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某儿童智能手表拆机测试— —天线评估

2017-07-01   来源:互联网   点击:
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RFsister案例分析征文!

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近几年智能硬件发展风生水起,儿童智能手表市场更是热闹非凡。今天,RFsister将拆解一款守护星儿童智能手表,该手表颜色艳丽、造型可爱小巧,很讨人喜爱。

当然在拆解之前,我们还是要对该手表功能做一下简单的了解:该儿童智能手表搭载一块显示屏幕,能够显示时间、信号和电量等。它出厂自带内置SIM卡能够与终端建立联系,保障佩戴者安全。同时它可以远程定位、远程录音、SOS一键求助等,多种功能、一应俱全

那么接下来,我们要对该款手表进行拆解分析。
 
一、外观感受
 
该款手表有几种颜色可选择,而我们将要拆解的是一款淡蓝色的。
 
手表正面
     
手表显示屏表层是被一层深蓝色的塑料所覆盖, 摸上去滑滑的,遇光有反射。显示屏两侧分别有一上一下两个设置按钮。
    
表盘上端右侧是一个降噪孔,下端是语音喇叭孔。
手表背部及表带

淡蓝色表带,一端带有银色的金属卡扣,一端排列着卡孔。

表带摸上去也是滑滑的,质地有点软,也比较有质感,戴在手腕上比较舒服。
    
手表背部
 
翻开手表背部表带,我们可以看到四个螺丝孔,手表充电口设计在背面下方,而核心部件就在中间部位。
 
二、机器拆分

在拆解之前,我们要对整机模块及其环境进行说明,以明确本次拆机的目的。
 
表盘背部SIM卡槽
 
拆开背部中间部位,映入眼帘的就是SIM卡槽。
 
主天线设计部位
 
拆开完后盖,整个电路板全部裸露出来了。我们发现 ,主天线设计在下方表带里面,天线使用Cable线连接,GPS天线设计在上方支架之上。
 
主板与支架使用两个螺丝固定连接
 
我们继续将视线向上移,进一步发现,主板与支架使用两个螺丝固定连接,支架与主板为一体,而机器尺寸约为: 55*33MM。
 
拆开后的主板与支架
 
使用镊子轻轻翘起支架,发现主板与支架为一体,支架尺寸约为45*25MM。
 

进一步拆解
 

接下来,进一步拆除了电池连接线,我们发现屏的排线接线主板下方。
 
屏与电池连接在一起

再进一步拆解,我们可以看到,屏与电池是使用双面胶进行连接的,做工还有待提升。
 
至此,我们的拆解工作先告一段落了,接下来我们要对拆解的天线进行分析了。
 
三、天线设计分析

我们先来看看,该手表的主天线是如何设计的。

(1)主天线

该手表外形很小巧,内部空间几乎被各种元器件所占据,机身两侧已不具备调试GSM四频天线的空间,因此,表带里面的主天线设计通过用Cable线连接主板,这样就对调试天线有很好的空间了。除此以外,影响主天线性能的主要就是喇叭和电池等。


主天线设计在下方表带里面,天线通过Cable线连接主板。
 

主板正面, 红色方框内为天线连接主板端口。
 

主板背面,红色方框内为天线PA。
 
2、再进一步,我们发现,主天线以FPC形式注塑在表带内层,天线走线使用偶极子天线形式实现,天线并预留L形匹配电路(此产品的天线有调试匹配电路)。从暗室测试天线性能数据来看,天线性能在低频表现很好,高频表现不太理想。


 
左侧高频走线;右为低频走线
 

红色圈内用于调试天线匹配
 
以下是,自由空间测试数据


自由空间测试数据(蓝色方框内为TRP;红色方框内为TIS)

(2)GPS天线

1、GPS天线设计在机器上方,并且采用GPS有源形式实现,这里影响天线性能的主要是MIC和电池等。


GPS天线设计方位,并且采用GPS有源形式实现
 

主板正面,红色圈内为GPS天线,尺寸为8*8*4MM。
 
2、通过驻波比测试仪对GPS天线模块进行测试,测试数据如下:

S11图(驻波比)

Marker点“1”为1575.42MHZ,驻波比在1.4左右。
 
(3)BT天线

1、BT天线设计在主板背面,并以导线形式实现,导线尺寸为16MM,此处影响天线性能的主要有屏蔽罩和电池、按键等。
 

BT天线设计在主板背面,并以导线形式实现,
 
2、通过驻波比测试仪对BT天线模块进行测试,测试出如下数据:
S11图(驻波比)

Marker点“1”“2”“3”为2.4GHZ /2.45GHZ /2.5GHZ,驻波比在7.8 /6.0  /3.9左右。
 
四、总结

通过以上拆解我们可以总结出, 虽然该手表的机体内部空间狭小,但内部元器件布局相对比较合理,并且对天线性能有干扰的模块进行了很好的处理。

来源:RFsister
 

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