CN114421145A - 一种智能耳机中的独立外挂式内置天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，涉及耳机技术领域；为了解决如何保证轻巧耳机中天线使用性能的问题；具体包括设置于耳机壳内壁的天线本体和通信模块，所述天线本体包括PCB板、弹脚和陶瓷叠层天线，所述弹脚的一端设置于PCB板的一侧面上，陶瓷叠层天线设置于耳机壳的延长柄内壁，陶瓷叠层天线通过弹脚与PCB板构成连接关系，弹脚和陶瓷叠层天线均与PCB板电性连接；所述通信模块包括通过阻抗匹配电路与陶瓷叠层天线构成连接关系的无线通信芯片，无线通信芯片设置于PCB板的一侧面上；所述PCB板的信号输出端与弹脚之间设置有阻抗匹配电路。本发明在不增加设备尺寸的同时，且还具有性能更加强悍的天线。

Description

一种智能耳机中的独立外挂式内置天线

技术领域

本发明涉及耳机技术领域，尤其涉及一种智能耳机中的独立外挂式内置天线。

背景技术

在互联网技术飞速发展的今天，种类和功能多种多样的电子产品已经不知不觉融入到了人们生活中的方方面面，给人们的日常生活带来了方便。目前，许多原先不需要联网的电子产品，现在也已经通过增设无线通信模块，并结合智能手机或语音识别技术，实现了更多新奇、有趣且实用的功能。由于考虑到有线方式联网存在着诸多的弊端，因此现有的具有物联网功能的电子产品都设置有无线通信芯片和与该无线通信芯片搭配的作为无线信号接收与发射的天线。

现有的技术中，为了保证信号的传输效果，天线的结构一般都比较大，使得携带该天线的电子产品体积也比较大，不符合电子产品当下小型化和密集化的发展潮流；但若将天线小型化后，又存在因辐射体表面积小而辐射距离不够远、天线效率与增益低等性能差的问题。因此，如何在满足天线外形小型化需求的同时，保证天线的性能，是本领域技术人员目前亟待攻坚的技术难题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，包括设置于耳机壳内壁的天线本体和通信模块，所述天线本体包括PCB板、弹脚和陶瓷叠层天线，所述弹脚的一端设置于PCB板的一侧面上，陶瓷叠层天线设置于耳机壳的延长柄内壁，陶瓷叠层天线通过弹脚与PCB板构成连接关系，弹脚和陶瓷叠层天线均与PCB板电性连接。

优选地：所述通信模块包括通过阻抗匹配电路与陶瓷叠层天线构成连接关系的无线通信芯片，无线通信芯片设置于PCB板的一侧面上。

优选地：所述PCB板的信号输出端与弹脚之间设置有阻抗匹配电路，阻抗匹配电路由微带线与匹配元件构成。

优选地：所述弹脚为金属材质，弹脚的数量与耳机壳的数量相匹配。

优选地：所述弹脚和陶瓷叠层天线均为Monopole型天线，尺寸小于5*2.2*1.6mm。

优选地：所述陶瓷叠层天线包括谐振器，谐振器与PCB板电性连接。

优选地：所述PCB板上开设有用于连通弹脚和陶瓷叠层天线的贴片区。

优选地：所述无线通信芯片为WIFI芯片、BT芯片中的一种。

本发明的有益效果为：

1.本发明应用了高效率陶瓷叠层天线，在不增加设备尺寸的同时，且还具有性能更加强悍的天线，具有较高的推广应用价值。

2.本发明由于通过在PCB板上设置金属弹脚和高效率陶瓷叠层天线，并通过阻抗匹配电路连接无线通信芯片，使得原先的普通金属弹脚成为天线辐射体的一部分，以形成立体型天线，有效减少了PCB的净空区，不仅不增加整体天线尺寸，且还通过金属弹脚增加了PCB板与其它元器件的距离，从而减少了相关的电磁干扰。

3.本发明增加了辐射体表面积，以达到更大的电长度；可以承载更大的辐射电流，达到增强辐射电磁场的目的，得到更高的天线效率与增益。

附图说明

图1为本发明提出的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线的耳机壳侧视剖面结构示意图；

图2为本发明提出的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线的耳机壳前视结构示意图；

图3为本发明提出的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线的无线通信芯片与PCB板连接状态结构示意图；

图4为本发明提出的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线的陶瓷叠层天线结构示意图；

图5为本发明提出的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线的听筒膜板的主视、侧视结构示意图。

图中：1PCB板、2弹脚、3陶瓷叠层天线、4阻抗匹配电路、5无线通信芯片、6耳机壳、7听筒膜板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，如图1-4所示，包括设置于耳机壳6内壁的天线本体和通信模块，所述天线本体包括PCB板1、弹脚2和陶瓷叠层天线3，所述弹脚2的一端设置于PCB板1的一侧面上，陶瓷叠层天线3设置于耳机壳6的延长柄内壁，陶瓷叠层天线3通过弹脚2与PCB板1构成连接关系，陶瓷叠层天线3与PCB板1拉开一定间距，从而避免其它器件对天线的影响，弹脚2和陶瓷叠层天线3均与PCB板1电性连接；所述PCB板1上开设有用于连通弹脚2和陶瓷叠层天线3的贴片区；

优选的，所述弹脚2和陶瓷叠层天线3均为Monopole型天线，其尺寸小于5*2.2*1.6mm，采用Monopole型天线具有小型化的特点，且Monopole型天线驻波系数2400～2500MHz，小于1.5的驻波比。经实际测试，天线效率由原来辐射体25％左右，经过高效率陶瓷叠层天线提高到50％以上。

所述弹脚2为金属材质，优选的，所述弹脚2的数量为1个，与耳机壳6的数量相匹配。

所述PCB板1的信号输出端与弹脚2之间设置有阻抗匹配电路4。

进一步的，所述阻抗匹配电路4由微带线与匹配元件构成；使用时，该微带线与匹配元件经过匹配调整达到50欧姆后输入天线，使得天线辐射体由高频信号转换为电磁波进行辐射，从而成为有效的天线。

所述陶瓷叠层天线3包括谐振器，谐振器与PCB板1电性连接。

所述通信模块包括通过阻抗匹配电路4与陶瓷叠层天线3构成连接关系的无线通信芯片5，无线通信芯片5印刷于PCB板1的一侧面上；

优选的，所述无线通信芯片5为WIFI芯片、BT芯片中的一种，WIFI的传输距离大于100米以上，BT的传输距离大于35米以上。

本实施例在使用时，由于通过在PCB板1上设置金属弹脚2和高效率陶瓷叠层天线3，并通过阻抗匹配电路4连接无线通信芯片5，使得原先的普通金属弹脚2成为天线辐射体的一部分，以形成立体型天线，有效减少了PCB1的净空区，不仅不增加整体天线尺寸，且还通过金属弹脚2增加了PCB板1与其它元器件的距离，从而减少了相关的电磁干扰；增加了辐射体表面积，以达到更大的电长度；可以承载更大的辐射电流，达到增强辐射电磁场的目的，得到更高的天线效率与增益。本申请应用了高效率陶瓷叠层天线3，在不增加设备尺寸的同时，且还具有性能更加强悍的天线，具有较高的推广应用价值。

实施例2：

一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，如图5所示，为了提高耳机的使用性能；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述耳机壳6的一端可拆卸安装有呈锥形状的听筒膜板7，设置呈锥形状的听筒膜板7，在避免阻挡灰尘进入耳机壳6内的同时，便于扩散声音分贝的传播。

所述耳机壳6为ABS塑料、铝壳中的一种，优选的，本实施例中耳机壳6为ABS塑料。

优选的，所述耳机壳6为耳塞式、挂耳式、便携头戴式等中的一种，本实施例中耳机壳6为耳塞式。

优选的，所述耳机壳6的外壳曲面尺寸约为15x20x42mm，上下幅度不超过5mm；所述耳机壳6的壁厚为小于1.5mm。

优选的，所述耳机壳6为一对结构相同的对换组。

优选的，所述耳机壳6内部还包括内置电源，图中未标示，内置电源与控制主板电性连接，用于向控制主板供电。

所述耳机壳6外壁还设置有触摸板，触摸板与控制主板连接，用于向控制主板发布控制指令。

本实施例在使用时，由于通过在PCB板1上设置金属弹脚2和高效率陶瓷叠层天线3，并通过阻抗匹配电路4连接无线通信芯片5，使得原先的普通金属弹脚2成为天线辐射体的一部分，以形成立体型天线，满足使用耳机轻巧便携性的同时，保证天线辐射距离远、天线效率与增益高的性能问题。设置呈锥形状的听筒膜板7在避免阻挡灰尘进入耳机壳6内的同时，便于扩散声音分贝的传播，大大增加了耳机的接收距离，使耳机传输的音质更加清晰。本专利的耳机壳6在佩戴时可以与人体耳道贴合，提高佩戴舒适度。

注：尽管本专利中较多的使用了PCB板、弹脚、高效率陶瓷叠层天线、无线通信芯片等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，包括设置于耳机壳(6)内壁的天线本体和通信模块，其特征在于，所述天线本体包括PCB板(1)、弹脚(2)和陶瓷叠层天线(3)，所述弹脚(2)的一端设置于PCB板(1)的一侧面上，陶瓷叠层天线(3)设置于耳机壳(6)的延长柄内壁，陶瓷叠层天线(3)通过弹脚(2)与PCB板(1)构成连接关系，弹脚(2)和陶瓷叠层天线(3)均与PCB板(1)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，其特征在于，所述通信模块包括通过阻抗匹配电路(4)与陶瓷叠层天线(3)构成连接关系的无线通信芯片(5)，无线通信芯片(5)设置于PCB板(1)的一侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，其特征在于，所述PCB板(1)的信号输出端与弹脚(2)之间设置有阻抗匹配电路(4)，阻抗匹配电路(4)由微带线与匹配元件构成。

4.根据权利要求3所述的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，其特征在于，所述弹脚(2)为金属材质，弹脚(2)的数量与耳机壳(6)的数量相匹配。

5.根据权利要求4所述的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，其特征在于，所述弹脚(2)和陶瓷叠层天线(3)均为Monopole型天线，尺寸小于5*2.2*1.6mm。

6.根据权利要求5所述的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，其特征在于，所述陶瓷叠层天线(3)包括谐振器，谐振器与PCB板(1)电性连接。

7.根据权利要求2所述的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，其特征在于，所述PCB板(1)上开设有用于连通弹脚(2)和陶瓷叠层天线(3)的贴片区。

8.根据权利要求7所述的一种智能耳机中的独立外挂式内置天线，其特征在于，所述无线通信芯片(5)为WIFI芯片、BT芯片中的一种。

Images