一種智能手表及其天線信號處理電路的制作方法

本實用新型涉及智能手表天線設計領域，特別涉及一種智能手表及其天線信號處理電路。

背景技術：

在智能手表的天線設計過程中，通常基于自由空間模式設計天線的性能，即將智能手表放置在自由空間內，獲得設計天線所需的各種參數，基于這些參數設計智能手表的天線。這樣，通常智能手表中的天線設計完成后，智能手表的天線性能也是確定的。

然而，智能手表的使用過程中，智能手表的使用環境與自由空間環境有顯著的差異，如在使用智能手表的時候，用戶手腕、身體等外部因素會造成天線性能惡化，最終影響用戶體驗。

技術實現要素：

鑒于上述描述，基于本實用新型的一個目的，本實用新型提供了智能手表及其天線信號處理電路，以解決智能手表設計完成后，天線性能是確定的，無法適用不同佩戴狀態的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一方面，本實用新型提供了一種智能手表的天線信號處理電路，包括：傳感器模組、微處理器、天線本體和具有多個調諧通路的天線調諧電路，所述天線本體包括一個信號饋點和多個接地點；

天線調諧電路連接在智能手表信號源和天線本體的信號饋點之間，微處理器分別與傳感器模組、天線調諧電路和天線本體連接；

傳感器模組將檢測到的接近感應信號發送給微處理器，微處理器接收接近感應信號，并得到控制信號，通過控制信號控制天線調諧電路切換至相應的調諧通路，以及控制天線本體切換相應的接地點接地。

另一方面，本實用新型提供了一種智能手表，包括上述的天線信號處理電路，天線信號處理電路中的微處理器檢測智能手表的佩戴狀態，對智能手表的天線系統進行調整。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過設置傳感器模組，利用傳感器模組檢測到的接近感應信號確定智能手表的佩戴狀態，進而切換天線調諧電路至相應于該佩戴狀態的調諧通路，以及切換天線本體至相應于該佩戴狀態的接地點，使智能手表的天線系統自動適用于當前的佩戴狀態，保證智能手表的天線系統在當前佩戴狀態下天線性能最優，提高天線信號的質量。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的天線信號處理電路的結構框圖；

圖2為本實用新型實施例提供的天線信號處理電路示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的智能手表的結構框圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

目前，智能手表越來越向著輕薄、小巧等方向發展，受限于智能手表的體積，在設計智能手表的天線系統時，通常只設計一根天線，一根天線很難兼顧不同佩戴狀態。因此，智能手表設計完成后，天線性能是確定的，在不同的佩戴狀態下天線性能不佳。

針對上述情況，基于傳感器模組檢測到的接近感應信號能夠區分智能手表的佩戴狀態的客觀事實，本實用新型的整體設計思想為：在智能手表中設置傳感器模組，利用傳感器模組檢測到的接近感應信號輔助檢測智能手表的佩戴狀態，根據智能手表的佩戴狀態控制智能手表的天線系統發生相應變化。

實施例一

圖1為本實用新型實施例提供的天線信號處理電路的結構框圖，如圖1所示，該天線信號處理電路包括：傳感器模組11、微處理器12、天線本體13和具有多個調諧通路的天線調諧電路14，天線本體13包括一個信號饋點和多個接地點；其中，天線調諧電路包括至少兩個調諧通路，天線本體包括至少兩個接地點，并且調諧通路的數量等于接地點的數量。

天線調諧電路14連接在智能手表信號源15和天線本體13的信號饋點之間，微處理器12分別與傳感器模組11、天線調諧電路14和天線本體13連接；

傳感器模組11將檢測到的接近感應信號發送給微處理器12，微處理器12接收接近感應信號，并根據接近感應信號得到控制信號，通過控制信號控制天線調諧電路切換至相應的調諧通路，以及控制天線本體切換相應的接地點接地。

其中，傳感器模組包括距離傳感器、溫度傳感器或加速度傳感器中的一種或多種，相應的，接近感應信號為距離信號、溫度信號或加速信號中的一種或多種。

本實施例通過設置傳感器模組，利用傳感器模組檢測到的接近感應信號確定智能手表的佩戴狀態，進而切換天線調諧電路至相應于該佩戴狀態的調諧通路，以及切換天線本體至相應于該佩戴狀態的接地點，使智能手表的天線系統自動適用于當前的佩戴狀態，保證智能手表的天線系統在當前佩戴狀態下天線性能最優，提高天線信號的質量。

需要說明的是，本實施例中天線調諧電路的一個調諧通路對應于天線本體的一個接地點，一個調諧通路及該調諧通路對應的接地點聯合對應智能手表的一種佩戴狀態，即天線調諧電路的調諧通路與天線本體的接地點一一對應，智能手表的佩戴狀態與調諧通路和接地點一一對應。實現時，需要先確定智能手表可能的佩戴狀態(可通過實驗統計確定)，然后，確定天線本體上各個接地點的位置，以及確定天線調諧電路的各個調諧通路的匹配阻抗，使一個調諧通路和一個接地點對應于一種佩戴狀態，保證智能手表的天線系統在每種佩戴狀態下天線性能最優。

在本實施例的一個實現方案中，天線信號處理電路還包括第一開關元件和第二開關元件，第一開關元件和第二開關元件均包括控制端、動觸點和多個靜觸點；

第一開關元件的動觸點與智能手表信號源連接，第一開關元件的每個靜觸點與天線調諧電路相應的一個調諧通路連接，第一開關元件的控制端與微處理器連接；第二開關元件的動觸點接地，第二開關元件的每個靜觸點與天線本體對應的一個接地點連接，第二開關元件的控制端與微處理器連接；

微處理器通過第一開關元件和第二開關元件的控制端控制第一開關元件和第二開關元件切換。

通過設置開關元件輔助微處理器對天線調諧電路和天線本體的控制，電路實現簡單，元器件少，不會占用智能手表過多的安裝空間。

在實際應用中，天線信號處理電路還包括射頻電路和基帶處理電路，射頻電路分別與基帶處理電路和第一開關元件的動觸點連接，基帶處理電路與智能手表信號源連接，基帶處理電路、射頻電路、天線調諧電路和天線本體構成天線信號的射頻通路，智能手表信號源的發射信號通過該射頻通路進行發射，天線本體接收到的天線信號通過射頻通路傳輸至智能手表。

為詳細說明本實施例的天線信號處理過程，通過一個具體實施例進行說明。為便于說明，假設本具體實施例中智能手表的佩戴狀態包括自有空間狀態和手戴狀態。

圖2為本實用新型實施例提供的天線信號處理電路示意圖，如圖2所示，該天線信號處理電路包括：傳感器模組11、微處理器12、天線本體13、具有多個調諧通路的天線調諧電路14、射頻電路16、基帶處理電路17、第一開關元件18和第二開關元件19；第一開關元件18和第二開關元件19均包括控制端、動觸點和靜觸點。

基于本具體實施例的上述假設，相應的，天線調諧電路14包括兩個調諧通路，分別為調諧通路Rt1和調諧通路Rt2；示例性地，如圖2所示，調諧通路Rt1包括電感L1、電容C1和C2，電感L1的一端與第一開關元件18的其中一個靜觸點連接，電感L1的另一端與天線本體的信號饋點連接，電容C1的一端，電容C2的一端分別連接在電感L1的兩端，電容C1的另一端，電容C2的另一端接地；調諧通路Rt2包括電感L2、L3和電容C3，電感L2的一端與第一開關元件18的另一個靜觸點連接，電感L2的另一端與天線本體的信號饋點連接，電感L3的一端，電容C3的一端分別連接在電感L2的兩端，電感L3的另一端，電容C3的另一端接地。

需要說明的是，圖2只是示例性示出調諧通路為π型電路結構，本實施例不限定調諧通路的電路結構，設計時，調諧通路也可以為T型電路結構、井型電路結構等。

仍基于本具體實施例的上述假設，相應的，天線本體13包括一個信號饋點Feeding和兩個接地點，分別為接地點Gnd1和接地點Gnd2；示例性地，如圖2所示，信號饋點Feeding位于接地點Gnd1和接地點Gnd2之間。需要說明的是，圖2只是示例性示出兩個接地點和信號饋點在天線本體上的位置，本實施例不限定天線本體的形狀以及接地點和信號饋點在天線本體上的位置。

本實施例中的調諧通路Rt1的一端和調諧通路Rt2的一端分別與天線本體13的信號饋點Feeding連接，調諧通路Rt1的另一端和調諧通路Rt2的另一端分別與第一開關元件18的兩個靜觸點連接，天線本體13的接地點Gnd1和接地點Gnd2分別與第二開關元件19的兩個靜觸點連接；第一開關元件18和第二開關元件19的控制端均與微處理器12的一端連接，微處理器12的另一端與傳感器模組11連接；第一開關元件18的動觸點與射頻電路16的一端連接，射頻電路16的另一端連接基帶處理電路17，第二開關元件19的動觸點接地。

本具體實施例的微處理器12基于控制信號調整智能手表的天線系統性能如下：

傳感器模組11將檢測到接近感應信號發送給微處理器12，微處理器12根據該接近感應信號判斷智能手表當前的佩戴狀態，根據智能手表當前的佩戴狀態生成相應的控制信號。

如前假設，本具體實施例中的佩戴狀態或者為自由空間狀態，或者為手戴狀態，因此微處理器12可以生成高電平或低電平，利用高電平或低電平控制第一開關元件18和第二開關元件19的切換，此時第一開關元件18和第二開關元件19可以是通過控制端輸入的高、低電平控制的單刀雙擲開關。

示例性地，假設微處理器12判斷智能手表當前為手戴狀態，相應的，微處理器12生成高電平控制第一開關元件18和第二開關元件19的控制端，控制第一開關元件18的動觸點與連接調諧通路Rt1的靜觸點接觸，控制第二開關元件19的動觸點與連接接地點Gnd1的靜觸點接觸，進而利用調諧通路Rt1的匹配阻抗對來自天線本體的天線信號或來自基帶處理電路的發射信號進行調諧處理，以及利用接地點Gnd1對應的天線性能(如發射/接受功率)收發天線信號。

需要說明的是，圖2中的天線本體13也可以包括一個接地點和兩個信號饋點，此時，天線本體的接地點接地，天線本體的兩個信號饋點分別與第二開關元件兩個靜觸點連接，第二開關元件的動觸點連接天線調諧電路，第二開關元件的控制端與微處理器連接。

實施例二

基于與實施例一相同的技術構思，本實施例提供了一種智能手表；應當注意的是，本實施例中的天線信號處理電路不僅限于智能手表，還可以是其他可穿戴設備，如智能手環、智能腰帶、智能眼鏡等小型化的可穿戴設備，在其他可穿戴設備中設置天線信號處理電路的方式可參見本實施例。

圖3為本實用新型實施例提供的智能手表的結構框圖，如圖3所示，本實施例的智能手表包括天線信號處理電路31，該天線信號處理電路31中的微處理器能夠檢測智能手表的佩戴狀態，并對智能手表的天線系統進行調整。

本實施例的天線信號處理電路31的電路結構參考實施例一，在此不再贅述。

在設計過程中，為節省智能手表的空間，以及節元器件，本實施例中的微處理器為智能手表的中央控制器CPU，即天線信號處理電路中微處理器執行的判斷、計算、控制等動作由智能手表的中央控制器CPU執行。

智能手表的中央控制器CPU是智能手表的運算核心和控制核心，可根據智能手表的功能實現中央控制器CPU與智能手表的構件進行連接，如若智能手表支持觸屏功能，智能手表的觸摸屏應與中央控制器連接。

通常天線信號處理電路中的基帶處理電路實質上也為一個微型控制器，因此，天線信號處理電路中的基帶處理電路也可以為智能手表的中央控制器CPU。

為詳細說明智能手表的天線系統的自動切換，本實施例通過下述實現方案進行說明：

天線信號處理電路中的天線調諧電路包括第一調諧通路和第二調諧通路，每個調諧通路的匹配阻抗不同；天線本體包括一個信號饋點和第一接地點和第二接地點；

微處理器根據傳感器模組發送的接近感應信號生成高電平或低電平，通過高電平或低電平控制天線調諧電路切換至第一調諧通路或第二調諧通路，以及通過高電平或低電平控制天線本體切換第一接地點或第二接地點與地連接。其中，微處理器對調諧通路和接地點的切換控制，可參考圖2中第一開關元件18和第二開關元件19的切換，在此不再贅述。

為了便于清楚描述本實用新型實施例的技術方案，在實用新型的實施例中，采用了“第一”、“第二”等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區分，本領域技術人員可以理解“第一”、“第二”等字樣并不對數量和執行次序進行限定。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，在本實用新型的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行其他的改進或變形。本領域技術人員應該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本實用新型的目的，本實用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。