带天线的手表

本发明涉及一种戴在手腕上的手表，该手表有一个偶极子天线或 缝隙天线，适宜接收和/或发送载有无线电散播信息的电磁场，手表的 表壳中装有定时机构和通过天线接收或发送信息的微型收发信机。

配有供检测无线电播散信号用的偶极子天线和微型收信机的钟 表，是众所周知的。例如，以Motorola公司的名义申请的美国专利 5,317,326就介绍了折叠式偶极子天线装在表带里的一种手表式钟表。

天线放在手表的表带里给收发信机与天线的连接带来了问题：前 者安置在表壳中，后者与表带形成一个整体。导电元件将天线跨过表 壳与收信机连接所形成的通路带来了一个结构问题，使解决方案非常 复杂。此外，确定该通路的位置时，要求各导电元件在手表戴在手上 时在机械上近乎连续状态，而且若就地设有防止断裂的装置要求能较 迅速地断开。此外，这些装置还是个累赘，而且使表带的更换复杂化。 表带装有天线，因而要特别加工制造，从而不能用现行市面出售的表 带代替。

尽管如此，在解决这个问题方面确是进行了种种尝试的。例如， 出现在1977年10月4日第一卷第116期的“日本专利文摘”第4486E77 页的日本专利文献JP-A-52-48364的英文文摘介绍了表壳中装有微型 收信机和天线的一种手表。这种手表有两个晶体彼此固定在一起。天 线是单线式天线，夹在该两个晶体之间。

然而，将天线装进表壳内，由于安装天线的空间极其有限，需要 将天线小型化。即使在某既定频率下能将天线的尺寸减小到某种程 度，也会损害天线的其它性能，例如天线的增益或通带。例如，频率 固定时，微型天线的增益和通带都比装在表带中一般规格的天线小。

因此，本发明的目的是提供本说明书前面所述的那一种能改进现 有技术的上述不便之处的手表。

本发明的另一个目的是提供一种无论在天线或电气上的规格方 面都是最佳的手表。

此外，本发明的目的是提供一种天线的结构轻便而且装入表壳中 也简单的手表。

为达到上述效果，本发明提供的手表有一个偶极子天线或缝隙天 线适宜接收和/或发送载有无线电播散信息的电磁场，手表的第一表壳 中装有显示时间的机构和通过天线接收或发送信息的微型收发信机。 本发明手表的特征在于，它有第二表壳供容纳第一表壳，从而使第一 表壳的外表面和第二表壳的内表面形成一个安装槽，手表的天线由一 个绝缘基片和至少一个印刷电路导电元件组成，导电元件固定在基片 上且形成天线的辐射元件，天线安置在安装槽中缠绕在第一表壳上。

上述各种特征结合起来，首先使天线可以单独制造，与手表的其 它元件无关。此外，天线不难在装配过程中安置在手表中，从而可以 利用手表的固有尺寸使天线的电气尺寸最佳化。

按照本发明的一个实施例，本发明的手表还有一个块件安置在安 装槽中，即，天线与第一表壳外表面之间将第一表壳围绕起来。

这样，天线就可以在电气上与位于手表内的干扰性元件隔离开 来。

阅读下面参看附图所作的详细说明可以更清楚地了解本发明的 其它特点和优点。附图举例示出了本发明手表的不同实施例。其中：

图1示出了戴上本发明手表的手腕；

图2是图1手表的平面图；

图3是构成图1手表的一部分的天线第一实施例的平面图；

图4是构成图1手表的一部分的天线第二实施例的平面图；

图5是图2手表的剖视图；

图6是图3的天线卷绕在图5手表的第一表壳上的透视图；

图7是构成图2手表的一部分的天线第三实施例的平面图；

图8是图6的天线卷绕在图中手表第一表壳的透视图；

图9是构成图2手表的一部分的天线第四实施例的平面图。

图1示出了配戴手表1的前臂的示意图，手表1包括表壳2和表 带3。表壳2中装有天线4用于检测载有无线电播散信息的电磁场。

图2是手表1的平面图，包括表壳2、表带3和天线4。手表1 还包括辅助表壳5安置在表壳2内。表壳5中装有微型收发信机6和 显示时间机构，显示机构包括机心7、表盘8、指针9和电源10。微 型收发信机6与天线4连接从而通过天线4接收或发送信息，再将这 些信息转换成戴表人可以理解的数据，例如，通过发送声频信号进行。

现在参看图3，可以看到天线4包括印刷电路导电元件11和12 固定在绝缘基片13上。此外，为便于天线装入本发明的手表中，基片 13最好是柔质的。例如，这方面适用的材料有Kapton和Espanex， 两者都可从市面上采购到。

导电原件限定为偶极子，其长度最好约为 ，其中λ为天线接收 或发送的电磁信号的波长。导电元件12形成加到该偶极子的一个补偿 臂。补偿臂的长度调节得使天线的阻抗与本发明手表表壳中微型收发 信机6的天线1的传输线路匹配。

天线4与该传输线路的连接在两个激发点14和15处进行，两激 发点分别在沿导电元件11的路径一半位置，且在导电元件12上。这 些导电元件最好由金属(例如铜)在绝缘基片31上沉积成。

图4示出了图3天线的另一种方案。从图中可以看到，天线16 由印刷电路导电元件17.1和17.2固定在绝缘基片18上构成。

导电元件17.1形成一个偶极子。耦极子的长度最好约为 。导电 元件17.2形成加到偶极子上的补偿臂。电容器19的一个极板接导电 元件17.2的端部，与导电元件17.2在偶极子17.1与传输线路之间形 成γ匹配连接，该传输线路将天线1与微型收信机6连接起来。天线 16与传输线路之间的连接在两个激发点进行，两激发点分别在沿导电 元件17.1和电容器19另一极板的中间位置。

图5是手表1的剖视图。手表1包括图3的偶极子天线4以及两 个表壳2和5、手表机心7、微型收发信机6和图2的电池电源10。 手表1还包括装在表壳5中的印刷电路板20、晶体21、底壳22和传 输线路23。微型收发信机6装在印刷电路板20上。微型收发信机6 和机心7由轻便型电源10供电。

表壳2用来容纳表壳5，从而使表壳5的外表面和表壳2的内表 面形成安装槽25。从图6中可以看到，天线4安置在安装槽25中并 且卷绕在表壳5上。

上述布置使天线可以独立加工制造，与手表的其它元件无关。这 不仅给天线的加工带来了方便，也方便了手表的制造。

此外，上述布置还便于天线在其装配的过程中装入手表中，从而 可以利用这种手表的优点并使天线的电气尺寸达到最佳化。

从图3、4和5中可以看出，导电元件11和12的表面最好朝手 表1的厚度方向(即沿晶体与底壳之间的方向)延伸。现在将天线4的最 佳化与该表面联系起来考虑。手表的厚度是较容易修正的而不致影响 其外观也不致影响其易使用性。因此，天线如此布局可以使天线在手 表中处于最佳状态。

天线4与传输线23连接，经传输线23向外引到微型收发信机6。 传输线23最好由微型条线构成。或者传输线也可由同轴电缆构成。

传输线23最好穿过表壳5侧壁上开设的孔26。微型收发信机6 配置得离天线4近，这可以最大限度地缩短传输线23，从而最大限度 地减少传输线引起的损耗。

手表1还可以包括接地片24。接地片24安置在安装槽25中天线 4与表壳5的外表面之间，围绕着壳5。接地片24的好处是将天线4 与手表1中干扰性元件(例如诸如机心7、微型收发信机6和电源10 之类的金属块件)在电气上绝缘。这样，选取天线4的性能时可以无需 考虑来自手表1内部的干扰作用。这种布局的好处在于，同一天线可 用于不同的钟表机心中。

图7示出了本发明手表天线的第三实施例。该天线30由固定在绝 缘基片32上的印刷电路导电元件31组成。上面说过，基片32最好由 柔质材料构成。导电元件31最好由金属沉积在绝缘基片32上构成。

导电元件31中形成有辐射槽33。本技术领域的行家都知道，巴 比奈特(Babinet)原理，这种天线是两个传统的偶极子天线，例如由导 电元件11形成的偶极子。因此，辐射槽33形成偶极子的配套件。槽 的长度最好为 左右，其λ为天线所检测的电磁信号的波长。

天线30与传输线23之间的连接在两个激发点34和35处进行。 两激发点34和35分别处在沿辐射槽33两侧的中间位置，且处在该槽 两侧。必要时，天线30对传输线23阻抗的匹配可以通过在其中一个 激发点与其中一个传输线23导线之间连一个电容进行。  

从图8中可以看到，天线30也位于安装槽25中卷绕着表壳5。

图8示出了本发明手表天线的第四实施例。和天线30一样，天线 40由固定在绝缘基片42的导电元件41组成。绝缘基片42最好由柔 质材料制成。导电元件41最好由金属沉积在基片32上形成，且以块 件41中形成的辐射槽43为界。槽33呈直线，图6的槽则呈V字形。

天线40与传输线23之间的连接是在辐射槽43V字尖端两侧的两 个激发点44和45进行的。天线40对传输线23的阻抗的匹配也可以 通过在其中一个激发点与传输线23的一条导线之间接上一个电容进 行。这种形状的槽口使激发点44和45可以安装在手表1的厚度方向 使其直接面对着微型收发信机6。这样就能最大限度地缩短将天线40 与微型收发信机6连接起来的传输线的长度。

最后，应该指出的是，在不脱离本发明范围的前提下，对本发明 的手表是可以作种种修改和/或变化的。