一种手表发明专利

一种手表

摘要：本发明公开了一种手表，该手表包括形成容纳腔体的外壳，还包括设置在容纳腔体内的第一天线和第二天线，第一天线和第二天线工作在不同频段，满足了多频段的需求；此外，第一天线和第二天线间隔开设置，以增大第一天线和第二天线之间的距离，提高了第一天线和第二天线的隔离度，进而提高了第一天线和第二天线的发射效率。

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010279084.2

专利申请（专利权）人：歌尔科技有限公司
权利人地址：山东省青岛市崂山区北宅街道投资服务中心308室

专利发明（设计）人：张树丰

主权利要求:一种手表
技术领域
[0001]本发明涉及无线通信设备技术领域，特别是涉及一种手表。
背景技术
[0002]随着手表的发展，越来越多的手表内设有天线以实现无线收发的功能。为了满足多频段的无线信号传输，手表中常设置有多个天线，然而，随着手表的小型化发展趋势，手表内部的空间越来越小，各天线之间的距离也越来越小，使得天线间的隔离度变差，对各天线的正常工作产生影响。
发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种手表，满足了多频段的需求，提高了第一天线和第二天线的隔离度，进而提高了第一天线和第二天线的发射效率。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种手表，所述手表包括形成容纳腔体的外壳、设置于所述容纳腔体内的介质板和均设置于所述介质板上的第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线间隔开设置，所述第一天线和所述第二天线的工作频段不同。
[0005]优选地，所述外壳包括圆环形的侧边边框，所述第一天线包括第一连接部、第一馈电部和呈弧状的第一主辐射体，所述第一主辐射体的弧心与所述圆环形的圆心重合，所述第一主辐射体的凹面通过所述第一连接部与所述第一馈电部连接。
[0006]优选地，所述第二天线包括第二连接部、第二馈电部和呈弧状的第二主辐射体，所述第二主辐射体的弧心与所述圆心重合，所述第二主辐射体的凹面通过所述第二连接部与所述第二馈电部连接。
[0007]优选地，第一主辐射体的1/2处和所述第二主辐射体的1/2处关于所述圆心中心对称。
[0008]优选地，所述侧边边框为金属边框，所述金属边框上设置有缝隙。
[0009]优选地，所述缝隙包括第一缝隙和第二缝隙；所述第一缝隙和所述第二缝隙位于所述第一主辐射体的1/2处和所述第二主辐射体的1/2处的连接线的一侧。
[0010]优选地，还包括电路板、贴合于所述介质板的地板、贯穿于所述地板和介质板的第一过孔和第二过孔，所述第一天线包括第一馈电部和第一馈线，所述第二天线包括第二馈电部和第二馈线；
[0011]所述第一馈线的一端与所述电路板电连接，所述第一馈线的另一端的内芯穿过于所述第一过孔且与所述第一馈电部连接，所述第一馈线的另一端的外皮与所述地板连接；
[0012]所述第二馈线的一端与所述电路板电连接，所述第二馈线的另一端的内芯穿过于所述第二过孔且与所述第二馈电部连接，所述第二馈线的另一端的外皮与所述地板连接。
[0013]优选地，所述外壳包括圆环形的侧边边框，所述侧边边框为金属边框，所述地板和所述金属边框电连接。
[0014]优选地，所述地板和所述金属边框通过所述第三连接部和所述第四连接部电连接。
[0015]优选地，所述地板上的所述第一过孔的周围和/或与所述第二过孔的周围设有细长槽。
[0016]本发明提供了一种手表，该手表包括形成容纳腔体的外壳，还包括设置在容纳腔体内的第一天线和第二天线，第一天线和第二天线工作在不同频段，满足了多频段的需求；此外，第一天线和第二天线间隔开设置，以增大第一天线和第二天线之间的距离，提高了第一天线和第二天线的隔离度，进而提高了第一天线和第二天线的发射效率。

附图说明
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0018]图1为本发明提供的一种手表的正视图；
[0019]图2为本发明提供的另一种手表的正视图；
[0020]图3为本发明提供的图2中手表的侧视图；
[0021]图4为本发明提供的图2中手表的后视图；
[0022]图5为本发明提供的一种手表中的馈线的剖面图；
[0023]图6为本发明提供的一种没有设置缝隙、连接部及细长槽的天线的S参数图；
[0024]图7为本发明提供的一种设置了缝隙、连接部及细长槽的天线的S参数图；
[0025]图8为本发明提供的一种为天线加载手部模型的示意图。
具体实施方式
[0026]本发明的核心是提供一种手表，满足了多频段的需求，提高了第一天线和第二天线的隔离度，进而提高了第一天线和第二天线的发射效率。
[0027]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0028]请参照图1，图1为本发明提供的一种手表的正视图，图1中以手表的表盘为圆形为例。
[0029]该手表包括形成容纳腔体的外壳3、设置于容纳腔体内的介质板4和均设置于介质板4上的第一天线1和第二天线2，第一天线1和第二天线2间隔开设置，第一天线1和第二天线2的工作频段不同。
[0030]具体地，手表包括外壳3，这里的外壳3可以为金属外壳也可以为非金属外壳。外壳3形成容纳腔体，容纳腔体内设置手表中的各个器件，其中，器件包括用于手表与外界进行无线信号交互的天线，本申请中，天线包括第一天线1和第二天线2，第一天线1和第二天线2工作在不同的频段，以满足手表多频段的需求。作为一种优选实施例，第一天线1的工作频段可以包括2.4GHz的WiFi频段和蓝牙频段，第二天线2的工作频段可以包括5GHz的WiFi频段。当然，本申请对于第一天线1和第二天线2的工作频段不作特别的限定，根据实际情况来定。

[0031]考虑到手表的尺寸一般比较小，为了增大第一天线1和第二天线2的隔离度，本申请中，第一天线1和第二天线2间隔开设置，也即第一天线1和第二天线2之间保持一定的距离，例如在实际应用中，第一天线1和第二天线2可以设置于手表的长度方向的两端，以此来增大第一天线1和第二天线2之间的距离，提高第一天线1和第二天线2的隔离度。其中，在手表的表盘为长方形时，这里的长度方向可以为长方形的长边方向；在手表的表盘为圆形时，这里的长度方向可以为圆的径向方向。当然，对于第一天线1和第二天线2之间的具体距离需要结合第一天线1和第二天线2的结构、手表的尺寸来定。
[0032]综上，本发明提供的手表包括形成容纳腔体的外壳3，还包括设置在容纳腔体内的第一天线1和第二天线2，第一天线1和第二天线2工作在不同频段，满足了多频段的需求；此外，第一天线1和第二天线2间隔开设置，以增大第一天线1和第二天线2之间的距离，提高了第一天线1和第二天线2的隔离度，进而提高了第一天线1和第二天线2的发射效率。
[0033]在上述实施例的基础上：
[0034]请参照图2和图3，图2为本发明提供的另一种手表的正视图，图3为本发明提供的图2中手表的侧视图。
[0035]作为一种优选地实施例，外壳3包括圆环形的侧边边框31，第一天线1包括第一连接部12、第一馈电部13和呈弧状的第一主辐射体11，第一主辐射体11的弧心与圆环形的圆心重合，第一主辐射体11的凹面通过第一连接部12与第一馈电部13连接。
[0036]具体地，本实施例中，手表的表盘为圆形，外壳3包括圆环形的侧边边框31，第一天线1包括第一连接部12、第一馈电部13和呈弧状的第一主辐射体11。第一主辐射体11作为第一天线1的主辐射体，其尺寸通常较大，第一馈电部13和第一连接部12的尺寸会小一些，但第一馈电部13和第一连接部12作为第一天线1的一部分也会影响到射频信号的收发。
[0037]为了尽可能地为手表中的其他器件留出更多地完整空间，本申请中，第一主辐射体11的弧心与圆环形的圆心重合，也即第一主辐射体11和圆环形的侧边边框31并行设置，且第一主辐射体11的凹面通过第一连接部12与第一馈电部13连接，在实际应用中，在满足天线要求的基础上，可以使得第一主辐射体11与侧边边框31之间的距离小一些，这样便可以为手表中的其他器件留出更多地完整空间。
[0038]作为一种优选地实施例，第二天线2包括第二连接部22、第二馈电部23和呈弧状的第二主辐射体21，第二主辐射体21的弧心与圆心重合，第二主辐射体21的凹面通过第二连接部22与第二馈电部23连接。
[0039]具体地，第二天线2的结构与上述第一天线1的结构类似，第二天线2包括第二连接部22、第二馈电部23和呈弧状的第二主辐射体21，同样地，第二主辐射体21作为第二天线2的主辐射体，其尺寸通常较大，第二馈电部23和第二连接部22的尺寸会小一些，但第二馈电部23和第二连接部22作为第二天线2的一部分也会影响到射频信号的收发。
[0040]为了尽可能地为手表中的其他器件留出更多地完整空间，本申请中，第二主辐射体21的弧心与圆环形的圆心重合，也即第二主辐射体21和圆环形的侧边边框31并行设置，且第二主辐射体21的凹面通过第二连接部22与第二馈电部23连接，在实际应用中，在满足天线要求的基础上，可以使得第二主辐射体21与侧边边框31之间的距离小一些，这样便可以为手表中的其他器件留出更多地完整空间。
[0041]在一个具体实施例中，第一连接部12和第二连接部22均可以呈矩形，第一连接部12与第一主辐射体11的1/2处连接，第二连接部22与第二主辐射体21的1/2处连接，为了使天线的阻抗满足要求，例如为50Ω，第一馈电部13可以呈圆形，第二馈电部23可以呈半圆形。下表为本发明提供的一种手表及其中的天线的尺寸参数表：

[0042]表1天线结构参数(单位：mm)
[0043]
[0044]其中，D1为侧边边框31的直径，D2为圆形地板6的直径(下述实施例将会介绍到)，D3为侧边边框31的厚度，H为侧边边框31的高。第一主辐射体11的弧长为21.3mm，宽度为1mm，第一连接部12的长度为1.5mm，宽度为1mm，第一馈电部13的半径为1.5mm。第二主辐射体21的弧长为23.8mm，宽度为1mm，第二连接部22的长度为3mm，宽度为1mm，第二馈电部23的直径为1mm。

[0045]当然，本申请对于手表及天线的尺寸的具体参数不作限定，根据实际情况来定。
[0046]作为一种优选地实施例，第一主辐射体11的1/2处和第二主辐射体21的1/2处关于圆心中心对称。
[0047]如图2所示，第一主辐射体11的1/2处和第二主辐射体21的1/2处关于圆心中心对称，也即第一天线1和第二天线2沿圆环形侧边边框31的径向相对设置，通过该种方式可以增大第一天线1和第二天线2之间的距离，提高第一天线1和第二天线2的隔离度。当然，本申请并不限定于该种设置方式，根据实际情况来定。
[0048]作为一种优选地实施例，侧边边框31为金属边框，金属边框上设置有缝隙。
[0049]具体地，在侧边边框31为金属边框时，由于第一天线1和金属边框并行设置，第二天线2和金属边框并行设置，第一天线1在工作时会有射频信号(本质为电流)耦合至金属边框上，并通过金属边框流向第二天线2处，对第二天线2产生干扰；同理，第二天线2耦合至金属边框上的射频信号也会干扰第一天线1，降低了第一天线1和第二天线2的隔离度。
[0050]本申请为解决上述技术问题，在金属边框上设置了缝隙，用来隔断金属边框上的射频信号的流动，减小金属边框上的射频信号对第一天线1和第二天线2的影响，也即减小第一天线1和第二天线2之间的相互影响，提高第一天线1和第二天线2之间的隔离度。
[0051]作为一种优选地实施例，缝隙包括第一缝隙51和第二缝隙52；第一缝隙51和第二缝隙52位于第一主辐射体11的1/2处和第二主辐射体21的1/2处的连接线的一侧。
[0052]具体地，申请人通过实验发现，与缝隙为一个时相比，在缝隙为多个时，第一天线1和第二天线2的隔离度会更好，本实施例结合第一天线1和第二天线2的隔离度需求以及美观等因素，金属边框上设置有第一缝隙51和第二缝隙52，并将第一缝隙51和第二缝隙52位于第一主辐射体11的1/2处和第二主辐射体21的1/2处的连接线的一侧，基于该种设置，可以既满足第一天线1和第二天线2的隔离度要求，又可以使得手表更美观，简化手表结构。
[0053]以图2为例，第一缝隙51与Y轴负半轴的夹角为15°，第二缝隙52与Y轴负半轴的夹角为65°，申请人通过实验得到，此时第一天线1和第二天线2的隔离度最好。
[0054]当然，本申请对于缝隙的数量和设置位置不作特别的限定，根据实际情况来定。
[0055]作为一种优选地实施例，还包括电路板、贴合于介质板4的地板6、贯穿于地板6和介质板4的第一过孔和第二过孔，第一天线1包括第一馈电部13和第一馈线，第二天线2包括第二馈电部23和第二馈线；
[0056]第一馈线的一端与电路板电连接，第一馈线的另一端的内芯穿过于第一过孔且与第一馈电部13连接，第一馈线的另一端的外皮与地板6连接；
[0057]第二馈线的一端与电路板电连接，第二馈线的另一端的内芯穿过于第二过孔且与第二馈电部23连接，第二馈线的另一端的外皮与地板6连接。
[0058]请参照图4和图5，图4为本发明提供的一种图2中手表的后视图，其中，电路板、第一馈线和第二馈线并未在图4中示出；图5为本发明提供的一种手表中的第一馈线的剖面图，第二馈电的结构与第一馈线的结构相同。
[0059]具体地，电路板通过第一馈线的内芯91与第一馈电部13连接，其中，第一馈线的内芯91会穿过第一过孔与第一馈电部13连接，以实现电路板与第一天线1之间传输射频信号；电路板还通过第二馈线的内芯与第二馈电部23连接，其中，第二馈线的内芯会穿过第二过孔与第二馈电部23连接，以实现电路板与第二天线2之间传输射频信号。为了实现第一天线
1和第二天线2的正常工作，第一馈线的另一端的外皮还与地板6连接，第二馈线的另一端的外皮也与地板6连接。此外，第一过孔在介质板4上的位置通常也即第一馈电部13的位置，第二过孔在介质板4上的位置通常也即第二馈电部23的位置。

[0060]作为一种优选地实施例，外壳3包括圆环形的侧边边框31，侧边边框31为金属边框，地板6和金属边框电连接。
[0061]具体地，馈线的外皮上也有射频信号，由于外皮与地板6连接，射频信号会传输至地板6上并在地板6上流动，第一馈线的外皮上的射频信号会影响到第二天线2，第二馈线的外皮上的射频信号也会影响到第一天线1，从而降低了第一天线1和第二天线2之间的隔离度。
[0062]为了解决上述技术问题，本申请中，地板6还会与金属边框电连接，也即在地板6和金属边框之间设置连接部，为地板6上的射频信号提供一个新的流通路径，使地板6上的射频信号流至金属边框上，减少射频信号在地板6上的流动，减小第一馈线和第二馈线之间的相互影响，从而提高第一天线1和第二天线2之间的隔离度，提高第一天线1和第二天线2的发射效率。
[0063]此外，考虑到过孔处的射频信号较大，因此，连接部可以靠近过孔处设置。这里的连接部可以但不仅限为金属层，金属层的材质优先与地板6的材质相同。
[0064]作为一种优选地实施例，地板6和金属边框通过第三连接部71和第四连接部72电连接。
[0065]此外，考虑到本申请中手表的天线为两个，且第一过孔处和第二过孔处的射频信号较大，因此，为了进一步提高第一天线1和第二天线2的隔离度，地板6和金属边框通过第三连接部71和第四连接部72电连接，其中，第三连接部71靠近第一过孔处设置，第四连接部72靠近第二过孔处设置，通过该种方式可以使得第一天线1的内芯外部的编织层上的射频信号尽可能地流入金属边框上，使得第二天线2的内芯外部的编织层上的射频信号尽可能地流入金属边框上，进一步提高了第一天线1和第二天线2之间的隔离度，提高了第一天线1和第二天线2的发射效率。

[0066]作为一种具体地实施例，这里的第三连接部71和第四连接部72均为矩形片，在应用于图2中的手表中时，第三连接部71和第四连接部72关于圆心中心对称，且第三连接部71和第四连接部72的中心与Y轴的夹角均为60°。
[0067]作为一种优选地实施例，地板6上的第一过孔的周围和/或与第二过孔的周围设有细长槽8。
[0068]具体地，上述提到第一过孔和第二过孔处的射频信号较大，为了进一步提高第一天线1和第二天线2之间的隔离度，本实施例中，还在第一过孔的周围(与第一过孔间隔不是很远)和/或与第二过孔的周围设置细长槽8，例如在第一过孔的两边分别设置一个细长槽8，在第二过孔的两边分别设置一个细长槽8，通过该种方式来增加射频信号的流通路径，从而提高第一天线1和第二天线2的隔离度。

[0069]请参照图6、图7和图8，其中，图6为本发明提供的一种没有设置缝隙、连接部及细长槽的天线的S参数图，图7为本发明提供的一种设置了缝隙、连接部及细长槽的天线的S参数图，图8为本发明提供的一种为天线加载手部模型的示意图。
[0070]可见，图7与图6相比，第一天线1工作在5GHz的WiFi频段，第二天线2工作在2.4GHz的WiFi频段和蓝牙频段，且第一天线1和第二天线2之间的传输系数小于‑10dB，较图6改进较大，对其效率进行仿真可得到在频段范围内的效率大于73％，为该天线加载手部模型(也即模拟该手表戴在手上)并进行仿真后得到第一天线1和第二天线2的效率大于35％，满足实际使用需求。
[0071]综上，在金属边框上设置缝隙，将地板6与金属边框之间设置连接部和在过孔处设置细长槽8的方式有效地提高了第一天线1和第二天线2之间的隔离度，提高了约7dB，并且对其反射系数和传输系数并没有负面的影响。
[0072]需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0073]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

专利地区：山东

专利申请日期：2020-04-10

专利公开日期：2022-01-07

专利公告号：CN111463552B