小天才儿童智能手表拆解：是否是可借鉴的天线设计

上期我们已经拆解了某儿童智能手表，而此次我们又带来了小天才儿童智能手表拆解报告。

一、手表功能分析

一般来讲，儿童智能手表都有着非常丰富的功能，而不同的功能又需要不同的硬件模块来实现，所以了解手表的基本功能还是十分有必要的。
 
该款儿童智能手表基本功能，包括双向通话、体感接听、GPS 定位等功能。而定位的功能采用GPS、WIFI、基站三重定位方式进行定位。

二、手表拆解分析

今天我们带来的是一款橙色的儿童智能手表。从外观来看，该手表没有上一期我们拆解的手表漂亮，或许2016款可能更讨人喜爱吧。

 

    
该手表表带与表盘可较为轻易的进行分离开来。


近距离看，该手表很突兀，正面只有home键，并无任何侧面按键。

手表表盘背部，除了一些认证标识和说明信息外，剩下的主要就是螺丝孔位置，以及充电接口。
 
1、天线部分

拿下表盘表层盖板后，可以很直观的看到天线。
 
该天线采用了LDS工艺，并被置于手表外层，天线信号不易失真。

其实，LDS技术早在数年前的手机天线设计上得到了采用。简单的说（对于手机天线设计与生产），在成型的塑料支架上，利用激光镭射技术直接在支架上化镀形成金属天线pattern。而今天这款手表在天线设计上也采用了类似的技术。

LDS工艺过程如下：
LDS原料----注塑成型---LDS镭雕----化镀---喷涂（可以不用）
    
手表机身很小，此种设计可以节约空间，同时能够为天线营造好的环境。

   
主天线和蓝牙之间的距离是6mm，且主天线是PIFA形式，蓝牙是IFA形式，避免了同种天线形式之间的互相干扰。


天线宽度为7.6mm，天线长度为40mm，天线整个的面积约为311平方毫米。
    
进一步拆解，我们可以看到主天线馈电点、BT馈电点，以及GPS模块。

 
选择好的馈电点位置对天线的性能至关重要，所以现在很多产品在前期评估时，都会运用相关的仿真软件分析馈点的可行性。

儿童智能手表当然少不了GPS定位功能。GPS就是通过接受卫星信号，进行定位或者导航的终端，而接受信号就必须用到天线。
    
由于GPS卫星信号L1为开放的民用信号，频率为1575.42MHZ，信号为圆形极化，信号强度为-166DBM左右，属于比较弱的信号。这些特点决定了要为GPS信号的接受准备专门的天线。通过进行拆解，我们发现，该手表的GPS模块采用了长条形的陶瓷片天线。通常陶瓷片大多是正方形设计，不仅最节省空间，同时又能保证在XY方向上共振基本一致，从而达到均匀收星的效果。 
    
在这里，经我们对GPS天线的陶瓷片测量，该陶瓷片为尺寸为16mmx6mmx4mm的长条形设计。陶瓷片如此设计，即增大了陶瓷片的面积，又合理的利用了整机有限的内部空间。

2、环境处理部分

 
电池接地一般都是应对电池对天线性能产生的干扰所采取的措施，而这里使用了导电泡棉接地。


陶瓷天线的屏蔽盖将铜箔当导线用作接地。
 
 
屏幕和排线使用铜箔贴进行电磁屏蔽，又通过加导电海绵确保与主板能较好的地接。

 

此处的屏蔽盖用于屏蔽排线的接口及马达等干扰源。

一般而言，像排线、马达这些金属面积较大的器件会对信号有很大的干扰，所以，此处使用了屏蔽盖用于屏蔽排线的接口及马达等干扰源。

3、结构设计部分
馈电和馈地之间的距离可以用来调谐，即阻抗匹配。


蓝牙是用单极（monopole）天线，预留的接地点和馈点之间的距离是4.5mm


这里的顶针是双簧的，并且还是有弹性的，通过它来连接PCB板和天线馈电点。

馈电和馈地之间的距离可以用来调谐，即阻抗匹配。


4、主天线性能

以下是对主天线性能做的无源与有源测试：

 
总结：

1、天线采用LDS工艺做在外壳上，有利于天线充分辐射能量。
2、该手表尽量使地形成了一个整体，各个小件之间的接地很充分。
3、天线旁边尽量净空了，同时也无产生干扰的小元器件。

来源：RFsister