CN213636283U - 一种穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种穿戴设备，包括显示模组、中框和后壳，中框设置在显示模组和后壳之间；显示模组的下表面依次设置有天线以及与天线相连接的电路板；天线上设有第一馈电点和第二馈电点；电路板设置有与第一馈电点连接的第一馈入点，电路板上还设有与第二馈电点连接的第二馈入点。通过本申请，天线可通过显示模组上表面，以及显示模组与中框的间隙进行信号接收和传输，因而中框和后壳采用金属材质并不会对穿戴设备的信号构成影响，且无需在中框上设置断缝，均不会对穿戴设备的信号构成影响，并可进一步提高穿戴设备的金属化程度，给予用户较佳的金属质感和外观美感。

Description

一种穿戴设备

技术领域

本申请属于智能设备技术领域，尤其涉及一种穿戴设备。

背景技术

随着电子技术的不断进步与发展，用户一方面要求穿戴设备的性能更为卓越，另一方面对穿戴设备的金属质感要求越来越高。但目前市面上的穿戴设备一般将金属中框作为天线，或在非金属中框内设置天线传输信号。因此，为降低设备的金属对信号的干扰，设备的中框和后壳便无法同时全金属化，无法使设备具备较佳的金属质感。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

一种穿戴设备，包括显示模组、中框和后壳，所述中框设置在所述显示模组和所述后壳之间；所述显示模组的下表面依次设置有天线以及与所述天线相连接的电路板；所述天线上设有第一馈电点和第二馈电点；所述电路板设置有与所述第一馈电点连接的第一馈入点，所述电路板上还设有与所述第二馈电点连接的第二馈入点。

优选地，所述第一馈电点和所述第二馈电点非接触设置。

优选地，所述中框的材质为金属。

优选地，所述后壳的材质为金属。

优选地，所述天线与所述电路板通过导电介质连接，所述导电介质接地设置。

优选地，所述天线部分覆盖或全覆盖于所述显示模组下表面。

优选地，所述天线通过粘贴方式设置于所述显示模组下表面。

优选地，还包括表圈，所述表圈内嵌有所述显示模组，所述表圈还与所述中框连接。

优选地，所述表圈的材质为陶瓷。

优选地，所述天线为FPC天线。

与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

本申请中，用于接收和传输信号的天线设置于显示模组下表面，天线可通过显示模组上表面，以及显示模组与中框的间隙进行信号接收和传输，因而中框和后壳均采用金属材质，且无需在中框上设置断缝，上述设置不会对穿戴设备的信号构成影响，并可进一步提高穿戴设备的金属化程度，给予用户较佳的金属质感和外观美感。此外，该设计可使天线距离人体手臂较远，降低人体对天线信号的屏蔽作用。

本申请中，天线上设有第一馈电点和第二馈电点，电路板设置有与第一馈电点连接的第一馈入点，电路板上还设有与第二馈电点连接的第二馈入点。通过该设计，穿戴设备中无需安装双工器分离不同种类的信号，提高设备内部的空间利用率，降低生产制造难度和成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有技术中一种穿戴设备的结构分解示意图；

图2为现有技术中一种穿戴设备的一种金属中框结构示意图；

图3为现有技术中一种穿戴设备的一种非金属中框结构示意图；

图4为现有技术中一种穿戴设备的立体图；

图5为现有技术中一种穿戴设备的共天线通信链路示意图；

图6为本申请实施例所述的一种穿戴设备的纵剖面示意图；

图7为本申请实施例所述的一种穿戴设备的天线及电路板的连接结构图一；

图8为本申请实施例所述的一种穿戴设备的天线及电路板的连接结构图二；

图9为本申请实施例所述的一种穿戴设备的双频天线通信链路示意图；

图10为本申请实施例所述的一种穿戴设备的天线S参数曲线图；

图11为本申请实施例所述的一种穿戴设备的天线GNSS和WIFI天线效率折线图；

图12为本申请实施例所述的一种穿戴设备的天线的远场辐射方向图。

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。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，现有技术中的一种穿戴设备的一种金属中框12，所述金属中框12作为天线时，为避免所述金属中框12对天线信号的屏蔽，需要在金属中框12上设置一处或多处断缝，或将所述穿戴设备的后壳13材质设置为非金属，确保天线信号的接收和传输。

如图3所述，现有技术中的一种穿戴设备的后壳13材质为金属时，若需确保所述穿戴设备的天线信号的接收和传输，需将所述穿戴设备的中框12设置为非金属。因而现有技术中的穿戴设备的中框12和后壳13无法全金属化，进而设备无法具备较佳的金属质感，缺乏足够的外观美感。此外，由于人体会对穿戴设备的天线信号产生一定的屏蔽作用，因而设计天线位置时，应尽量让天线远离人体。

如图4所述，上述现有技术中的一种穿戴设备佩戴在人体手臂上时，若中框12作为天线或在中框12内设置天线，天线距离人体的最近距离可为h1，最远距离可为h1+h2。如图6-图8所示，在本申请的其中一个实施例中，一种穿戴设备，包括显示模组61、中框62和后壳63，所述中框62设置在所述显示模组61和所述后壳63之间；所述显示模组61的下表面依次设置有天线64以及与所述天线64相连接的所述电路板65。

进一步地，本实例中，所述中框62和所述后壳63的材质为金属。

具体地说，与上述现有技术相比，在本实例中，用于接收和传输信号的所述天线64设置于所述显示模组61下表面，所述天线64可通过所述显示模组61上表面，以及所述显示模组61与所述中框62的间隙进行信号接收和传输，因而所述中框62和所述后壳63均采用金属材质，且无需在所述中框62上设置断缝，上述设置不会对穿戴设备的信号构成影响，并可进一步提高穿戴设备的金属化程度，给予用户较佳的金属质感和外观美感。

此外，所述穿戴设备佩戴在人体手臂上，由于所述天线64设置在所述显示模组61下表面，因而所述天线64距离人体手臂的最远距离大于如图4所示的距离h1+h2。相较现有技术，所述天线64信号受人体屏蔽作用的影响会更小。

进一步地，本实例中，所述天线64部分覆盖或全覆盖于所述显示模组61下表面。

进一步地，所述天线64通过粘贴方式设置于所述显示模组下表面。

优选地，如图7-图9所示，本实例中，所述天线上设有第一馈电点67和第二馈电点68，电路板65设置有与所述第一馈电点67连接的第一馈入点，电路板上还设有与所述第二馈电点68连接的第二馈入点。所述第一馈电点67和所述第二馈电点68非接触设置。

具体地说，所述第一馈电点67和所述第二馈电点68与所述穿戴设备的中心所形成的夹角可为30°、45°、60°、90°或180°等。

进一步地，所述第一馈电点67及所述第一馈入点的连接可作为GNSS、移动通信或WIFI天线，用于传输GNSS信号、移动通信信号或WIFI信号。

同理，所述第二馈电点68及所述第二馈入点的连接可作为GNSS、移动通信或WIFI天线，用于传输GNSS信号或移动通信信号或WIFI信号。

如图5所示，现有技术中，穿戴设备的GNSS信号和WIFI信号共用天线和电路板上的一组馈电点和馈入点，并通过双工器51实现信号分离达到双频。如图7和图9所示，与现有技术相比，本实施例中，所述天线64和所述电路板65上设置有两组馈电点和馈入点，无需通过双工器，即可实现信号分离。因而，本实施例中，所述穿戴设备的设计方案可降低生产制造工艺难度和成本。

优选地，如图8所示，本实施例中，所述天线64与所述电路板65通过导电介质68连接；所述导电介质68接地设置。

优选地，如图6所示，本实施例中，所述穿戴设备还包括表圈66，所述表圈66内嵌有所述显示模组61，所述表圈66还与所述中框62连接。

所述表圈66的材质为陶瓷。

优选地，所述天线64可为FPC天线、铜箔天线或冲压金属片天线。天线的设计方案为patch天线和PIFA天线的复合结构。patch天线即为贴片天线，是一种饼状的定向天线，由两个金属板(其中一个金属板比另一个大)叠加组成的，中间有个片状介电质。贴片天线产生半球覆盖面，从安装点传播，传播范围在30度至180度之间。PIFA天线(planar inverted-F antenna)为平面倒F天线(PIFA)结构，该结构具有重量轻、剖面低、造价便宜、机械强度好、频带宽、效率高、增益高、受周围环境影响小、对人体辐射伤害小、覆盖频率越多等一系列优点。

具体地说，本实施例采用天线的设计方案为patch天线和PIFA天线的结合，可保持GNSS天线与卫星定位信号相同的圆极化特性，相比金属中框和非金属中框的线极化天线接收到的定位信号能量损失更少。

一般情况下，GNSS天线处于-10dB带宽时，工作频段为1.55GHz-1.62GHz，共70MHz工作带宽；WIFI天线处于-10dB带宽时，WIFI天线工作频段为2.4GHz-2.48GHz，共84MHz工作带宽。根据产品实测结果，如图10的S11和S22曲线所示，所述穿戴设备在-10dB带宽时，GNSS天线的工作频段为1.55GHz-1.68GHz，共130MHz工作带宽；WIFI天线工作频段为2.34GHz-2.48GHz，共150MHz工作带宽。与现有技术相比，本实施例的天线工作带宽冗余更大。如图10的S21曲线所示，GNSS天线与WIFI天线相互影响的情况，即最差间隔度分别为-21.8dB，-17.4dB，均小于行业内通讯设备所要求的-15dB。

如图11的S31曲线所示，本实施例中，所述天线在GNSS频段内(1.55GHz-1.62GHz)总效率(辐射功率与输入功率的比值)的平均值为-14.8dB。如图11的S32曲线所示，WIFI频段内(2.4GHz-2.48GHz)总效率的平均值为-11.4dB。可见，所述天线有效转换电磁波部分的功率较高。

如图12所示，本实施例中，所述天线辐射的能量与所述天线在xoz面上的投影形成60°的方向上有良好的上半球占比。可见，所述穿戴设备的天线的能量辐射方向基本朝向所述显示模组上表面的上方。由此可知，天线信号受人体影响程度相比金属中框和非金属中框的穿戴设备的天线受人体影响程度小，天线信号更佳。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种穿戴设备，其特征在于，包括显示模组、中框和后壳，所述中框设置在所述显示模组和所述后壳之间；所述显示模组的下表面依次设置有天线以及与所述天线相连接的电路板；所述天线上设有第一馈电点和第二馈电点；所述电路板设置有与所述第一馈电点连接的第一馈入点，所述电路板上还设有与所述第二馈电点连接的第二馈入点。

2.如权利要求1所述的一种穿戴设备，其特征在于，所述第一馈电点和所述第二馈电点非接触设置。

3.如权利要求1所述的一种穿戴设备，其特征在于，所述中框的材质为金属。

4.如权利要求1或3所述的一种穿戴设备，其特征在于，所述后壳的材质为金属。

5.如权利要求1所述的一种穿戴设备，其特征在于，所述天线与所述电路板通过导电介质连接，所述导电介质接地设置。

6.如权利要求1所述的一种穿戴设备，其特征在于，所述天线部分覆盖或全覆盖于所述显示模组下表面。

7.如权利要求1或6所述的一种穿戴设备，其特征在于，所述天线通过粘贴方式设置于所述显示模组下表面。

8.如权利要求1所述的一种穿戴设备，其特征在于，还包括表圈，所述表圈内嵌有所述显示模组，所述表圈还与所述中框连接。

9.如权利要求8所述的一种穿戴设备，其特征在于，所述表圈的材质为陶瓷。

10.如权利要求1所述的一种穿戴设备，其特征在于，所述天线为FPC天线。

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