CN103094663B - 一种蓝牙天线和一种蓝牙通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蓝牙天线以及蓝牙通信设备，所述蓝牙天线主要由多个贴片电容串联而成，性能优异，同时对结构高度以及成本均要求较低；所述蓝牙天线一端接地，对PCB电路板净空区域的要求介于冲压天线与印制天线对净空区的要求之间，因而无需大面积净空区域，利于小型化蓝牙通信设备的制造。

Description

一种蓝牙天线和一种蓝牙通信设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种蓝牙天线和一种蓝牙通信设备。

背景技术

蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的无线电技术，能在设备之间进行无线信息交换，其工作频段是2.4~2.483GHz的全球通信自由频段，目前已广泛应用在无线设备(如PDA、手机、智能电话、无绳电话)、图象处理设备(数码照相机、打印机、扫描仪)、安全产品(智能卡、身份识别、票据管理、安全检查)、消费娱乐(耳机、MP3、游戏)、汽车产品(GPS、ABS、动力系统、安全气袋)、家用电器(电视机、电冰箱、电烤箱、微波炉、音响)、医疗健身、建筑、玩具等领域。蓝牙技术让原本独立的数字设备可以与其他设备联网交换信息，这使得蓝牙技术的应用领域更加开阔。

现有技术中针对蓝牙天线的设计很多，但大多集中在贴片天线，冲压弹片天线，电路板印制天线等传统天线上面。

以上传统天线均有弊端，比如贴片天线，成本较高；冲压弹片天线，要求结构空间要大，且成本也高；电路板印刷天线要求电路板有较大净空区域，与蓝牙产品小型化相矛盾。

因此，需要一种新的蓝牙天线和一种蓝牙通信设备，以避免上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓝牙天线和一种蓝牙通信设备，降低蓝牙天线对电路板净空区域以及结构高度的要求。

为解决上述问题，本发明提供一种蓝牙天线，所述蓝牙天线设置在一PCB电路板的净空区域上，一端接PCB电路板的地，另一端连接一用于蓝牙频段调谐的匹配电路；所述蓝牙天线主要由3个以上的贴片电容串联而成，每个贴片电容的端部设有焊盘，所述多个贴片电容通过所述焊盘串联。

进一步的，所述匹配电通过微带线与所述蓝牙天线连接。

进一步的，所述匹配电路为L型匹配电路或π型匹配电路。

进一步的，所述匹配电路主要由电感和/或电容组成。

进一步的，所述PCB电路板为蓝牙耳机、手机或平板电脑的电路板。

本发明还提供一种蓝牙通信设备，包括一PCB电路板以及设置在所述PCB电路板的净空区域上的上述之一的蓝牙天线。

进一步的，所述蓝牙通信设备为蓝牙耳机、手机或平板电脑。

与现有技术相比，本发明提供的蓝牙天线以及蓝牙通信设备，所述蓝牙天线主要由多个贴片电容串联而成，性能优异，同时对结构高度以及成本均要求较低；所述蓝牙天线一端接地，对PCB电路板净空区域的要求介于冲压天线与印制天线对净空区的要求之间，因而无需大面积净空区域，利于小型化蓝牙通信设备的制造。

附图说明

图1是本发明一实施例的蓝牙天线电路板结构示意图；

图2是图1所示的蓝牙天线的电路原理图；

图3是本发明另一实施例的蓝牙天线电路板结构示意图；

图4是图3所示的蓝牙天线的电路原理图；

图5是本发明又一实施例的蓝牙天线电路板结构示意图；

图6是图5所示的蓝牙天线的电路原理图。

具体实施方式

本发明的核心思想是公开一种蓝牙天线和一种蓝牙通信设备，所述蓝牙天线设置在一PCB电路板的净空区域上，一端接PCB电路板的地，另一端连接一用于蓝牙频段调谐的匹配电路；所述蓝牙天线主要由3个以上的贴片电容串联而成，每个贴片电容的端部设有焊盘，所述多个贴片电容通过所述焊盘串联。贴片电容可以相同，也可以不同，优选相同的。利用其贴片电容的感、容、阻性原理，实现性能优异的蓝牙通信，同时对结构高度以及成本均要求较低；所述蓝牙天线一端接地，对PCB电路板净空区域的要求介于冲压天线与印制天线对净空区的要求之间，因而无需大面积净空区域，利于小型化蓝牙通信设备的制造。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“始端”、“末端”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此这些术语不能理解为对本发明的限制。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应认为只是局限在所述的实施例。

图1所示为本发明一实施例的蓝牙天线电路板结构示意图；图2所示为图1所示的蓝牙天线的电路原理图。

请参考图1和图2，本实施例提供一种蓝牙天线11，所述蓝牙天线11设置在PCB电路板10的净空区域100上，末端接PCB电路板10的地，主要由三个贴片电容C1、C2、C3串联而成。所述PCB电路板可以为蓝牙耳机、手机、平板电脑等便携式蓝牙通信设备的电路主板。

本实施例中，净空区域100为3mm（宽度）*9mm(长度)，这个区域介于冲压天线与印制天线对净空区的要求之间，由此可见，本实施的蓝牙天线无需大面积净空区域，利于小型化蓝牙通信设备的制造。

本实施例中，每个贴片电容的端部均设有焊盘，贴片电容C1、C2、C3均为SMT（表面贴装技术，Surface Mounted Technology）中常用的1.2pF0402封装贴片电容，通过所述焊盘串联。

本实施例中，所述蓝牙天线的始端通过微带线连接一用于调谐的匹配电路12。所述匹配电路为π型匹配电路，主要由三个电子元件121、122、123呈π型放置并连接而成。三个电子元件121、122、123可以为电感或电容，可以根据实际蓝牙天线的频段和频带调谐要求而定，优选电容和电感的组合。本实施例中，电子元件121、122均为3.9nH0402电感（如图2中L1、L2），电子元件123为1.2pF0402电容（如图2中C4）。

需要说明的是，本实施例中为了更好地显示蓝牙天线11与PCB电路板10的关系，图1中没有示出PCB电路板10上其他的印刷电路以及器件，也没有详细示出匹配电路12的其他各端的连接件（例如接地端和输入端子RF_IN），仅仅简单示出了蓝牙天线11、匹配电路12以及焊盘。

本实施例通过在匹配电路12连接的输入端子RF_IN输入50欧姆阻抗，利用π型匹配电路12以及蓝牙天线11的贴片电容的感、容、阻性原理，调整至蓝牙频段天线谐振，从而利用蓝牙天线的辐射与接收实现蓝牙通信的作用。经过测试获知，本实施例的蓝牙天线11的增益达到1.34dBi，效率达到53%。

图3所示为本发明另一实施例的蓝牙天线电路板结构示意图；图4所示为图3所示的蓝牙天线的电路原理图。本实施例中，所述蓝牙天线21设置在PCB电路板20的净空区域200上，末端接PCB电路板20的地，主要由三个贴片电容C1、C2、C3串联而成。所述蓝牙天线21的始端通过微带线连接一用于调谐的L型匹配电路22，所述L型匹配电路22的竖直臂靠近蓝牙天线21设置（即靠近C3一侧的竖直臂），主要由两个电子元件221、222呈L型放置并连接而成。两个电子元件221、222可以为电感或电容，可以根据实际蓝牙天线的频段和频带调谐要求而定，优选电容和电感的组合。本实施例中，电子元件221为电感（如图4中L1），电子元件222为电容（如图4中C4）。

需要说明的是，本实施例中为了更好地显示蓝牙天线21与PCB电路板20的关系，图3中没有示出PCB电路板20上其他的印刷电路以及器件，也没有详细示出匹配电路22的其他各端的连接件（例如接地端和输入端子RF_IN），仅仅简单示出了蓝牙天线21、匹配电路22以及焊盘。

图5所示为本发明又一实施例的蓝牙天线电路板结构示意图；图6所示为图5所示的蓝牙天线的电路原理图。本实施例中，所述蓝牙天线31设置在PCB电路板30的净空区域300上，末端接PCB电路板30的地，主要由4个贴片电容C1、C2、C3、C4串联而成。所述蓝牙天线31的始端通过微带线连接一用于调谐的L型匹配电路32，所述L型匹配电路32的竖直臂远离蓝牙天线31设置（即靠近C4一侧的竖直臂），主要由两个电子元件321、322呈L型放置并连接而成。两个电子元件321、322可以为电感或电容，可以根据实际蓝牙天线的频段和频带调谐要求而定，优选电容和电感的组合。本实施例中，电子元件321、322均为电感（如图6中L1、L2）。

需要说明的是，本实施例中为了更好地显示蓝牙天线31与PCB电路板30的关系，图5中没有示出PCB电路板30上其他的印刷电路以及器件，也没有详细示出匹配电路32的其他各端的连接件（例如接地端和输入端子RF_IN），仅仅简单示出了蓝牙天线31、匹配电路32以及焊盘。

综上所述，本发明提供的蓝牙天线，主要由多个贴片电容串联而成，性能优异，同时对结构高度以及成本均要求较低；所述蓝牙天线一端接地，对PCB电路板净空区域的要求介于冲压天线与印制天线对净空区的要求之间，因而无需大面积净空区域，利于小型化蓝牙通信设备的制造。

本发明还提供一种蓝牙通信设备，包括一PCB电路板以及设置在所述PCB电路板的净空区域上的蓝牙天线，所述蓝牙天线一端接PCB电路板的地，主要由多个贴片电容串联而成。

进一步的，所述贴片电容的个数为3个以上。

进一步的，每个贴片电容的端部设有焊盘，所述多个贴片电容通过所述焊盘串联。

进一步的，所述蓝牙天线的另一端连接一用于调谐的匹配电路。

进一步的，所述匹配电通过微带线与所述蓝牙天线连接。

进一步的，所述匹配电路为L型匹配电路或π型匹配电路。

进一步的，所述匹配电路主要由电感和/或电容组成。

进一步的，所述蓝牙通信设备为蓝牙耳机、手机或平板电脑。

综上所述，本发明提供的蓝牙通信设备，其蓝牙天线主要由多个贴片电容串联而成，性能优异，同时对结构高度以及成本均要求较低；所述蓝牙天线一端接地，对PCB电路板净空区域的要求介于冲压天线与印制天线对净空区的要求之间，因而无需大面积净空区域，利于小型化蓝牙通信设备的制造。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种蓝牙天线，其特征在于，所述蓝牙天线设置在一PCB电路板的净空区域上，一端接PCB电路板的地，另一端连接一用于蓝牙频段调谐的匹配电路；所述蓝牙天线主要由3个以上的贴片电容串联而成，每个贴片电容的端部设有焊盘，所述多个贴片电容通过所述焊盘串联。

2.如权利要求1所述的蓝牙天线，其特征在于，所述匹配电路通过微带线与所述蓝牙天线连接。

3.如权利要求2所述的蓝牙天线，其特征在于，所述匹配电路为L型匹配电路或π型匹配电路。

4.如权利要求2或3所述的蓝牙天线，其特征在于，所述匹配电路主要由电感和/或电容组成。

5.如权利要求1所述的蓝牙天线，其特征在于，所述PCB电路板为蓝牙耳机、手机或平板电脑的电路板。

6.一种蓝牙通信设备，其特征在于，包括一PCB电路板以及设置在所述PCB电路板的净空区域上的权利要求1至5中任一项所述的蓝牙天线。

7.如权利要求6所述的蓝牙通信设备，其特征在于，所述蓝牙通信设备为蓝牙耳机、手机或平板电脑板。