[發明專利]一種表盤與天線共形的手表

有效

• 申請號: 201110378707.2
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102495543A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 姚將鋒
• 申請（專利權）人: 成都天奧電子股份有限公司
• 主分類號: G04B19/06
• 分類號: G04B19/06;G04G7/02;H01Q1/22;H01Q1/38
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 成實

技術領域

本發明涉及一種北斗導航衛星手表，具體地說，是涉及一種表盤與天線共形的手表。

背景技術

天線，是用于無線電信號有效接收和發射的一種電子設備。我國北斗導航系統具有導航、定位、授時和短報文通信等功能，可以全天侯、連續實時地導航、定位和授時，覆蓋范圍廣，使用方便。北斗導航衛星的時鐘采用的是穩定度極高的原子鐘信號，使得北斗導航系統傳遞的時間具有極高的精度，而經過北斗衛星授時后的手表，其時間便可以實現高精度同步運行。但是，這種與北斗導航系統進行時鐘同步的手表對體積要求很高。傳統的貼片天線位于表盤附近位置，占用了較大的體積，使得手表的小型化以及設計的靈活性受到了極大限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種表盤與天線共形的手表，克服現有技術中存在的傳統貼片天線導致手表體積大、不利于手表小型化設計等缺陷。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種表盤與天線共形的手表，包括表盤和設置于表盤上的表帶，所述表盤內嵌入有與其共形的信號接收裝置。通過將信號接收裝置設置成與表盤相同的形狀，并嵌入表盤內部，可以有效減小表盤的體積，提高手表設計的靈活性，從而為北斗導航衛星手表的小型化設計奠定基礎。

進一步地，所述信號接收裝置包括與表盤共形的天線貼片，以及設置于該天線貼片上的微帶天線。所述天線貼片由成分為聚酰亞胺的撓性板制成；而微帶天線通過光刻或腐蝕所述天線貼片而成。由聚酰亞胺制成的撓性板，具有高介電常數、低損耗的性能，可以與表盤材料實現層壓。

為了提高微帶天線的信號接收能力，所述表盤為圓形，而微帶天線為環形，且表盤的圓心與該微帶天線的圓心重合；同時，微帶天線的饋電點位于其內部的非圓心點。

為了進一步提高信號接收能力，盡可能地降低表盤對微帶天線接收信號的影響，所述表盤包括相互匹配的表盤主體和表盤外蓋，該表盤外蓋由透波材料制成。該透波材料為玻璃。制成表盤外蓋的這種材料具有柔軟、耐久、無害的特點，且對天線接收信號的能力影響極小。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1.本發明設計巧妙，結構簡單，實現方便；

2.本發明中天線貼片體積小、質量輕，易于實現與表盤的共形，為減小手表的體積提供了可實現的基礎；

3.本發明將天線貼片內嵌于表盤內，巧妙地實現了天線貼片與表盤的共形一體化，既減小了手表的體積，實現了手表小型化設計，又提高了手表設計的靈活性；

4.本發明中表盤外蓋采用玻璃制成，其質地柔軟、耐久、無害、成本低，而且具有良好的透波特性，對微帶天線接收信號的能力影響極小；

5.本發明對微帶天線的形狀及饋電點的設計，有效地提高了微帶天線的信號接收能力，保證了微帶天線的正常工作。

附圖說明

圖1為本發明-表盤、微帶天線與饋電點的位置關系示意圖；

圖2為本發明-實施例中計算矩形微帶圓極化天線的坐標系示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。本發明的實施方式包括但不限于下列實施例。

實施例

如圖1所示，本發明一種表盤與天線共形的手表，包括手表本體、表盤和天線貼片1三部分。其中，表盤由軟玻璃制成，具有透波、耐久、無害的特點，且對天線接收信號的能力影響極小。而天線貼片1采用撓性板，其成分為聚酰亞胺，這種天線貼片重量輕、具有高介電常數、低損耗的性能，可以與表帶材料實現層壓。使用HFSS等工具將微帶天線2的外形設計成圓環形，且微帶天線的饋電點3位置偏離該圓環的圓心，并利用光刻或腐蝕等方法在該天線貼片上制作微帶天線。這種設計的原理是通過饋電激勵微帶天線的兩個幅度相等、相位相差90度的正交模式，形成圓極化工作模式，微帶天線2的形狀以及饋電點3的這個特殊位置的設計使得天線2能更好的接收到北斗衛星的信號。

微帶天線2的饋電采用了傳輸線饋電的方式，具體位置如圖1中附圖標記3所示，微帶天線設計的基本問題是求解天線在周圍空間建立的輻射場。在該微帶天線2中，采用由微帶天線上電流分布J_S（X，Y）求輻射場的方法。

該方法首先是建立含微帶天線上電流分布J?_S（r’）的積分方程，在積分方程中將含有微帶結構的并矢格林函數，然后由矩量法解積分方程求出電流分布，再由如下過程計算遠區輻射場?：

矢量位???????????????????????????????????????????????????????