[发明专利]一种可穿戴设备及其天线自适应阻抗匹配系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可穿戴设备及其天线自适应阻抗匹配系统。

背景技术m

目前的智能手表可包含移动通信，即手机中的天线以及被分配通讯频率，使智能手表成为一个不必通过蓝牙去连接手机或其它设备进行移动通信的独立的装置。

通常情况下，手表由于产品特点是受空间限制，无法提供低频段700/800/850/900MHz的天线需要的较大的接地平面，这使得手表实现低波段蜂窝频率成为一个难题。一个解决方案是将天线或接地层延伸至智能手表带，但是，天线所靠近的皮肤具有非常高的电容率，严重影响天线回波损耗和信号辐射性能。

可穿戴设备例如智能手表，在佩戴在手腕上和放置于自由空间两种状态时，由于接近皮肤时与自由空间的电容率的差异，使得无法将天线的频率调整匹配到同时满足两种状态下均可工作。当我们调整天线的匹配电路满足佩戴状态下工作时，如果把手表放在自由空间下，天线的频率会发生漂移，使得在自由状态下无法进行通讯，反之，如果将天线调整匹配与自由空间工作频率，当佩戴于手腕时频率会产生漂移。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种天线自适应阻抗匹配系统，应用于可穿戴设备中，所述可穿戴设备包括本体以及用于将本体绑定在皮肤上的固定带，所述本体中安装有电路板，该电路板上设有射频电路，所述固定带中固定有天线；所述天线自适应阻抗匹配系统包含传感器、与传感器分别相连的第一双向开关和第二双向开关、分别设置于第一双向开关和第二双向开关之间的第一阻抗匹配回路和第二阻抗匹配回路，所述第一双向开关固定端与端口相连，所述端口与射频电路相连，所述第二双向开关固定端与天线相连；所述传感器用于侦测固定带是否接触皮肤，当侦测到固定带接触皮肤时控制第一双向开关和第二双向开关的自由端分别连接第一阻抗匹配回路；当侦测到固定带未有接触皮肤时控制第一双向开关和第二双向开关的自由端分别连接第二阻抗匹配回路。

本发明提供一种可穿戴设备及其天线自适应阻抗匹配系统，可穿戴设备的天线可以通过使用匹配回路进行优化，在可穿戴设备的固定带缠绕在皮肤上和置于自由空间的两个状态下，分别通过传感器对状态进行感应并控制第一双向开关和第二双向开关选择接通相应的阻抗匹配回路，使得固定带中的天线无论贴近皮肤还是在自由空间，均能达到良好的回波损耗从而使天线很好的工作在任何情况下。

附图说明

图1是本发明一实施方式中可穿戴设备的示意图；

图2是天线自适应阻抗匹配系统的结构框图；

图3是图2中第一阻抗匹配回路的电路示意图；

图4是图2中第二阻抗匹配回路的电路示意图；

图5是处于自由空间优化的匹配回路下的可穿戴设备的天线信号示意图；

图6是处于手动匹配回路下的可穿戴设备的天线信号示意图；

图7是处于本发明的匹配回路下的可穿戴设备的天线信号示意图。

主要元件符号说明

可穿戴设备             100

固定带                 10

天线                   11

天线自适应阻抗匹配系统 20

传感器                 21

第一双向开关           22

第双向二开关           23

第一阻抗匹配回路       24

第二阻抗匹配回路       25

端口                   26

本体                   30

电路板                 40

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本发明提供一种可穿戴设备及其天线自适应阻抗匹配系统，通过采用传感器侦测是处于佩戴状态还是自由空间状态来控制连接在天线和手表通讯端口的两个双向开关与哪一个匹配电路相联接，两个匹配电路分别调整最准配戴状态及自由空间状态阻抗，使得智能手表不论在佩戴状态下还是在自由空间下均可以对准通讯频率来工作，达到良好的回波损耗从而使天线有效地工作在任何情况下。

请参阅图1、图2，图1是本发明一实施方式中可穿戴设备的立体图，图2是天线自适应阻抗匹配系统的结构框图。