一种全金属手表天线的制作方法

本发明涉及智能手表领域，尤其涉及一种用于智能手表的全金属手表天线。

背景技术：

可穿戴的智能设备是电子消费产品的新的发展方向，随着智能可穿戴设备的发展，手表逐渐发展成可以和其他移动终端进行数据共享或数据通信的智能装置。金属手表作为手表中最常见一类，具有高强度的金属壳体与金属表盘，坚固耐用，成为彰显品味和时尚的象征，受到广大消费者的喜爱和追捧。

天线作为手表的天装置的重要组成部分，直接关系到穿戴式智能通信设备与其他电子设备间的信号、数据传输的可能，然而，正是由于金属手表中金属边框，金属表盘和金属外壳的存在，使得这种金属手表的天线的设计难度增大。在天线进行收发电磁波时，金属边界环境引起的反射吸收等影响是传统天线无法应用于金属手表的主要原因。

之前的将陶瓷贴片GPS天线设置在手表上的方式具有使手表款式变陈旧和增加重量的缺陷，已不适用于高品质手表。现在的趋势是把天线集成到手表的机械结构中，以消除上面提到的缺陷。

多种GPS和蓝牙天线都曾被提议作为集成天线，其中绝大部分属于传统的倒F型天线，倒L型天线，单极子天线，环状，C-形状结构，但是上面这些天线最大的缺陷是，当表的上方设置有金属边框，金属表盘或金属外壳时，这些天线将不能工作。因此，在当下金属ID横行的年代，设计一款能够与金属环境共形，性能优异，又不影响美观的天线便成为了一种挑战，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种全金属手表天线。

本发明的技术方案如下：一种全金属手表天线，包括全金属的表盘和金属外壳，表盘上开有一以表盘中心点为中心的非闭合缝隙，所述非闭合缝隙连通手表的内部和外部，并连通其内部PCB板与外部的通讯，所述非闭合缝隙内填充非金属介质材料。

进一步地，所述非闭合缝隙为非闭合圆环状缝隙或非闭合多边形环状缝隙。

进一步地，所述非闭合缝隙的长度根据天线的波长设定。

进一步地，所述非闭合缝隙的长度为全金属手表天线波长的1/4～1/2。

进一步地，所述非闭合缝隙的长度为天线波长的1/2。

进一步地，所述表盘的外轮廓为圆形、椭圆形或多边形。

进一步地，所述非闭合缝隙内填充非金属介质材料为塑料、陶瓷、塑胶和纸制品中的一种或几种。

进一步地，所述表盘的馈电部设置在手表内，并位于所述非闭合缝隙的下方。

进一步地，所述表盘的形状为圆形，表盘的半径为19mm,所述非闭合缝隙为非闭合圆环状缝隙，所述非闭合圆环状缝隙最外圈的半径为10mm，非闭合圆环状缝隙的宽度为1mm～3mm。

进一步地，所述非闭合圆环状缝隙的宽度为1.5mm。

进一步地，所述表盘的材料选自铜、不锈钢、铝、镀镍和/或镀金材料中的一种。

采用上述方案，本发明具有如下有益效果：(1)在不另外增加结构和部件的前提下，通过天线装置与手表表盘共形实现通信功能，优化设计；(2)可使天线接收面外置，由此大幅度地减小手表金属外壳的屏蔽影响，提高接收效果；(3)通过将天线外置，可避免天线占用手表内部的机芯空间，有利于机芯空间及整个手表的小型化设计；(4)所述天线结构还具整体结构美观大方等优点，便于实际推广和应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的仿真回波损耗图；

图3为本发明在2.45GHz处，phi＝0deg面的典型辐射方向图；

图4为本发明在2.45GHz处，phi＝90deg面的典型辐射方向图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本发明提供一种全金属手表天线，包括：一种全金属手表天线，包括金属表盘1和金属外壳，所述表盘1的外轮廓可选择圆形、椭圆形或多边形，此处选择圆形表盘1作为最佳实施例。所述表盘1的材料选自铜、不锈钢、铝、镀镍和/或镀金材料中的一种。

表盘1上开有一以表盘1中心点为中心的非闭合缝隙，所述非闭合缝隙连通全金属手表的外部与全金属手表内部PCB板的通信，所述非闭合缝隙为非闭合圆环状缝隙或非闭合多边形环状缝隙，此处选择非闭合圆环状缝隙2作为最佳实施例。所述非闭合缝隙的长度根据天线的波长设定，所述非闭合缝隙的长度为全金属手表天线波长的1/4～1/2之间。其中，经过精确计算可得知，非闭合缝隙的长度为天线波长的1/2时天线性能最佳。所述非闭合缝隙内填充非金属介质材料，所述非闭合缝隙内填充非金属介质材料为塑料、陶瓷、塑胶和纸制品中的一种或几种。

作为一种实施例，所述圆形表盘1的半径为19mm,所述非闭合圆环状缝隙2最外圈的半径为10mm，此时，非闭合圆环状缝隙2实现较佳天线性能的宽度范围为1mm～3mm，此处选择1.5mm。所述表盘1的馈电部设置在手表内，并位于所述非闭合缝隙下方，距离短路边界处约10mm。

本发明的关键点是：利用表盘1作为天线的一部分，实现表盘1与金属表的共形，解决了在空间狭小，金属器件多，信号干扰大的全金属手表内安装天线的问题，实现高效率的信号辐射。

图2为本发明的仿真辐射图，从图中可以看出，在2.40～2.48GHz频段时，使用本发明的手表的仿真辐射的总效率整体为60％以上，ISM频段通信的性能优良,可实现无线局域网，蓝牙，ZigBee等无线网络的自由通信。

图3和图4分别为本发明在2.45GHz处，phi＝0deg和phi＝90deg面的典型辐射方向图，这些可以说明本发明具有一个良好的辐射模式。

本实施例提供的全金属手表天线可在不另外增加结构和部件的前提下，通过天线装置与手表表盘1共形实现通信功能，优化了手表的设计；本发明使天线接收面外置，由此大幅度地减小手表金属外壳的屏蔽影响，提高接收效果，还可避免天线占用手表内部的机芯空间，有利于机芯空间及整个手表的小型化设计；此外，所述天线结构还具整体结构美观大方等优点，便于实际推广和应用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。