技术领域
[0001] 本申请属于通信技术领域,具体涉及一种穿戴设备。
相关背景技术
[0002] 穿戴设备,例如:智能眼镜,逐渐步入大众的日常生活中,人们对其通信和上网功能要求愈来愈高。相较于智能手机,穿戴设备的体积更小,留给天线设计的空间也越小,且穿戴设备的工作状态复杂,且空间狭小,天线布局紧密,造成方向图、隔离度、电磁波比吸收率(Specific Absorption Ratio,SAR)等通信指标调试难度大。
具体实施方式
[0014] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0015] 本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0016] 下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的穿戴设备进行详细地说明。
[0017] 请参阅图1和图4所示,本申请实施例提供的穿戴设备包括:主体部10、穿戴部20和天线30。
[0018] 主体部10包括第一导电结构11,穿戴部20包括第二导电结构21,第一导电结构11与第二导电结构21电连接,并共同构成天线30的天线地,第一导电结构11与第二导电结构21之间具有槽缝40,天线30的馈源31电连接于第一导电结构11或第二导电结构21。
[0019] 需要说明的是,如图1至7所示穿戴设备实施例中,第一导电结构11覆盖整个主体部10,但是,在实际应用中,第一导电结构11可以仅覆盖主体部10的部分,在此不构成具体限定。
[0020] 此外,馈源31可以是射频通路中的馈源,例如:射频通路包括:天线馈电、滤波电路、匹配电路等,此时,上述天线30的馈源31电连接于第一导电结构或第二导电结构,可以是:该射频通路的接地端与所述天线30的天线地(即第一导电结构11或第二导电结构21)电连接,且射频通路的馈源端与所述天线30的辐射体电连接。
[0021] 本申请实施例中,以天线30的馈源31与第二导电结构21电连接为例进行举例说明,在实施中,天线30的馈源31也可以与第一导电结构11电连接,在此不作具体限定。
[0022] 可选的,如图4所示,第一导电结构11和第二导电结构21通过槽缝40的槽底部401电连接。此时,槽缝40的相对两侧壁上的电流方向可以相反的。
[0023] 可选的,馈源31至槽缝40的最短直线与槽缝40的第一区域402相交,其中,第一区域402位于槽缝的开口端至槽底部401之间。
[0024] 一种实施方式中,馈源31和槽缝40的开口端可以位于第一导电结构11或第二导电结构21的同一侧边。
[0025] 本实施方式中,可以使槽缝40的第一侧壁上的电流由槽缝40的开口端朝向槽缝40的槽底部401,使槽缝40的第二侧壁上的电流由槽缝40的槽底部401朝向槽缝40的开口端,其中,槽缝40的第一侧壁为槽缝40的相对两侧壁中更加靠近馈源31的一个,槽缝40的第二侧壁为槽缝40的相对两侧壁中的另一个。从而在槽缝40的相对两侧壁上形成方向相反的电流,避免了该电流向槽缝40外辐射能量。
[0026] 上述穿戴设备可以包括智能手表、智能眼镜等穿戴式的设备,该穿戴设备的主体部10可以是智能手表的表盘,或者是智能眼镜的镜框,该穿戴设备的穿戴部20可以是智能手表的表带,或者是智能眼镜的镜腿,此时,上述槽缝40可以是智能手表的表盘与表带之间的间隙,或者是智能眼镜的镜框与镜腿之间的间隙。
[0027] 本申请实施例中,以穿戴设备为智能眼镜为例进行举例说明,在此不作具体限定。
[0028] 其中,在智能眼镜包括镜片的情况下,第一导电结构11可以仅覆盖镜框上且未设置有镜片的区域,此时,该第一导电结构11可以是金属(如:铜、银等)导电层,或者透明导电层等任意导电层。
[0029] 在一些实施方式中,第一导电结构11也可以覆盖设置有镜片的区域,此时,第一导电结构11覆盖镜片的部分可以是透明导电层,对于第一导电结构11的覆盖镜框上且未设置有镜片的部分,以及第二导电结构21,其可以是任意导电层,在此不作具体限定。
[0030] 值得提出的是,在手机等电子设备上设置天线时,也可以在天线地上设置槽缝,但是,受限于手机结构的完整性,以及天线布局空间的有限性,该槽缝的尺寸往往十分有限,例如:只能设置成0.2mm、0.5mm等。而利用穿戴设备的主体部与穿戴部来构成天线地,此时,该主体部与穿戴部之间本身具有的缝隙便可以构成天线地上的槽缝,该槽缝的宽度较大,例如:可以设置成1mm或2mm甚至更宽。基于较宽的槽缝可以更加有效的调节天线地电流,改变天线周边地电流的分布,从而达到控制天线方向图、降低天线SAR、提高多天线之间的隔离度的目的。
[0031] 例如:如图2所示,在相关技术中,会在天线201和天线地202上产生了2个半波周期的电流,这2个半波周期的电流会在Z方向上产生了2个方向图辐射瓣,其中受主板地的右向牵引,方向图主瓣向右边倾斜。此时,若在天线地202上开设的槽缝203,则如图3所示,右边的地电流被槽缝203断开,从而右边地的牵引会变弱,方向图会向左辐射,具体地,如图3所示,槽缝203内的电流方向相反,不能向外辐射能量,因此天线201向右辐射强度会被削弱,天线201向左辐射能量会变强,这样,能够降低方向图主瓣向右边倾斜的程度。
[0032] 需要说明的是,在本申请实施例提供的穿戴设备为智能眼镜的情况下,天线30可以设置在镜框上,也可以设置在镜腿上,本申请实施例中,以天线30设置在镜腿上为例进行举例说明。
[0033] 可选的,天线30可以是共模天线,例如:单极子天线、倒F天线(Inverted‑F Antenna,IFA)等,该共模天线的地电流强度较大,在天线地上设置槽缝40时,能够提升对低电流的调节幅度,从而更大幅度的提升天线30的天线性能。
[0034] 可选的,在天线30为倒F天线的情况下,所述倒F天线的馈源31和接地点32与目标导电结构电连接,其中,所述目标导电结构为第一导电结构11和第二导电结构21中的任一项。
[0035] 其中,在天线30为IFA天线的情况下,该IFA天线的接地点可以与第二导电结构21连接,例如:如图7所示,IFA天线的接地点32和馈源31连接于第二导电结构21的第三侧边(即如图7中的上侧边),且接地点32位于馈源31远离槽缝40的一侧。
[0036] 当然,在IFA天线的馈源31连接于第一导电结构11的情况下,该IFA天线的接地点32也可以与第一导电结构11连接,例如:IFA天线的接地点32和馈源31连接于第一导电结构
11的第四侧边,且接地点32位于馈源31远离槽缝40的一侧,第一导电结构11的第四侧边为槽缝40的开口端所在的侧边,在此不再赘述。
[0037] 可选的,馈源31与槽缝40之间的距离为目标波长的1/4倍,其中,所述目标波长为天线30的工作频率对应的波长。
[0038] 其中,在天线地上与馈源31间隔1/4λ的位置处的低电流接近0,其中,λ表示天线30的功率频率对应的波长。
[0039] 这样,可以使槽缝40的相对两侧壁中的电流强度相等且方向相反,能够更大程度的调节天线地的电流分布。
[0040] 需要说明的是,上述馈源31与槽缝40之间的距离为目标波长的1/4倍,可以是馈源31与槽缝40之间的距离可以是大约为1/4λ,例如:馈源31与槽缝40之间的距离可以位于0.2λ~0.3λ之间。
[0041] 可选的,槽缝40沿第一方向的深度为目标波长的1/4倍,其中,所述目标波长为天线30的工作频率对应的波长,所述第一方向为槽缝40的开口侧至槽缝40的槽底的方向。
[0042] 其中,基于天线地电流从最大降低至最小,或者从最小增大至最大所需的电流路径大约为1/4λ,通过将槽缝40的深度设置为1/4λ,能够使槽缝40的相对两侧壁中的电流强度相等且方向相反,能够更大程度的调节天线地的电流分布。
[0043] 其中,在馈源31与槽缝40之间的距离可以是大约为1/4λ,且槽缝40的深度大约为1/4λ的情况下,槽缝40的第一侧壁上的电流沿第一方向从0逐渐提升,槽缝40的第二侧壁上的电流沿第一方向的反方向从逐渐降低至0,其中,槽缝40的第一侧壁为槽缝40的靠近馈电
31的侧壁,槽缝40的第一侧壁为槽缝40的远离馈电31的侧壁。
[0044] 当然,在实施中,槽缝40的深度还可以大于1/4λ,在此不作具体限定。
[0045] 可选的,本申请实施例提供的穿戴设备还包括:调谐器件(未图示);
[0046] 调谐器件电连接于第一导电结构11的第一侧边和第二导电结构21的第二侧边之间,调谐器件的电容、电阻和电感中的至少一项可调节。
[0047] 其中,槽缝40位于第一导电结构11和第二导电结构21之间,此时,上述调谐器件电连接于第一导电结构11的第一侧边和第二导电结构21的第二侧边之间,可以是调谐器件可以电连接在槽缝40的相对两侧壁之间,且调谐器件与第一导电结构11和第二导电结构21的电连接节点可以靠近槽缝40的开口端。例如:如图5所示,在槽缝40上添加端口50,可以通过该端口50连接调谐器件,通过该调谐器件可以改变天线地电流,其中,图5中的带箭头的直线为仿真电流的示意图,需要说明的是,如图5所示实施例中,假设端口50处于断开状态,即图5为未连接调谐器件时的仿真电流的示意图。
[0048] 这样,通过在第一导电结构11和第二导电结构21之间设置调谐器件,可以降低馈源31附近的电流强度,将电磁波辐射能量分散,达到降低天线SAR的目的。此外,通过调节该调谐器件的电容、电阻和电感中的至少一项来调节天线地电流,还可以改变天线30的辐射方向图。
[0049] 例如:图6中,线条A表示电容为0.8pf时的辐射方向图,线条B表示电容为1pf时的辐射方向图,线条C表示电容为1.1pf时的辐射方向图。由图6可知,假设将调谐器件的电容分别调节成0.8pf、1pf和1.1pf,此时,天线30的辐射方向图在0度方向逐渐变好,其中,0度方向可以是垂直于第一导电结构11的方向,例如:智能眼镜的视野方向。
[0050] 此外,假设将调谐器件的电容分别调节成0.8pf和1.1pf,此时,天线30的SAR如下表1所示:
[0051] 表1
[0052] 调谐器件的电容值 SAR值(W/Kg)0.8pf 1.6
1.1pf 1.12
[0053] 由上表1可知,在将调谐器件的电容由0.8pf调节至1.1pf的情况下,可以改善天线30的SAR值。
[0054] 在一些实施方式中,根据用户对穿戴设备的操作来手动调节调谐器件的电容、电阻和电感中的至少一项。
[0055] 在另一些实施方式中,可以采用控制器来自动调节调谐器件的电容、电阻和电感中的至少一项。
[0056] 可选的,本申请实施例提供的穿戴设备还包括:控制器(未图示);
[0057] 所述控制器用于获取天线30的参数信息,并根据所述参数信息调整所述调谐器件的电容、电阻和电感中的至少一项,其中,所述参数信息包括天线30的工作频率。
[0058] 其中,控制器可以是天线30的射频控制器,或者是射频电路中新增加的控制器,在此不作具体限定。
[0059] 该控制器可以根据天线30的实际工作情况实现阻抗匹配、改善天线30的辐射方向图、降低天线30的SAR等功能中的至少一项。
[0060] 可选的,如图1和图4所示,穿戴部20还包括:第三导电结构22,所述第一导电结构11通过第三导电结构22与第二导电结构21电连接;
[0061] 第三导电结构22的第三侧边抵靠第二导电结构21的第四侧边,第三导电结构22的第三侧边构成槽缝40的槽底,馈源31位于第二导电结构21的第五侧边,第二导电结构21的第四侧边和第二导电结构21的第五侧边为第二导电结构21的沿第一方向的相对两侧边,其中,所述第一方向为槽缝40的开口侧至槽缝40的槽底方向。
[0062] 例如:如图5所示,第三导电结构22的左侧边连接第一导电结构11,且第三导电结构22的上侧边(即第三侧边)连接第二导电结构21。
[0063] 其中,在主体部10与穿戴部20铰接的情况下,第三导电结构22可以包括能够导电的轴承,这样,通过第三导电结构22既可以实现第一导电结构11和第二导电结构21之间的电连接,又可以使主体部10和穿戴部20能够绕该轴承转动,例如:镜腿与镜框铰接。
[0064] 当然,第三导电结构22还可以是弹性结构,例如:可以弯折的金属片等,其同样可以实现第一导电结构11和第二导电结构21之间的电连接,以及使主体部10和穿戴部20能够相对活动,在此不作具体限定。
[0065] 值得提出的是,在应用中,槽缝40内还可以填充非导电材料,以提升穿戴设备的结构完整性。此外,镜框和镜腿可以包括绝缘材料层,其中,该绝缘材料层可以包裹在第一导电结构11、第二导电结构21、第三导电结构22、天线30外。
[0066] 在本申请实施例中,利用穿戴设备的主体部和所述穿戴部来作为天线的天线地,此时,基于主体部和所述穿戴部之间具有的槽缝,可以调节天线地的地电流分布,这样,通过调节天线地的地电流分布,能够对天线的方向图进行调节,且有利于降低天线SAR,以及提高多天线之间的隔离度。
[0067] 需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和电子设备的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
[0068] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
[0069] 上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。