CN113410615B - 线控蓝牙耳机天线和蓝牙耳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种线控蓝牙耳机天线和蓝牙耳机，线控蓝牙耳机天线包括第一接地部、馈电部和天线辐射体，其中，馈电部与第一接地部之间隔预设距离设置，天线辐射体穿过第一接地部与馈电部之间设置，天线辐射体具有内侧和外侧，馈电部设置于天线辐射体的内侧，以提升天线辐射体的发射效率。从而解决了线控蓝牙耳机的天线无法同时满足外观需求和性能要求的问题。

Description

线控蓝牙耳机天线和蓝牙耳机

技术领域

本发明涉及线控蓝牙耳机技术领域，特别涉及一种线控蓝牙耳机天线和蓝牙耳机。

背景技术

随着蓝牙耳机的适用范围逐渐扩大，用户对线控型蓝牙耳机的性能要求越来越高。与此同时，随着线控型蓝牙耳机市场竞争日益加剧，线控型蓝牙耳机厂商纷纷推出尺寸小且有金属质感的外观产品，以此来吸引更多的消费者。但是尺寸的减小和金属外壳的加入势必会增加天线设计的难度。而现有的天线设计。

传统的蓝牙耳机天线，包括如图2所示的倒L型天线和由此演变而来的如图3所示的倒F天线，但是这种天线在满足了较小的尺寸和外观的要求之后，由于尺寸无法满足天线性能的最优配比，产品天线的性能会随之下降，不能满足用户的要求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种线控蓝牙耳机天线，旨在线控蓝牙耳机的天线无法同时满足外观需求和性能要求的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种线控蓝牙耳机天线，所述线控蓝牙耳机天线包括：

第一接地部；

馈电部，与所述第一接地部间隔预设距离设置；

天线辐射体，所述天线辐射体穿过所述第一接地部与所述馈电部之间设置，所述天线辐射体具有内侧和外侧，所述馈电部设置于所述天线辐射体的内侧，以提升所述天线辐射体的发射效率。

可选地，所述天线辐射体包括第一支节、第二支节以及第三支节，第一支节、第二支节以及第三支节依次连接形成U型辐射面；所述第一支节穿过所述第一接地部与所述馈电部之间设置，所述馈电部设置于所述第一支节、第二支节以及第三支节围成的U型辐射体内侧，以提升所述天线辐射体的发射效率。

可选地，所述线控蓝牙耳机天线还包括PCB板；

所述PCB板上设置有至少一个用于键入耳机控制指令的按键，所述天线辐射体环绕一个所述按键设置。

可选地，沿所述PCB板的长度方向上，设置有多个第二接地部，多个所述第二接地部沿所述PCB板的对角线对称设置。

可选地，所述第一支节与所述第三支节伸出所述PCB板设置，且间隔预设距离分别置于两个所述第一接地部的上方，所述第二支节连接于所述第一支节的第二端以及所述第三支节的第一端。

可选地，所述线控蓝牙耳机天线还包括扩展接地部，所述第一接地部与所述馈电部分设于所述扩展接地部的相邻两侧。

可选地，所述第一支节包括L型支节和I型支节，所述L型支节的第一端为第一支节的第一端，所述L型支节的第二端与所述I型支节的第一端连接，所述I型支节的第二端为所述第一支节的第二端，所述L型支节的凹陷部远离所述U型辐射体的内腔设置。

可选地，所述第一子支节的长度为0.502661mm，所述第二子支节的长度为0.592617mm；所述第一子支节与所述馈电部间隔0.5mm设置。

可选地，所述L型支节包括第一子支节和第二子支节，所述第一子支节的第一端为所述L型支节的第一端，所述第一子支节的第二端与所述第二子支节的第一端连接，所述第二子支节的第二端为所述L型支节的第二端，所述第一接地部与所述馈电部分设于所述第一子支节的两侧，所述第一接地部设置于所述L型支节的凹陷部。

可选地，所述第一支节的长度是5.51mm，宽度是0.59mm；所述第二支节的长度是6.80mm，宽度是0.59mm；所述第三支节的长度是7.60mm，宽度是0.59mm。

本发明还提出一种蓝牙耳机，包括覆盖于PCB板上的软胶外壳以及如上所述的线控蓝牙耳机天线，所述软胶外壳上具有软胶按键，软胶按键对应PCB板上的按键位置，在软胶按键按下时，触发PCB板上的按键键入对应控制信号。

本发明技术方案的线控蓝牙耳机天线包括第一接地部、馈电部和天线辐射体，馈电部与所述第一接地部间隔预设距离设置，所述天线辐射体穿过所述第一接地部与所述馈电部之间设置，所述天线辐射体具有内侧和外侧，所述馈电部设置于所述天线辐射体的内侧，以提升所述天线辐射体的发射效率。上述方案通过在蓝牙天线的传统天线上进行改进，设置有天线辐射体，通过将馈电部设置于天线辐射体内侧，从整体上提升了天线的发射效率，从而在解决了蓝牙耳机的天线样式固定的问题同时，还使得蓝牙耳机的天线性能得到一定程度上的提升。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明线控蓝牙耳机天线一实施例的结构示意图；

图2为本发明线控蓝牙耳机天线另一实施例的结构示意图；

图3为示例性技术中倒F天线的结构示意图；

图4为本发明线控蓝牙耳机天线无四个接地部时工作频率-反射参数检测图；

图5为本发明线控蓝牙耳机天线有四个接地部时工作频率-反射参数检测图；

图6为示例性技术中倒F天线无四个接地部时工作频率-反射参数检测图；

图7为示例性技术中倒F天线有四个接地部时工作频率-反射参数检测图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

需要说明，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本发明提出一种线控蓝牙耳机天线，如图1和图2所示，线控蓝牙耳机天线包括第一接地部106、馈电部105和天线辐射体107，馈电部105与第一接地部106间隔预设距离设置。天线辐射体107穿过所述第一接地部106与馈电部之间设置，天线辐射体107具有内侧和外侧，馈电部105设置于天线辐射体的内侧，以提升天线辐射体的发射效率。

上述方案通过在蓝牙天线的传统天线上进行改进，通过将馈电部设置于天线辐射体内侧，从整体上提升了天线的发射效率，另外由于馈电部105设置天线辐射体107的内侧对天线发射效率进行了提升，从而在本申请中无需对天线辐射体的形状进行限定，可以根据实际蓝牙耳机的电路排布以及尺寸结构调整其长度，实现灵活的根据应用场合以及天线的性能需求调整其长度，使得在解决了蓝牙耳机的天线样式固定的问题同时，还使得蓝牙耳机的天线性能得到一定程度上的提升。

可选地，天线辐射体107包括第一支节1071、第二支节1072以及第三支节1073，第一支节1071、第二支节1072以及第三支节1073依次连接形成U型辐射体；第一支节1071穿过第一接地部106与馈电部105之间设置，馈电部105设置于第一支节1071、第二支节1072以及第三支节1073围成的U型辐射体内侧，以提升天线辐射体107的发射效率。

上述方案通过在蓝牙天线的传统天线上进行改进，将天线辐射体107设置为不规则U型辐射体，从而使得可以根据实际蓝牙耳机的电路排布以及尺寸结构调整其长度，从而实现灵活的根据应用场合以及天线的性能需求调整其长度，另外通过将馈电部105设置于第一支节1071、第二支节1072以及第三支节1073围成的U型辐射体内侧，结合U型辐射体从整体上提升了天线的发射效率，具体可以参考图4或5所示的工作频率-反射参数检测图（S11参数图），在适应小体积的蓝牙线控耳机的同时，还优化了天线的反射参数S11，使得天线的发射效率提高了20%左右，从而在解决了蓝牙耳机的天线样式固定的问题同时，还使得蓝牙耳机的天线性能得到一定程度上的提升。另外，该天线相对于IDS（雷达）天线的设计成本低，且实现难度低。

可选地，线控蓝牙耳机天线还包括PCB板100。PCB板100上设置有至少一个用于键入耳机控制指令的按键，天线辐射体107环绕一个按键（111、112、113）设置。

其中，按键大小一般由实际设计决定，因此，天线的各项参数会随着按键大小的变化而变化，通过将天线环绕按键设置，可以实现对PCB板100的合理利用，避免对倒F天线辐射区长度导致性能下降的问题。需要说明的是，本申请中，按键与天线辐射体107之间存在净空区，从而可以避免按键内金属对天线性能的影响。

可选地，沿PCB板100的长度方向上，设置有多个第二接地部（101、102、103、104），多个第二接地部（101、102、103、104）沿PCB板100的对角线对称设置。

在上述方案中，多个第二接地部（101、102、103、104）的设置可以将PCB板100的长度延长，使得保证天线的良好的环境又能够充分利用结构空间，以天线正常工作于2.4GHz到2.5GHz为例，通过设置多个第二接地部（101、102、103、104）将PCB板100的长度延长至31mm左右，从而保证了天线周边无其他干扰，以提高了天线的辐射效率。使得本申请中的天线具有很好的全向性，且能实现高效率传输。

可选地，第一支节1071与第三支节1073伸出PCB板100设置，且间隔预设距离分别置于两个第一接地部106的上方，第二支节1072连接于第一支节1071的第二端以及第三支节1073的第一端。

其中，通过将第一支节1071与第三支节1073伸出PCB板100，从而保证天线的净空区要求以及高度要求，避免PCB板100的长度对天线规格的限制，使得用户可以根据需要设计天线，充分提升天线的性能。

需要说明的是，蓝牙耳机还具有覆盖于PCB板100上的软胶外壳114，软胶外壳114上具有软胶按键（115、116、117），在安装完成后，软胶按键（115、116、117）对应PCB板100上的按键位置，在软胶按键（115、116、117）按下时，触发PCB板100上的按键键入对应控制信号。因此，将第一支节1071与第三支节1073伸出PCB板100的部分以及第二支节1072实际是沿着软胶外壳114走线，也即天线主体中间是一个软胶按键（115、116、117），108和109是耳机线控中speaker（喇叭）出线的位置。从而使得设计天线时可以环绕现有结构设置，而无需另外划分出天线设置位置，从而能应用在小规格的PCB板100上。通过上述设置，对传统的IFA进行变形，从而充分利用线控盒子中出线位置的空间实现对天线性能的提升。而且，此时的线控蓝牙耳机天线用金属片即可完成，成本比LDS（激光直接成型）和chip（贴片陶瓷天线）天线要低很多。

可选地，线控蓝牙耳机天线还包括扩展接地部，第一接地部106与馈电部105分设于扩展接地部的相邻两侧。

其中，将线控蓝牙耳机天线上特地设置一扩展接地部110，可以避免天线辐射体107的第一支节1071、第二支节1072伸出PCB板100时的结构不稳定的现象，同时，还能保证天线的良好的工作环境又能够充分利用结构空间，使得天线具有很好的全向性和高效率。+

以天线工作频段是2.4GHz到2.5G为例，设计的一组数据如下，当馈电部105以及第一接地部106的高度为2.8mm，馈电部105的宽度为0.9mm，第一接地部106的宽度为1.51mm。第一支节1071的长度是5.51mm，宽度是0.59mm；第二支节1072的长度是6.80mm，宽度是0.59mm；第三支节1073的长度是7.60mm，宽度是0.59mm。

其中，上述参数所实现的天线发射效率可提高20%左右，且相比于Ids天线设计成本低且容易实现，另外，上述天线还优化了S11（天线的反射参数）。附图5为设置有四个第二接地部的性能测试，附图4为没有四个第二接地部的性能测试。

通过对本申请中的S11（天线的反射参数）结果进行比对，无论有无四个第二接地部，在2.4GHz至2.5GHz使用范围内，S11结果都是小于-6db。从而实现了较低的反射系数，满足天线的设计指标。

以倒F天线为对比，若设置为在同等的PCB板100上，无论有无四个第二接地部，其测定的S11结果为附图6或7所示。S11结果都是大于-2.5db，传统的倒F不能满足天线的设计指标。

可选地，扩展接地部110为不规则四边形，不规则四边形的一边宽度为2.4 mm，另一边宽度为3.1 mm，长度为4.5mm。

此时的扩展接地部110为适应按键大小设置，且用于固定天线位置，保证天线的稳定性。

可选地，第一支节1071包括L型支节和I型支节，L型支节的第一端为第一支节1071的第一端，L型支节的第二端与I型支节的第一端连接，I型支节的第二端为第一支节1071的第二端，L型支节的凹陷部远离U型辐射体的内腔设置。

其中，L型支节的凹陷部远离U型辐射体的内腔设置可以方便第一接地部106与馈电部105的定位，从结构上保证馈电部105与第一接地部106间隔天线辐射体设置。

可选地，L型支节包括第一子支节和第二子支节，第一子支节的第一端为L型支节的第一端，第一子支节的第二端与第二子支节的第一端连接，第二子支节的第二端为L型支节的第二端，第一接地部106与馈电部105分设于第一子支节的两侧，第一接地部106设置于L型支节的凹陷部。

其中，通过将第一接地部106设置于L型支节的凹陷部，可以提高天线的全向性。

可选地，第一子支节的长度为0.502661mm，第二子支节的长度为0.592617mm；第一子支节与馈电部105间隔0.5mm设置。

在上述实施例中，通过L型支节将天线辐射体107充分与馈电部105隔离开，充分稳定了天线的布局以及结构，从整体上提高了天线的效率。

本发明还提出一种蓝牙耳机，包括覆盖于PCB板100上的软胶外壳114以及如上的线控蓝牙耳机天线。软胶外壳114上具有软胶按键（115、116、117），在安装完成后，软胶按键（115、116、117）对应PCB板100上的按键位置，在软胶按键（115、116、117）按下时，触发PCB板100上的按键键入对应控制信号。

该线控蓝牙耳机天线的具体结构参照上述实施例，由于蓝牙耳机采用了上述线控蓝牙耳机天线的所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种线控蓝牙耳机天线，其特征在于，所述线控蓝牙耳机天线包括：

第一接地部；

馈电部，与所述第一接地部间隔预设距离设置；

天线辐射体，所述天线辐射体穿过所述第一接地部与所述馈电部之间设置，所述天线辐射体具有内侧和外侧，所述馈电部设置于所述天线辐射体的内侧，以提升所述天线辐射体的发射效率；其中，

所述天线辐射体包括第一支节、第二支节以及第三支节，第一支节、第二支节以及第三支节依次连接形成U型辐射体；所述第一支节穿过所述第一接地部与所述馈电部之间设置，所述馈电部设置于所述第一支节、第二支节以及第三支节围成的U型辐射体内侧，以提升所述天线辐射体的发射效率；

PCB板，所述PCB板上设置有至少一个用于键入耳机控制指令的按键，所述天线辐射体环绕一个所述按键设置。

2.如权利要求1所述的线控蓝牙耳机天线，其特征在于，沿所述PCB板的长度方向上，设置有多个第二接地部，多个所述第二接地部沿所述PCB板的对角线对称设置。

3.如权利要求2所述的线控蓝牙耳机天线，其特征在于，所述第一支节与所述第三支节伸出所述PCB板设置，且间隔预设距离分别置于两个所述第一接地部的上方，所述第二支节连接于所述第一支节的第二端以及所述第三支节的第一端。

4.如权利要求1所述的线控蓝牙耳机天线，其特征在于，所述线控蓝牙耳机天线还包括扩展接地部，所述第一接地部与所述馈电部分设于所述扩展接地部的相邻两侧。

5.如权利要求1所述的线控蓝牙耳机天线，其特征在于，所述第一支节包括L型支节和I型支节，所述L型支节的第一端为第一支节的第一端，所述L型支节的第二端与所述I型支节的第一端连接，所述I型支节的第二端为所述第一支节的第二端，所述L型支节的凹陷部远离所述U型辐射体的内腔设置。

6.如权利要求5所述的线控蓝牙耳机天线，其特征在于，所述L型支节包括第一子支节和第二子支节，所述第一子支节的第一端为所述L型支节的第一端，所述第一子支节的第二端与所述第二子支节的第一端连接，所述第二子支节的第二端为所述L型支节的第二端，所述第一接地部与所述馈电部分设于所述第一子支节的两侧，所述第一接地部设置于所述L型支节的凹陷部。

7.如权利要求1-6任一项所述的线控蓝牙耳机天线，其特征在于，所述第一支节的长度是5.51mm，宽度是0.59mm；所述第二支节的长度是6.80mm，宽度是0.59mm；所述第三支节的长度是7.60mm，宽度是0.59mm。

8.一种蓝牙耳机，其特征在于，包括覆盖于PCB板上的软胶外壳以及如权利要求1-7任意一项所述的线控蓝牙耳机天线，所述软胶外壳上具有软胶按键，软胶按键对应PCB板上的按键位置，在软胶按键按下时，触发PCB板上的按键键入对应控制信号。

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