CN204991953U

CN204991953U - 一种可穿戴设备

Info

Publication number: CN204991953U
Application number: CN201520716683.0U
Authority: CN
Inventors: 张建国; 赵培杰; 田�健; 王琳
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2025-09-16

Abstract

本实用新型公开了一种可穿戴设备。该可穿戴设备内设有印刷电路板PCB板，该PCB板上装配有天线，以及，用于延长所述天线的参考地的延长部件，所述延长部件设置在所述PCB板之外，通过金属连接件将延长部件和PCB板相连接；其中，所述金属连接件的第一连接端与所述PCB板相连接，所述金属连接件的第二连接端与所述延长部件相连接。本实用新型提供技术方案能够解决现有的可穿戴设备存在的天线发射功率低及天线接收灵敏度差的缺陷。

Description

一种可穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及有可穿戴设备制造技术领域，特别是涉及一种可穿戴设备。

背景技术

目前，随着科技的发展，对于可穿戴设置的功能的要求也越来越高。并且对于可穿戴设备的多通信频段的要求也越来越强烈。

然而，由于可穿戴设置如腕表(手环)的外观所限，整机不可能做得太大，所以对于电尺寸偏大(比如2G通信中的GSM850及GSM900)的天线，存在参考地的长度(电长度)达不到天线要求，造成天线效率不可能做得太高，从而使得整机的TRP、TIS过低，造成天线的发射功率低、接收灵敏度差、整机发热等不良后果。

综上所述，现有的可穿戴设备存在天线接收灵敏度差及天线发射功率低的缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可穿戴设备。本实用新型提供的可穿戴设备能够解决现有的可穿戴设备存在天线发射功率低、接收灵敏度差的问题。

本实用新型公开了一种可穿戴设备，所述可穿戴设备内设有印刷电路板PCB板，其特征在于，所述PCB板上装配有天线，以及，用于延长所述天线的参考地的延长部件，

所述延长地部件设置在所述PCB板之外，通过金属连接件将延长部件和PCB板相连接；

其中，所述金属连接件的第一连接端与所述PCB板相连接，所述金属连接件的第二连接端与所述延长部件相连接。

可选的，所述金属连接件具有弹性结构。

可选的，所述PCB板的上部边缘至所述延长部件下部边缘的总长度与天线所发射波长的四分之一的差值小于预定阈值。

可选的，所述第二连接端与延长地部件的接触面积大于设定面积阈值。

可选的，所述第二连接端由多个金属件构成，该多个金属件与延长部件的总接触面积大于设定面积阈值。

可选的，所述延长部件的形状为：

U型、S型、L型、T型或者矩形。

可选的，所述延长部件为实心结构；

或者，所述延长部件为中空结构。

可选的，所述中空结构的延长部件的边缘宽度不小于该延长部件的趋肤深度数值。

可选的，所述金属连接件为弹性金属片；

或者，所述金属连接部件为弹簧针POGOPIN。

可选的，所述可穿戴设备为智能手表或智能手环。

综上所述，本实用新型提供的可穿戴设备，通过在PCB板之外设置延长部件，并设置金属连接件连接PCB板和延长部件，使得有效的延长天线的参考地，从而提高天线的效率进而提高天线发射功率和天线接收灵敏度，即提高整个可穿戴设备的总辐射功率TRP，以及总全向灵敏度TIS。

附图说明

图1是本实用新型中一种可穿戴设备的结构示意图；

图2是图1中所示可穿戴设备的等效天线示意图；

图3是图1中所示可穿戴设备未设置延长部件时的结构示意图；

图4是图3中所示可穿戴设备的等效天线示意图；

图5是本实用新型中另一种可穿戴设备的结构示意图；

图6是本实用新型中一种智能手表的结构示意图；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作还地详细描述。

图1是本实用新型中一种可穿戴设备的结构示意图，该可穿戴设备内设有PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)板102，PCB板102上装配有天线101，以及，用于延长天线101的参考地的延长部件104。

参见图1所述，延长部件104设置在PCB板102之外，通过金属连接件103将延长部件104和PCB板102相连接；

其中，金属连接件103的第一连接端与PCB板102相连接，金属连接件103的第二连接端与延长部件104相连接。

为了能够更好连接延长部件104以及PCB板102，防止在穿戴该可穿戴设备的过程中，导致金属连接件103的两个连接端脱落，或者导致延长部件104与PCB板之间的接触不良的问题。在本实用新型的一种实施例中，金属连接件103具有弹性结构。这样设置的优点在于，由于延长部件104设置在PCB板102的外侧，因此存在延长部件104受外力影响导致折弯的情况，则将金属连接件103设置为弹性结构的金属连接件，使得延长部件104在外力的作用下，能够产生一定的形变，从而起到缓冲的作用，进而能够防止金属连接件103的两个连接端能够牢固的固定在延长部件104以及PCB板102上，防止其脱落导致接触不良的问题。

为了能够更好的保证延长部件能够延长天线的参考地，使得延长后的天线的参考地能够满足天线在参考地上的镜像更接近于四分之一的波长，从而能够大幅度提高天线的功率，进而提高整个可穿戴设备的总辐射功率TRP，以及总全向灵敏度TIS。

参见图1所示，由于天线101的镜像部分落在PCB板102上，从而使得天线101与其在地上的镜像一起形成偶极子天线的两个辐射臂，形成一个完整的偶极子天线。如果地上长度少于天线所发射波长的四分之一，则在地上无法形成另一个完整的辐射臂，导致偶极子天线无法达到最优的效果。其中，天线的长度a的长度为天线所发射波长的四分之一。

图2是图1中所示可穿戴设备的等效天线示意图。参见图2所示，天线的长度a对应辐射臂1011，PCB板102的上部边缘至延长部件104下部边缘的总长度b对应辐射臂1021；PCB板102的上部边缘至延长部件104下部边缘的总长度b即为天线的101在PCB板102上镜像的参考地的长度。

其中，在本实用新型的具体实施方式中，设置的延长部件104的长度越长，其所能提高的天线的功率的效果也越好。但是受制于可穿戴设备内PCB板102的大小，以及所能设置延长部件104的位置有限，在具体实施方式中，只能尽量做到PCB板102的上部边缘至延长部件104下部边缘的总长度b尽可能接近天线所发射波长的四分之一。

在本实用新型的一种具体实施例中，PCB板102的上部边缘至延长部件104下部边缘的总长度大于40mm。

在本实用新型的一种具体实施例中，PCB板102的上部边缘至延长部件104下部边缘的总长度b与天线所发射波长的四分之一的差值小于预定阈值。其中，预定的阈值越小越好，即PCB板102的上部边缘至延长部件104下部边缘的总长度b越接近天线所发射波长的四分之一，所能达到的提高天线功率的效果也就越好。

图3是图1中所示可穿戴设备未设置延长部件时的结构示意图，图4是图3中所示可穿戴设备的等效天线示意图。参见图3、4所示，天线的长度为1/4的发送波长。由于PCB板102的长度较小，即地上长度少于天线所发射波长的四分之一，导致天线101在地上无法形成另一个完整的辐射臂，导致偶极子天线无法达到最优的效果。因此，在本实用新型中，通过设置延长部件104，通过金属连接件分别连接PCB板102和延长部件104，达到延长天线101的参考地，即使得天线101在PCB板102上的镜像更长，能够使得天线101在地上形成另一个完整的辐射臂。

以2G900MHz的天线频率为例，该天线的长度为83mm，其理想的参考地的长度为此频率的四分之一的波长，约为83mm；即PCB板102的上部边缘至延长部件104下部边缘的总长度不小于83mm。可见，在本申请中，通过设置延长部件104，使得PCB板102与延长部件104的总长度更加接近理想的参考地，使得天线101在参考地上的镜像辐射臂长接近或达到四分之一的波长，从而提高天线的天线接收灵敏度，即提高整个可穿戴设备的总辐射功率TRP，以及总全向灵敏度TIS。

进一步的，为了能够更好地降低电阻抗，提高导电效果。在本实用新型的一种具体实施例中，第二连接端与延长地部件104的接触面积大于设定面积阈值。即金属连接件103的第二连接端与延长部件104紧密接触，并且接触面积大于设定的面积阈值，从而达到有效降低电阻抗的目的。

更近一步的，为了使得金属连接件103与延长部件104之间的接触面积尽可能的大，在本实用新型的其他实施例中，第二连接端由多个金属件构成，该多个金属件与延长部件104的总接触面积大于设定面积阈值。即在本实施例中，通过设置由多个金属件增大金属件与延长部件104之间的焊接的接触面积，进而实现降低电阻抗，提高导电效果的目的。

在本实用新型的一种实施例中，延长部件104的形状为：U型、S型、L型、T型或者矩形。参见图1中所示，该延长部件104的形状为矩形。在本实用新型的其他实施例中，可以根据可穿戴设备的设计选择延长部件104的具体形状。

在本实用新型的上述具体实施例中，延长部件104为实心结构。

基于趋肤效应原理，高频电流随着频率的增加，电流趋近于导体的边缘、表面流动。图5是本实用新型中另一种可穿戴设备的结构示意图，参见图5，延长部件204还可以为中空结构，即延长部件204中空的矩形结构。其中，阴影部分为对应的实体金属结构，中间白色部分为中空部分。

在本实用新型的具体实施例中，由于每种导体由于材质不同，对于同一频率的趋肤深度数值也是不同的。因此，在本实用新型的上述实施例中，中空结构的延长部件的边缘宽度不小于该延长部件的趋肤深度数值。具体为，以铜介质为例，即延长部件为铜片，常温下，铜介质在824MHz～960MHz的情况下，其趋肤深度数值为d＝1000*66/((824+960)*10⁶/2)^1/2～2.2mm。因此，对应的中空结构的延长部件的边缘宽度不低于2.2mm。

在本实用新型的上述实施例中，延长部件104采用中空结构，不仅能够节省材质，以降低成本；并且延长部件104的中空结构还能够与可穿戴设备内部的紧凑空间或具有特殊孔洞的空间相匹配，满足其紧凑空间或特殊孔洞空间的要求。

在本实用新型的一种实施例中，金属连接件103为弹性金属片；

在本实用新型的一种实施例中，金属连接件103为弹簧针POGOPIN。

在本实用新型的一种实施例中，金属连接件103还可以为柔性电路板的一部分。

在本实用新型的上述实施例中的可穿戴设备，可穿戴设备为智能手表或智能手环。图6是本实用新型中一种智能手表的结构示意图，参见图6，延长部件104设置在PCB板102之外，示例中该延长部件104设置在该智能手表的表带上，通过金属连接件103将延长部件104和PCB板102相连接。其中，PCB板102设置在智能手表的表壳内。

综上，本实用新型提供的可穿戴设备，通过在PCB板之外设置延长部件，并设置金属连接件连接PCB板和延长部件。使得有效的延长天线的参考地，从而提高天线的效率进而提高天线发射功率和天线接收灵敏度，即提高整个可穿戴设备的总辐射功率TRP，以及总全向灵敏度TIS。进一步的，在本实用新型中，通过弹性的金属片分别连接PCB板和延长部件，从而能够缓冲延长部件、PCB板及其与该可穿戴设备中的其他部件配合时产生的压力，提高该可穿戴设备的使用寿命；再进一步的，通过在提高金属连接件与延长部件之间的焊接的接触面积，降低电阻抗，提高导电效果。再进一步的，延长部件采用中空结构，不仅能够节省材质，降低成本；还能够与可穿戴设备内部有限的紧凑空间或特殊的具有孔洞的空间相匹配，以更大限度的利用空间。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种可穿戴设备，所述可穿戴设备内设有印刷电路板PCB板，其特征在于，所述PCB板上装配有天线，以及，用于延长所述天线的参考地的延长部件，

所述延长部件设置在所述PCB板之外，通过金属连接件将延长部件和PCB板相连接；

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述金属连接件具有弹性结构。

3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述PCB板的上部边缘至所述延长部件下部边缘的总长度与天线所发射波长的四分之一的差值小于预定阈值。

4.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述第二连接端与延长地部件的接触面积大于设定面积阈值。

5.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述第二连接端由多个金属件构成，该多个金属件与延长部件的总接触面积大于设定面积阈值。

6.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述延长部件的形状为：

U型、S型、L型、T型或者矩形。

7.根据权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，所述延长部件为实心结构；

或者，所述延长部件为中空结构。

8.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其特征在于，所述中空结构的延长部件的边缘宽度不小于该延长部件的趋肤深度数值。

9.根据权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述金属连接件为弹性金属片；

或者，所述金属连接件为弹簧针POGOPIN。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备为智能手表或智能手环。