可穿戴设备的制作方法

本公开涉及，具体涉及一种可穿戴设备。

背景技术：

随着生活水平的提高和科学技术的进步，人们生活中的可穿戴设备越来越多，种类和功能也越来越丰富。可穿戴设备的天线可以用于卫星定位、网络连接和蓝牙连接等，但是可穿戴设备的电路板尺寸较小，这直接影响了天线的尺寸，进而影响了天线的性能。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种可穿戴设备，用以解决相关技术中的缺陷。

具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种可穿戴设备，包括：

天线，包括相互连接的电路板和环形元件；

第一极板和第二极板，所述第一极板和所述第二极板分别与所述天线电连接，所述第一极板和所述第二极板间具有间隙，以形成电容。

在一个实施例中，所述第一极板和所述第二极板间的间隙的参数基于所述天线的谐振点确定，其中，所述间隙的参数包括下述至少一种：间隙长度和间隙宽度。

在一个实施例中，所述第一极板和所述第二极板分别与所述电路板电连接。

在一个实施例中，所述可穿戴设备还包括底壳，所述第一极板和所述第二极板设于所述底壳上，且所述第一极板和所述第二极板分别通过导电元件与所述电路板连接。

在一个实施例中，所述电路板、第一极板和所述第二极板形成具有开口的环状结构。

在一个实施例中，所述电路板呈弯折状，所述电路板具有第一端部和第二端部，所述第一极板与所述第一端部连接，所述第二极板与所述第二端部连接。

在一个实施例中，所述电路板的至少一个表面具有接地层，所述第一极板与任一所述接地层电连接，所述第二极板与任一所述地层电连接。

在一个实施例中，所述电路板的两个表面分别具有接地层，所述第一极板与一个所述接地层电连接，所述第二极板与另一个所述接地层电连接。

在一个实施例中，所述电路板在两个表面之间还具有信号层，所述环形元件通过导电元件与所述信号层连接，所述环形元件还通过导电元件与至少一个所述接地层连接。

在一个实施例中，所述第一极板包括金属板和柔性电路板中的至少一个；所述第二极板包括金属板和柔性电路板中的至少一个。

在一个实施例中，所述环形元件包括环绕所述电路板设置的金属框和激光直接成型的塑胶框。

本说明书的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例中的可穿戴设备，通过电路板和环形元件组成天线，天线具有符合可穿戴设备要求的谐振点，且分别与天线电连接的第一极板和第二极板形成电容，该电容的电容效应有利于在保持所述天线的谐振点的同时提高所述天线的辐射效率。

附图说明

图1是本公开一示例性实施例示出的可穿戴设备的内部结构示意图；

图2a是本公开一示例性实施例示出的天线固有的回波状态曲线图；

图2b是本公开一示例性实施例示出的天线固有的辐射状态曲线图；

图3a是本公开一示例性实施例示出的连接第一极板和第二极板的天线的回波状态曲线图；

图3b是本公开一示例性实施例示出的连接第一极板和第二极板的天线的辐射状态曲线图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

可穿戴设备的体积有限，安装在其内的电路板的尺寸较小，进而导致天线参考地的尺寸远小于四分之一波长，导致天线在gnss频段(包括gps、glonass、beidou等导航系统频段)的性能偏低，定位精度偏低，用户使用可穿戴设备记录运动轨迹时会导致定位时间较长、记录的轨迹与实际路线偏差较大等问题。

基于此，请参照附图1，本公开提供了一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括：天线，包括相互连接的电路板101和环形元件102；第一极板201和第二极板202，所述第一极板201和所述第二极板202分别与所述天线电连接，所述第一极板201和所述第二极板202间具有间隙300，以形成电容。

其中，在一些实施例中，所述可穿戴设备可以为智能手表、智能手环或智能耳机等。

其中，天线能够收发信号，该天线可以为gps天线或者其他类型的天线。电路板101可以是印制电路板(pcb电路板)，电路板101上具有集成电路和功能元件；环形元件102与电路板101电连接后形成用于辐射和接收信号的天线，环形元件102可以是环绕所述电路板101设置的金属框，还可以是环绕所述电路板101设置的激光直接成型(lds)的塑胶框，塑胶框内具有金属走线；环形元件102的形状可以是矩形、方形或原形等，当环形元件102为方形或矩形时，还可以设置圆形倒角，环形元件102可以由可穿戴设备的外壳形成，也可以单独设置，环形元件102可以和电路板101间预留间隙，例如可以预留0.66mm的间隙，环形元件102和电路板101的相互环绕可以节省可穿戴设备内的空间，提高元件间的紧凑型，提高空间的利用率，为其他元件提供安装空间。

在一个示例中，天线用于在gnss频段实现定位，因此调谐天线使天线在gnss频段产生谐振，请参照图2a所示示例中的天线回波状态曲线，天线例如在1.57ghz产生谐振，完成了天线的调谐；接下来，对完成调谐的天线进行辐射效率检测，检测结果请参照图2b所示的天线效率状态曲线，天线的最高辐射效率为-4.3187db。

其中，第一极板201和第二极板202可以均和电路板101电连接，第一极板201和第二极板202也可以均和环形元件102电连接，第一极板201和第二极板202还可以分别和电路板101和环形元件102电连接，例如，第一极板201与电路板101电连接，第二极板202与环形元件102电连接，再例如，第一极板201与环形元件102电连接，第二极板202与电路板101电连接。第一极板201和第二极板202的材质可以相同，也可以不同，例如，第一极板201和第二极板202可以均是金属板，再例如，第一极板201和第二极板202可以均是柔性电路板101，再例如，第一极板201可以是金属板和柔性电路板101中的一个，第二极板202可以是金属板和柔性电路板101中的另一个。第一极板201和第二极板202相互临近且不连接，即二者间具有间隙300，因此第一极板201和第二极板202可产生电容效应，因此可以通过对电容效应的调节改变天线的谐振点和/或辐射效率，从而可以使天线的谐振点不变，且电容效应的存在还会使天线的辐射效率明显增加。

第一极板201和第二极板202均与电路板101电连接时，有利于增强第一极板201和第二极板202间的电容效应，因此能够进一步提高天线的辐射效率。

在一个示例中，天线用于在gnss频段实现定位，因此调节第一极板201和第二极板202间的电容效应，使天线保持在gnss频段产生谐振，请参照图3a所示的天线回波状态曲线，天线在1.57ghz产生谐振，与未连接第一极板201和第二极板202的天线的谐振点一致，因此完成了电容效应的调节，即完成了天线的调谐；接下来，对完成调谐的天线进行辐射效率检测，检测结果请参照图3b所示的天线效率状态曲线，天线的最高辐射效率为-1.7db，相较于未连接电容的天线，最高辐射效率提高了2.5db。

本公开的实施例中，通过电路板101和环形元件102组成天线，天线具有符合可穿戴设备要求的谐振点，且分别与天线电连接的第一极板201和第二极板202形成电容，该电容的电容效应有利于在保持所述天线的谐振点的同时提高所述天线的辐射效率，因此天线能够符合可穿戴设备的谐振点要求，提供需要的功能，例如卫星定位、网络连接和蓝牙连接等，同时天线的辐射效率提高，也就是可穿戴设备的性能得到了提高，例如，天线在gnss频段的性能提高，定位精度提高，用户使用可穿戴设备记录运动轨迹时，定位时间明显缩短，记录的轨迹与实际路线的吻合度也明显提高。

本公开的一些实施例中，所述第一极板201和所述第二极板202间的间隙300的参数基于所述天线的谐振点确定，其中，所述间隙的参数包括下述至少一种：间隙长度和间隙宽度。

其中，第一极板201和第二极板202间相互临近的位置形成间隙300，而间隙300的参数的改变，可以引起天线的谐振点和/或辐射效率的改变，由于可穿戴设备内的天线的工作频段固定，因此上述间隙300的参数可以基于天线的谐振点确定，也就是说，可以通过改变间隙300的参数后获取天线的谐振点，然后根据获取到的天线的谐振点与目标谐振点(即天线的工作频段，或者说天线未连接第一极板201和第二极板202时调试的谐振点)进一步调节间隙300的参数，直至获取到的天线的谐振点与目标谐振点一致。例如，间隙300的参数可以为间隙宽度和长度，因此可以通过调节间隙的宽度和长度等参数使天线的谐振点不变，而由于第一极板201和第二极板202间电容效应的存在，天线的辐射效率会明显增加。

基于天线的谐振点确认第一极板201和第二极板202间的间隙300的参数，能够使天线连接第一极板201和第二极板202后保持谐振点不变，因此增加第一极板201和第二极板202后的天线能够保持固有的特性，工作在固有的频段，进而保证可穿戴设备的定位功能等功能不受影响。

本公开的一些实施例中，所述可穿戴设备还包括底壳，在所述第一极板201和所述第二极板202分别与所述电路板101电连接时，所述第一极板201和所述第二极板202可以设置于所述底壳上，且所述第一极板201和所述第二极板202分别通过导电元件与所述电路板连接。所述底壳可以由塑胶材料形成，第一极板201和第二极板202贴合在壳体的内壁上；导电元件可以选择弹片，也就是第一极板201通过一个弹片与电路板101连接，第二极板202通过另一个弹片与电路板101连接。

可选的，电路板101也可以设置在底壳上，第一极板201和第二极板202设置在底壳上后，可以与电路板101之间存在物理接触，例如与电路板101存在搭接；第一极板201和第二极板202设置在底壳上后，还可以与电路板101之间存在间隙，而无物理接触。需要注意的是，第一极板201和第二极板202与电路板101间的相对位置关系可以相同，也可以不同，也就是说，第一极板201与电路板101可以按照上述两种相对位置关系中的任意一种进行设置，第二极板202与电路板101也可以按照上述两种相对位置关系中的任意一种进行设置。

将第一极板201和第二极板202设置在底壳上，能够使第一极板201和第二极板202得到支撑，以使第一极板201和第二极板202的形状和结构稳定，进而使第一极板201和第二极板202间的间隙300的参数稳定，以及电容效应稳定、天线的谐振点和辐射效率稳定。

本公开的一些实施例中，所述电路板101、第一极板201和所述第二极板202可以形成具有开口的环状结构。其中，电路板101可以具有第一端部和第二端部，第一极板201与第一端部连接，第二极板202与第二端部连接，由于第一极板201的自由端和第二极板202的自由端可以相互临近且不连接，因此电路板101、第一极板201和第二极板202围成了环状结构，而第一极板201的自由端和第二极板202的自由端间的间隙形成了开口。

通过形成环状结构，使第一极板201和第二极板202与电路板101的连接点间隔较远，从而增加了第一极板201和第二极板202的设置空间，进而增加了第一极板201和第二极板202的尺寸，因此进一步提高了天线辐射效率；而且第一极板201、第二极板202和电路板101形成的环形结构可以设置在环形元件102内，方便第一极板201和第二极板202的安装，且直接利用原本闲置的空间，避免为电容提供新的安装空间。

可选的，电路板101可以呈弯折状，从而便于与第一极板201和第二极板202形成环状结构。

更进一步的，弯折状的电路板101包括第一区域1011和第二区域1012，第一区域1011的自由端形成第一端部，第二区域1012的自由端形成第二端部，其中，所述第一区域1011和所述第二极板沿第一方向延伸，所述第二区域1012和所述第一极板沿第二方向延伸，即相互连接的第一区域1011、第二区域1012、第一极板201和第二极板202形成平行四边形，进一步增加了第一极板201和第二极板202的设置空间以及安装便捷性，使第一极板201和第二极板202的尺寸可以得到更大限度的增加，进而使天线的辐射效率得到更进一步的提高；通过相互连接的第一区域1011和第二区域1012以及第一极板201和第二极板202形成的平行四边形便于适应可穿戴设备壳体内的安装空间，提高空间的利用率。

在一个示例中，通过相互连接的第一区域1011和第二区域1012以及第一极板201和第二极板202形成的平行四边形为矩形或正方形，也就是说，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。可穿戴设备的壳体多为较为方正的形状，例如方形、矩形等，因此按照上述结构设计，能够更加方便的将电路板101和电容设置在可穿戴设备的壳体内。

本公开的一些实施例中，所述电路板101的至少一个表面具有接地层，所述第一极板201与任一所述接地层电连接，所述第二极板202与任一所述接地层电连接。其中，第一极板201和第二极板202可以与同一个接地层电连接，也可以与不同的接地层电连接。电路板101可以是印制电路板101(pcb板)，可以在电路板101的接地层引出接口，然后将第一极板201和第二极板202分别与对应的接口连接，例如可以采用柔性电路板101连接接口(fpc连接接口)。通过与接地层连接，可以使第一极板201和第二极板202形成的电容增加天线的辐射效率。第一极板201和第二极板202均与电路板101的接地层电连接，有利于增强第一极板201和第二极板202间的电容效应，因此能够进一步提高天线的辐射效率。

在一个示例中，所述电路板101的两个表面分别具有接地层，所述第一极板201与一个所述接地层电连接，所述第二极板202与另一个所述接地层电连接。第一极板201和第二极板202分别与两个表面的接地层电连接，能够进一步增加两个极板间的电容效应，且安装较为方便。

另外，电路板101在两个表面之间还具有信号层，所述环形元件102通过导电元件与所述信号层连接，所述环形元件102还通过导电元件与至少一个所述接地层连接。

其中，信号层在电路板101的内部。导电元件可以选择弹片，也就是说，环形元件102可以通过弹片1013与信号层连接，以实现馈电；环形元件102可以通过弹片1014与接地层电连接，以实现接地。环形元件与电路板101的信号层连接，便于实现馈电和接地，从而提高电线的辐射效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。