CN212064322U - 新型蓝牙天线及应用该蓝牙天线的蓝牙耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了新型蓝牙天线及应用该蓝牙天线的蓝牙耳机，其中，蓝牙天线包括：设置于PCB板一面的金属地层、与金属地层电连接的地线及与金属地层电连接的金属包边，金属地层及地线作为蓝牙天线的辐射面；金属地层上设有一长条形的镂空缝隙及从金属地层伸出至镂空缝隙处的一天线馈电部，天线馈电部的端部作为蓝牙天线的馈电点；金属包边作为蓝牙天线的接地部接地。上述的新型蓝牙天线，采用金属地层及地线作为蓝牙天线的辐射面，可大幅增加蓝牙天线的辐射面积及辐射强度并优化天线的辐射方向，可降低外界环境因素对天线的干扰，具有提高天线增益的效果且无需额外的空间放置蓝牙天线，解决了现有天线所存在的无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

Description

新型蓝牙天线及应用该蓝牙天线的蓝牙耳机

技术领域

本实用新型涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种新型蓝牙天线及应用该蓝牙天线的蓝牙耳机。

背景技术

天线是一种转换器，它把传输线上的导行波，变换成自由空间中传播的电磁波，或者进行相反变换，天线在无线电设备中是用来发射或者接收电磁波信号的部件。随着智能穿戴设备及智能通讯的发展，越来越多的设备中需要使用小尺寸的天线作为电磁波信号的收发部件，以蓝牙耳机为例，现如今蓝牙耳机的尺寸越来越小巧，因此天线尺寸过大则无法安装于小尺寸的蓝牙耳机中，而天线尺寸过小则无法满足天线对净空区的要求，导致天线的增益低、辐射强度较低，因此设计得到的天线性能较差。适当增加天线的外部尺寸虽然可明显改善天线的性能，但无法满足蓝牙耳机对小尺寸天线的需求，也即是无法同时兼顾天线对小尺寸及高性能的需求。因而，现有技术方法中的天线存在无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种新型蓝牙天线及应用该蓝牙天线的蓝牙耳机，旨在解决现有技术方法中的天线所存在的无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种新型蓝牙天线，所述蓝牙天线可设于一PCB板上，其中，所述蓝牙天线包括：

设置于所述PCB板一面的金属地层、与所述金属地层电连接的地线及与所述金属地层电连接的金属包边，所述金属地层及所述地线作为所述蓝牙天线的辐射面；

所述金属地层上设有一长条形且贯穿所述金属地层一侧边的镂空缝隙及从所述金属地层伸出至所述镂空缝隙处的一天线馈电部，所述天线馈电部的端部作为所述蓝牙天线的馈电点；

所述金属包边作为所述蓝牙天线的接地部接地。

所述的蓝牙天线，其中，所述蓝牙天线所适用的电磁波信号的波长λ为120.97-125mm，所述镂空缝隙的长度为λ/32-λ/4。

所述的蓝牙天线，其中，所述金属地层及所述金属包边的材质均为铜。

所述的蓝牙天线，其中，所述金属包边包括设置于所述PCB板两侧边且均接地的第一包边及第二包边。

所述的蓝牙天线，其中，所述金属包边包括设置于所述PCB板上侧边且接地的第一包边。

所述的蓝牙天线，其中，所述金属包边包括设置于所述PCB板下侧边且接地的第二包边。

所述的蓝牙天线，其中，所述镂空缝隙的宽度为1-3mm。

所述的蓝牙天线，其中，所述地线的长度为30.5-300mm。

所述的蓝牙天线，其中，所述第一包边及所述第二包边的厚度均为0.017-0.035mm，宽度均为0.6-1.2mm。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种蓝牙耳机，其中，所述蓝牙耳机包括上述的蓝牙天线。

本实用新型实施例提供了一种新型蓝牙天线及应用该蓝牙天线的蓝牙耳机，蓝牙天线包括：设置于PCB板一面的金属地层、与金属地层电连接的地线及与金属地层电连接的金属包边，金属地层及地线作为蓝牙天线的辐射面；金属地层上设有一长条形的镂空缝隙及从金属地层伸出至镂空缝隙处的一天线馈电部，天线馈电部的端部作为蓝牙天线的馈电点；金属包边作为蓝牙天线的接地部接地。上述的新型蓝牙天线，采用金属地层及地线作为蓝牙天线的辐射面，可大幅增加蓝牙天线的辐射面积及辐射强度并优化天线的辐射方向，可降低外界环境因素对天线的干扰，具有提高天线增益的效果，且无需增加额外的空间用于放置蓝牙天线，解决了现有天线所存在的无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的新型蓝牙天线的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的新型蓝牙天线的结构示意图。如图所示，所述新型蓝牙天线可设于一PCB板1上，其中，所述蓝牙天线包括：设置于所述PCB板1一面的金属地层2、与所述金属地层2电连接的地线3及与所述金属地层2电连接的金属包边4，所述金属地层2及所述地线3作为所述蓝牙天线的辐射面；所述金属地层2上设有一长条形且贯穿所述金属地层2一侧边的镂空缝隙21及从所述金属地层2伸出至所述镂空缝隙21处的一天线馈电部22，所述天线馈电部22的端部作为所述蓝牙天线的馈电点；所述金属包边4作为所述蓝牙天线的接地部接地。金属地层2及地线3作为蓝牙天线的辐射面，用于发射或接收电磁波信号。具体的，PCB板1上还设置有多个电路元件(如控制芯片11等)，PCB板1上未设置电路元件的区域均可作为金属地层2的设置区域。天线馈电部22的馈电点与PCB板1上的控制芯片11的供电点或信号接收点电连接，金属包边4作为蓝牙天线的接地部接地，镂空缝隙21处除设置天线馈电部22外不包含其它电路元件及金属材料，设置镂空缝隙21可不破坏PCB板1的整体结构，也可在设置镂空缝隙21时同步贯穿PCB板1的一侧边。由于相比传统蓝牙天线，采用金属地层2及地线3作为蓝牙天线的辐射面，可大幅增加蓝牙天线的辐射面积及辐射强度并优化天线的辐射方向，可降低外界环境因素对天线的干扰，具有提高天线增益的效果；并且由于增加的金属地层2后并未扩大PCB板1的面积，因此无需PCB板1增加额外的空间用于放置上述蓝牙天线，可满足蓝牙耳机对小尺寸天线的需求。

PCB板1包括采用硅等绝缘材料制作得到的绝缘基材，可在PCB板1的绝缘基材上刻蚀形成与金属地层2相对应的凹槽，并在凹槽内填充金属材料以实现将金属地层2设于PCB板上，则金属地层2以金属薄层的形式填充于凹槽内。其中，地线3可以为一条或多条，可在金属地层2上设置地线接点31作为地线3的连接点，则地线接点31可对应连接一条或多条地线3，地线3可以是装载蓝牙天线的蓝牙耳机中的其它器件的地线，其它器件包括但不限于设置于蓝牙耳机中的电池、喇叭、咪头，则地线3可以是电池地线、喇叭地线或咪头地线中的一种或多种，电池地线即为电池负极所引出的导线，与从电池正极所引出的导线相比电池地线上的电压相对较低；喇叭地线即为从喇叭所引出的电压相对较低的一根导线，咪头地线即为从咪头所引出的电压相对较低的一根导线。

在更具体的实施例中，所述蓝牙天线所适用的电磁波信号的波长λ为120.97-125mm，所述镂空缝隙21的长度L₁为λ/32-λ/4。由于新型蓝牙天线作为一种蓝牙天线使用，因此其所适用的电磁波信号的频段为2.40GHz至2.48GHz，对应得到该频段电磁波信号的波长λ为120.97-125mm，镂空缝隙21的长度L₁必须为λ/32-λ/4才能满足蓝牙天线的使用需求，例如，以镂空缝隙21的长度为最小值λ/32计算得到其对应的长度L₁范围为3.780-3.906mm。

在更具体的实施例中，所述金属地层2及所述金属包边4的材质均为铜。金属地层2及金属包边4可采用铜或不锈钢制作得到，还可采用其它具有导电功能的金属或合金材料制作得到，铜的导电性较好且价格较低，因此金属地层2及金属包边4优选采用铜制造得到。

在更具体的实施例中，所述金属包边4包括设置于所述PCB板1两侧边且均接地的第一包边41及第二包边42；或者所述金属4包边包括设置于所述PCB板1上侧边且接地的第一包边41；还可以是，所述金属包边4包括设置于所述PCB板1下侧边且接地的第二包边42。可仅在PCB板1的上侧边设置第一包边41作为金属包边4，也可仅在PCB板1的下侧边设置第二包边42作为金属包边4；优选的，在PCB板1的上下两侧边同时设置第一包边41及第二包边42作为金属包边4，第一包边41及第二包边42与PCB板1的外边缘相适配。相比传统技术中天线的接地端，上述蓝牙天线中所设置的金属包边4的面积更大，因此金属包边可进一步优化天线的辐射方向，提高天线增益。

在更具体的实施例中，所述镂空缝隙21的宽度W₁为1-3mm。镂空缝隙21的宽度W₁与镂空缝隙21的长度L₁相适配，若镂空缝隙21的长度较长，则可适当增加镂空缝隙的宽度。例如，当镂空缝隙21的长度为6.5mm时，可对应设置其宽度为1.3mm。

在更具体的实施例中，所述地线3的长度为30.5-300mm。地线3的长度可与蓝牙耳机中对应的器件相匹配，地线3的长度可设置为30.5-300mm，如电池这类器件所对应的地线可适当设置更短一些，喇叭或咪头这类器件所对应的地线可适当设置更长一些。

在更具体的实施例中，所述第一包边41及所述第二包边42的厚度H₁均为0.017-0.035mm，宽度均为0.6-1.2mm。第一包边41及第二包边42的外形尺寸需与PCB板1的侧边尺寸相适应，也即是第一包边41及第二包边42可作为PCB板1侧面保护壳的组成部分，具体的，可设置第一包边41及第二包边42的宽度为0.6-1.2mm，第一包边41及第二包边42需保证其自身的结构强度，厚度H₁可设置为0.017-0.035mm。

上述的新型蓝牙天线由于具有小尺寸及高性能的特性，且可靠性较高、制作成本较低，可应用于运动型颈带蓝牙耳机、运动型面条蓝牙耳机等蓝牙耳机中。

本发明实施例还提供一种蓝牙耳机，所述蓝牙耳机包括上述的蓝牙天线，上述蓝牙耳机还包括电池、喇叭和咪头等其它器件中的一种或多种，蓝牙耳机的其它结构为本领域普通技术人员所熟知，在此不再赘述。

本实用新型实施例所提供一种新型蓝牙天线及应用该蓝牙天线的蓝牙耳机，蓝牙天线包括：设置于PCB板一面的金属地层、与金属地层电连接的地线及与金属地层电连接的金属包边，金属地层及地线作为蓝牙天线的辐射面；金属地层上设有一长条形的镂空缝隙及从金属地层伸出至镂空缝隙处的一天线馈电部，天线馈电部的端部作为蓝牙天线的馈电点；金属包边作为蓝牙天线的接地部接地。上述的新型蓝牙天线，采用金属地层及地线作为蓝牙天线的辐射面，可大幅增加蓝牙天线的辐射面积及辐射强度并优化天线的辐射方向，可降低外界环境因素对天线的干扰，具有提高天线增益的效果，且无需增加额外的空间用于放置蓝牙天线，解决了现有天线所存在的无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种新型蓝牙天线，所述蓝牙天线可设于一PCB板上，其特征在于，所述蓝牙天线包括：

设置于所述PCB板一面的金属地层、与所述金属地层电连接的地线及与所述金属地层电连接的金属包边，所述金属地层及所述地线作为所述蓝牙天线的辐射面；

所述金属地层上设有一长条形且贯穿所述金属地层一侧边的镂空缝隙及从所述金属地层伸出至所述镂空缝隙处的一天线馈电部，所述天线馈电部的端部作为所述蓝牙天线的馈电点；

所述金属包边作为所述蓝牙天线的接地部接地。

2.根据权利要求1所述的蓝牙天线，其特征在于，所述蓝牙天线所适用的电磁波信号的波长λ为120.97-125mm，所述镂空缝隙的长度为λ/32-λ/4。

3.根据权利要求2所述的蓝牙天线，其特征在于，所述金属地层及所述金属包边的材质均为铜。

4.根据权利要求3所述的蓝牙天线，其特征在于，所述金属包边包括设置于所述PCB板两侧边且均接地的第一包边及第二包边。

5.根据权利要求3所述的蓝牙天线，其特征在于，所述金属包边包括设置于所述PCB板上侧边且接地的第一包边。

6.根据权利要求3所述的蓝牙天线，其特征在于，所述金属包边包括设置于所述PCB板下侧边且接地的第二包边。

7.根据权利要求4所述的蓝牙天线，其特征在于，所述镂空缝隙的宽度为1-3mm。

8.根据权利要求7所述的蓝牙天线，其特征在于，所述地线的长度为30.5-300mm。

9.根据权利要求8所述的蓝牙天线，其特征在于，所述第一包边及所述第二包边的厚度均为0.017-0.035mm，宽度均为0.6-1.2mm。

10.一种蓝牙耳机，其特征在于，所述蓝牙耳机包括如权利要求1-9任一项所述的蓝牙天线。

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