一種手腕穿戴設備的製作方法

2023-12-04 06:11:06 2

本實用新型涉及智能穿戴領域，尤其涉及一種手腕穿戴設備。

背景技術：

當前市場上，出現了各式各樣的智能穿戴電子設備(手錶、智能眼鏡等)。這些穿戴設備不但集合了傳統意義上的手錶、眼鏡所應有的功能，還能夠通話、近距離傳輸、實時定位等功能。

對於需插入SIM卡能通話的智能手錶，對天線的性能要求很高。金屬外觀、大電池容量、大屏佔比等因素對小的手錶天線設計都是不可容忍的影響因素。目前，手錶天線按照放置的位置分主要有兩種：一種是天線放在主體的塑膠部位，或者金屬邊框或者金屬裝飾件做天線。不管天線做在塑膠上還是金屬框上，天線本身需要非常大的淨空區域，這是狹小的智能手錶設計中所不希望的。另一種形式是天線放在帶體上，對主體內部天線淨空區要求低，但是對帶體的外觀有要求，帶體的天線區域會有一個比較高的凸臺。一般來講，手錶都是佩戴在手腕上，最終的天線性能是基於佩戴模式的，有此凸臺的目的是增加天線與皮膚之間的間隙，提升天線性能，凸臺越高，天線性能越好。但是從外觀角度，凸臺一般不能太高，但是凸臺低時導致佩戴模式天線性能很差，所以天線與外觀之間的矛盾是智能手錶天線設計上遇到的不可避免的問題。

目前手錶設計遇到了天線不知放哪的問題。手錶空間狹小，但需具有智慧型手機所具有的大屏幕、大電池、多制式如2G、3G、4G通訊天線，wifi天線，gps天線等功能。如果外觀上想做金屬外觀，把天線放在機殼體部位，採用傳統的PIFA天線、monopole天線、loop天線形式等，但是大屏幕、大電池和其他金屬結構都會明顯削弱天線的性能，所調出的天線性能很難滿足指標要求。如果把天線固定在帶體裡面，可以解決自由空間的上述問題。但是，一般手錶都是佩戴在手腕上，所以天線性能判決需基於佩戴模式。人體組織對天線是有損介質，天線離手臂需足夠遠，一般離皮膚高度要求5mm以上。天線放帶體上時，一般帶體上天線凸起的最小面積約20mm(寬)*23mm(長)左右，如此大凸起區域對帶體外觀限制很大，影響整體外觀，這是手錶外觀設計所不希望的，但是如果能夠把帶體上凸起的區域縮小，比如長度方向縮小5mm、10mm、15mm、20mm等，對外觀都是有利的，但是天線本身特性註定天線面積不會縮減的太多，更無法縮減10mm、15mm、20mm等。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種手腕穿戴設備，本實用新型旨在解決現有的手腕穿戴設備中天線性能差的問題。

為達此目的，本實用新型採用以下技術方案：

一種手腕穿戴設備，包括天線單元，所述天線單元包括收發低頻段信號的第一天線單元和收發高頻段信號的第二天線單元，所述第一天線單元設置於主體，所述第二天線單元設置於帶體。所述主體為機殼體部位。

其中，所述低頻段包括GSM900、GSM850，所述高頻段包括DCS1800、PCS1900、WCDMA B1、TDA、TDF、LTE B38、B39、B40、B41。

其中，上述手腕穿戴設備，還包括PCB主板和天線彈片，信號從所述PCB主板的射頻通訊模塊經過所述天線彈片傳輸到所述第一天線單元，產生低頻的輻射效能。

其中，上述手腕穿戴設備，還包括PCB主板和表耳轉軸，信號從所述PCB主板的射頻通訊模塊經過所述表耳轉軸傳輸到所述第二天線單元，產生高頻的輻射效能。

其中，所述第一天線單元為金屬裝飾件或金屬框。

其中，上述手腕穿戴設備，還包括主體塑料中框，所述主體塑料中框支撐所述第一天線單元。

其中，上述手腕穿戴設備，還包括帶體天線支架，所述第二天線單元設置在所述帶體天線支架上。

其中，上述手腕穿戴設備，還包括顯示屏和電池組件，所述顯示屏和電池組件與所述第一天線單元之間的距離大於等於2.0mm。

其中，所述手腕穿戴設備的主體的外形為方形或圓形。

其中，所述主體長度方向的尺寸為48mm，所述主體寬度方向的尺寸為39mm。

本實用新型的有益效果為：本實用新型提供一種手腕穿戴設備。該手腕穿戴設備包括天線單元，所述天線單元包括收發低頻段信號的第一天線單元和收發高頻段信號的第二天線單元，所述第一天線單元設置於主體，所述第二天線單元設置於帶體。本實用新型提供了一種全新的手腕穿戴設備的天線實現方式，依據天線本身頻率波長反比例關係，將天線分離，將一部分頻率低的頻段放主體上，將頻率高的頻段放在帶體裡面。可以極大的縮減天線完全做帶體上時帶體上有一大塊凸起的部分的面積，滿足外觀上的美觀需求，也可以解決天線完全做主體時金屬外觀、大屏佔比、大電池容量等因素極大的惡化天線性能的問題，可以實現良好的寬頻天線的性能指標，同時解決了外觀上的金屬外觀、大屏佔比、大電池容量等問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對本實用新型實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本實用新型實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型具體實施方式提供的一種手腕穿戴設備的側面結構示意圖。

圖2是本實用新型具體實施方式提供的一種手腕穿戴設備的正面結構示意圖。

圖3是本實用新型具體實施方式提供的天線不同狀態下無源效率的對比圖。

圖中：1-第一天線單元；2-PCB主板；3-表耳轉軸；4-主體塑料中框；5-帶體天線支架；6-顯示屏和電池組件。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。

如圖1至2所示，本實施例提供一種手腕穿戴設備，包括天線單元，所述天線單元包括收發低頻段信號的第一天線單元1和收發高頻段信號的第二天線單元，所述第一天線單元1設置於主體，所述第二天線單元設置於帶體，所述主體為機殼體部位。

所述低頻段包括GSM900、GSM850，所述高頻段包括DCS1800、PCS1900、WCDMA B1、TDA、TDF、LTE B38、B39、B40、B41。

本實施例中，採用主體部分和帶體相帶結合技術，依據天線本身的頻率與波長的反比例關係，將天線分離，一部分頻率低的頻段如通訊天線GSM900放主體部分，而將頻率高的頻段如DCS1800或者B1等放在帶體裡面，此時帶體上凸起的天線面積長度方向會小很多，可以解決天線做帶體上是帶體上大片面積凸起導致外觀醜陋問題。另外，本實用新型對於主體外觀上想嘗試做金屬外觀、大屏佔比、大電池的情況有明顯的效果，因為在環境惡劣的主體內部實現一個單頻段比實現多頻段要容易的多，性能也會更好。

本實施例中的手腕穿戴設備還包括PCB主板2和天線彈片，信號從所述PCB主板2的射頻通訊模塊經過所述天線彈片傳輸到所述第一天線單元1。

本實施例中的手腕穿戴設備還包括PCB主板2和表耳轉軸3，信號從所述PCB主板2的射頻通訊模塊經過所述表耳轉軸3傳輸到所述第二天線單元。

本實施例中，所述第一天線單元1為金屬裝飾件或金屬框。

本實施例中的手腕穿戴設備還包括主體塑料中框4，所述主體塑料中框4支撐所述第一天線單元1。

本實施例中的手腕穿戴設備還包括帶體天線支架5，所述第二天線單元設置在所述帶體天線支架5上。

本實施例中的手腕穿戴設備還包括顯示屏和電池組件6，所述顯示屏和電池組件6與所述第一天線單元1之間的距離大於等於2.0mm。

優選的，所述顯示屏和電池組件6與所述第一天線單元1之間的距離為2.5mm。

本實施中，所述手腕穿戴設備的主體的外形為方形或圓形。

優選的，所述主體長度方向的尺寸為48mm，所述主體寬度方向的尺寸為39mm，此尺寸不是唯一的，也可以是其他尺寸，本實用新型所述均適用。

針對本實施例中的手腕設備的結構形式做了結構手板在實驗室使用網絡分析儀調試，分別進行了調試：

1、天線只做在主體上，利用金屬裝飾件做為天線；

2、天線只做帶體上，帶體上天線凸起面積約23mm(長)*20mm(寬)；

3、天線做主體和帶體兩部分，帶體上的天線凸起面積減小到7mm(長)*10mm(寬)，主體部分利用金屬裝飾件做天線，該金屬裝飾件可以是無斷點，也可以是有斷點的形式。

使用OTA暗室測試調試出的各種狀態的天線效率對比結果圖如圖3所示，圖中，表體即為主體，錶帶即為帶體。其中，天線效率基於手臂模型測試。顯然，本實用新型所述的利用主體和帶體相結合的天線實現形式可以很好的解決天線性能差的情況。

本實施例提供了一種全新的穿戴設備(如智能手錶)的天線實現方式，可以實現良好的寬頻天線的性能指標，同時解決了外觀上的金屬外觀、大屏佔比、大電池容量等問題。依據天線本身頻率波長反比例關係，將天線分離，一部分頻率低的頻段如通訊天線GSM900放主體上的金屬裝飾件或者金屬框上，將頻率高的頻段如DCS1800或者B1等放在帶體裡面。可以極大的縮減天線完全做帶體上時帶體上有一大塊凸起的部分的面積，滿足外觀上的美觀需求，也可以解決天線完全做主體時金屬外觀、大屏佔比、大電池容量等因素極大的惡化天線性能的問題。

本實用新型所陳述的方案並不局限於主體上外觀為金屬，對於整機塑膠的情況，如果天線單做主體上性能差的時候，本方案依然可以解決天線性能差的問題。

以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它具體實施方式，這些方式都將落入本實用新型的保護範圍之內。