本實(shí)用新型屬于穿戴類電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,是涉及一種具有獨(dú)立通話功能的智能手表。
背景技術(shù):
隨著智能穿戴類市場(chǎng)的興起,各種以運(yùn)動(dòng)、健康為賣點(diǎn)的手環(huán)類電子產(chǎn)品越來越多,其功能也基本雷同。但是相對(duì)的,具有獨(dú)立通話功能的手表(或稱手環(huán))卻相對(duì)較少。究其原因,一方面,要在智能手表上實(shí)現(xiàn)獨(dú)立通話功能,需要在手表中內(nèi)置SIM卡,并需要MTK平臺(tái)芯片或者高通平臺(tái)芯片作為主CPU,因此會(huì)導(dǎo)致智能手表的成本大幅升高,影響產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;另一方面,需要在智能手表中增設(shè)天線裝置,并需包含GSM或3G頻段,甚至需要包含LTE頻段,因此,對(duì)天線設(shè)計(jì)的要求較高。
而對(duì)于現(xiàn)有的智能手表,出于美觀和佩戴方便等方面的考慮,其整體尺寸往往較小,手表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為緊湊,因此,造成天線凈空空間非常有限。此外,智能手表的顯示屏、馬達(dá)、電池等內(nèi)部器件也會(huì)對(duì)天線性能造成較大的影響,這也進(jìn)一步增大了天線設(shè)計(jì)的難度,導(dǎo)致目前市面上為數(shù)不多的獨(dú)立通話類智能手表的天線性能都相對(duì)較差,影響了消費(fèi)者的使用體驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)智能手表因其內(nèi)部空間極為有限而導(dǎo)致天線裝置設(shè)計(jì)困難的問題,提出了一種拋開智能手表內(nèi)部空間的局限,轉(zhuǎn)而將天線裝置外置于智能手表的表帶中的設(shè)計(jì)方案,繼而使得智能手表在實(shí)現(xiàn)獨(dú)立通話功能的同時(shí),可以顯著改善其天線性能,提高通話質(zhì)量。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種具有獨(dú)立通話功能的智能手表,包括機(jī)體、表帶、天線模組和蓋板;所述機(jī)體內(nèi)置有PCB板,在所述PCB板上設(shè)置有用于連接天線的饋點(diǎn);所述表帶連接所述機(jī)體,并內(nèi)置有與所述饋點(diǎn)相接觸的金屬彈片,在所述表帶上開設(shè)有容納槽,所述金屬彈片延伸至所述容納槽;所述天線模組安裝在所述容納槽中,所述天線模組的饋點(diǎn)與所述金屬彈片相接觸,通過所述金屬彈片與所述PCB板上的饋點(diǎn)導(dǎo)通;所述蓋板將所述天線模組封裝在所述容納槽中。
為了盡量縮小天線模組的體積,使其適于在智能手表的表帶中裝配,本實(shí)用新型采用氧化鋯陶瓷介質(zhì)形成所述天線模組的基體,并采用陶瓷粉末注射成形技術(shù)將金屬天線本體形成在所述的基體上,通過提高基體的介電常數(shù),以縮短天線走線的長(zhǎng)度,繼而使得天線模組的體積減小。
優(yōu)選的,所述基體優(yōu)選設(shè)計(jì)成矩形,其高度小于表帶的厚度,長(zhǎng)度大于表帶寬度的三分之二;優(yōu)選將所述金屬天線本體的饋點(diǎn)形成在所述基體的其中一個(gè)側(cè)面上,所述側(cè)面平行于表帶的側(cè)邊,將所述金屬天線本體的線體部分由所述金屬天線本體的饋點(diǎn)向所述基體的其他表面延伸。
優(yōu)選的,所述金屬天線本體可以形成LOOP天線、IFA天線或PIFA天線等多種天線形式。
進(jìn)一步的,在所述PCB板上用于連接天線的饋點(diǎn)包括信號(hào)饋點(diǎn)和地饋點(diǎn),所述天線模組的饋點(diǎn)也包括信號(hào)饋點(diǎn)和地饋點(diǎn);所述金屬彈片包括兩個(gè),分別對(duì)應(yīng)連接在天線模組的信號(hào)饋點(diǎn)與PCB板的信號(hào)饋點(diǎn)之間,以及天線模組的地饋點(diǎn)與PCB板的地饋點(diǎn)之間,以使天線模組與PCB板導(dǎo)通,實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的饋送。
進(jìn)一步的,為了提高天線的低頻性能,本實(shí)用新型在所述智能手表中還設(shè)置有射頻參考地模塊,安裝在所述表帶中,且安裝所述射頻參考地模塊的表帶與安裝所述天線模組的表帶位于所述機(jī)體的相對(duì)兩側(cè);所述射頻參考地模塊與所述PCB板上的地線連通,以用于延長(zhǎng)天線的射頻參考地的長(zhǎng)度。
又進(jìn)一步的,所述射頻參考地模塊通過設(shè)置在所述表帶中的另外一個(gè)金屬彈片與所述PCB板上的地線連通。
優(yōu)選的,所述射頻參考地模塊包括由氧化鋯陶瓷介質(zhì)形成的基體以及采用陶瓷粉末注射成形技術(shù)形成在所述基體上的金屬地線。
為了便于所述射頻參考地模塊與PCB板上的地線連通,本實(shí)用新型在所述金屬地線的端部形成有焊盤,所述焊盤與所述另外一個(gè)金屬彈片的一端相接觸,所述另外一個(gè)金屬彈片的另一端與所述PCB板上的地線接觸導(dǎo)通。
作為所述射頻參考地模塊在表帶上的一種優(yōu)選裝配方式,本實(shí)用新型在所述表帶上開設(shè)有凹槽,所述射頻參考地模塊安裝在所述凹槽內(nèi),在所述凹槽的開口處安裝有封擋板,利用所述封擋板既可以對(duì)所述射頻參考地模塊實(shí)現(xiàn)封裝,又可以保持表帶外觀的整體美觀性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型將天線裝置模塊化,并使其與智能手表的機(jī)體分離,不占用手表機(jī)體的內(nèi)部空間,由此不僅可以簡(jiǎn)化天線模組的自身設(shè)計(jì),避免機(jī)體內(nèi)部器件對(duì)天線性能造成的影響,提高智能手表的通話性能;而且可以方便智能手表的小型化設(shè)計(jì),有利于手表機(jī)體尺寸的差異化設(shè)計(jì),繼而使得智能手表的外觀更具個(gè)性化。此外,采用陶瓷介質(zhì)CIM工藝形成所述的天線模組,可以有效縮短天線輻射體的長(zhǎng)度,使得天線模組的體積更小,更便于在智能手表的表帶中裝配使用。
結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后,本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型所提出的智能手表的一種實(shí)施例的外部整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1所示的智能手表的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解圖;
圖3是圖2所示的天線模組PIFA天線形式的一種實(shí)施例的走線示意圖;
圖4是圖2所示的天線模組LOOP天線形式的一種實(shí)施例的走線示意圖;
圖5是圖2所示的天線模組IFA天線形式的一種實(shí)施例的走線示意圖;
圖6是圖2所示的射頻參考地模塊的一種實(shí)施例的走線示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
本實(shí)施例針對(duì)智能手表的機(jī)體內(nèi)部空間有限,不便于為天線裝置留出足夠的凈空空間,繼而導(dǎo)致天線裝置在手表機(jī)體內(nèi)部布設(shè)困難、天線性能差的問題,提出了一種將天線裝置外移到表帶的智能手表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式,通過將天線裝置內(nèi)嵌于表帶中,以有效擺脫對(duì)手表機(jī)體尺寸的限制,繼而方便了手表機(jī)體形狀的多樣化設(shè)計(jì)。
本實(shí)施例的智能手表包括機(jī)體1、表帶2、3、天線模組4等主要組成部分,如圖1、圖2所示。其中,本實(shí)施例的機(jī)體1是包括顯示屏11、PCB板12、表殼13、底蓋14、按鍵15等完成智能手表基本功能的部件的總稱,機(jī)體1通過分別連接在其左右兩側(cè)的表帶2、3佩戴在用戶的手腕上。天線模組4配合機(jī)體1中的PCB板12與基站建立無線通信鏈路,完成對(duì)無線信號(hào)的收發(fā),以實(shí)現(xiàn)智能手表的通話功能。
考慮到智能手表的機(jī)體1的尺寸有限,內(nèi)部空間狹小,不便于天線模組4在其中的布設(shè),因而本實(shí)施例提出將天線模組4內(nèi)嵌于表帶2或3中的設(shè)計(jì)構(gòu)思。具體來講,可以選擇智能手表的其中一側(cè)表帶2或3內(nèi)嵌所述的天線模組4。本實(shí)施例以將天線模組4內(nèi)嵌于右表帶2為例進(jìn)行說明。為了實(shí)現(xiàn)天線模組4在表帶內(nèi)的裝配,本實(shí)施例首先在右表帶2上開設(shè)一個(gè)容納槽21,如圖2所示。所述容納槽21在右表帶2上的開設(shè)位置應(yīng)盡量靠近機(jī)體1,在方便連通機(jī)體1內(nèi)的PCB板12的同時(shí),在用戶佩戴智能手表時(shí),也不會(huì)因表帶2、3的彎曲而引起天線模組4的彎折。在右表帶2上開設(shè)所述容納槽21時(shí),優(yōu)選在右表帶2的外側(cè)表面22上形成開口,內(nèi)側(cè)表面23保持完好,以避免影響到用戶佩戴時(shí)的舒適性。在右表帶2中預(yù)先內(nèi)嵌金屬彈片24,設(shè)計(jì)所述金屬彈片24的一端向機(jī)體1延伸,以用于與機(jī)體1內(nèi)的PCB板12接觸連通;另一端延伸到所述的容納槽21,以用于與安裝在容納槽21中的天線模組4相接觸。所述金屬彈片24優(yōu)選設(shè)置兩個(gè),一個(gè)連接在天線模組4的信號(hào)饋點(diǎn)與PCB板12的信號(hào)饋點(diǎn)之間,另一個(gè)連接在天線模組4的地饋點(diǎn)與PCB板12的地饋點(diǎn)之間。當(dāng)然,對(duì)于不具有地饋點(diǎn)的天線模組4(例如單極天線)來說,所述金屬彈片24也可以僅設(shè)置一個(gè),只需連通天線模組4的信號(hào)饋點(diǎn)與PCB板12的信號(hào)饋點(diǎn)即可,本實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行具體限制。
為了便于PCB板12的設(shè)計(jì),本實(shí)施例優(yōu)選將所述PCB板12分成主板121和射頻板122兩部分,如圖2所示。其中,主板121負(fù)責(zé)基頻信號(hào)的處理,射頻板122負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的處理,主板121和射頻板122可以通過板間接口插接,實(shí)現(xiàn)二者的通信。將射頻板122布設(shè)在主板121的右側(cè),即靠近右表帶2的位置處(當(dāng)然,對(duì)于天線模組4內(nèi)嵌在左表帶3的情況,應(yīng)將射頻板122布設(shè)在主板121的左側(cè)),并將信號(hào)饋點(diǎn)和地饋點(diǎn)布設(shè)在所述射頻板122上,或者在射頻板122上進(jìn)一步布設(shè)連接所述信號(hào)饋點(diǎn)的天線匹配電路,以方便調(diào)諧天線的諧振頻率。將天線模組4通過金屬彈片24與布設(shè)在射頻板122上的信號(hào)饋點(diǎn)和地饋點(diǎn)接觸導(dǎo)通,以將射頻板122調(diào)制生成的射頻信號(hào)輻射出去,或者將天線接收到的射頻信號(hào)傳送至射頻板122進(jìn)行解調(diào),進(jìn)而通過板間接口傳送至主板121進(jìn)行處理。
在本實(shí)施例中,所述天線模組4優(yōu)選采用氧化鋯陶瓷介質(zhì)形成天線模組4的基體41,結(jié)合圖3-圖5所示。由于氧化鋯陶瓷介質(zhì)的介電常數(shù)高,一般是普通LDS材料的2-3倍,因此有利于縮短天線走線的長(zhǎng)度,使得天線模組4的體積更小,信號(hào)更靈敏,天線效能更好。在基體41上進(jìn)行3D天線走線的排布,以形成金屬天線本體42。在本實(shí)施例中,優(yōu)選采用CIM技術(shù)(CIM是ceramic injection moulding的英文縮寫,即,陶瓷粉末注射成形技術(shù))將天線模組4的金屬天線本體42形成在所述基體41上,以形成CIM工藝的陶瓷天線。由于CIM工藝的陶瓷天線硬度接近藍(lán)寶石,因此耐刮擦,可靠性高。
在本實(shí)施例中,所述天線模組4的基體41優(yōu)選設(shè)計(jì)成矩形結(jié)構(gòu),且高度H小于右表帶2的厚度t,長(zhǎng)度L最好大于右表帶2的寬度w的三分之二,以便于金屬天線本體42在其上的布設(shè),結(jié)合圖2、圖3所示。
所述金屬天線本體42可以形成PIFA天線形式(如圖3所示)、LOOP天線形式(如圖4所示)或者IFA天線形式(如圖5所示)等多種類型,具體可以根據(jù)智能手表的實(shí)際使用需求擇優(yōu)確定。在金屬天線本體42的信號(hào)饋點(diǎn)43和地饋點(diǎn)44處分別形成焊盤,布設(shè)在基體41的其中一個(gè)側(cè)面45上,所述側(cè)面45最好為基體41的寬度W和高度H限定的側(cè)面,即,平行于右表帶2的側(cè)邊,并朝向容納槽21中金屬彈片24伸出的方向,以便于信號(hào)饋點(diǎn)43和地饋點(diǎn)44與金屬彈片24接觸導(dǎo)通。將金屬天線本體42的線體部分46由所述信號(hào)饋點(diǎn)43和地饋點(diǎn)44向基體41的其他表面延伸,例如在基體41的上表面47延伸,或者在基體41的上表面47以及其他側(cè)面48延伸,以滿足天線的長(zhǎng)度要求。
為了對(duì)所述天線模組4進(jìn)行封裝,并提高智能手表外觀的整體美觀性,本實(shí)施例在所述智能手表中還設(shè)計(jì)有蓋板5,如圖1、圖2所示。在將天線模組4安裝到右表帶2的容納槽21內(nèi)后,將蓋板5安裝到容納槽21的開口處,以封堵容納槽21的開口,起到保護(hù)天線模組4的作用。
采用本實(shí)施例的天線模組設(shè)計(jì),可以方便地將智能手表的天線寬展到850MHz至900MHz、1800MHz至1900MHz兩個(gè)頻段,從而覆蓋國(guó)內(nèi)、國(guó)外2G及部分3G通話頻段,足以滿足智能手表的通話要求。此外,由于天線裝置采用模塊化設(shè)計(jì)形式,因此,可以靈活地使用在基于MTK2502、MTK2503以及高通8909等多種平臺(tái)的通話手表中,具有更強(qiáng)的通用性。
此外,對(duì)于某些PCB板12的長(zhǎng)度(所述長(zhǎng)度為手表機(jī)體1從一側(cè)表帶2到另一側(cè)表帶3之間的距離)較短的智能手表,為了提高其天線的低頻性能,可以在智能手表安裝天線模組4的另一側(cè)表帶中內(nèi)嵌射頻參考地模塊6,如圖2所示,以延長(zhǎng)天線的參考地的長(zhǎng)度。
本實(shí)施例以在智能手表的左表帶3中設(shè)置所述射頻參考地模塊6為例進(jìn)行說明??梢栽谥悄苁直淼淖蟊韼?上鄰近機(jī)體1的位置處開設(shè)一個(gè)凹槽,并在左表帶3中內(nèi)嵌一個(gè)金屬彈片34。將所述金屬彈片34的一端向機(jī)體1方向延伸,以與機(jī)體1中的PCB板12接觸連通,具體可以與PCB板12中主板121上的地線連通;將金屬彈片34的另一端向所述凹槽延伸,以與安裝在凹槽內(nèi)的射頻參考地模塊6上的地饋點(diǎn)接觸導(dǎo)通。
在本實(shí)施例中,也可以采用氧化鋯陶瓷介質(zhì)形成所述射頻參考地模塊6的基體61,并采用陶瓷粉末注射成形技術(shù)在所述基體61上形成金屬地線62,如圖6所示。本實(shí)施例優(yōu)選將金屬地線62的走線部分形成在基體61的上表面63,將金屬地線62的其中一個(gè)端部作為金屬地線62的地饋點(diǎn),延伸至基體61的其中一個(gè)側(cè)面64上,并形成焊盤65,以便于與金屬彈片34接觸導(dǎo)通。通過將金屬地線62與PCB板12上的地線連通,從而延長(zhǎng)了天線的參考地,提高了2G天線的低頻性能。
本實(shí)施例的射頻參考地模塊6對(duì)于智能手表來說是一個(gè)可選部件,具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的PCB板的大小決定是否選配,如果PCB板的長(zhǎng)度小于40mm,建議配置此射頻參考地模塊6,以改善天線的低頻性能。
此外,為了不影響智能手表的整體美觀性,本實(shí)施例優(yōu)選設(shè)計(jì)封擋板7安裝在左表帶3的凹槽中,如圖2所示。利用封擋板7對(duì)凹槽的開口進(jìn)行封堵,并使封擋板7的外表面與左表帶3的外表面平齊,從而在保持表帶外形美觀的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻參考地模塊6的封裝和保護(hù)。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。