一种智能手表的天线及智能手表制造技术

本发明专利技术公开了一种智能手表的天线及智能手表，所述智能手表具有一圈金属边框，在所述金属边框上开设有两个切缝，通过两个切缝将金属边框分成独立的两段，其中第一段金属边框作为移动通信天线连接移动通信模块；第二段金属边框作为GPS和WiFi天线连接GPS模块和WiFi模块；在其中一个切缝处连接选通开关，通过选通开关将两段金属边框连通，以构成NFC天线。本发明专利技术针对金属结构的智能手表采用开缝设计，将智能手表的金属边框分割成独立的两部分，从而形成两段天线臂，构成智能手表的全网通天线，并通过将两段天线臂重构，以形成NFC天线，由此实现了智能手表天线设计的集成化和天线部品与结构部品的兼容，实现了天线的多模宽频覆盖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能手表
，具体地说，是涉及一种可以应用在具有金属边框的智能手表中的天线结构设计。
技术介绍
随着智能移动终端技术的快速发展，移动终端所兼容的性能不断丰富，移动终端的形式也从最初的手机扩展到可穿戴类设备。随着可穿戴类设备的良好市场前景及使用的普及，其所兼容的功能也越来越多，除了传统通信设备的通话、数据链接、NFC等功能外，其功能也被越来越多的兼容在可穿戴类设备上，相应的天线与线圈装置也越来越多的被植入到可穿戴类设备中，以实现通信兼容。但是，目前手机天线的设计方案，很难满足可穿戴类设备的小型化和轻型化设计要求，与此同时，可穿戴类设备的金属化外观也对天线设计提出了较大的技术挑战。现有的可穿戴产品以智能手表为主流，从最初的只有蓝牙功能开始向全网通通话及数据连接功能，同时兼容GPS、WiFi和NFC等功能的集成化方向发展。同时，消费者对高档智能手表的金属化质感需求也十分明显，因此，全金属化外观的智能手表的多模小型化天线设计，成为产品设计的技术瓶颈之一，其解决方案也是各产品设计厂家预研的方向之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能手表的天线结构，通过在智能手表的金属边框上开缝，并将金属边框兼用作天线本体，从而解决了目前智能手表的多天线集成与小型化的设计冲突。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术在一个方面提出了一种智能手表的天线，所述智能手表具有一圈金属边框，在所述金属边框上开设有两个切缝，分别为第一切缝和第二切缝，通过两个切缝将所述金属边框分成独立的两段，其中，第一段金属边框作为移动通信天线，连接移动通信模块；第二段金属边框作为GPS和WiFi天线，连接GPS模块和WiFi模块；此外，智能手表中的NFC芯片与第一选通开关串联后连接在其中一个切缝两侧的金属边框之间，在另外一个切缝两侧的金属边框之间串联第二选通开关，通过控制所述第二选通开关导通，以将第一段金属边框和第二段金属边框连通，形成NFC天线。本专利技术在另一个方面提出了一种智能手表，具有移动通信模块、GPS模块、WiFi模块、NFC芯片以及一圈金属边框，在所述金属边框上开设有两个切缝，分别为第一切缝和第二切缝，通过两个切缝将所述金属边框分成独立的两段，其中，第一段金属边框作为移动通信天线，连接所述的移动通信模块；第二段金属边框作为GPS和WiFi天线，连接所述的GPS模块和WiFi模块；所述NFC芯片与第一选通开关串联后连接在其中一个切缝两侧的金属边框之间，在另外一个切缝两侧的金属边框之间串联第二选通开关，通过控制所述第二选通开关导通，以将第一段金属边框和第二段金属边框连通，形成NFC天线。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术针对金属结构的智能手表，采用开缝设计，将环绕设置在智能手表外周的金属边框分割成独立的两部分，从而形成两段天线臂，分别作为移动通信天线的辐射体和GPS/WiFi天线的辐射体，构成智能手表的全网通天线，通过在两段天线臂之间连接选通开关，利用所述选通开关对两段天线臂进行重构，由此可以形成NFC天线，以进一步实现智能手表的NFC功能。本专利技术实现了智能手表天线设计的集成化和天线部品与结构部品的兼容，通过电路的切换设计，实现了天线的多模宽频覆盖以及金属结构件的可重构兼容设计，解决了现有智能手表的多天线集成与小型化的设计冲突。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术所提出的智能手表的一种实施例的外部结构示意图；图2为本专利技术所提出的智能手表的天线结构的一种实施例的电路连接原理图；图3为本专利技术所提出的智能手表的天线结构的另外一种实施例的电路连接原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细地说明。本实施例针对具有金属外观的智能手表，特别是具有金属边框，或者进一步具有金属背盖，甚至是全金属外观的智能手表，提出了一种天线装置的结构设计。由于智能手表的内部空间极为有限，金属机壳对天线的辐射性能又会产生严重的影响，因此如何在极为有限的空间内实现多模天线的集成设计，是本实施例所要解决的主要问题。为了解决上述问题，本实施例对环绕在智能手表外周的金属边框加以利用，将金属边框作为天线的辐射体使用，并采用在金属边框上开缝的设计方式，将金属边框切割成独立的几段，分别作为不同频段的天线辐射体，由此实现了智能手表天线的多模宽频覆盖。如图1所示，作为本实施例的一种优选设计方案，本实施例在智能手表的金属边框10上开设有两个切缝21、22，将金属边框10切割成独立的两段11、12，其中，第一段金属边框11可以作为移动通信天线，连接移动通信模块，例如2G、3G、4G模块等，以提供2G、3G、4GLTE数据收发所需的频段；第二段金属边框12可以作为GPS和WiFi天线，连接GPS模块和WiFi模块，以实现地理定位和WiFi功能。在本实施例中，所述金属边框10与智能手表的金属背盖30之间也应进行开缝设计或者进行非金属隔离，金属背盖30可以连接智能手表内部PCB主板上的地线，以作为天线的参考地。对于两个切缝21、22，既可以对称开设在金属边框10上，例如一个位于表盘上方，另一个位于表盘下方，如图1所示，以将金属边框10分割成两段相等长度的金属体；也可以使两个切缝21、22在金属边框10上的开设位置成不对称关系，即形成两段不等长的金属体，以作为不同模式天线的辐射体。在两个切缝21、22中以及金属边框10与金属背盖30之间可以增加绝缘介质，以进一步确保两段金属边框11、12之间以及金属边框10与金属背盖30之间绝缘隔离。对于两个切缝21、22的缝隙距离以及金属边框10与金属背盖30的间距应设计在1mm以上，且金属边框10应远离智能手表内部PCB主板上的金属器件、接地器件以及电磁干扰源，最好间距1mm以上，以增加天线的等效高度，保证天线的性能。下面通过两个具体的实施例，对具有金属外观的智能手表的天线装置的结构设计以及工作原理进行详细地阐述。实施例一，如图2所示，本实施例的天线设计采用在智能手表的金属边框上开设两个切缝（第一切缝21和第二切缝22）的方式，将金属边框分割成独立的两部分，即第一段金属边框11和第二段金属边框12。将第一段金属边框11作为主天线，即移动通信天线，连接移动通信模块，例如2G（如GSMB5、B8、CDMAB5、WCDMAB5等）、3G（如B26、B20等）、4GLTE模块等，并设计天线辅助走线29连接在第一段金属边框11上且靠近第二切缝22的位置处，例如距离第二切缝0.5cm-1cm的位置处。所述天线辅助走线29设置在智能手表的内部，其形状和长度可以根据信号辐射需要以及空间限制具体确定。为了满足中低频信号的辐射要求，本实施例将移动通信模块中的中低频信号源23（例如2G模块、3G模块以及4G模块的中低频通道）连接在第一段金属边框11上临近第一切缝21的位置处，例如距离第一切缝0.5cm-1cm的位置处。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能手表的天线，所述智能手表具有一圈金属边框，其特征在于，在所述金属边框上开设有两个切缝，分别为第一切缝和第二切缝，通过两个切缝将所述金属边框分成独立的两段；其中，第一段金属边框作为移动通信天线，连接移动通信模块；第二段金属边框作为GPS和WiFi天线，连接GPS模块和WiFi模块；智能手表中的NFC芯片与第一选通开关串联后连接在其中一个切缝两侧的金属边框之间，在另外一个切缝两侧的金属边框之间串联第二选通开关，通过控制所述第二选通开关导通，以将第一段金属边框和第二段金属边框连通，形成NFC天线。

【技术特征摘要】
1.一种智能手表的天线，所述智能手表具有一圈金属边框，其特征在于，在所述金属边框上开设有两个切缝，分别为第一切缝和第二切缝，通过两个切缝将所述金属边框分成独立的两段；其中，第一段金属边框作为移动通信天线，连接移动通信模块；第二段金属边框作为GPS和WiFi天线，连接GPS模块和WiFi模块；智能手表中的NFC芯片与第一选通开关串联后连接在其中一个切缝两侧的金属边框之间，在另外一个切缝两侧的金属边框之间串联第二选通开关，通过控制所述第二选通开关导通，以将第一段金属边框和第二段金属边框连通，形成NFC天线。2.根据权利要求1所述的智能手表的天线，其特征在于，在所述第一段金属边框上临近所述第二切缝的位置处设置有天线辅助走线，所述移动通信模块中的中低频信号源连接所述第一段金属边框临近所述第一切缝的位置处，所述第一段金属边框从连接所述中低频信号源的位置处至到达第二切缝的部分以及所述的天线辅助走线构成移动通信天线中的低频天线辐射体；所述移动通信模块中的高频信号源连接所述第一段金属边框远离所述第一切缝的位置处，所述第一段金属边框从连接所述高频信号源的位置处至到达第二切缝的部分构成移动通信天线中的高频天线辐射体。3.根据权利要求1所述的智能手表的天线，其特征在于，所述GPS模块连接在所述第二段金属边框远离第一切缝的位置处，所述第二段金属边框从连接所述GPS模块的位置处至到达第一切缝的部分构成GPS天线辐射体；所述WiFi模块连接在所述第二段金属边框临近第一切缝的位置处，所述第二段金属边框从连接所述WiFi模块的位置处至到达第一切缝的部分构成WiFi天线辐射体。4.根据权利要求1所述的智能手表的天线，其特征在于，在所述NFC芯片连接所述金属边框的回路中串联有感性调谐器件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的智能手表的天线，其特征在于，在所述移动通信模块、GPS模块或WiFi模块开启时，所述第一选通开关和第二选通开关断开，NFC芯片关闭；在所述NFC芯片开启时，所述移动通信模块、GPS模块和WiFi模块关闭，且所述第一选通开关和第二选通开关闭合，利用整个金属边框形成NFC天线。6.根据权利要求1或3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，胡育根，赵鹏，
申请(专利权)人：青岛海信移动通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37