CN112582779A - 一种天线及蓝牙无线耳机 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种天线及蓝牙无线耳机,涉及通信设备技术领域,天线设置在蓝牙无线耳机内,蓝牙无线耳机的外壳包括耳柄部、耳塞部和拐角部,耳塞部内设置有第一线路板,耳柄部内设置有第二线路板,天线包括第一天线臂,第一天线臂铺设在第一线路板上;第二天线臂,第二天线臂铺设在第二线路板上,第一天线臂和第二天线臂均通过馈电结构与收发机连接,本申请实施例提供的天线及蓝牙无线耳机,无需再单独设置用于布设第一天线臂和第二天线臂的支架,简化了结构,同时,节省了支架所占用的空间,将该天线应用于蓝牙无线耳机内,会有效减小蓝牙无线耳机的体积,以使蓝牙无线耳机满足电子设备小型化设计需求。
Description
技术领域
本申请涉及通信设备技术领域,尤其涉及一种天线及蓝牙无线耳机。
背景技术
目前真无线立体声(True Wireless Stereo,TWS)耳机内的天线多采用陶瓷天线、激光成型天线(Laser Direct structuring,LDS天线)或者钢片天线(Flexible PrintedCircuit Board,FPC天线,)。由于LDS天线是利用激光将天线镭射在支架上,其使用范围远超过了陶瓷天线和FPS天线,一般LDS天线采用单极子天线。
图1所示的结构是现有技术中TWS耳机常用的结构,由于TWS耳机体积小但是器件多,产品内部空间紧张,该TWS耳机的具有LDS天线的天线支架001设置在耳机的耳柄部的顶部,天线支架001通过馈电结构002与线路板003上的射频端连接,这样就会造成耳机的处于耳柄部顶部的位置处形成用于容纳天线支架003的凸起,以使整个TWS耳机的体积增大,与电子产品小型化设计要求相背离。同时,根据头模天线方向图,该头模外侧天线辐射方向存在增益零点,即存在信号覆盖不均匀现象,进而影响通信体验。
发明内容
本申请的实施例提供一种天线及蓝牙无线耳机,主要目的是提供一种铺设在蓝牙无线耳机内的线路板上的天线,以减小蓝牙无线耳机的体积,使蓝牙无线耳机满足小型化设计要求。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供了一种天线,所述天线设置在蓝牙无线耳机内,所述蓝牙无线耳机的外壳包括耳柄部、耳塞部和连接所述耳柄部和所述耳塞部的拐角部,所述耳塞部内设置有第一线路板,所述耳柄部内设置有第二线路板,所述天线包括:
第一天线臂,所述第一天线臂铺设在所述第一线路板上;
第二天线臂,所述第二天线臂铺设在所述第二线路板上;
馈电结构,所述第一天线臂和所述第二天线臂分别通过所述馈电结构与收发机连接。
本申请实施例提供的天线,由于天线的第一天线臂铺设在第一线路板上,第二天线臂铺设在第二线路板上。也就是说,第一天线臂沿第一线路板的延伸方向布设,第二天线臂沿第二线路板的延伸方向布设,这样充分利用了第一线路板和第二线路板的空间,相比现有技术,在保障天线具有有效收发信号的前提下,无需再单独设置用于布设第一天线臂和第二天线臂的支架,简化了结构,同时,节省了支架所占用的空间,将该天线应用于蓝牙无线耳机内,会有效减小蓝牙无线耳机的体积,以使蓝牙无线耳机满足电子设备小型化设计需求。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一线路板上形成有第一接地线,、第一供电线和第一信号线,所述第一接地线用于为所述第一供电线和所述第一信号线提供参考地,所述第一接地线为所述第一天线臂,所述第二线路板上形成有第二接地线,第二供电线和第二信号线,所述第二接地线用于为所述第二供电线和所述第二信号线提供参考地,所述第二接地线为所述第二天线臂。利用第一接地线作为第一天线臂,第二接地线作为第二天线臂,无需再在第一线路板上和第二线路板上分别设置辐射层,以形成第一天线臂和第二天线臂,简化了结构,这样会节省设置的辐射层在相对应的第一线路板和第二线路板上所占用的空间,减小了第一线路板和第二线路板的尺寸,将该天线应用于蓝牙无线耳机内,会进一步减小蓝牙无线耳机的体积。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一接地线通过第一隔离结构与所述耳塞部内的元器件的参考地面隔离,所述第一隔离结构用于阻止所述第一接地线上的射频信号传送至所述耳塞部内的元器件的参考地面,所述第二接地线通过第二隔离结构与所述耳柄部内的元器件的参考地面隔离,所述第二隔离结构用于阻止所述第二接地线上的射频信号传送至所述耳柄部内的元器件的参考地面。采用第一隔离结构和第二隔离结构可阻止射频信号传送至相对应的参考地面,这样会进一步提高天线的信号的传送效果。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一隔离结构包括串联在所述第一接地线上的第一电感,所述第二隔离结构包括串联在所述第二接地线上的第二电感。第一电感和第二电感作为隔离结构,使得蓝牙高频信号不能通过,但是传送至参考地面的低频信号可以通过。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一接地线和所述第二接地线连接为一体结构,所述收发机设置在所述第二线路板上,所述拐角部内设置有延伸地线,所述延伸地线的一端与所述第二接地线连接,另一端与所述收发机的射频端口连接,所述第一接地线与所述收发机的接地端口连接。具体实施时,现有的第一接地线和第二接地线一般呈一体结构,通过采用延伸地线将第二接地线与收发机的射频端口连接,第一接地线与收发机的接地端口连接,这样无需将连接呈一体的第一接地线和第二接地线打断,保障了呈一体结构的接地线的完整性。且延伸地线设置在拐角部内,充分利用拐角部内的空间。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一天线臂的长度和所述第二天线臂的长度之和大致为蓝牙频段的电磁波波长的二分之一。这样形成的天线结构达到最大程度的开放,能够更有效辐射能量。
在第一方面可能的实现方式中,所述天线的频段范围为2402MHz~2480MHz。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一线路板上铺设有第一辐射层,所述第一辐射层形成所述第一天线臂,所述第二线路板上铺设有第二辐射层,所述第二辐射层形成所述第二天线臂。
在第一方面可能的实现方式中,所述天线还包括馈电结构,所述馈电结构设置在所述拐角部内,所述第一天线臂和所述第二天线臂分别通过所述馈电结构与所述收发机连接。通过将馈电结构设置在拐角部内,这样也充分利用拐角部内的空间。
第二方面,本申请还提供了一种蓝牙无线耳机,包括:
外壳,所述外壳形成有耳柄部、耳塞部和连接所述耳柄部和所述耳塞部的拐角部,所述耳塞部内设置有第一线路板,所述耳柄部内设置有第二线路板;
天线,所述天线为上述第一方面或第一方面的任一实现方式中的天线;
收发机,所述收发机设置在所述外壳内。
本申请实施例提供的蓝牙无线耳机,由于该蓝牙无线耳机包括上述任一技术方案所述的天线,在保障天线具有有效的收发信号的基础上,因为天线的第一天线臂铺设在第一线路板上,第二天线臂铺设在第二线路板上。这样就充分利用第一线路板和第二线路板以及拐角部的空间,相比现有技术,无需再单独设置用于布设第一天线臂和第二天线臂的支架,简化了结构,同时,节省了支架所占用的空间,进而会有效减小蓝牙无线耳机的体积,以使蓝牙无线耳机满足电子设备小型化设计需求。
在第二方面可能的实现方式中,所述耳柄部内设置有电池,所述电池的正极的连接线和所述电池的负极的连接线上均设置有第一扼流结构。通过设置第一扼流结构,减小电池对天线的射频信号的吸收,以保障天线效率。
在第二方面可能的实现方式中,所述拐角部内设置有第三线路板,所述第三线路板折叠成与所述拐角部形状相配合的多面体结构。通过将第三线路板折叠成与拐角部形状相配合的多面体结构,以使第三线路板的结构更加紧凑,进而进一步减小整个蓝牙无线耳机的体积。
在第二方面可能的实现方式中,所述第一线路板上形成有第一接地线,所述第二线路板上形成有第二接地线,所述第三线路板上形成有与沿其延伸方向布设的、且与所述第一接地线和所述第二接地线连接成一体的第三接地线,所述多面体结构形成有与所述第一线路板连接的第一侧面以及与所述第一侧面相邻且与所述第二线路板连接的第二侧面,所述天线还包括馈电结构,所述馈电结构设置在所述拐角部内,所述馈电结构包括与所述第二侧面连接的柔性线路板,所述柔性线路板上布设有与所述第二接地线连接的延伸地线,所述延伸地线具有第一馈电端口,所述收发机设置在所述第二线路板上,且与所述收发机的射频端口连接的信号线延伸至所述第一侧面,所述信号线延伸至所述第一侧面的端部具有第二馈电端口,所述第一馈电端口与所述第二馈电端口连接。通过延伸地线将第二接地线与收发机的射频端口连接,这样利用拐角部内的折叠的第三线路板上的第三接地线形成分布式电感,在折叠线路板相邻的两个侧面上设置馈电端口,这样就不需要将呈一体结构的接地线从拐角部断开,保障了接地线的完整性,使对其他器件的信号线和接地线的影响降低至最小,达到天线和线路板地线共形的目的。
在第二方面可能的实现方式中,所述多面体结构为内部形成有空腔的中空结构,所述空腔内设置有用于支撑所述多面体结构的支撑架。通过支撑架支撑第三线路板折叠形成的多面体结构,以提高整个第三线路板的稳定性。
在第二方面可能的实现方式中,所述第一馈电端口通过焊接结构与所述第二馈电端口连接;或所述第一馈电端口通过射频连接器与所述第二馈电端口连接。采用该两种用于连接第一馈电端口和第二馈电端口的连接结构,结构简单,实施也方便,且也不会占用较大的空间。
在第二方面可能的实现方式中,所述耳塞部内设置有扬声器,所述扬声器的差分走线上设置有第二扼流结构。通过设置第二扼流结构,抑制射频信号朝扬声器传送,以减小扬声器对射频信号的吸收,进而保障天线效率。
在第二方面可能的实现方式中,所述第一线路板包括相对布设且通过第一连接板连接的副板和设置有所述收发机的主板,所述副板与所述第三线路板连接,所述主板与设置有接近光传感器的接近光传感器线路板相对,且通过第二连接板连接,所述主板位于所述副板和所述接近光传感器线路板之间,所述主板和所述接近光传感器线路板之间形成放置腔,所述放置腔内设置所述扬声器。通过将第一线路板设置成该种结构,可充分利用耳塞部内的空间,以使耳塞部结构紧凑,满足小型化设计。
在第二方面可能的实现方式中,所述接近光传感器的接地线与所述主板的形成所述第一天线臂的接地线之间设置有第三扼流结构。通过设置第三扼流结构避免接近光传感器的接地线上的信号对第二天线臂上的信号的干扰。
在第二方面可能的实现方式中,所述第一线路板、所述第三线路板和所述第二线路板连接呈一体结构。
在第二方面可能的实现方式中,所述第一线路板、所述第二线路板和所述第三线路板均为软硬结合板。这样可充分利用外壳内的空间,以使整个蓝牙无线耳机的体积较小。
附图说明
图1为现有技术中一种蓝牙无线耳机的结构示意图;
图2为本申请实施例蓝牙无线耳机的分解示意图;
图3为本申请实施例第一线路板、第二线路板和第三线路板的结构示意图;
图4为本申请实施例蓝牙无线耳机的结构示意图;
图5为本申请实施例天线的结构示意图;
图6为本申请实施例第二接地线与信号线的连接关系示意图;
图7为本申请实施例第二接地线与信号线的连接关系示意图;
图8为本申请实施例天线的自由空间|S11|图;
图9为本申请实施例天线的自由空间效率图;
图10a为本申请实施例天线的自由空间φ=90°的天线方向图;
图10b为本申请实施例天线的自由空间φ=0°的天线方向图;
图10c为本申请实施例天线的自由空间θ=90°的天线方向图;
图11为本申请实施例头模天线的|S11|图;
图12为本申请实施例头模天线的效率图;
图13为本申请实施例头模天线的结构示意图;
图14a为本申请实施例头模天线的θ=90°的天线方向图;
图14b为本申请实施例头模天线的φ=90°的天线方向图;
图14c为本申请实施例头模天线的φ=0°的天线方向图。
具体实施方式
本申请实施例涉及天线及蓝牙无线耳机,下面结合附图对天线及蓝牙无线耳机进行详细描述。
一方面,本申请实施例提供了一种天线,参照图2和图3,该天线用于设置在蓝牙无线耳机内,蓝牙无线耳机的外壳1包括耳塞部101、耳柄部102和连接耳柄部102和耳塞部101的拐角部103,耳塞部101内设置有第一线路板21,耳柄部102内设置有第二线路板22,参照图5,天线包括:第一天线臂91和第二天线臂92,其中,第一天线臂91铺设在第一线路板21上,第二天线臂92铺设在第二线路板22上,第一天线臂91和第二天线臂92分别通过馈电结构与收发机连接。
需要说明的是,本申请实施例涉及的“铺设”指沿线路板的延伸方向布设。
由于第一天线臂91铺设在第一线路板21上,即沿第一线路板21的延伸方向布设,同时第二天线臂92铺设在第二线路板22上,即沿第二线路板22的延伸方向布设,相比现有技术,无需再设置用于承载第一天线臂91和第二天线臂92的支架,减小零部件数量,将该天线应用于蓝牙无线耳机时,会明显简化蓝牙无线耳机结构,避免设置的支架占用空间以增加整个蓝牙无线耳机体积的现象,尤其对于体积尺寸较小的蓝牙无线耳机,在保障天线能够有效收发信号的前提下,蓝牙无线耳机的结构更加紧凑,与小型化设计思路相吻合。
通常,第一线路板21沿耳塞部101的延伸方向布设,第二线路板22沿耳柄部102的延伸方向布设,与第一天线臂91沿第一线路板21的延伸方向布设,以及第二天线臂92沿第二线路板22的延伸方向布设相结合,会更加使整个蓝牙无线耳机的结构紧凑,减小蓝牙无线耳机的体积。
第一天线臂91和第二天线臂92的实现方式具有多种情况,本申请实施例提供的天线应用在蓝牙无线耳机时,本领域中,蓝牙无线耳机的第一线路板上会设置有芯片、各种传感器和扬声器的供电线和信号线(为了便于描述,将第一线路板上的供电线称为第一供电线,第一线路板上的信号线称为第一信号线)以及为第一供电线和第一信号线提供参考地的第一接地线,蓝牙无线耳机的第二线路板上设置有电池和麦克风的供电线和信号线(为了便于描述,将第二线路板上的供电线称为第二供电线,第二线路板上的信号线称为第二信号线)以及为第二供电线和第二信号线提供参考地的第二接地线。在一些实施方式中,第一接地线为第一天线臂91,第二接地线为第二天线臂92,也就是说,本申请实施例提供的第一天线臂直接利用现有的第一接地线,第二天线臂直接利用现有的第二接地线。在另外一些实施方式中,第一线路板上设置第一辐射层,第一辐射层形成第一天线臂,第二线路板上设置第二辐射层,第二辐射层形成第二天线臂。第一种实施方式与第二种实施方式相比所达到的技术效果为:直接利用第一接地线作为第一天线臂,第二接地线作为第二天线臂,简化了结构,且避免设置第一辐射层和第二辐射层而增加第一线路板和第二线路板尺寸的现象,进而进一步减小第一线路板和第二线路板的尺寸,相对应的减小整个蓝牙无线耳机的体积。
为了保障天线臂的射频信号不会传送至参考地面,第一接地线和第二接地线分别通过隔离结构与蓝牙无线耳机内的元器件的参考地面隔离,隔离结构用于阻止第一接地线上的射频信号和第二接地线上的射频信号传送至参考地面,即第一接地线通过第一隔离结构与耳塞部内的元器件的参考地面隔离,第一隔离结构用于阻止第一接地线上的射频信号传送至耳塞部内的元器件的参考地面,第二接地线通过第二隔离结构与耳柄部内的元器件的参考地面隔离,第二隔离结构用于阻止第二接地线上的射频信号传送至耳柄部内的元器件的参考地面。示例的,第一隔离结构可以采用串联在第一接地线上的第一电感,第二隔离结构可以采用串联在第二接地线上的第二电感,或者第一隔离结构可以采用串联在第一接地线上的第一电容,第二隔离结构为串联在第二接地线上的第二电容,或者第一隔离结构可以采用串联在第一接地线上的第一电阻,第二隔离结构为串联在第二接地线上的第二电阻,该第一电感、第一电容、第一电阻、第二电感、第二电容和第二电阻为可调节的;再示例的,隔离结构也可以采用串联在第一接地线和串联在第二接地线上的不可调的固定电感、不可调的固定电容或者不可调的固定电阻。当然,隔离结构也可以是其他实施方式。需要说明的是:蓝牙无线耳机内的耳柄部内的元器件指电池、麦克风等,耳塞部内的元器件指各种传感器、扬声器和芯片等。元器件的参考地面指元器件的接地端。
本领域中,第一线路板上的第一接地线和第二线路板上的第二接地线通常连接为一体结构,电池设置在耳柄部,收发机设置在耳塞部的第二线路板上,为了保障第一接地线和第二接地线的完整性,拐角部内设置有延伸地线,延伸地线的一端与第二接地线连接,另一端与收发机的射频端口连接,第一接地线与收发机的接地端口连接。这样就不需要将连接成一体的第一接地线和第二接地线断开,保障了接地线的完整性,使对其他器件的信号线和接地线的影响降低至最小,且延伸地线设置在拐角部内,充分利用拐角部内的空间,进而进一步减小蓝牙无线耳机的体积。
示例的,第一天线臂91的长度和第二天线臂92的长度之和大致为蓝牙频段的电磁波波长的二分之一,需要说明的是,大致为的意思是,第一天线臂91的长度和第二天线臂92的长度之和近似等于蓝牙频段的电磁波波长的二分之一,即第一天线臂91的长度和第二天线臂92的长度之和与蓝牙频段的电磁波波长的二分之一的差值在预设范围内。具体实施时,可以通过匹配电路的调节使得电长度等于二分之一,但天线臂的实际长度之和不一定精确等于二分之一。
再示例的,第一天线臂91的长度和第二天线臂92的长度均为电磁波波长的四分之一。即第一天线臂91和第二天线臂92可以长度相等,也可以不相等。
本申请实施例提供的天线的频段范围为2402MHz~2480MHz。
天线还包括馈电结构,为了进一步充分利用耳机的外壳内的空间,馈电结构设置在拐角部内,第一天线臂和第二天线臂分别通过该馈电结构与收发机连接。
另一方面,本申请实施例还提供了一种蓝牙无线耳机,参照图2和图3,该蓝牙无线耳机包括外壳1、天线和收发机,外壳1形成有耳塞部101、耳柄部102和连接耳柄部102和耳塞部101的拐角部103,耳塞部101内设置有第一线路板21,耳柄部102内设置有第二线路板22;天线为上述实施例提供的天线;收发机设置在外壳1内。
由于蓝牙无线耳机包括上述实施例提供的天线,该天线包括铺设在第一线路板上的第一天线臂和铺设在第二线路板上的第二天线臂,也就是说,第一线路板作为第一天线臂的载体,第二线路板作为第二天线臂的载体,这样就不需要为第一天线臂和第二天线臂设置相对应的载体,既简化了结构,尤其是减少了载体所占用的空间,进而减小了蓝牙无线耳机的体积,与电子产品小型化设计相吻合,同时,也降低了装配工艺难度,降低制造成本;又由于第一天线臂沿第一线路板的延伸方向布设,第二天线臂沿第二线路板的延伸方向布设,即第一天线臂的走向与第一线路板的走向一致,第二天线臂的走向与第二线路板的走向一致,充分利用第一线路板和第二线路板,有效减小整个蓝牙无线耳机的体积。
在一些实施方式中,参照图2和图3,拐角部103内设置有第三线路板23,为了进一步减小蓝牙无线耳机的体积,第三线路板23折叠成与拐角部103形状相配合的多面体结构。
多面体结构为内部形成有空腔的中空结构,空腔内设置有用于支撑多面体结构的支撑架,通过支撑架对多面体结构进行支撑,以保障稳定性。
在一些实施方式中,参照图5,第三线路板23上形成有与沿其延伸方向布设的、且与第一接地线和第二接地线连接成一体的第三接地线,多面体结构形成有与第一线路板连接的第一侧面以及与第一侧面相邻且与第二线路板连接的第二侧面,参照图6和图7,馈电结构包括与第二侧面连接的柔性线路板11,柔性线路板11上布设有与第二接地线92连接的延伸地线10,延伸地线10具有第一馈电端口,收发机设置在第二线路板上,且与收发机的射频端口连接的信号线12延伸至第一侧面,信号线12延伸至第一侧面的端部具有第二馈电端口,第一馈电端口与第二馈电端口连接,这样在保障连接成一体的第一接地线、第二接地线和第三接地线的完整性,又由于第三线路板呈折叠结构,则第三接地线也成折叠结构,这样呈折叠结构的第三线路板可作为分布式电感,保障天线效率。
参照图3和图5,第三线路板23折叠的多面体包括第一侧面231、第二侧面232、第三侧面233、第四侧面234和第五侧面235,第一侧面231与第一线路板21连接,第五侧面235与第二线路板235连接,信号线延伸至第一侧面231且信号线具有第二馈电端口24,第五侧面235上设置有与第二接地线连接的第一馈电端口25。第三线路板23形成折弯结构,在保障可承载相关元件的基础上,充分减小所占用的空间,且将第二馈电端口设置在靠近第一天线臂的第一侧面上,第一馈电端口设置在靠近第二天线臂的第五侧面上,这样避免设计较长的连接线连接第一馈电端口和第一天线臂,以及设置较长的连接线连接第二馈电端口和第二天线臂。
在一些实施方式中,参照图6和图7,延伸地线10的第一馈电端口通过焊接结构与信号线12的第二馈电端口连接,示例的,第一馈电线端口设置在第一焊盘1301上,第二馈电线端口设置在第二焊盘1302上,第一焊盘1301通过焊接层与第二焊盘1302连接;在另外一些实施方式中,第一馈电端口处设置有第一射频连接端口,第二馈电线端口处设置有第二射频连接端口,第一射频连接端口与第二射频连接端口扣合,以使信号线与延伸地线连接。
参照图2和图4,耳柄部102内设置有电池3,为了防止电池3对射频信号的吸收,电池3的正极的连接线和电池3的负极的连接线上均设置有第一扼流结构6。通过设置第一扼流结构6可有效降低电池对射频信号的吸收,以保障天线效率。示例的,电池3的正极的连接线和电池3的负极的连接线上可以串联电感、电容或者电阻,以进行扼流。
参照图2和图4,耳塞部101内设置有扬声器4,为了防止扬声器4对射频信号的吸收,扬声器4的差分走线上设置有第二扼流结构7。通过设置第一扼流结构7可有效降低第二天线臂的信号传动至扬声器4,以减小扬声器7对射频信号的吸收,以保障天线效率。示例的,扬声器4的差分走线上可以串联电感、电容或者电阻,以进行扼流。
在一些实施方式中,参照图3和图4,第一线路板包括相对布设且通过第一连接板214连接的副板211和设置有收发机的主板212,副板211与第三线路板23连接,主板212与设置有接近光传感器的接近光传感器线路板213相对,且通过第二连接板215连接,主板212位于副板211和接近光传感器线路板213之间,主板212和接近光传感器线路板213之间形成放置腔,放置腔内设置扬声器4。副板211、第一连接板214、主板212、第二连接板215和接近光传感器线路板213形成与耳塞部形状相配合的结构,进而充分利用耳塞部内的空间。
为了避免接近光传感器的接地线上的信号对第二天线臂上的信号的吸收,接近光传感器的接地线与主板的形成为所述第一天线臂的接地线之间设置有第三扼流结构8。通过设置第三扼流结构避免接近光传感器的接地线上的信号对第二天线臂上的信号的干扰,若接近光传感器的接地线与主板的作为第二天线臂的接地线直接连接在一起时,射频信号可以传导到接近光传感器的接地线,而接近光传感器的接地线更靠深入耳道,人体对天线效率的影响很大。当使用第三扼流结构8扼流后,射频信号不能传导到接近光传感器的接地线。这样也可以减小人体对射频信号的吸收。示例的,可以在接近光传感器的接地线上串联电感、电容或者电阻。
本申请实施例提供的第一扼流结构、第二扼流结构和第三扼流结构在具体安装时,其安装位置不限定,例如,第一扼流结构可以设置在耳柄部顶部或者底部。
参照图3,第一线路板21、第三线路板23和第二线路板22连接呈一体,通过折弯形成与蓝牙无线耳机形状相配合的结构,且第一线路板21、第二线路板22和第三线路板23均为软硬结合板。采用软硬结合板能够在不增大耳机外壳的基础上,充分利用外壳内的空间,以使蓝牙无线耳机满足小型化设计。
参照图3,本申请实施例提供的蓝牙无线耳机的耳塞部还包括耳塞壳5,当然还可以包括其他结构,在此不在列举。
由图8和图9所示的自由空间仿真可以看出,当该蓝牙无线耳机中的蓝牙的频段为2402MHz至2480MHz时,自由空间的天线效率约为-0.3dB,该天线的回波损耗较小,天线带宽较大,利用线路板形成的天线结构开放程度高,天线效率和天线带宽均较好。由图11和图12所示的头模仿真可以看出,头模天线效率约为-5dB,头模天线效率相对自由空间效率下降约为4.7dB,头模天线的回波损耗也较小,天线带宽较大,利用线路板形成的天线结构开放程度高,天线效率和天线带宽均较好,头模下天线效率可以达到良好的通信性能要求。
由图10a至图10c可以看出,天线在各个方向的增益比较均匀,均大于0dBi,通信时更稳定。
由图13、图14a至图14c可以看出,天线辐射方向图在头模外侧不存在增益零点,各个方向的增益比较均匀,覆盖较均匀,相比现有技术,会明显提高蓝牙无线耳机的工作性能,提高用户通讯体验度。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种天线,其特征在于,所述天线设置在蓝牙无线耳机内,所述蓝牙无线耳机的外壳包括耳柄部、耳塞部和连接所述耳柄部和所述耳塞部的拐角部,所述耳塞部内设置有第一线路板,所述耳柄部内设置有第二线路板,所述天线包括:
第一天线臂,所述第一天线臂铺设在所述第一线路板上;
第二天线臂,所述第二天线臂铺设在所述第二线路板上;
馈电结构,所述第一天线臂和所述第二天线臂分别通过所述馈电结构与收发机连接。
2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述第一线路板上形成有第一接地线、第一供电线和第一信号线,所述第一接地线用于为所述第一供电线和所述第一信号线提供参考地,所述第一接地线为所述第一天线臂;所述第二线路板上形成有第二接地线,第二供电线和第二信号线,所述第二接地线用于为所述第二供电线和所述第二信号线提供参考地,所述第二接地线为所述第二天线臂。
3.根据权利要求2所述的天线,其特征在于,所述第一接地线通过第一隔离结构与所述耳塞部内的元器件的参考地面隔离,所述第一隔离结构用于阻止所述第一接地线上的射频信号传送至所述耳塞部内的元器件的参考地面,所述第二接地线通过第二隔离结构与所述耳柄部内的元器件的参考地面隔离,所述第二隔离结构用于阻止所述第二接地线上的射频信号传送至所述耳柄部内的元器件的参考地面。
4.根据权利要求3所述的天线,其特征在于,所述第一隔离结构包括串联在所述第一接地线上的第一电感,所述第二隔离结构包括串联在所述第二接地线上的第二电感。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的天线,其特征在于,所述第一接地线和所述第二接地线连接成一体结构,所述收发机设置在所述第二线路板上,所述拐角部内设置有延伸地线,所述延伸地线的一端与所述第二接地线连接,另一端与所述收发机的射频端口连接,所述第一接地线与所述收发机的接地端口连接。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的天线,其特征在于,所述第一天线臂的长度和所述第二天线臂的长度之和大致为蓝牙频段的电磁波波长的二分之一。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的天线,其特征在于,所述馈电结构设置在所述拐角部内,所述第一天线臂和所述第二天线臂分别通过所述馈电结构与所述收发机连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的天线,其特征在于,所述天线的频段范围为2402MHz~2480MHz。
9.一种蓝牙无线耳机,其特征在于,包括:
外壳,所述外壳形成有耳柄部、耳塞部和连接所述耳柄部和所述耳塞部的拐角部,所述耳塞部内设置有第一线路板,所述耳柄部内设置有第二线路板;
天线,所述天线如权利要求1~8中任一项所述的天线;
收发机,所述收发机设置在所述外壳内。
10.根据权利要求9所述的蓝牙无线耳机,其特征在于,所述耳柄部内设置有电池,所述电池的正极的连接线和所述电池的负极的连接线上均设置有第一扼流结构。
11.根据权利要求9或10所述的蓝牙无线耳机,其特征在于,所述拐角部内设置有第三线路板,所述第三线路板折叠成与所述拐角部形状相配合的多面体结构。
12.根据权利要求11所述的蓝牙无线耳机,其特征在于,所述第一线路板上形成有第一接地线,所述第二线路板上形成有第二接地线,所述第三线路板上形成有与沿其延伸方向布设的、且与所述第一接地线和所述第二接地线连接成一体的第三接地线,所述多面体结构形成有与所述第一线路板连接的第一侧面以及与所述第一侧面相邻且与所述第二线路板连接的第二侧面,所述天线还包括馈电结构,所述馈电结构设置在所述拐角部内,所述馈电结构包括与所述第二侧面连接的柔性线路板,所述柔性线路板上布设有与所述第二接地线连接的延伸地线,所述延伸地线具有第一馈电端口,所述收发机设置在所述第二线路板上,且与所述收发机的射频端口连接的信号线延伸至所述第一侧面,所述信号线延伸至所述第一侧面的端部具有第二馈电端口,所述第一馈电端口与所述第二馈电端口连接。
13.根据权利要求12所述的蓝牙无线耳机,其特征在于,所述多面体结构为内部形成有空腔的中空结构,所述空腔内设置有用于支撑所述多面体结构的支撑架。
14.根据权利要求12或13所述的蓝牙无线耳机,其特征在于,所述第一馈电端口通过焊接结构与所述第二馈电端口连接;或所述第一馈电端口通过射频连接器与所述第二馈电端口连接。
15.根据权利要求9-14中任一项所述的蓝牙无线耳机,其特征在于,所述耳柄部内设置有扬声器,所述扬声器的差分走线上设置有第二扼流结构。
16.根据权利要求15所述的蓝牙无线耳机,其特征在于,所述第一线路板包括相对布设且通过第一连接板连接的副板和设置有所述收发机的主板,所述副板与所述第三线路板连接,所述主板与设置有接近光传感器的接近光传感器线路板相对,且通过第二连接板连接,所述主板位于所述副板和所述接近光传感器线路板之间,所述主板和所述接近光传感器线路板之间形成放置腔,所述放置腔内设置所述扬声器。
17.根据权利要求16所述的蓝牙无线耳机,其特征在于,所述接近光传感器的接地线与所述主板的形成为所述第一天线臂的接地线之间设置有第三扼流结构。
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