應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于北斗天線領(lǐng)域，涉及手表天線，具體為基于金屬邊界的應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是我國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的逐步建成。傳統(tǒng)的手表也增加了新的功能，要求能夠全天候的授時和定位，來滿足人們?nèi)粘８嗟男枨蟆，F(xiàn)在大多數(shù)具有定位和授時功能的手表都是工作在GPS系統(tǒng)中，隨著我國北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的逐步建成，設(shè)計出一款工作于我國北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線具有重要意義。
[0003]常見的手表天線都是設(shè)計在表帶與手表的連接處，這樣設(shè)計十分影響手表的美觀。由此可見設(shè)計出一款內(nèi)置于手表工作于我國北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線具有重要意義。北斗定位授時系統(tǒng)工作于1.561GHz，以右旋圓極化方式工作，內(nèi)置于手表的天線也必須以右旋圓極化方式工作，才能良好的接收信號。由于天線是內(nèi)置于手表不可能做的很大很高，并且具有金屬邊界。這對天線設(shè)計師來說是一個重大的挑戰(zhàn)。
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種在金屬邊界的條件下，滿足人們對手表的美觀要求，工作于北斗導(dǎo)航定位授時系統(tǒng)、小型、內(nèi)置于手表的環(huán)形天線。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種基于金屬邊界的應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線，在不影響手表視覺美觀、不破壞金屬邊界連續(xù)性、特定的尺寸等條件下，使其工作于北斗定位授時系統(tǒng)；同時，天線的性能不會因為人體與天線接觸而產(chǎn)生影響。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線，包括:金屬地板、第一介質(zhì)基板、玻璃表蓋、第二介質(zhì)基板、金屬貼片、饋電單元、接地片，其特征在于，所述金屬地板包括金屬表帶、金屬表身及金屬表盤；所述第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板均為圓環(huán)狀，第二介質(zhì)基板設(shè)置于第一介質(zhì)基板內(nèi)側(cè)、共同設(shè)置于金屬表盤上，第二介質(zhì)基板厚度小于第一介質(zhì)基板，第一介質(zhì)基板上覆蓋玻璃表蓋，第二介質(zhì)基板上設(shè)置金屬貼片，所述金屬貼片開設(shè)有耦合縫隙、通過接地片與金屬地板連接、并采用饋電單元直接饋電。
[0008]進(jìn)一步的，所述金屬貼片為圓環(huán)狀，開設(shè)有耦合縫隙，金屬貼片沿順時針方向?qū)Ⅰ詈峡p隙兩側(cè)分別定義為金屬貼片始端和金屬貼片末端，所述饋電單元設(shè)置于金屬貼片始端，所述接地片設(shè)置于饋電單元順時針方向50?100度的位置。
[0009]進(jìn)一步的，所述親合縫隙的寬度為0.5?5mm。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一介質(zhì)基板為高強(qiáng)度陶瓷基板，作為手表外殼結(jié)構(gòu)的一部分，主要考慮其物理特性；第二介質(zhì)基板為高介電常數(shù)陶瓷介質(zhì)基板，作為天線結(jié)構(gòu)中介質(zhì)基板，主要考慮其電學(xué)性能。
[0011]進(jìn)一步的，所述饋電單元采用50歐姆同軸線。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013](I)本實用新型中，在保證完整金屬邊界(由金屬表帶、金屬表身和金屬表盤構(gòu)成的金屬基板)條件下，實現(xiàn)了應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)天線的設(shè)計；該天線完全內(nèi)置于手表內(nèi)，天線不易損壞，保持了手表的美觀，并且不會因為人體的介入而產(chǎn)生天線性能急劇惡化的現(xiàn)象。
[0014](2)本實用新型中，第二介質(zhì)基板采用高介電常數(shù)低損耗的陶瓷基板，高介電常數(shù)特性能夠大大縮短天線的電長度，從而減小了天線尺寸；低損耗特性能夠有效提高天線的增益。
[0015](3)本實用新型中，采用連續(xù)完整的環(huán)形金屬貼片，有助于提高天線的圓極化特性。
[0016](4)本實用新型中，采用類PIFA的天線結(jié)構(gòu)，天線的增益優(yōu)于其它形式的天線結(jié)構(gòu)。
[0017](5)本實用新型中，使用連續(xù)完整的大金屬地板，大大提高了天線的增益。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型中應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型中應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
[0020]圖3為本實用新型中應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線的總增益示意圖；
[0021]圖4為本實用新型中應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線的右旋圓極化增益示意圖；
[0022]圖5為本實用新型中應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線的回波損耗曲線示意圖；
[0023]上述附圖中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的部件名稱如下:10為金屬表身，11、12為金屬表帶、13位金屬表盤，20為玻璃表蓋，30位第一介質(zhì)基板，31為第二介質(zhì)基板，40為耦合縫隙，50為饋電單元，60為金屬貼片，61為接地片。
【具體實施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0025]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向” “橫向”、“上表面”、“下表面”、“左”、“右”、“豎直”，“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，只是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或原件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造及操作，因此不能理解為本實用新型的限制。在本實用新型中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或者兩個以上。
[0026]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以是通過中間媒質(zhì)間接連接，還可以是兩元件內(nèi)部的連通。術(shù)語“金屬貼片”、“金屬條”、“接地片”也應(yīng)當(dāng)做廣義理解，例如，在實際的應(yīng)用場景中，金屬貼片及接地片可以是金屬條也可以是金屬塊，金屬條也有可能僅僅是一片很薄的金屬片，對于術(shù)語“金屬貼片”、“接地片”、“金屬條”的實際實現(xiàn)形式應(yīng)當(dāng)在具體的應(yīng)用場景中具體理解。因此，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0027]本實施例中應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的環(huán)形手表天線結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:
[0028]金屬地板，包括金屬表帶11、12、金屬表身10及金屬表盤13，金屬地板區(qū)域可以布局手表中的金屬元器件及各種電路；金屬表盤13具有刻度；金屬表帶11、12能夠彎折用金屬連接的作為金屬邊界；
[0029]第一介質(zhì)基板30，采用圓環(huán)狀的高強(qiáng)度的陶瓷基板，設(shè)置在金屬表盤上；
[0030]第二介質(zhì)基板31，采用圓環(huán)狀的高介電常數(shù)低損耗的陶瓷基板，設(shè)置在金屬表盤上、且位于第一介質(zhì)基板30內(nèi)側(cè)(第二介質(zhì)基板31外半徑與第一介質(zhì)基板30內(nèi)半徑相同)，其厚度小于第一介質(zhì)基板；
[0031]玻璃表蓋20，設(shè)置在第一介質(zhì)基板30上，與第一介質(zhì)基板緊密相連，用于在使用過程中很好的保護(hù)天線；
[0032]金屬貼片60，設(shè)置于第二介質(zhì)基板上表面，同樣為圓環(huán)狀、并開設(shè)有耦合縫隙，金屬貼片沿順時針方向?qū)Ⅰ詈峡p隙兩側(cè)分別定義為金屬貼片始端和金屬貼片末端，饋電單元采用50歐姆同軸線對金屬貼片直接饋電、設(shè)置在第二介質(zhì)基板內(nèi)側(cè)，饋電點(diǎn)位于金屬貼片始端；接地片61，設(shè)置在第二介質(zhì)基板內(nèi)側(cè)，在圓環(huán)狀金屬貼片上對應(yīng)位置位于饋電單元順時針方向50?100度的位置，用于連接金屬貼片與金屬地板；
[0033]上述手表天線工作于北斗定位授時系統(tǒng)頻段。
[0034]如圖3、圖4所示，分別為本實施例中天線在1.561GHz的總增益和右旋圓極化增益，可以看出最大增益方向在正Z方向上，便于接收信號。
[0035]如圖5所示，為本實施例中天線在工作頻段的回波損耗曲線，可以看出在
1.561GHz駐波為-18dB左右。
[0036]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，本說明書中所公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換；所公開的所有特征、或所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以任何方式組合。
【主權(quán)項】
1.應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線，包括:金屬地板、第一介質(zhì)基板、玻璃表蓋、第二介質(zhì)基板、金屬貼片、饋電單元、接地片，其特征在于，所述金屬地板包括金屬表帶、金屬表身及金屬表盤；所述第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板均為圓環(huán)狀，第二介質(zhì)基板設(shè)置于第一介質(zhì)基板內(nèi)側(cè)、共同設(shè)置于金屬表盤上，第二介質(zhì)基板厚度小于第一介質(zhì)基板，第一介質(zhì)基板上覆蓋玻璃表蓋；第二介質(zhì)基板上設(shè)置金屬貼片，所述金屬貼片開設(shè)有耦合縫隙、通過接地片與金屬地板連接、并采用饋電單元直接饋電。2.按權(quán)利要求1所述應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線，其特征在于，所述金屬貼片為圓環(huán)狀，開設(shè)有耦合縫隙，金屬貼片沿順時針方向?qū)Ⅰ詈峡p隙兩側(cè)分別定義為金屬貼片始端和金屬貼片末端，所述饋電單元設(shè)置于金屬貼片始端，所述接地片設(shè)置于饋電單元順時針方向50?100度的位置。3.按權(quán)利要求1所述應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線，其特征在于，所述耦合縫隙的寬度為0.5?5mm。4.按權(quán)利要求1所述應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線，其特征在于，所述第二介質(zhì)基板為高介電常數(shù)陶瓷介質(zhì)基板。5.按權(quán)利要求1所述應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線，其特征在于，所述饋電單元采用50歐姆同軸線。
【專利摘要】本實用新型屬于北斗天線領(lǐng)域，提供一種應(yīng)用于北斗定位授時系統(tǒng)的手表天線，包括：金屬地板、第一介質(zhì)基板、玻璃表蓋、第二介質(zhì)基板、金屬貼片、饋電單元、接地片；所述第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板均為圓環(huán)狀，第二介質(zhì)基板設(shè)置于第一介質(zhì)基板內(nèi)側(cè)、共同設(shè)置于金屬表盤上，第二介質(zhì)基板厚度小于第一介質(zhì)基板，第一介質(zhì)基板上覆蓋玻璃表蓋，第二介質(zhì)基板上設(shè)置金屬貼片，所述金屬貼片開設(shè)有耦合縫隙、通過接地片與金屬地板連接、并采用饋電單元直接饋電。該天線工作于北斗定位授時系統(tǒng)的1561MHz頻段，天線占據(jù)面積十分小，置于手表內(nèi)改善了手表美觀，結(jié)構(gòu)簡單易于加工，非常適合應(yīng)用于現(xiàn)在的手表設(shè)計中。
【IPC分類】H01Q1/48, H01Q1/22, H01Q1/38
【公開號】CN204732527
【申請?zhí)枴緾N201520372019
【發(fā)明人】汪琳乂, 李川, 王強(qiáng), 楊彥麗, 班永靈
【申請人】電子科技大學(xué)
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月2日