本發(fā)明涉及通信設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種GPS和BT雙頻通信的智能手表天線。

背景技術(shù)：

可穿戴設(shè)備即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設(shè)備?？纱┐髟O(shè)備多以具備部分計(jì)算功能、可連接手機(jī)及各類終端的便攜式配件形式存在，為了給予用戶良好的體驗(yàn)，穿戴設(shè)備有的需要藍(lán)牙功能支持無線數(shù)據(jù)傳輸，有的需要GPS/北斗等進(jìn)行定位，有的需要2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)用于通訊，還有的需要NFC支持支付等等，這無一不需要天線的支持。

目前市面上智能手表、手環(huán)占穿戴設(shè)備的比例最高，智能手表為保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及手感，大部分采用金屬外框，且盡量小而薄，所以手表內(nèi)部堆疊相當(dāng)緊湊，基本無天線空間，且即使預(yù)留有空間，由于金屬外框的屏蔽，天線效率也肯定不好。目前最好的方法是利用金屬外框來設(shè)計(jì)天線。

若金屬外框能夠打斷，則會(huì)大大降低天線的調(diào)試難度，但要結(jié)合ID，選擇合適的斷點(diǎn)位置，同時(shí)要保證必要的天線凈空。

若金屬外框?yàn)槿]環(huán)，只預(yù)留表面和底面兩個(gè)區(qū)域非金屬材質(zhì)，則天線設(shè)計(jì)難度較大，表面有TP+LCD，底面有傳感器、無線充電線圈等，且緊貼手臂，只能利用金屬外框設(shè)計(jì)天線，由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制，基本只能滿足2.4GHz或以上單頻段的天線設(shè)計(jì)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種GPS和BT雙頻通信的智能手表天線，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種GPS和BT雙頻通信的智能手表天線，包括金屬邊框和表盤，所述的金屬邊框內(nèi)部從上到下依次設(shè)置有上層金屬閉環(huán)、中間層填充塑膠、下層金屬底座，所述上層金屬閉環(huán)的下表面設(shè)置有PCB板，所述的上層金屬閉環(huán)、下層金屬底座之間設(shè)有與PCB板連接的馬達(dá)和揚(yáng)聲器，所述PCB板的下表面還連接有電池，且電池位于馬達(dá)和揚(yáng)聲器之間。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的上層金屬閉環(huán)為圓形或橢圓形金屬閉環(huán)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的PCB板直接或間接與上層金屬閉環(huán)進(jìn)行饋電和接地。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述上層金屬閉環(huán)上設(shè)置有一個(gè)饋電點(diǎn)，該饋電點(diǎn)為GPS和BT共饋點(diǎn)，上層金屬閉環(huán)上設(shè)置有有一個(gè)或多個(gè)接地點(diǎn)。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述的上層金屬閉環(huán)、中層填充塑膠、下層金屬底座為一個(gè)整體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過調(diào)整接地點(diǎn)的數(shù)量和位置以及匹配電路來調(diào)節(jié)天線性能，最終可滿足佩戴在手上15m內(nèi)可搜索連接，10m內(nèi)通話清晰、收發(fā)文件無丟包，出行能夠正常定位，不丟星，位置不漂移，安全性高。

附圖說明

圖1為典型手表外觀俯視圖。

圖2為典型手表橫截面視圖。

圖3為原型PCB板的手表焊接點(diǎn)的示意圖。

圖4為本實(shí)例手表天線自由空間輻射的無源測(cè)試結(jié)果。

圖5為本實(shí)例手表天線帶手模輻射的無源測(cè)試結(jié)果。

圖中：1-金屬邊框；2-表盤；3-上層金屬閉環(huán)；4-中層填充塑膠；5-下層金屬底座；6-PCB板；7-馬達(dá)；8-揚(yáng)聲器；9-電池。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1～2，本發(fā)明實(shí)施例中，一種GPS和BT雙頻通信的智能手表天線，包括金屬邊框1和表盤2，金屬邊框1內(nèi)部從上到下依次設(shè)置有上層金屬閉環(huán)3、中間層填充塑膠、4下層金屬底座5，上層金屬閉環(huán)3、中層填充塑膠4、下層金屬底座5的厚度都是3mm，該手表天線將上層金屬閉環(huán)3作為主要輻射體。

上層金屬閉環(huán)3的下表面設(shè)置有PCB板6，上層金屬閉環(huán)3、下層金屬底座5之間設(shè)有與PCB板6連接的馬達(dá)7和揚(yáng)聲器8，PCB板6的下表面還連接有電池9，且電池9位于馬達(dá)7和揚(yáng)聲器8之間，PCB板6直接或間接與上層金屬閉環(huán)3進(jìn)行饋電和接地。上層金屬閉環(huán)3上設(shè)置有一個(gè)饋電點(diǎn)，該饋電點(diǎn)為GPS和BT共饋點(diǎn)，上層金屬閉環(huán)3上設(shè)置有有一個(gè)或多個(gè)接地點(diǎn)。

上層金屬閉環(huán)3為圓形或橢圓形金屬閉環(huán)。上層金屬閉環(huán)3、中層填充塑膠4、下層金屬底座5為一個(gè)整體。

饋電點(diǎn)位置確定后，主要通過調(diào)節(jié)接地點(diǎn)的位置和數(shù)量以及匹配調(diào)諧，對(duì)手表天線的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)，單個(gè)饋電點(diǎn)和若干接地點(diǎn)在上層金屬環(huán)上的位置不固定，可根據(jù)實(shí)際情況在上層金屬環(huán)上繞圓周移動(dòng)，以選擇最佳的饋電位置和接地位置，達(dá)到最優(yōu)的性能。

實(shí)際操作中，一般先根據(jù)手表的ID需求確定上層金屬閉環(huán)的結(jié)構(gòu)樣式，如厚度、寬度、表耳的大小及分布等，然后確定饋電點(diǎn)的位置，之后通過調(diào)節(jié)接地點(diǎn)的數(shù)量和位置以及匹配電路來調(diào)節(jié)手表天線的性能。根據(jù)最后的性能結(jié)果，考慮改變饋電點(diǎn)位置或接地點(diǎn)的位置和數(shù)量，也可對(duì)上層金屬閉環(huán)的厚度、寬度、表耳大小等做出改變，上述因素皆可影響天線性能。

如圖3所示，截取圓形PCB板，并在表面鋪上銅皮，模擬實(shí)際手表的PCB板。從模擬的PCB板上接出三條銅皮搭到上層金屬環(huán)上，并焊接，其中a為饋電點(diǎn)，b、c為接地點(diǎn)。實(shí)際使用中可以用彈片等形式對(duì)上層金屬閉環(huán)進(jìn)行饋電和接地。選定a的位置以后，調(diào)節(jié)b、c的位置，可以調(diào)整天線諧振的位置，結(jié)合匹配電路，可取得較好的天線性能。如圖3，由電磁波的波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系可知，a-b段弧長(zhǎng)較短，為頻率較高的BT(2.4GHz)段；a-c段弧長(zhǎng)較長(zhǎng)，為頻率稍低的GPS(1.575GHz)段。此例中模擬PCB板的直徑幾乎等于金屬邊框的內(nèi)徑，即模擬PCB板與金屬邊框之間幾乎沒有縫隙，但實(shí)際使用時(shí)手表主板和金屬邊框間可以有零點(diǎn)幾毫米到幾毫米的縫隙，屆時(shí)GPS和BT的性能會(huì)比所述實(shí)例中的性能要好上一點(diǎn)。

通過調(diào)整接地位置和匹配電路，圖4和圖5示出了本實(shí)例手表天線的不同測(cè)試結(jié)果。

由無源測(cè)試結(jié)果看，此方案GPS與BT段天線效率都較好，且此天加上手模后較自由空間天線性能回退較少，原因是此方案中作為天線的金屬框遠(yuǎn)離人體。穿戴設(shè)備的主要場(chǎng)景是佩戴在人身上，人體對(duì)天線性能的影響不容忽視，在選取天線方案時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注佩戴在人體上的天線性能。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。