加了第一天线和第二天线之间的隔离度;同时,第三天线设置在边框上,由于边框与后盖之间存在高度差,进而,第三天线与第一天线、第二天线之间的距离较远,第三天线与第一天线之间、第三天线与第二天线之间的隔离度也较大。本申请实施例的穿戴式电子设备,第一天线、第二天线和第三天线之间的隔离度都较大,可以减少第一天线、第二天线和第三天线之间的相互干扰,进而可以提高天线的性能,保证通信的稳定性。
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穿戴式电子设备的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第二种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第三种结构示意图。
图4为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第四种结构示意图。
图5为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第五种结构示意图。
图6为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第六种结构示意图。
图7为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第七种结构示意图。
图8为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第八种结构示意图。
图9为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第九种结构示意图。
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,本领域技术人员在没有作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。
请参阅图1,图1为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第一种结构示意图,穿戴式电子设备100可以为但不限于手环、智能手表、无线耳机等电子装置。本申请实施例的穿戴式电子设备100以智能手表为例进行说明。
穿戴式电子设备100可以包括:第一天线101、第二天线102、第三天线103,边框111、后盖112以及中板113。边框111设置于中板113周缘并与中板113连接,第三天线103设置于边框111,以增加第三天线103与第一天线101之间、第三天线103与第二天线102之间的隔离度。后盖112与中板113相对设置,后盖112与边框111连接,后盖112包括相对设置的第一边缘1121和第二边缘1122,第一天线101设置在第一边缘1121,第二天线102设置在第二边缘1122。其中,第一天线101和第二天线102的辐射方向可以不同,以增加第一天线101和第二天线102之间的隔离度。
为了便于理解边框111、后盖112以及中板113之间的关系,请一并参阅图2,图2为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第二种结构示意图。
边框111设置于中板113周缘并与中板113连接;后盖112与中板113相对设置,后盖112与边框111连接,边框111、后盖112以及中板113形成容纳部115,容纳部115可以用于放置穿戴式电子设备100的功能器件或电路元件等结构。其中,后盖112和边框111可以形成穿戴式电子设备100的外部壳体,中板113上可以设置有显示屏114,用于供穿戴式电子设备100进行图像显示,或者,同时用于供图像显示和供用户进行人机交互,例如用户可通过主体部进行触控操作。
后盖112可以为金属后盖,后盖112可使用一体式配置形成,在该一体式配置中,一些或全部后盖112被加工或模制成单一结构,或者可使用多个结构(例如,内框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成。边框111与后盖112形成穿戴式电子设备100的外部轮廓,以便于容纳穿戴式电子设备100的电子器件、功能组件等,同时对穿戴式电子设备100内部的电子器件和功能组件形成密封和保护作用。
其中,边框111和后盖112的材质包括导电材料,导电材料可以包括金属,可以理解的是,边框111和后盖112的材料也可以包括其他非金属材料,或者是金属材料与非金属材料的结合。其中,金属材料可以如:不锈钢、铝合金、钛合金等,非金属材料可以如:塑料、橡胶、木质材料等,边框111以及后盖112的材料可以根据实际需要进行设置。
可以理解的是,边框111可以和中板113的边缘完全连接,也即,中板113的所有边缘均与边框111连接。边框111也可以和中板113的部分边缘连接,即边框111中的一部分可以和中板113边缘之间存在间隔,该间隔用于形成第三天线103的净空区域。
中板113可以为薄板状或薄片状的结构,用于放置电路板、电子元件或功能组件等结构,中板113也可以部分中空的结构。中板113用于为穿戴式电子设备100中的电子元件或功能组件提供支撑作用,以将穿戴式电子设备100中的电子元件、功能组件安装到一起。可以理解的,中板113的材质可以包括金属或塑胶。
其中,继续参考图1,穿戴式电子设备100还可以包括穿戴部120,连接于边框111相对的两端,穿戴部120用于将穿戴式电子设备100固定于外部物体。上述外部物体可以为人体,例如:人体的手腕或手臂。穿戴部120可以包括第一连接部和第二连接部,第二连接部远离边框111的一端与第一连接部活动连接,方便穿戴式电子设备100的拆卸。
可以理解的是,边框111与穿戴部120相连接的两端部,可以直接与穿戴部120连接而不设置间隙,以增加边框111与穿戴部120之间机械强度,降低穿戴部120与边框111分离的可能性。边框111与穿戴部120不连接的其他端部,则可以和中板113之间设置间隙,以用于形成第三天线103的净空区域。
其中,设置在中板113上的显示屏114可以是由硬质壳体形成的。显示屏114也可以包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或有机发光二极管显示屏(OrganicLight-Emitting Diode,OLED)等类型的显示屏。
穿戴式电子设备100还包括盖板、电路板以及电池等结构。盖板,盖板安装在中板113上,并且盖板覆盖显示屏114,以对显示屏114进行保护,防止显示屏114被刮伤或者被水损坏。其中,盖板可以为透明玻璃盖板,从而用户可以透过盖板观察到显示屏114显示的内容。其中,可以理解的,盖板可以为蓝宝石材质的玻璃盖板。
电路板可以安装在中板113上。电路板可以为穿戴式电子设备100的主板。其中,电路板上设置有射频电路。所述射频电路用于实现穿戴式电子设备100与基站或者其它穿戴式电子设备之间的无线通信。此外,电路板上还可以集成有麦克风、扬声器、受话器、耳机接口、摄像头、加速度传感器、陀螺仪以及处理器等功能组件中的一个或多个。同时,显示屏114可以电连接至电路板,以通过电路板上的处理器对显示屏114的显示进行控制。
电池可以安装在中板113上或容纳部115内。同时,电池电连接至所述电路板,以实现电池为穿戴式电子设备100供电。其中,电路板上可以设置有电源管理电路。所述电源管理电路用于将电池提供的电压分配到穿戴式电子设备100中的各个电子元件。
上述射频信号(RF-RadioFrequency signal)可以是指经过调制的,拥有一定发射频率的电磁波。射频信号通常包括第四代移动通信(Long Term Evolution,简称4G)信号、第五代移动通信(5th generation mobile networks,简称5G)信号、无线保真(WirelessFidelity,简称WIFI)信号和全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信号等。
其中,4G信号是基于第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation PartnershipProject,简称3GPP)组织制定的通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System,简称UMTS)技术标准进行传输的4G信号,其用于接入无线通讯网络,以实现无线通讯。4G信号可以分为低频射频信号(Low band,简称LB)、中频射频信号(Middle band,简称MB)、高频射频信号(High band,简称HB),其中,LB包括的频率范围为700MHz至960MHz,MB包括的频率范围为1710MHz至2170MHz,HB包括的频率范围为2104MHz至2690MHz。
5G信号至少包括频率范围为N78(3.3GHz~3.6GHz)、N79(4.8GHz~5GHz)的5G信号,或其他5G毫米波频段,如N257(26.5~29.5GHz),N258(24.25~27.5GHz),N261(27.5~28.35GHz)和N260(37~40GHz)的毫米波频段范围。
WIFI信号用于接入无线局域网络,以实现网络通信,WIFI信号包括频率为2.4GHz、5GHz的WIFI信号。GPS信号的频率范围为1.2GHz~1.6GHz;GPS信号用于接入无线通讯网络,以实现无线通讯。GPS信号包括频率为L1波段的1.57542GHz、L2波段的1.22760GHz和L5波段的1.17645GHz信号。
本申请实施例中,第一天线101与第二天线102相对设置后盖112的第一边缘1121和第二边缘1122上,第一天线101和第二天线102之间距离较远,二者的隔离度较大,并且,第一天线101和第二天线102的辐射方向相反,进而第一天线101和第二天线102之间的隔离度更大;同时,第三天线103设置在边框111上,由于边框111和后盖112之间存在空间高度差,使得第三天线103与第一天线101之间、第三天线103与第二天线102之间存在高度差,使得第三天线103与第一天线101、第三天线103与第二天线102之间的距离较远,第三天线103与第一天线101之间、第三天线103与第二天线102之间的隔离度也较大。本申请实施例的可穿戴式电子设备100,第一天线101和第二天线102之间、第三天线103与第一天线101之间、第三天线103与第二天线102之间的隔离度都较大,可以减少第三天线103、第一天线101和第二天线102之间的相互干扰,进而可以提高天线的性能,保证通信的稳定性。
为了便于理解第一天线101和第二天线102的结构,请结合图2并参阅图3和图4,图3为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第三种结构示意图,图4为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第四种结构示意图。
第一天线101和第二天线102可以分别设置在后盖112相对设置的第一边缘1121和第二边缘1122上。具体的,后盖112的第一边缘1121上可以设置有第一缝隙201,该第一缝隙201可以在第一边缘1121处形成第一金属枝节,以使得第一金属枝节可以形成第一天线101。
如图3所示,第一缝隙201的形状可以是U型,以使得U型缝隙形成的金属枝节可以直接在第一边缘1121处形成第一天线101。如图4所示,第一缝隙201的形状也可以是L型,此时,L型缝隙形成的金属枝节与边框111依然连接成一整体,为了使该金属枝节可以形成第一天线101,可以在边框111上靠近第一边缘1121的地方也设置一个第一间隔301,第一间隔301与L型缝隙连通使得该金属枝节可以形成第一天线101。
同理,后盖112的第二边缘1122上可以设置有第二缝隙202,该第二缝隙202可以在第二边缘1122处形成第二金属枝节,以使得第二金属枝节可以形成第二天线102。
如图3所示,第二缝隙202的形状也可以是U型,以使得U型缝隙形成的金属枝节可以直接在第二边缘1122处形成第二天线102。如图4所示,第二缝隙202的形状也可以是L型,此时,L型缝隙形成的金属枝节与边框111依然连接成一整体,为了使该金属枝节可以形成第二天线102,可以在边框111上靠近第二边缘1122的地方也设置一个第二间隔302,第二间隔302与L型缝隙连通以使得该金属枝节可以形成第二天线102。
可以理解的是,第一缝隙201、第二缝隙202的形状并不局限于上述记载,其他的可形成金属枝节并在第一边缘1121上形成第一天线101、在第二边缘1122上形成第二天线102的形状均在本申请实施例的保护范围内。
需要说明的是,为了保证穿戴式电子设备100结构的稳固性,第一间隔301、第二间隔302内可以填充非金属材料,以使得边框111和后盖112完全连接。第一缝隙201、第二缝隙202内也可以填充非金属材料,以使得后盖112为一整体,增强了后盖112的结构强度。并且,为了提高穿戴式电子设备100外观的整体性,第一间隔301、第二间隔302可以填充与边框111外观颜色一致的非金属材料,第一缝隙201和第二缝隙202可以填充与后盖112外观颜色一致的非金属材料。
其中,第一边缘1121可以包括相对设置的第一端和第三端,第二边缘1122可以包括相对设置的第二端和第四端,第一端与第二端相对设置,第三端与第四端相对设置,第一端、第三端、第二端和第四端依次连接形成后盖112的外周缘。
第一天线101可以设置在第一端而第二天线102设置在第二端,此时,第一天线101和第二天线102设置在后盖112的两对角处。当然,第一天线101也可以设置在第三端而第二天线102设置在第四端,此时,第一天线101和第二天线102也设置在后盖112的两对角处。本申请实施例将第一天线101和第二天线102设置在两对角处,可以增加第一天线101和第二天线102的隔离度,减少第一天线101和第二天线102之间的耦合。
并且,第一天线101和第二天线102的辐射方向可以相反,以适应不同的用户手持姿势。例如,当第一天线101的辐射方向朝向北半球时,第二天线102的辐射方向可以朝向南半球,如果用户的手持姿势遮挡了第一天线101,此时,穿戴式电子设备100可以利用第二天线102来传输无线信号。
其中,电路板上的射频电路可以与第一天线101和第二天线102电性连接,电路板上还可以设置有第一信号源和第二信号源,射频电路通过第一信号源将无线信号馈入第一天线101内,射频电路通过第二信号源将无线信号馈入第二天线102内。
可以理解的是,第一天线101和第二天线102可以共同连接一个射频电路,以降低射频电路的功耗。第一天线101和第二天线102也可以分别连接不同的射频电路,以实现第一天线101和第二天线102的精准控制。
其中,第一信号源和第二信号源可以用于产生GPS信号,以使得第一天线101可以用来传输GPS信号、第二天线102也可以用来传输GPS信号。当第一天线101和第二天线102同时用来传输GPS信号时,可以实现GPS信号的多输入多输出传输。
可以理解的是,第一信号源可以用于产生GPS信号的L1、L2和L5频段中的任意一个,第二信号源也可以用于产生GPS信号的L1、L2和L5频段中的任意一个。当第一天线101和第二天线102传输GPS信号中的L1、L2和L5频段中的任意两个组合,第一天线101和第二天线102可以实现GPS双频天线,可以提升穿戴式电子设备100的GPS定位的精度。
具体的,第一信号源可以包括第一馈入点和第二接地点,无线信号从第一馈入点馈入第一天线101内然后从第一接地点回地以形成信号回路,使第一天线101传输无线信号。第二信号源也可以包括第二馈入点和第二接地点,无线信号从第二馈入点馈入第二天线102内然后从第二接地点回地以形成信号回路,使第二天线102传输无线信号。其中,第一接地点,第二接地点可以设置于后盖112、电路板、边框111、中板113等。馈入点和接地点的具体设置位置可以根据第一天线101和第二天线102实际传输的射频信号的频段来选择。
电路板上还可以设置有第一调谐电路401。第一天线101可以连接一个第一调谐电路401,第一调谐电路401可以至少包括第一通路和第二通路,当第一通路接通时,第一天线101可以用于传输第一频段的射频信号,当第二通路接通时,第一天线101可用于传输第二频段的射频信号。进而,通过第一调谐电路401改变第一天线101的接地点的位置,可以使第一天线101切换至不同频段的GPS信号或者WIFI信号。
电路板上还可以设置有第二调谐电路402,第二天线102也可以连接一个第二调谐电路402,第二调谐电路402可以至少包括第一通路和第二通路,当第一通路接通时,第二天线102可以用于传输第一频段的射频信号,当第二通路接通时,第二天线102可用于传输第二频段的射频信号。进而,通过第二调谐电路402改变第二天线102的接地点的位置,可以使第二天线102切换至不同频段的GPS信号,从而通过第一天线101和第二天线102实现GPS双频天线。
可以理解的是,以上调谐电路可以采用多种开关以及电阻和/或电感和/或电容实现,例如,可以为单刀单掷开关、单刀双掷开关、单刀三掷开关以及单刀四掷开关,每个调谐电路中的开关分别连接有的不同电容值的电容或不同电阻值电阻,以实现第一天线101和第二天线102传输更多不同频段的射频信号,满足穿戴式电子设备100对于多种频段的射频信号的需求。
需要说明的是,本申请实施例的穿戴式电子设备100,第一天线101和第二天线102也可以传输其他频段的无线信号,例如WIFI信号、4G信号、5G信号等,其并不局限于传输GPS信号。以传输5G信号为例,5G信号的频段范围可以包括N78、N79以及N41,通过第一调谐电路401改变第一天线101接地点的位置,可以使得第一天线101能满足穿戴式电子设备100的5G不同频段的需求,通过第二调谐电路402改变第二天线102接地点的位置,可以使得第二天线102也能满足穿戴式电子设备100的5G不同频段的需求。
可以理解的是,第一天线101上也可以连接有多个第一调谐电路401,请参阅图5,图5为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第五种结构示意图。
以第一天线101连接两个第一调谐电路401为例,第一天线101可以连接有第一调谐电路401a和第一调谐电路401b,第一调谐电路401a可以由一个单刀四掷开关、电感、电阻组成,第一调谐电路401b也可以由一个单刀四掷开关、电容、电感以及电阻组成,通过第一调谐电路401a和第一调谐电路401b之间的相互配合可以实现不同频段信号的传输。例如可以传输4G信号的低频射频信号、中频射频信号、高频射频信号的传输;再例如可以传输N78、N79以及N41频段的5G信号;再例如可以传输L1、L2和L5频段的GPS信号。
当然,第二天线102上也可以连接有多个第二调谐电路402,第二调谐电路402的具体结构可以与上述第一调谐电路401的结构相同,再次不在赘述。
本申请实施例的穿戴式电子设备100,根据实际需求改变开关的种类或者改变电感、电阻以及电容的规格,进而满足穿戴式电子设备100对于不同频段信号的需求。
需要说明的是,可以通过改变第一天线101和第二天线102的形状,或改变第一天线101和第二天线102的接地点或馈电点的位置,使得第一天线101和第二天线102形成环形天线。其中,利用环形天线自身的低电磁波吸收比值或比吸收率(Specific AbsorptionRate SAR),可以降低用户佩戴或握持穿戴式电子设备100对天线信号的影响,改善手表天线的SAR值。具体的,在外电磁场的作用下,人体内将产生感应电磁场。由于人体各种器官均为有耗介质,因此体内电磁场将会产生电流,导致吸收和耗散电磁能量,SAR的意义为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率,即SAR越低,用户佩戴或握持穿戴式电子设备100对于天线信号的影响越小。
其中,第一天线101和第二天线102的数量也可以是两个。请参阅图6,图6为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第六种结构示意图。
两个第一天线101可以分别位于第一边缘1121的第一端和第三端,两个第二天线102可以分别位于第二边缘1122的第二端和第四端,进而,两个第一天线101、两个第二天线102、第一天线101和第二天线102之间的距离均较远,可以增加天线之间的隔离度,减少天线之间的耦合。
并且,两个第一天线101的辐射方向可以相反,可以进一步增加两个第一天线101之间的隔离度。同理,两个第二天线102的辐射方向也可以相反,也可以进一步增加两个第二天线102之间的隔离度。
其中,两个第一天线101、两个第二天线102可以用于传输4G射频信号、5G射频信号、WIFI射频信号和GPS射频信号中的至少一种。例如,两个第一天线101、两个第二天线102均可以用于传输5G信号,实现四个工作于5G信号的天线设计,实现4×4的5G MIMO天线布局,展宽了穿戴式电子设备100的带宽。
可以理解的是,每一第一天线101可以连接至少一个第一调谐电路401,每一第二天线102可以连接至少一个第二调谐电路402,从而可以实现5G信号的不同频段的多输入多输出传输。
需要说明的是,第一天线101和第二天线102的数量并不局限于上述的一个或两个,也可以是多个,即,穿戴式电子设备100可以包括多个第一天线101和多个第二天线102。多个第一天线101可以间隔设置在第一边缘1121,多个第二天线102可以间隔设置在第二边缘1122。
其中,多个第一天线101和多个第二天线102可以用于实现无线信号的多输入多输出传输。具体的,可以是GPS信号、WIFI信号、4G信号以及5G信号中的至少一种信号的多输入多输出传输,以提升整个穿戴式电子设备100的天线整体效率。
为了便于理解第三天线103的结构,请结合图2并参阅图7,图7为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第七种结构示意。
第三天线103可以设置于边框111上。边框111设置于中板113周缘,边框111与中板113可以不完全连接,即边框111和中板113周缘之间可以设置有第三间隔303。第三间隔303用于形成第三天线103的净空区域。边框111上可以设置有第三缝隙203,第三缝隙203与第三间隔303连通以在边框111上形成第三金属枝节,第三金属枝节可以形成第三天线103。
可以理解的是,为了保证穿戴式电子设备100结构的稳固性,第三间隔303可以填充非金属材料,使得边框111和中板113完全连接。为了提高穿戴式电子设备100外观的整体性,第三缝隙203可以填充与边框111外观颜色一致的非金属材料。
其中,边框111可以包括相对设置的第一侧边1111和第二侧边1112,第一侧边1111和第二侧边1112可以是边框111与穿戴部120连接的两侧边之外的其他侧边。第三天线103可以设置在第一侧边1111或者第二侧边1112上。
具体的,请参阅图8,图8为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第八种结构示意图。第三间隔303可以是第一侧边1111与中板113之间的第三间隔303a、第三缝隙203可以是第一侧边1111上的第三缝隙203b,第三间隔303a与第三缝隙203a连通以在第一侧边1111上形成第三金属枝节并形成第三天线103。
当然,第三间隔303也可以是第二侧边1112与中板113之间的第三间隔303b、第三缝隙203也可以是第二侧边1112上的第三缝隙203b,第三间隔303b与第三缝隙203b连通以在第二侧边1112上形成第三金属枝节并形成第三天线103。
电路板上的射频电路可以与第三天线103电性连接,电路板上还可以设置有第三信号源,电路板上的射频电路可以通过第三信号源将无线信号馈入第三天线103内,以使第三天线103可以传输无线信号。第三信号源可以用于产生4G信号、5G信号、WIF信号和GPS信号中的至少一种。
其中,第三信号源也可以包括第三馈入点和第三接地点,无线信号从第三馈入点馈入第三天线103内然后从第三接地点回地以形成信号回路,使第三天线103传输无线信号。第三馈入点和第三接地点的具体设置位置可以根据第三天线103实际传输的射频信号的频段来选择。
电路板上还可以设置有第三调谐电路403,第三天线103可以连接一个第三调谐电路403,第三调谐电路403可以至少包括第一通路和第二通路,当第一通路接通时,第三天线103可以用于传输第一频段的射频信号,当第二通路接通时,第三天线103可用于传输第二频段的射频信号。进而,通过第三调谐电路403改变第三天线103的接地点的位置,可以使第三天线103切换至不同频段的无线信号。
可以理解的是,第三调谐电路403可以包括多条通路,以传输4G信号为例,4G信号的频段范围包括低频、中频以及高频,通过第三调谐电路403改变第三天线103接地点的位置使得第三调谐电路403可以包括三条通路,使得第三天线103能满足穿戴式电子设备100的4G信号的中、低、高频段的需求。
可以理解的是,第三天线103上也可以连接有多个第三调谐电路403,如图8所示,以第三天线103连接两个第三调谐电路403为例,第三天线103可以连接有第三调谐电路403a和第三调谐电路403b,第三调谐电路403a可以由一个单刀四掷开关、电感、电阻组成,第三调谐电路403b由单刀四掷开关、电容、电感以及电阻组成,通过第三调谐电路403a和第三调谐电路403b之间的相互配合可以实现不同频段信号的传输。例如可以传输4G信号的低频射频信号、中频射频信号、高频射频信号的传输;再例如可以传输N78、N79以及N41频段的5G信号;再例如可以传输L1、L2和L5频段的GPS信号。
可以理解的是,以上第三调谐电路403可以采用多种开关以及电阻和/或电感和/或电容实现,例如,可以为单刀单掷开关、单刀双掷开关、单刀三掷开关以及单刀四掷开关,第三调谐电路403中的开关分别连接有的不同电容值的电容或不同电阻值电阻,以实现第三天线103传输更多不同频段的射频信号,满足穿戴式电子设备100对于多种频段的射频信号的需求。
可以理解的是,穿戴式电子设备100可以包括多个第三天线103,多个第三天线103可以均设置在边框111的第一侧边1111上,多个第三天线103也可以均设置在边框111的第二侧边1112上。当然,至少一个第三天线103也可以同时设置在第一侧边1111和第二侧边1112上,以增加位于第一侧边1111上的第三天线103与位于第二侧边1112上的第三天线103的隔离度。
具体的,请继续参阅图8,以第一侧边1111和第二侧边1112均设置一个第三天线103为例。第一侧边1111上可以设置有第三缝隙203a,第一侧边1111与中板113之间可以设有第三间隔303a,第三间隔303a与第三缝隙203a连通以在第一侧边1111上形成第三金属枝节并形成一个第三天线103。第二侧边1112上可以设置有第三缝隙203b,第二侧边1112与中板113之间可以设有第三间隔303b,第三间隔303b与第三缝隙203b连通以在第二侧边1112上形成第三金属枝节并形成另一个第三天线103。
其中,多个第三天线103也可以用于传输4G信号、5G信号、WIF信号和GPS信号中的至少一种。当多个第三天线103用于传输相同频段的信号时,可以实现无线信号的多输入多输出传输。
请参阅图9,图9为本申请实施例提供的穿戴式电子设备的第九种结构示意图。本申请实施例的穿戴式电子设备100可以在边框111的第一侧边1111和第二侧边1112上各设置一个第三天线,同时在后盖112的第一边缘1121的两端部设置两个第一天线101,在后盖112的第二边缘1122的两端部设置两个第二天线102。其中,两个第一天线101的辐射方向相反,两个第二天线102的辐射方向相反。进而,本申请实施例的穿戴式电子设备100可以同时设置有六个天线,且六个天线之间的隔离度均较大。当六个天线辐射同频段的信号时,六个天线也可以实现无线信号的多输入多输出传输。
本申请实施例的穿戴式电子设备100还可以包括第四天线104,继续参考图9,第四天线104设置于穿戴部120,第四天线104可以用于传输5G非毫米波信号或5G毫米波射频信号。
可以理解的是,上述的第一天线101、第二天线102、第三天线103和第四天线104均可以通过钢片天线、柔性线路板天线(FPC)、激光成型天线(LDS)或印刷天线(PDS)的形式设置,其中,第四天线104可以以钢片天线和柔性线路板天线(FPC)的方式通过贴装、焊接等方式设置于穿戴部120非金属部分,用于传输非毫米波射频信号。
第四天线104还可以为毫米波天线,示例性的,毫米波天线可以为贴片型天线,多个贴片型天线形成毫米波贴片阵列天线。对于由多个贴片型天线形成的贴片阵列天线,可以根据对5G射频信号收发的需求改变贴片型天线的数量以及排列方式。示例性的,毫米波天线还可以为缝隙型天线。多个缝隙型天线形成毫米波缝隙阵列天线。可以根据对5G射频信号收发的需求改变缝隙型天线的数量以及排列方式。
根据3GPP TS 38.103(3rd Generation Partnership Project第三代合作伙伴计划)协议的规定5G NR主要使用两段频率:FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz~6GHz,又叫sub-6GHz频段;FR2频段的频率范围是24.25GHz~52.6GHz,通常叫它毫米波(mm Wave)。3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段:N257(26.5~29.5GHz),N258(24.25~27.5GHz),N261(27.5~28.35GHz)和N260(37~40GHz)。
对于手机天线设计而言,从1G到5G的sub-6GHz,基本上是量的增长,例如:频段数量与天线数量的增长,即对天线设计的细化和优化,然而毫米波段的天线设计,对手机天线而言,则是质的跳跃,例如:毫米波阵列天线,虽然天线阵列有不同的设计架构与方向,但现今手机毫米波天线阵列较为主流与合适的方向一般是基于相控阵(phased antennaarray)的方式,而相控阵毫米波天线阵列实现的方式主要可分为三种,即:天线阵列位于系统主板上(Antenna on Board,AoB)、天线阵列位于芯片的封装内,与天线阵列与射频芯片形成一模组(Antenna in Module,AiM),虽此三者各有优势之处,但目前更多的是以AiP或者AiM的方式实现,为了更好的波束赋性以达到前述的更广的空间覆盖,一般会以辐射波束互补的天线种类(如贴片阵列天线或缝隙阵列天线)进行设计,并基于天线馈点的适当设计,以达到双极化(垂直与水平极化)的覆盖,以增加无线通信连接能力,且将射频芯片(RFIC)倒置焊接,以让天线馈电走线尽量缩短,以减少高频传输带来的高路损,而使得毫米波天线阵列有更高的辐射增益,达到较好的EIRP与覆盖强度。天线通常采用贴片阵列天线或者缝隙阵列天线形式。
上述穿戴部120的材质包括金属,也可以包括塑胶,穿戴部120的材质可以根据实际需要进行设置。上述毫米波对应的波长范围为1mm~10mm。由于毫米波的波长较短,传输过程中容易受到阻碍,通过将多个毫米波天线单元间隔排布,有效地增强了第二天线102的传输性能,通过在穿戴部120设置毫米波天线,可以满足5G毫米波频段的需求。
需要说明的是,上述用于传输天线信号中的“传输”包含接收天线信号,发射天线信号,以及同时接收和发射天线信号。
可以理解的是,穿戴式电子设备100还可以包括第四信号源,第四信号源与第四天线104电连接,第四信号源可以用于产生WIFI信号、GPS信号、4G信号、5G信号中的至少一种。
在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参阅数字和/或参阅字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以上对本申请实施例提供的穿戴式电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种穿戴式电子设备,其特征在于,包括:
中板;
边框,所述边框设置于所述中板周缘并与所述中板连接;所述边框包括相对设置的第一侧边和第二侧边、以及相对设置的第三侧边和第四侧边,所述第三侧边和所述第四侧边设置于所述第一侧边和所述第二侧边之间,所述第一侧边、所述第三侧边、所述第二侧边和所述第四侧边顺次连接;
后盖,所述后盖与所述中板相对设置,所述后盖与所述边框连接,所述后盖包括相对设置的第一边缘和第二边缘;
第一天线,所述第一边缘上设置有第一缝隙,所述第一侧边上靠近所述第一边缘的区域设置第一间隔,所述第一间隔与所述第一缝隙连通,使得所述第一天线设置于所述第一边缘;其中所述第一天线的接地端朝向所述第四侧边的方向延伸并与所述第四侧边相连接;
第二天线,所述第二边缘上设置有第二缝隙,所述第二侧边上靠近所述第二边缘的区域设置第二间隔,所述第二间隔与所述第二缝隙连通使得所述第二天线设置于所述第二边缘;其中,所述第二天线的接地端朝向所述第三侧边的方向延伸并与所述第三侧边相连接;所述第二天线的辐射方向与所述第一天线的辐射方向不同,以提高所述第二天线与所述第一天线的隔离度;以及
第三天线,所述第三天线设置于所述边框,以提高所述第三天线与所述第一天线之间、所述第三天线与所述第二天线之间的隔离度。
2.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备,其特征在于,所述第一天线的辐射方向与所述第二天线的辐射方向相反。
3.根据权利要求2所述的穿戴式电子设备,其特征在于,所述第一天线和所述第二天线用于传输GPS信号,以实现GPS信号的多输入多输出传输。
4.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备,其特征在于,所述第一边缘上间隔设置有多个所述第一天线,所述第二边缘上间隔设置有多个所述第二天线,多个所述第一天线和多个所述第二天线用于实现无线信号的多输入多输出传输。
5.根据权利要求1至4任一项所述的穿戴式电子设备,其特征在于,所述边框设置有第三缝隙以在所述边框形成第三金属枝节,所述第三金属枝节用于形成所述第三天线。
6.根据权利要求5所述的穿戴式电子设备,其特征在于,所述第一侧边和所述第二侧边上均设置有至少一个所述第三天线。
7.根据权利要求1所述的穿戴式电子设备,其特征在于,所述穿戴式电子设备还包括调谐电路,所述调谐电路与所述第三天线电连接,所述调谐电路至少包括第一通路和第二通路,当所述第一通路连通时,所述第三天线用于传输第一频段的射频信号,当所述第二通路连通时,所述第三天线用于传输第二频段的射频信号。
8.根据权利要求1至4任一项所述的穿戴式电子设备,其特征在于,所述穿戴式电子设备还包括穿戴部,所述穿戴部与所述第三侧边和所述第四侧边连接,所述穿戴部用于使所述边框与外部物体固定。
9.根据权利要求8所述的穿戴式电子设备,其特征在于,所述穿戴式电子设备还包括第四天线,所述第四天线设置于所述穿戴部。
10.根据权利要求1至4任一项所述的穿戴式电子设备,其特征在于,
还包括电路板,所述电路板设置于所述中板,所述电路板上至少设置有第一信号源、第二信号源和第三信号源,所述第一天线与所述第一信号源电性连接,所述第二天线与所述第二信号源电性连接,所述第三天线与所述第三信号源电性连接,每一所述信号源均用于产生GPS信号、WIFI信号、4G信号以及5G信号中的至少一种信号。
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