CN112290197B - 一种应用于tws真无线耳机的微型定向高增益天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种应用于TWS真无线耳机的微型定向高增益天线，包括天线主体部分、主板部分、顶部激励振子部分和侧面激励振子部分所述天线主体部分固定设置在主板部分的前侧，所述顶部激励振子部分固定设置在主板部分的顶部，所述侧面激励振子部分固定设置在主板部分的侧面，所述天线主体部分用于分别与顶部激励振子部分、侧面激励振子部分和主板部分产生耦合激励，所述顶部激励振子部分和侧面激励振子部分分别用于与天线主体部分和主板部分产生耦合激励，所述主板部分用于与天线主体部分、顶部激励振子部分及侧面激励振子部分产生耦合激励，借此，本发明具有适用于目前的TWS耳机应用场景，有较好的实用价值。

Description

一种应用于TWS真无线耳机的微型定向高增益天线
技术领域
本发明属于无线通信设备技术领域，特别涉及一种应用于TWS真无线耳机的微型定向高增益天线。
背景技术
目前，随着智能穿戴设备的普及，越来越多的穿戴设备都具备了无线通信的能力，可以说无线通信能力的好坏直接关系到用户对产品的体验感，而在这之中，具备无线通信能力的音频穿戴设备尤其明显，最主要的是TWS蓝牙耳机。现有大部分TWS蓝牙耳机的天线环境较为复杂，且空间有限，为获取定向更高的天线增益，提升产品的无线通信能力，从天线角度来看需要在有限的空间和环境下实现定向高增益天线的设计。
发明内容
本发明提出一种应用于TWS真无线耳机的微型定向高增益天线，能够充分利用TWS蓝牙耳机的ID设计模型，通过各部分之间的耦合激励获得非常理想的天线性能，且可以通用于大部分杆状TWS耳机上。
本发明的技术方案是这样实现的：一种应用于TWS真无线耳机的微型定向高增益天线，包括天线主体部分、主板部分、顶部激励振子部分和侧面激励振子部分，主板部分竖向设置且呈直线型，天线主体部分固定设置在主板部分的前侧且与主板表面之间间隔设置，顶部激励振子部分固定设置在主板部分的顶部，侧面激励振子部分固定设置在主板部分的侧面，天线主体部分用于分别与顶部激励振子部分、侧面激励振子部分和主板部分产生耦合激励，顶部激励振子部分和侧面激励振子部分分别用于与天线主体部分和主板部分产生耦合激励，主板部分用于与天线主体部分、顶部激励振子部分及侧面激励振子部分产生耦合激励。
天线主体部分接入信号点且与后端电路相连，同时与主板部分和顶部以及侧面激励振子部分产生耦合激励，顶部激励振子部分及侧面激励振子部分为天线激励振子部分，且二者均与主板部分的GND电性连接，通过天线主体部分与顶部激励振子部分、侧面激励振子部分和主板部分产生耦合激励，顶部激励振子部分和侧面激励振子部分分别用于与天线主体部分和主板部分产生耦合激励，主板部分用于与天线主体部分、顶部激励振子部分及侧面激励振子部分产生耦合激励，因此天线的各部分之间耦合激励能获得定向更好的天线增益以获得非常理想的天线性能。
作为一种优选的实施方式，侧面激励振子部分的长度与天线主体部分的长度相同，能更好的实现侧面激励振子部分与天线主体部分之间产生的的耦合激励，以便更好的获得定向更好的天线增益。
作为一种优选的实施方式，顶部激励振子部分包括遗体成型且互相垂直的第一本体和第二本体，第一本体固定设置在主板总成的顶部，第二本体位于主板总成的右侧，第一本体左右之间的长度为天线主体部分上下之间长度的一半，使得顶部激励振子部分能更好的与天线主体部分和主板部分产生耦合激励。
作为一种优选的实施方式，顶部激励振子部分与天线主体部分顶部之间的距离为0.5-1mm之间，侧面激励振子部分与天线主体部分左侧之间的距离为0.5-1mm之间，天线主体部分的宽度为1-3mm之间，天线主体部分的长度为22mm，侧面激励振子部分的长度为22mm，顶部激励振子部分长度为11mm，使得主板各部分之间能更好的产生耦合激励。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1、可以充分利用TWS蓝牙耳机的ID设计模型；
2、可以通过天线各部分之间的耦合激励获得定向更好的天线增益；
3、可以通用于大部分TWS蓝牙耳机上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的实物示意图；
图3为本发明的实验过程示意图；
图4为本发明的热力图；
图5为做模拟手板，通过网络分析仪以及微波暗室测试出来的出来射频参数。
图中，101-主板部分；102-天线主体部分；103-顶部激励振子部分；104-侧面激励振子部分。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1～图5所示，一种应用于TWS真无线耳机的微型定向高增益天线，包括天线主体部分102、主板部分1、顶部激励振子部分103和侧面激励振子部分104，主板部分1竖向设置且呈直线型，天线主体部分102固定设置在主板部分1的前侧且与主板表面之间间隔设置，顶部激励振子部分103固定设置在主板部分1的顶部，侧面激励振子部分104固定设置在主板部分1的侧面，天线主体部分102用于分别与顶部激励振子部分103、侧面激励振子部分104和主板部分1产生耦合激励，顶部激励振子部分103和侧面激励振子部分104分别用于与天线主体部分102和主板部分1产生耦合激励，主板部分1用于与天线主体部分102、顶部激励振子部分103及侧面激励振子部分104产生耦合激励。
天线主体部分102接入信号点且与后端电路相连，同时与主板部分1和顶部以及侧面激励振子部分104产生耦合激励，顶部激励振子部分103及侧面激励振子部分104为天线激励振子部分，且二者均与主板部分1的GND电性连接，通过天线主体部分102与顶部激励振子部分103、侧面激励振子部分104和主板部分1产生耦合激励，顶部激励振子部分103和侧面激励振子部分104分别用于与天线主体部分102和主板部分1产生耦合激励，主板部分1用于与天线主体部分102、顶部激励振子部分103及侧面激励振子部分104产生耦合激励，因此天线的各部分之间耦合激励能获得定向更好的天线增益以获得非常理想的天线性能。
侧面激励振子部分104的长度与天线主体部分102的长度相同，能更好的实现侧面激励振子部分104与天线主体部分102之间产生的的耦合激励，以便更好的获得定向更好的天线增益。顶部激励振子部分103包括遗体成型且互相垂直的第一本体和第二本体，第一本体固定设置在主板总成的顶部，第二本体位于主板总成的右侧，第一本体左右之间的长度为天线主体部分102上下之间长度的一半，使得顶部激励振子部分103能更好的与天线主体部分102和主板部分1产生耦合激励。顶部激励振子部分103与天线主体部分102顶部之间的距离为0.5-1mm之间，侧面激励振子部分104与天线主体部分102左侧之间的距离为0.5-1mm之间，天线主体部分102的宽度为1-3mm之间，天线主体部分102的长度为22mm，侧面激励振子部分104的长度为22mm，顶部激励振子部分103长度为11mm，使得主板各部分之间能更好的产生耦合激励。
天线主体部分102呈直线型。天线主体部分102与侧面激励振子104的长度相同，顶部激励振子部分103成90°直角，长度为1/2天线主体部分102长度，天线主体部分102宽度为1-3mm，与激励振子103和104的距离为0.5-1mm，天线主体部分102长度为22mm，侧面激励振子103长度为22mm，顶部激励振子104长度为11mm。
通过做模拟手板，通过网络分析仪以及微波暗室测试出来的出来射频参数，包括VSWR参数，SMITH圆图阻抗参数，无源效率、天线增益参数、方向图等参数。由于本天线应用的主要方向为蓝牙耳机，其频率范围设计2.4—2.5GHz频段。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种应用于TWS真无线耳机的微型定向高增益天线，其特征在于，包括天线主体部分、主板部分、顶部激励振子部分和侧面激励振子部分，所述主板部分竖向设置且呈直线型，所述天线主体部分固定设置在主板部分的前侧且与主板表面之间间隔设置，所述顶部激励振子部分固定设置在主板部分的顶部，所述侧面激励振子部分固定设置在主板部分的侧面，所述天线主体部分用于分别与顶部激励振子部分、侧面激励振子部分和主板部分产生耦合激励，所述顶部激励振子部分和侧面激励振子部分分别用于与天线主体部分和主板部分产生耦合激励，所述主板部分用于与天线主体部分、顶部激励振子部分及侧面激励振子部分产生耦合激励；所述侧面激励振子部分的长度与天线主体部分的长度相同；所述顶部激励振子部分包括一体成型且互相垂直的第一本体和第二本体，所述第一本体固定设置在主板总成的顶部，所述第二本体位于主板总成的右侧，所述第一本体左右之间的长度为天线主体部分上下之间长度的一半；所述顶部激励振子部分与天线主体部分顶部之间的距离为0.5-1mm之间，所述侧面激励振子部分与天线主体部分左侧之间的距离为0.5-1mm之间。
2.根据权利要求1所述的一种应用于TWS真无线耳机的微型定向高增益天线，其特征在于，所述天线主体部分的宽度为1-3mm之间，所述天线主体部分的长度为22mm，所述侧面激励振子部分的长度为22mm，所述顶部激励振子部分长度为11mm。
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