应用于北斗定位授时系统的手表天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于北斗天线领域，涉及手表天线，具体为基于金属边界的应用于北斗定位授时系统的手表天线。
【背景技术】
[0002]随着卫星导航定位技术的飞速发展，特别是我国北斗卫星系统的逐步建成。传统的手表也增加了新的功能，要求能够全天候的授时和定位，来满足人们日常更多的需求。现在大多数具有定位和授时功能的手表都是工作在GPS系统中，随着我国北斗导航定位系统的逐步建成，设计出一款工作于我国北斗定位授时系统的手表天线具有重要意义。
[0003]常见的手表天线都是设计在表带与手表的连接处，这样设计十分影响手表的美观。由此可见设计出一款内置于手表工作于我国北斗定位授时系统的手表天线具有重要意义。北斗定位授时系统工作于1.561GHz，以右旋圆极化方式工作，内置于手表的天线也必须以右旋圆极化方式工作，才能良好的接收信号。由于天线是内置于手表不可能做的很大很高，并且具有金属边界。这对天线设计师来说是一个重大的挑战。
[0004]本发明的目的在于提供一种在金属边界的条件下，满足人们对手表的美观要求，工作于北斗导航定位授时系统、小型、内置于手表的环形天线。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种基于金属边界的应用于北斗定位授时系统的手表天线，在不影响手表视觉美观、不破坏金属边界连续性、特定的尺寸等条件下，使其工作于北斗定位授时系统；同时，天线的性能不会因为人体与天线接触而产生影响。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0007]应用于北斗定位授时系统的手表天线，包括:金属地板、第一介质基板、玻璃表盖、第二介质基板、金属贴片、馈电单元、接地片，其特征在于，所述金属地板包括金属表带、金属表身及金属表盘；所述第一介质基板、第二介质基板均为圆环状，第二介质基板设置于第一介质基板内侧、共同设置于金属表盘上，第二介质基板厚度小于第一介质基板，第一介质基板上覆盖玻璃表盖，第二介质基板上设置金属贴片，所述金属贴片开设有耦合缝隙、通过接地片与金属地板连接、并采用馈电单元直接馈电。
[0008]进一步的，所述金属贴片为圆环状，开设有耦合缝隙，金属贴片沿顺时针方向将耦合缝隙两侧分别定义为金属贴片始端和金属贴片末端，所述馈电单元设置于金属贴片始端，所述接地片设置于馈电单元顺时针方向50?100度的位置。
[0009]进一步的，所述親合缝隙的宽度为0.5?5mm。
[0010]进一步的，所述第一介质基板为高强度陶瓷基板，作为手表外壳结构的一部分，主要考虑其物理特性；第二介质基板为高介电常数陶瓷介质基板，作为天线结构中介质基板，主要考虑其电学性能。
[0011]进一步的，所述馈电单元采用50欧姆同轴线。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0013](I)本实用新型中，在保证完整金属边界(由金属表带、金属表身和金属表盘构成的金属基板)条件下，实现了应用于北斗定位授时系统天线的设计；该天线完全内置于手表内，天线不易损坏，保持了手表的美观，并且不会因为人体的介入而产生天线性能急剧恶化的现象。
[0014](2)本实用新型中，第二介质基板采用高介电常数低损耗的陶瓷基板，高介电常数特性能够大大缩短天线的电长度，从而减小了天线尺寸；低损耗特性能够有效提高天线的增益。
[0015](3)本实用新型中，采用连续完整的环形金属贴片，有助于提高天线的圆极化特性。
[0016](4)本实用新型中，采用类PIFA的天线结构，天线的增益优于其它形式的天线结构。
[0017](5)本实用新型中，使用连续完整的大金属地板，大大提高了天线的增益。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型中应用于北斗定位授时系统的手表天线的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型中应用于北斗定位授时系统的手表天线的结构剖视示意图；
[0020]图3为本实用新型中应用于北斗定位授时系统的手表天线的总增益示意图；
[0021]图4为本实用新型中应用于北斗定位授时系统的手表天线的右旋圆极化增益示意图；
[0022]图5为本实用新型中应用于北斗定位授时系统的手表天线的回波损耗曲线示意图；
[0023]上述附图中，附图标记对应的部件名称如下:10为金属表身，11、12为金属表带、13位金属表盘，20为玻璃表盖，30位第一介质基板，31为第二介质基板，40为耦合缝隙，50为馈电单元，60为金属贴片，61为接地片。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0025]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向” “横向”、“上表面”、“下表面”、“左”、“右”、“竖直”，“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位、以特定的方位构造及操作，因此不能理解为本实用新型的限制。在本实用新型中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或者两个以上。
[0026]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒质间接连接，还可以是两元件内部的连通。术语“金属贴片”、“金属条”、“接地片”也应当做广义理解，例如，在实际的应用场景中，金属贴片及接地片可以是金属条也可以是金属块，金属条也有可能仅仅是一片很薄的金属片，对于术语“金属贴片”、“接地片”、“金属条”的实际实现形式应当在具体的应用场景中具体理解。因此，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0027]本实施例中应用于北斗定位授时系统的环形手表天线结构如图1所示，包括:
[0028]金属地板，包括金属表带11、12、金属表身10及金属表盘13，金属地板区域可以布局手表中的金属元器件及各种电路；金属表盘13具有刻度；金属表带11、12能够弯折用金属连接的作为金属边界；
[0029]第一介质基板30，采用圆环状的高强度的陶瓷基板，设置在金属表盘上；
[0030]第二介质基板31，采用圆环状的高介电常数低损耗的陶瓷基板，设置在金属表盘上、且位于第一介质基板30内侧(第二介质基板31外半径与第一介质基板30内半径相同)，其厚度小于第一介质基板；
[0031]玻璃表盖20，设置在第一介质基板30上，与第一介质基板紧密相连，用于在使用过程中很好的保护天线；
[0032]金属贴片60，设置于第二介质基板上表面，同样为圆环状、并开设有耦合缝隙，金属贴片沿顺时针方向将耦合缝隙两侧分别定义为金属贴片始端和金属贴片末端，馈电单元采用50欧姆同轴线对金属贴片直接馈电、设置在第二介质基板内侧，馈电点位于金属贴片始端；接地片61，设置在第二介质基板内侧，在圆环状金属贴片上对应位置位于馈电单元顺时针方向50?100度的位置，用于连接金属贴片与金属地板；
[0033]上述手表天线工作于北斗定位授时系统频段。
[0034]如图3、图4所示，分别为本实施例中天线在1.561GHz的总增益和右旋圆极化增益，可以看出最大增益方向在正Z方向上，便于接收信号。
[0035]如图5所示，为本实施例中天线在工作频段的回波损耗曲线，可以看出在
1.561GHz驻波为-18dB左右。
[0036]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。
【主权项】
1.应用于北斗定位授时系统的手表天线，包括:金属地板、第一介质基板、玻璃表盖、第二介质基板、金属贴片、馈电单元、接地片，其特征在于，所述金属地板包括金属表带、金属表身及金属表盘；所述第一介质基板、第二介质基板均为圆环状，第二介质基板设置于第一介质基板内侧、共同设置于金属表盘上，第二介质基板厚度小于第一介质基板，第一介质基板上覆盖玻璃表盖；第二介质基板上设置金属贴片，所述金属贴片开设有耦合缝隙、通过接地片与金属地板连接、并采用馈电单元直接馈电。2.按权利要求1所述应用于北斗定位授时系统的手表天线，其特征在于，所述金属贴片为圆环状，开设有耦合缝隙，金属贴片沿顺时针方向将耦合缝隙两侧分别定义为金属贴片始端和金属贴片末端，所述馈电单元设置于金属贴片始端，所述接地片设置于馈电单元顺时针方向50?100度的位置。3.按权利要求1所述应用于北斗定位授时系统的手表天线，其特征在于，所述耦合缝隙的宽度为0.5?5mm。4.按权利要求1所述应用于北斗定位授时系统的手表天线，其特征在于，所述第二介质基板为高介电常数陶瓷介质基板。5.按权利要求1所述应用于北斗定位授时系统的手表天线，其特征在于，所述馈电单元采用50欧姆同轴线。
【专利摘要】本实用新型属于北斗天线领域，提供一种应用于北斗定位授时系统的手表天线，包括：金属地板、第一介质基板、玻璃表盖、第二介质基板、金属贴片、馈电单元、接地片；所述第一介质基板、第二介质基板均为圆环状，第二介质基板设置于第一介质基板内侧、共同设置于金属表盘上，第二介质基板厚度小于第一介质基板，第一介质基板上覆盖玻璃表盖，第二介质基板上设置金属贴片，所述金属贴片开设有耦合缝隙、通过接地片与金属地板连接、并采用馈电单元直接馈电。该天线工作于北斗定位授时系统的1561MHz频段，天线占据面积十分小，置于手表内改善了手表美观，结构简单易于加工，非常适合应用于现在的手表设计中。
【IPC分类】H01Q1/48, H01Q1/22, H01Q1/38
【公开号】CN204732527
【申请号】CN201520372019
【发明人】汪琳乂, 李川, 王强, 杨彦丽, 班永灵
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月2日