[發(fā)明專利]一種用于可穿戴式無線系統(tǒng)的手表表帶天線

有效

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• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106898874B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 李高升;高貴;劉培國;陳雨微;盧中昊;劉偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H01Q1/44
• 分類號: H01Q1/44;H01Q1/50;H01Q1/36;A44C5/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 歐穎;吳婷

本發(fā)明提供了一種用于可穿戴式無線系統(tǒng)的手表表帶天線，包括手表表帶和設置于所述手表表帶上的饋電裝置，所述手表表帶的材質為金屬材質，所述手表表帶上設置有至少一個縫隙；所述饋電裝置包括微帶介質基板、設置于所述微帶介質基板上的金屬地、以及饋電探針，所述饋電探針貫穿所述金屬地和微帶介質基板并插設連接在所述手表表帶的縫隙內。本發(fā)明的手表表帶天線安裝方便，結構牢靠，價格低，重量輕，體積小，減輕了用戶使用負擔。本發(fā)明借助于手表表帶結構實現(xiàn)天線的輻射，增大了可穿戴無線系統(tǒng)天線的選擇范圍。

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信技術領域，特別地，涉及一種用于可穿戴式無線系統(tǒng)的手表表帶天線。

背景技術

現(xiàn)有技術中，常見的天線系統(tǒng)廣泛存在于雷達、通信、導航等系統(tǒng)中，其天線通常是金屬材質，或金屬與固體介質的混合結構。在可穿戴領域，國內外近年來相關天線實現(xiàn)途徑主要包括以下幾方面：

一、含銀納米線的小型化平面天線，首先使用模板將銀納米線排列為特定的圖案，然后鋪上一層液體聚合物，待聚合物凝固后，形成包含預期圖案的彈性材料，該圖案材料能構成帶貼片天線的輻射組件，通過調整其形狀，控制天線工作頻率。

二、金屬鈕扣或金屬皮帶扣天線，尺寸小，具有一定的輻射能力，對于波長較長、頻率較高的系統(tǒng)，其電尺寸才有優(yōu)勢。

三、布藝材料的標志天線，近年來有論文研究箱包、衣服上的標志(logo)作為天線進行可穿戴系統(tǒng)輻射和接收工具，比如韓國2015年發(fā)表的路易威登LV形狀的天線，使用具有一定導電性的材料替代原始布藝材料，保持商標形狀和尺寸不變。還有人研究使用蘋果(Apple)公司的帶缺口的蘋果作為天線，應用纖維質材料，也獲得了一定的輻射和接收能力。

四、金屬材料的變形振子天線、環(huán)天線等，尺寸很小，做到系統(tǒng)中，跟目前主流的手機天線類似，通常比手機天線更小。

五、微帶天線、金屬平面分形天線等，應用彎折、自相似等原理和方法，盡量壓縮微帶基板厚度，減小天線尺寸和重量。

在運動鞋的信息化方面，近年來出現(xiàn)和正在研究的相關技術包括：耐克(Nike)公司的自動系鞋帶功能，安裝運動感知傳感器、自動控制系統(tǒng)，輔助用戶使用。李寧(LiNing)公司與小米公司合作，開發(fā)鞋底嵌入式芯片和小型微型電子系統(tǒng)。阿迪達斯(Adidas)等公司在鞋底植入芯片，監(jiān)測用戶每日運動情況。另有多家公司在可穿戴信息化、智能化方面有所研究，但均為涉及手表表帶的電磁輻射與接收應用。

在智能手表表帶天線領域，通常是采用彎折振子天線形式，通過將直線變彎而縮小尺寸，將天線安裝于手表表盤之內。或者，將手表表帶的一部分用天線結構和材料進行替換，實現(xiàn)表盤外天線的設計，但還沒有在表帶的縫隙內設置饋電裝置的技術方案出現(xiàn)。

上述現(xiàn)有技術中應用的天線均存在不足，具體表現(xiàn)為：布料織物天線由于其導電性弱，導致輻射能力弱，輻射增益低，總體效率不高，能量損失較大；變形振子天線和環(huán)天線，以及紐扣天線和皮帶扣天線等的共同缺點是物理尺寸小、電尺寸受限、射方向較弱，輻射和接收無線電能量不夠集中；微帶天線、分形天線等，相對于用戶需求來說，體積仍然不夠小，安裝亦不是很方便，因其為外設突出結構，固定的牢靠性受限，體積占用不可避免。運動服飾廠商目前開發(fā)的信息化系統(tǒng)，要么僅進行監(jiān)測和顯示，不具有無線傳輸功能；要么使用微小型天線，性能指標有待提高。常規(guī)天線通常需要額外安裝輻射和饋電結構，對用戶來說，是多出來的部分，使用的方便性和簡潔度有所欠缺。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于可穿戴式無線系統(tǒng)的手表表帶天線，以解決現(xiàn)有技術可穿戴式無線系統(tǒng)或人體中心網(wǎng)絡系統(tǒng)中天線的輻射能力弱、增益低、方向性差的問題。