CN219843781U - 一种电源线和天线一体式的pcb板、无线麦克风及汽车 - Google Patents

Abstract

申请一种电源线和天线一体式的PCB板、无线麦克风以及汽车，涉及麦克风技术领域，微带线的第一端与充电口连接；微带线的第二端通过滤波结构与电池端口连接，微带线的第二端通过隔直结构与射频端口连接。本实用新型的PCB板，区别于目前已有的无线麦克风的PCB电路结构，不区分充电线和天线，而是复用微带线，采用滤波结构和隔直结构，保障了充电功能和天线功能的同时，充电线不再对天线产生影响，即充电线不会影响到天线的增益和效率，间接提高了无线麦克风通讯质量。

Description

一种电源线和天线一体式的PCB板、无线麦克风及汽车

技术领域

本实用新型涉及麦克风技术领域，特别是一种电源线和天线一体式的PCB(印制电路板)板、无线麦克风以及汽车。

背景技术

随着电子技术的发展，手机、平板电脑、学习机、汽车等设备在娱乐、学习等方面都为人们带来极大的便利，这些设备的配件设备也朝着便携式设备发展，例如无线麦克风的出现。同时，无线麦克风因其便捷性，也被应用在很多场景，逐渐替代了有线麦克风。

但目前的无线麦克风，其充电线和麦克风的天线同时存在于麦克风的下部，尤其是对于小型无线麦克风，其充电线与天线的布设在物理距离上较小，充电线会影响到天线的增益和效率，间接导致无线麦克风通讯质量的下降。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供一种电源线和天线一体式的PCB板、无线麦克风以及汽车，较好的解决了上述问题。

本实用新型实施例第一方面提供了一种电源线和天线一体式的PCB板，所述PCB板包括：微带线、射频端口以及电池端口；

所述微带线的第一端与充电口连接；

所述微带线的第二端通过滤波结构与所述电池端口连接，所述微带线的第二端通过隔直结构与所述射频端口连接。

可选地，所述微带线包括：第一微带线和第二微带线；所述滤波结构包括：第一滤波结构和第二滤波结构；所述隔直结构包括：第一隔直结构和第一隔直结构；所述电池端口包括：电池正端口和电池负端口；

所述第一微带线的第一端、所述第二微带线的第一端分别与所述充电口连接；

所述第一微带线的第二端与所述第一滤波结构的一端连接，所述第一滤波结构的另一端与所述电池正端口或者所述电池负端口连接；

所述第二微带线的第二端与所述第二滤波结构的一端连接，所述第二滤波结构的另一端与所述电池正端口或者所述电池负端口连接，且所述第二滤波结构的另一端连接的电池端口与所述第一滤波结构的另一端连接的电池端口不同；

所述第一微带线的第二端与所述第一隔直结构的一端连接，所述第一隔直结构的另一端与所述第二微带线的第二端连接；

所述第二微带线的第二端与所述第二隔直结构的一端连接，所述第二隔直结构的另一端与所述射频端口连接。

可选地，所述第一微带线和所述第二微带线布设于所述PCB板的顶层或者底层；或者，

所述第一微带线布设于所述PCB板的顶层，所述第二微带线布设于所述PCB板的底层；或者，

所述第一微带线布设于所述PCB板的底层，所述第二微带线布设于所述PCB板的顶层。

可选地，所述微带线被配置为：

在充电工作状态下，传输所述充电口接收的直流电流；

在非充电工作状态下，作为天线或天线的一部分接收射频信号。

可选地，所述滤波结构被配置为：

在充电工作状态下，传输所述充电口接收的直流电流至所述电池端口；

在非充电工作状态下，阻挡所述微带线接收的射频信号。

可选地，所述隔直结构被配置为：

在充电工作状态下，隔离所述充电口接收的直流电流；

在非充电工作状态下，传导所述微带线接收的射频信号至所述射频端口。

可选地，所述滤波结构包括：LC滤波器或者任一形式的具有通直隔交功能的滤波器；

所述隔直结构包括：耦合电容或者隔直电容。

可选地，所述微带线被配置为：

以几字形、孤型或者回字形的方式布设。

本实用新型实施例第二方面提供了一种无线麦克风，所述无线麦克风包括如第一方面任一所述的电源线和天线一体式的PCB板。

本实用新型实施例第二方面提供了一种汽车，所述汽车包括车载无线麦克风；

所述车载无线麦克风包括如第一方面任一所述的电源线和天线一体式的PCB板。

采用本实用新型提供的电源线和天线一体式的PCB板，PCB板包括：微带线、射频端口以及电池端口；微带线的第一端与充电口连接；微带线的第二端通过滤波结构与电池端口连接，微带线的第二端通过隔直结构与射频端口连接。即本实用新型所提PCB板电路结构，区别于目前已有的无线麦克风的PCB电路结构，不区分充电线(即电源线)和天线，而是复用微带线，采用滤波结构和隔直结构，保障了充电功能和天线功能的同时，充电线不再对天线产生影响，即充电线不会影响到天线的增益和效率，间接提高了无线麦克风通讯质量。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本实用新型实施例优选的电源线和天线一体式的PCB板的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例中PCB板顶层的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例中PCB板底层的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，并不用于限定本实用新型。

发明人发现，目前无线麦克风，充电的接头在无线麦克风的底部，充电线需要从无线麦克风的底部穿越无线麦克风的下部，到达无线麦克风中上部分的电池处。同时无线麦克风的天线也在无线麦克风的下部，这样无线麦克风的天线和无线麦克风内部的充电线就同时在麦克风的下半部分。

尤其是对于小型无线麦克风，其充电线与天线的布设在物理距离上较小，无论充电线与天线是共用一块PCB板，还是不共用一块PCB板，充电线都会影响到天线的增益和效率，间接导致无线麦克风通讯质量的下降。

发明人进一步研究发现，造成上述问题的原因是：在非充电工作状态下，充电线在PCB板上相当于接地部分，那么当射频信号在天线的回路中传输时，其磁场会部分的被接地部分吸收，也即被充电线吸收，两者物理距离越近，则磁场被吸收的越厉害。这导致射频信号变弱，自然使得天线的增益和效率变小，进而导致无线麦克风通讯质量的下降。

针对上述问题，发明人经过深入研究，创造性的在现有无线麦克风的PCB板电路结构的基础上，重新设计了PCB板电路结构，较好的解决了上述问题。以下对本实用新型所提一种电源线和天线一体式的PCB板、无线麦克风以及汽车的技术方案进行具体解释和说明。

本实用新型所提的电源线和天线一体式的PCB板，包括：微带线、射频端口以及电池端口。所谓射频端口一般指RF(Radio Frequency射频)端口，射频表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。将电信息源(模拟或数字的)用高频电流进行调制(调幅或调频)，形成射频信号，经过天线发射到空中；远距离将射频信号接收后进行反调制，还原成电信息源，这一过程称为无线传输。近代人类发明了廉价的高频传输线缆(射频线)，为了追求完美的信息传输质量，兼顾原有的无线设备，无线方式相较于有线传输开始流行，产生了射频传输这一概念。

射频端口，也叫RF接口，同轴电缆接口，闭路线接口等，属于模拟信号接口。是应用最广的，支持最好的无线射频端口。一般用于接收或者发送射频信号。

所谓电池端口，是指无线麦克风中电池的接口，一般来讲，无线麦克风的电池是可充电的电池，电池端口用于与充电线，即与电源线连接，使得外界电源提供的电能，通过充电口、充电线传输至电池，以为电池充电。目前的电池一般均以直流电流的形式进行充电。

本实用新型所提PCB板上，不再区分电源线和天线，而是共用微带线，将微带线布设于PCB板上，既作为直流电流的传输导线，也作为射频信号的传导载体。

因此微带线的第一端，也即微带线两端中的任一端与充电口连接，而微带线的第二端，也即该微带线两端中的另一端通过滤波结构与电池端口连接，同时微带线的第二端还通过隔直结构与射频端口连接。

考虑到目前的直流充电方式，需要有两根传输线才可以完成，因此微带线实质上包括：第一微带线和第二微带线。自然可以理解的是，若是仅用1根传输线即可实现充电，那么微带线就需要1个即可；若是需要3根或者以上的传输线才可以实现充电，自然微带线就需要3根或者3根以上。

由于微带线有两根，自然滤波结构包括：第一滤波结构和第二滤波结构；隔直结构包括：第一隔直结构和第一隔直结构。而电池端口包括：电池正端口和电池负端口，因为目前的无线麦克风使用的电池有正极和负极，所以电池正端口与电池正极相连，电池负端与电池负极相连。

由此可以知晓：第一微带线的第一端、第二微带线的第一端分别与充电口连接；第一微带线的第二端与第一滤波结构的一端连接，第一滤波结构的另一端与电池正端口或者电池负端口连接；第二微带线的第二端与第二滤波结构的一端连接，第二滤波结构的另一端与电池正端口或者电池负端口连接，且第二滤波结构的另一端连接的电池端口与第一滤波结构的另一端连接的电池端口不同。即：假若第一滤波结构的另一端与电池正端口连接，那么第二滤波结构的另一端与电池负端口连接；假若第一滤波结构的另一端与电池负端口连接，那么第二滤波结构的另一端与电池正端口连接。

此外，第一微带线的第二端还与第一隔直结构的一端连接，第一隔直结构的另一端与第二微带线的第二端连接；即：第一微带线的第二端与第二微带线的第二端之间，通过一个隔直结构连接。第二微带线的第二端还与第二隔直结构的一端连接，第二隔直结构的另一端与射频端口连接。

在PCB的布局上，第一微带线和第二微带线可以均布设于PCB板的顶层或者底层；即，两根微带线布设于PCB板的同一层。当然，这种情况下，两根微带线对所在顶层或者底层的占用面积较大，尤其是微带线的长度较长的情况下，其占用面积极大。

基于上述考虑，可以将第一微带线布设于PCB板的顶层，将第二微带线布设于PCB板的底层；或者，反过来将第一微带线布设于PCB板的底层，第二微带线布设于PCB板的顶层。这样就可以缩减两根微带线在各自层所占面积。

此外，在具体的布设形状上，微带线被配置为：

以几字形、孤型或者回字形的方式布设，具体布设方式由天线的设计规则确定。一般情况下，天线所需的工作频率被决定时，可以通过公式计算出对应的微带线长度，所以微带线的长度根据天线的工作频率确定，微带线长度确定后，若是较短，则可以采用孤型方式布设，若是较长，则可以采用几字形或者回字形方式布设，以满足微带线长度要求。自然，可以理解的是，不同类型天线的设计规则不同，各个类型天线的布设方式本领域技术人员根据本实用新型所提方案，简单推理即可实现。

由于微带线是共用的，因此微带线被配置为：

在充电工作状态下，传输充电口接收的直流电流；在非充电工作状态下，作为天线或者天线的一部分接收射频信号，自然，射频信号是同时利用第一微带线和第二微带线传导的。

由于微带线是共用的，自然不能在充电时将直接电流传输给射频端口，也不能在传导射频信号时将射频信号传导给电池，因此滤波结构被配置为：

在充电工作状态下，传输充电口接收的直流电流至电池端口；在非充电工作状态下，阻挡微带线接收的射频信号。即：实现了在充电时，将直流电流传输至电池，在非充电时，阻挡射频信号，避免射频信号传导进入电池。

隔直结构被配置为：

在充电工作状态下，隔离充电口接收的直流电流；在非充电工作状态下，传导微带线接收的射频信号至射频端口。即：实现了在充电时，隔离直流电流，避免直流电流传输至射频端口，在非充电时，将射频信号传导进入射频端口。

为了实现上述功能，滤波结构可以包括：LC滤波器或者任一形式的具有通直隔交功能的滤波器，例如：LC-π型滤波或者RC-π型滤波等等；隔直结构可以包括：耦合电容或者隔直电容。当然，其它任何可以实现上述滤波结构、隔直结构功能的元器件或者电路结构均可以进行替换。

通过上述方式，本实用新型所提电源线和天线一体式的PCB板电路结构，不区分充电线(即电源线)和天线，而是复用微带线，采用滤波结构和隔直结构，保障了充电功能和天线功能的同时，在非充电工作状态下，充电线不再相当于PCB板上接地部分，那么此时微带线作为天线或者是天线的一部分时，天线附件就不存在地线的干扰，其磁场自然不会被接地部分吸收，不再对天线产生影响，不会影响到天线的增益和效率，间接提高了无线麦克风通讯质量。

为了更好的解释和说明本实用新型所提电源线和天线一体式的PCB板，参照图1所示的一种优选的电源线和天线一体式的PCB板的电路结构示意图，图2所示的PCB板顶层的电路结构示意图以及图3所示的PCB板底层的电路结构示意图。

图1、图2、图3中以俯视视角、第一微带线和第二微带线分别布设于顶层和底层为例，示出了PCB板的示意性电路结构。图1、2、3中电源输入(-/+)表示第一微带线的第一端、电源输入(+/-)表示第二微带线的第一端、由于顶层和底层的微带线的中间部分结构相同，因此图1中示意性示出了第一微带线的中间部分结构，结合图2和图3可以得到清楚的理解。

电池输入(+/-)表示电池正端口，电池输入(-/+)表示电池负端口。图1、2、3中均示例性的以L1表示第一滤波结构，L2表示第二滤波结构，以C1表示第一隔离结构，C2表示第二隔离结构；RF表示射频端口。

充电时，直流电流通过“电源输入”进入，经过微带线进行传输，然后到达微带线的另一端。作为天线工作时，射频信号通过微带线被接收并传送到射频端口。这种结构下微带线不仅仅传输了直流电源能量，也传导了射频信号。

直流电流或者射频信号到达了微带线的另一端之后，射频信号通过C1和C2进入RF端口，直流电流通过L1和L2进入电池输入端口“电池输入”。C1和C2阻止了直流电流进入RF端口；L1和L2阻止了射频信号进入电池的输入端口。

综上说明也可知，本实用新型所提电源线和天线一体式的PCB板的设计中，任何天线形状，也即微带线的变化不影响PCB板设计的性质；滤波结构、隔直结构具体采用哪种形式，在不同的天线频段下，根据不同的产品，可能会略有区别，但不影响本领域技术人员根据本实用新型所提方案，简单替代即可实现。

基于上述电源线和天线一体式的PCB板，本实用新型实施例还提出一种无线麦克风，所述无线麦克风包括如上任一所述的电源线和天线一体式的PCB板。

基于上述电源线和天线一体式的PCB板，本实用新型实施例还提出一种汽车，所述汽车包括车载无线麦克风；所述车载无线麦克风包括上任一所述的电源线和天线一体式的PCB板。

通过上述实施例，本实用新型的电源线和天线一体式的PCB板，PCB板包括：微带线、射频端口以及电池端口；微带线的第一端与充电口连接；微带线的第二端通过滤波结构与电池端口连接，微带线的第二端通过隔直结构与射频端口连接。即本实用新型所提PCB板电路结构，区别于目前已有的无线麦克风的PCB电路结构，不区分充电线(即电源线)和天线，而是复用微带线，采用滤波结构和隔直结构，保障了充电功能和天线功能的同时，充电线不再对天线产生影响，即充电线不会影响到天线的增益和效率，间接提高了无线麦克风通讯质量。

尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电源线和天线一体式的PCB板，其特征在于，所述PCB板包括：微带线、射频端口以及电池端口；

所述微带线的第一端与充电口连接；

所述微带线的第二端通过滤波结构与所述电池端口连接，所述微带线的第二端通过隔直结构与所述射频端口连接。

2.根据权利要求1所述的PCB板，其特征在于，所述微带线包括：第一微带线和第二微带线；所述滤波结构包括：第一滤波结构和第二滤波结构；所述隔直结构包括：第一隔直结构和第二隔直结构；所述电池端口包括：电池正端口和电池负端口；

所述第一微带线的第一端、所述第二微带线的第一端分别与所述充电口连接；

所述第一微带线的第二端与所述第一滤波结构的一端连接，所述第一滤波结构的另一端与所述电池正端口或者所述电池负端口连接；

所述第二微带线的第二端与所述第二滤波结构的一端连接，所述第二滤波结构的另一端与所述电池正端口或者所述电池负端口连接，且所述第二滤波结构的另一端连接的电池端口与所述第一滤波结构的另一端连接的电池端口不同；

所述第一微带线的第二端与所述第一隔直结构的一端连接，所述第一隔直结构的另一端与所述第二微带线的第二端连接；

所述第二微带线的第二端与所述第二隔直结构的一端连接，所述第二隔直结构的另一端与所述射频端口连接。

3.根据权利要求2所述的PCB板，其特征在于，所述第一微带线和所述第二微带线布设于所述PCB板的顶层或者底层；或者，

所述第一微带线布设于所述PCB板的顶层，所述第二微带线布设于所述PCB板的底层；或者，

所述第一微带线布设于所述PCB板的底层，所述第二微带线布设于所述PCB板的顶层。

4.根据权利要求1或2所述的PCB板，其特征在于，所述微带线被配置为：

在充电工作状态下，传输所述充电口接收的直流电流；

在非充电工作状态下，作为天线或者天线的一部分接收射频信号。

5.根据权利要求1或2所述的PCB板，其特征在于，所述滤波结构被配置为：

在充电工作状态下，传输所述充电口接收的直流电流至所述电池端口；

在非充电工作状态下，阻挡所述微带线接收的射频信号。

6.根据权利要求1或2所述的PCB板，其特征在于，所述隔直结构被配置为：

在充电工作状态下，隔离所述充电口接收的直流电流；

在非充电工作状态下，传导所述微带线接收的射频信号至所述射频端口。

7.根据权利要求1或2所述的PCB板，其特征在于，所述滤波结构包括：LC滤波器或者任一形式的具有通直隔交功能的滤波器；

所述隔直结构包括：耦合电容或者隔直电容。

8.根据权利要求1或2所述的PCB板，其特征在于，所述微带线被配置为：

以几字形、孤型或者回字形的方式布设。

9.一种无线麦克风，其特征在于，所述无线麦克风包括如权利要求1-8任一所述的电源线和天线一体式的PCB板。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括车载无线麦克风；

所述车载无线麦克风包括如权利要求1-8任一所述的电源线和天线一体式的PCB板。