CN113745805A - 天线接收装置以及电子表 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线接收装置及电子表，能够更适当地并行进行基于多个天线的通信动作。天线接收装置具备：作为第一天线的表圈(13)；天线元件(214)，其调谐到与表圈(13)不同的频带；基板(21)，其具有供表圈(13)和天线元件(214)分别连接的接收电路；以及后盖(17)，其至少一部分为导体。基板(21)具有表圈(13)的接地面，基板(21)及天线元件(214)位于表圈(13)与后盖(17)之间，天线元件(214)相对于基板(21)位于与表圈(13)相反的一侧，并与后盖(17)的导体电连接而接地。

Description

天线接收装置以及电子表
技术领域
本发明涉及一种天线接收装置以及电子表。
背景技术
在进行无线通信的电子设备、特别是小型的便携式电子设备中，在多数情况下，在壳体内部配置有天线。在日本特开2019-124641号公报中，在接收多个波长的电波的情况下，可以配置与各个波长对应的多个天线。
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在进行GHz频带等的无线电波的发送接收的情况下收纳于壳体内部而较多使用的单极天线、贴片型天线等中，天线需要接地面。在天线接收装置中的壳体接地面包含该天线接收装置的较大的范围的状况下，若想要使多个天线动作并存，则存在根据一方的天线的动作而在接地面上产生的电场图形对基于另一方的天线的电波接收造成不良影响的问题。
用于解决课题的方案
方案1提供一种天线接收装置，其具备：第一天线；第二天线，其调谐到与所述第一天线不同的频带；基板，其具有所述第一天线及所述第二天线分别连接的接收电路；以及后盖，其至少一部分为导体，所述基板具有所述第一天线的接地面，所述基板及所述第二天线位于所述第一天线和所述后盖之间，所述第二天线相对于所述基板位于与所述第一天线相反的一侧，并与所述后盖的所述导体电连接而接地。
方案2提供一种电子表，其具备：上述天线接收装置；计时部，其对当前时刻进行计数；以及控制部，其基于由所述第一天线和所述第二天线中的至少任一个接收到的电波，对所述计时部计数的当前时刻进行修正。
本发明的目的在于提供一种能够更适当地并行进行多个天线的接收动作的天线接收装置以及电子表。
附图说明
图1是示出电子表的外观的俯视图。
图2是对天线的位置关系进行说明的图。
图3是示出电子表的剖面的一部分的图。
图4是示出天线元件的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出包含本实施方式的天线接收装置的电子表1的外观的俯视图。
电子表1的上表面在中央具有显示部11，表圈13位于其周围。另外，电子表1具备覆盖表圈13的一部分的外装构件14、以及用于将带与主体连接的连接部16等。在电子表1的侧面设置有按钮开关B1～B4和表把C1。外装构件14通过螺钉15固定于壳体12(参照图2)。伴随于此，在外装构件14与壳体12之间也固定有表圈13。
外装构件14除了通过其凹凸来保护包含按钮开关B1～B4及表把C1的电子表1的主体以外，还具有作为设计装饰的功能。外装构件14的材质例如也可以是树脂等。
表圈13是具有环状结构的导体构件(通常为金属构件)。表圈13在电子表1中作为第一天线进行动作。在此，第一天线接收来自定位卫星(主要是与GPS(Global PositioningSatellite System：全球定位系统)相关的卫星)的电波(右旋圆极化波)。
按钮开关B1～B4以及表把C1贯通壳体12的侧面而向外侧突出，能够接受按钮开关B1～B4的按下操作、以及表把C1的拉出操作和旋转操作。
显示部11具有数字显示显示器，进行数字显示。
图2是对天线的位置关系进行说明的图。该图与图1同样是从上方俯视观察的图。
壳体12具有在内部内包基板21等动作模块及蓄电池30(参照图3)而对其进行保护的筒状，没有特别限定，例如具有圆筒状的构造。在壳体12的侧面设置有上述的连接部16的各贯通孔。
两个贯通孔121位于壳体12的1点方向以及11点方向附近。在这些贯通孔121中分别插入有连接销241、242。连接销241、242将作为天线的表圈13和基板21分别电连接。连接销241、242无需与壳体12或其他部分接合(固定)。就连接销241而言，与表圈13接触的一端成为馈电点，并从另一端向经由信号线连接的接收电路(这里所说的接收电路，可以包括仅进行接收的电路、以及进行发送接收双方的电路中的任一个)发送接收信号。连接销242与基板21上的接地面相连。
此外，壳体12在比贯通孔121靠外缘侧具有O形环的插入槽122，并且在插入O形环的状态下与表圈13、外装构件14接触固定，从而成为防水结构。
天线元件214(第二天线)位于基板21的背面、即相对于基板21与表圈13相反侧的4点方向附近。天线元件214是进行与外部设备的近距离的无线电波通信，这里是进行基于蓝牙(注册商标)的通信(电波发送接收)的天线，即，与表圈13调谐的频带不同。在此，天线元件214是单极天线，但不限于直线状，也可以具有弯折形状(曲折)。天线元件214在基板21上与位于该天线元件214的附近的通信电路213(参照图3)电连接。另外，如后所述，天线元件214从基板21上的接地端子与后盖17(参照图3)电连接而接地。
图3是分别示出电子表1的包含连接销242的剖面的一部分(a)和包含天线元件214的剖面的一部分(b)的图。即，图3的(a)的剖面是图2中的剖面线AA所示的部分，图3的(b)的剖面是图2中的剖面线BB所示的部分。另外，图4是示出天线元件214的图。
相对于基板21，显示屏111和覆盖显示屏的透光性(通常为透明)保护层112(接触玻璃)位于上侧，覆盖壳体12的上端面。框架22(导体支撑构件、收纳部)和固定或支撑于该框架22的蓄电池30位于基板21的下侧。壳体12的下端面由后盖17覆盖。这里后盖17全部是导体构件，但如果作为接地面适当的一部分范围是导体，则剩余的部分也可以是绝缘体。
作为基板21上的一部分电路例如与电波的发送接收相关的通信电路、控制部而进行动作，并且进行日期时间的计数、显示以及修正等各种控制动作的CPU等由屏蔽罩211等覆盖。屏蔽罩211用于保护内部的元件等不受电磁波、静电的影响，例如是导体的箱型结构。对其他基板21上的结构、例如振荡电路、当前日期时间(当前时刻)进行计数的计时部、非易失性存储器等也可以位于屏蔽罩211等的外侧。
如图3的(a)所示，接收来自定位卫星的电波并进行处理的卫星电波接收模块212在基板上表面侧位于连接销241、242附近的屏蔽罩211内。卫星电波接收模块212对接收到的电波进行解调以解码信号，进行确定当前日期时间和当前位置的处理。
显示屏111例如是液晶显示屏，但不限于此，另外，液晶的类别等无关紧要。在显示屏111上，基于来自基板21上的控制部的控制信号进行各种显示。
连接销242与基板21上的接地端子210电连接，与在基板21上扩展的接地面G相连(在此，接地面G仅显示与接地端子210的连接部分附近)。另外，在基板21为层叠基板等的情况下，接地面也可以扩展至未露出的中间层。另外，在此，为了说明而明示了接地端子210以及接地面G，但接地端子210以及接地面G的实际的厚度与基板21的厚度相比也可以足够薄。
插入到壳体12的贯通孔121中的连接销24可以具有能够沿延伸方向伸缩的弹簧结构等。在组装并密封了电子表1的状态下，连接销24的两端在弹簧收缩的状态下分别与基板21和表圈13相接。由此，即使在对电子表1施加了一些冲击等的情况下，也能够利用弹簧的张力来维持向两侧的接触。另外，贯通孔121的宽度为两阶段，连接销24具有与其嵌合的头部形状，由此能够防止左右方向上的位置偏移。
这样，在两处与连接销24连接的表圈13位于与所连接的基板21上的接地面G平行的面内，成对地如微带天线那样动作。
如图3的(b)所示，在基板21的下表面也设置有屏蔽罩211，与蓝牙相关的通信电路213位于该屏蔽罩211内。
框架22的至少一部分是导体构件，将蓄电池30收纳并保持于其内部空间，进行保护并且与基板21的接地面G和后盖17(其导体部分)接触而将接地面的范围扩展至后盖17。框架22不需要覆盖蓄电池30的整个侧面，但沿上下方向延伸的各部分具有板状或柱状的结构，具有与基板21上的布线等相比足够大的导体表面积。另外，框架22与后盖17之间也可以经由导体构件(金属等)的板簧25等而以电气上更稳定且低电阻(低阻抗)的方式连接。
蓄电池30与基板21的电力供给端子连接，向基板21的各电路等供给电力。蓄电池30既可以装卸更换，也可以固定于框架22。在后者的情况下，蓄电池30可以根据由省略图示的太阳能电池板产生的电力，或者与外部连接端子连接从外部供给的电力，进行充电。
如图3的(b)及图4所示，在框架22的侧面安装有天线元件214。如上所述，天线元件214是在进行基于蓝牙的通信时用于发送接收通信电波的天线(在此为折弯成S形的单极天线)，与表圈13的调谐频率(接收频率)不同。天线元件214经由布线2141将接收信号发送到基板21上的通信电路213，发送与从通信电路213取得的发送内容相关的信号。
另外，天线元件214经由布线2142与位于基板21的背面的接地端子215连接。包含接地端子215的省略图示的接地面在其附近(与单极天线的天线长度相比足够短，例如，1/4波长的1/2以下或1/4以下等的距离范围内)与框架22的导体部分相接。如上所述，框架22经由板簧25与后盖17电连接。另外，表圈13(接地端子210)所连接的接地面G与天线元件214(接地端子215)所连接的接地面可以相连，也可以相互分离。
这样，天线元件214和基板21位于表圈13与后盖17之间的壳体12内部的空间。在这样的结构中，投影到作为单极天线的天线元件214的接地面上的电场分量主要从框架22扩展到后盖17，因此不会使基板21上的接地面G的电位从接地电位大幅紊乱。由此，表圈13的基板21上的接地面G适当地发挥功能，能够以良好的灵敏度接收来自定位卫星的电波。
在上述各结构中，表圈13、天线元件214、包括卫星电波接收模块212、通信电路和接地面G的基板21以及后盖17构成本实施方式的天线接收装置。
如上所述，本实施方式的天线接收装置具备：作为第一天线的表圈13；调谐到与表圈13不同的频带的天线元件214；具有分别连接表圈13以及天线元件214的接收电路(卫星电波接收模块212以及通信电路213)的基板21；以及至少一部分为导体的后盖17。基板21具有表圈13的接地面G。基板21及天线元件214位于表圈13与后盖17之间。天线元件214相对于基板21位于与表圈13相反的一侧，与后盖17的导体部分电连接而接地。
这样，通过将与多个天线的各动作对应的接地面分别分离，能够减少一方的动作时产生的接地面上的电场图形对另一方的动作产生的不良影响。另外，通过将天线和接地面的组分别分为表面侧和背面侧，由此各个电波接收精度不会降低。因此，在该天线接收装置中，能够更适当地并行进行基于多个天线的通信动作。即，在日本特开2019-124641号公报那样的现有技术的结构中，在进行GHz频带等的无线电波的发送接收的情况下收纳于壳体内部而较多使用的单极天线、贴片型天线等中，天线需要接地面。在天线接收装置中的壳体接地面包含该天线接收装置的较大的范围的状况下，若想要使多个天线动作并存，则存在根据一方的天线的动作而在接地面上产生的电场图形对基于另一方的天线的电波接收造成不良影响的问题。如果使用本发明，则能够更适当地并行进行基于多个天线的接收动作。
特别地，经由基板21的接地面进行天线元件214向后盖17的接地，从而能够降低制造难度。在便携式天线接收装置中，常常假定携带时会施加很大的冲击的情况，但在冲击中使天线元件214相对于后盖17直接牢固地连接由于制造工艺、构造上的制约是困难的。与此相对，在天线装置内将尺寸大的基板21的接地面与后盖17连接是比较容易的，另外，即使在对天线接收装置施加很大的冲击的情况下，也容易防止基板21与后盖21的接触完全断开的情况。因此，经由基板21的接地面与后盖17接地的天线接收装置能够容易地制造，并且能够稳定地并行进行多个频率的电波接收。
另外，天线元件214连接于基板21的与表圈13相反一侧的面。即，通过将位于基板21的背面的天线元件214与基板21的背面直接连接，能够使布线容易并使其缩短，降低中途的寄生电阻、寄生电容等的影响。
另外，天线接收装置(电子表1)具备位于基板21与后盖17之间的框架22。天线元件214经由框架22与后盖17的导体部分电连接。框架22这样的支撑构件比布线更宽、更粗，因此框架22自身也能够成为接地面。因此，特别是在天线元件214的附近使接地面积增大，能够更适当地将成为天线元件214的接地面的部分与成为表圈13的接地面G的部分分离而进行适当的接收。
另外，框架22是具有蓄电池30位于内部的空间的收纳部。特别是在电子表等小型的便携设备中，蓄电池30所占的容积也较大，与此相应地，框架22也较大，因此能够有效地利用以往结构来扩大接地面积。另外，后盖17也容易以低电阻连接，并且难以降低天线元件214的接收灵敏度。
另外，表圈13为环状，位于与基板21平行的面内。通过该配置，在具有中央的显示部、特别是手表等圆形的显示部的情况下，能够不阻碍该显示部而适当地进行无线通信。
另外，天线元件214是单极天线。在单极天线中，1/4波长分量作为镜像出现在接地面上，所以特别是限定了面积的接地面的影响较大。在该情况下，通过将该接地面从基板21分离至后盖17等，能够降低表圈13对电波接收的影响。
另外，表圈13接收来自定位卫星的电波，天线元件214接收与外部设备的基于蓝牙的无线电波通信相关的电波。能够分别更适当地同时接收近年来的便携式电子设备中大多使用的两个波长的电波，由此能够提高便携式电子设备的便利性。
另外，本实施方式的电子表1具备：上述的天线接收装置；计时部，其对当前时刻进行计数；以及控制部，其基于由表圈13或者天线元件214中的至少任意一个接收到的电波，对计时部计数的当前时刻进行修正。根据这样的电子表1，即使在手表等中不增大尺寸等，也能够并行发送接收两种波长的电波，提高电子表1的功能。
此外，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变更。
例如，在上述实施方式中，对配合电子表1的结构而作为第一天线的表圈13为环状的情况进行了说明，但不限于此。如果没有配置上的问题，则也可以是平面天线等其他形状的天线。或者，对天线元件214是单极天线的情况进行了说明，但也可以是天线元件214与后盖成对而接收电波的贴片天线等。即使是电子表，第一天线也不需要是表圈。
另外，在上述实施方式中，对基板21的上表面侧的表圈13接收来自定位卫星的电波，基板21的外表面侧的天线元件214是进行基于蓝牙的通信的天线的情况进行了说明，但不限于该组合。只要能够以适当的形状以及位置关系在各位置配置天线，也可以进行其他电波的发送接收。例如，天线元件214也可以发送接收与无线LAN相关的通信电波。
另外，与天线元件214连接的通信电路213也可以不必一定位于基板21的外表面侧。该情况下的布线2141可以包括贯通基板21的贯通孔、通孔等。
另外，上述实施方式中的框架22也可以不用于收纳蓄电池30。可以是用于支撑基板21的结构，也可以在内部收纳其他结构，例如用于驱动指针等可动部的结构等。另外，在蓄电池30中，不仅包括蓄电部分，也可以包含用于通过基于太阳光发电或振动的发电而得到电力的各种结构等。
另外，在上述实施方式中，对手腕佩戴型的电子表1(手表)具有天线接收装置的情况进行了说明，但也可以用于手表以外的电子设备。例如，也可以是活动量计、各种测量设备(传感器)等。这些电子设备也可以具有计时功能。另外，电子表1也可以具有计时功能以外的各种功能。
此外，能够对上述实施方式所示的具体的构成、形状、结构、位置关系、处理动作的内容以及顺序等在不脱离本发明的主旨的范围内进行适当变更。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明的范围并不限定于上述的实施方式，包括权利要求书所记载的发明的范围及其等同范围。
本申请根据美国法典第35编第119款的规定基于并要求2020年5月28日申请的日本专利申请特愿2020-92797的优先权，该申请的全部公开内容、包括说明书、权利要求书、附图以及摘要都整体通过引用并入本文。

Claims (8)

1.一种天线接收装置，其特征在于，具备：
第一天线；
第二天线，其调谐到与所述第一天线不同的频带；
基板，其具有所述第一天线及所述第二天线分别连接的接收电路；以及
后盖，其至少一部分为导体，
所述基板具有所述第一天线的接地面，
所述基板及所述第二天线位于所述第一天线和所述后盖之间，
所述第二天线相对于所述基板位于与所述第一天线相反的一侧，并与所述后盖的所述导体电连接而接地。
2.根据权利要求1所述的天线接收装置，其特征在于，
所述第二天线连接于所述基板的与所述第一天线相反的一侧的面。
3.根据权利要求1或2所述的天线接收装置，其特征在于，
具备导体支撑构件，该导体支撑构件位于所述基板和所述后盖之间，
所述第二天线经由所述导体支撑构件与所述后盖的所述导体电连接。
4.根据权利要求3所述的天线接收装置，其特征在于，
所述导体支撑构件是具有蓄电池位于内部的空间的收纳部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线接收装置，其特征在于，
所述第一天线呈环状，且位于与所述基板平行的面内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线接收装置，其特征在于，
所述第二天线是单极天线。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的天线接收装置，其特征在于，
所述第一天线接收来自定位卫星的电波，所述第二天线接收与外部设备的近距离上的无线电波通信相关的电波。
8.一种电子表，其特征在于，具备：
根据权利要求1至7中任一项所述的天线接收装置；
计时部，其对当前时刻进行计数；以及
控制部，其基于由所述第一天线和所述第二天线中的至少任一个接收到的电波，对所述计时部计数的当前时刻进行修正。
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