本說明書涉及電子設(shè)備,更詳細(xì)而言,涉及一種具有天線的電子設(shè)備。具體實施方式涉及一種具有天線和控制電路的無線耳塞。
背景技術(shù):
1、在如手機(jī)、計算機(jī)以及其他電子設(shè)備用電子配件的電子設(shè)備中可以包括無線電路。例如,可以使用耳塞作為與手機(jī)和其他設(shè)備進(jìn)行無線通信的電子設(shè)備。
2、如無線耳塞(wireless?earbud)的小型電子設(shè)備可以構(gòu)成為通過藍(lán)牙頻段來接收從作為主機(jī)設(shè)備的移動終端播放的內(nèi)容。無線耳塞是插入人耳的可穿戴(wearable)電子設(shè)備。
3、在如無線耳塞的小型電子設(shè)備中在實現(xiàn)天線和無線通信電路時可能會出現(xiàn)其他問題。關(guān)于此,天線無法在佩戴于人體的無線耳塞的主體內(nèi)部以輻射無線信號的方式有效地動作。因此,存在難以通過與周圍電子設(shè)備進(jìn)行無線通信來實現(xiàn)期望的無線通信性能的問題。
4、無線耳塞可以被設(shè)置為通過2.4ghz頻段的藍(lán)牙頻段來接收無線信號。為了接收無線信號,設(shè)置于無線耳塞內(nèi)部的天線可以配置于耳塞的凸出部,即,柄部。關(guān)于此,考慮到在2.4ghz頻段動作的天線的諧振長度,耳塞的柄部的長度會增大。從考慮使用耳塞的設(shè)計角度來看,耳塞的柄部的長度可以被限制在規(guī)定長度以下。因此,在本說明書中,需要一種能夠縮短天線的長度的天線設(shè)計。
5、另一方面,設(shè)置于無線耳塞的天線的操作帶寬(operational?bandwidth)需要被設(shè)計為寬于通過藍(lán)牙頻段來進(jìn)行無線通信的其他電子設(shè)備的操作帶寬。這是因為,當(dāng)佩戴無線耳塞時,天線諧振頻率會根據(jù)人體的移動或無線耳塞在耳內(nèi)空間中的移動而變更。
6、另外,根據(jù)佩戴無線耳塞的用戶的周圍環(huán)境,在2.4ghz頻段的藍(lán)牙頻段中無線質(zhì)量會下降。在這種無線質(zhì)量下降的情況下,通過主機(jī)設(shè)備傳輸?shù)綗o線耳塞的如音樂之類的內(nèi)容的播放會延遲或內(nèi)容質(zhì)量下降。為了解決這種問題,除2.4ghz頻段以外,還需要在其他頻段實現(xiàn)主機(jī)設(shè)備和無線耳塞間的無線連接。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明所要解決的問題
2、本說明書的目的在于解決上述問題和其他問題。另外,本說明書的另一目的在于,提供一種具有能夠縮短天線長度的天線結(jié)構(gòu)的無線耳塞。
3、本說明書的另一目的在于,能夠使設(shè)置于無線耳塞的天線結(jié)構(gòu)在復(fù)數(shù)個頻段中動作。
4、本說明書的另一目的在于,能夠增大設(shè)置于無線耳塞的天線的操作帶寬。
5、本說明書的另一目的在于,即使天線諧振頻率隨著佩戴無線耳塞而變更,也能夠穩(wěn)定地接收無線信號。
6、本說明書的另一目的在于,能夠使配置于無線耳塞的設(shè)備內(nèi)部的狹小的天線配置空間引起的天線性能變化最小化。
7、本說明書的另一目的在于,能夠使配置于無線耳塞的設(shè)備內(nèi)部的狹小的天線配置空間引起的天線性能變化最小化。
8、解決問題的技術(shù)方案
9、為了實現(xiàn)上述目的或其他目的,實施例的耳塞(ear?bud)可以包括:罩體,具有設(shè)置有揚聲器端口的主體部(main?body?portion)和從所述主體部延伸的柄(stoke);以及天線結(jié)構(gòu),配置于所述柄內(nèi),向所述耳塞的外部輻射無線信號。所述天線結(jié)構(gòu)可以包括:天線圖案,與饋電部連接,并形成為第一長度以輻射所述信號;以及接地圖案,與所述pcb的接地圖案連接并形成為從所述天線圖案的一側(cè)和另一側(cè)包圍所述天線圖案。
10、在實施例中,所述耳塞可以包括構(gòu)成為與所述天線結(jié)構(gòu)電連接的印刷電路板(printed?circuit?board,pcb)。所述天線結(jié)構(gòu)可以包括與所述pcb的信號圖案連接并構(gòu)成為傳輸信號的所述饋電部。
11、在實施例中,所述接地圖案可以包括與所述pcb的接地圖案連接且在所述天線圖案的一側(cè)形成為第二長度的第一接地圖案。所述接地圖案可以包括與所述第一接地圖案連接并形成為第三長度的第二接地圖案。所述接地圖案可以包括與所述第二接地圖案連接且在所述天線圖案的另一側(cè)形成為第四長度的第三接地圖案。所述第一接地圖案和所述第三接地圖案中的至少一個圖案的寬度可以形成為寬于所述天線圖案的寬度。
12、在實施例中,所述第二接地圖案可以與所述第一接地圖案垂直形成且與所述饋電部平行配置。所述第三接地圖案可以與所述第二接地圖案垂直形成且與所述天線圖案平行配置。
13、在實施例中,所述第三接地圖案可以在所述天線圖案的另一側(cè)形成與所述天線圖案在一軸向上重疊規(guī)定長度的重疊區(qū)域。
14、在實施例中,在垂直于所述一軸向的另一軸向上,所述第二接地圖案的長度可以形成為長于所述饋電部的長度。
15、在實施例中,所述天線圖案可以形成于與所述pcb的第一面連接的第一柔性印制電路板(flexible?printed?circuit?board,fpcb)。
16、在實施例中,所述接地圖案可以形成于與所述pcb的面向第一面的第二面連接的第二fpcb。所述第二fpcb可以包括附著于所述pcb的第二面的第一區(qū)域。所述第二fpcb可以包括以包圍所述天線圖案的方式形成且與所述天線圖案耦合而形成輻射區(qū)域的第二區(qū)域。
17、在實施例中,所述耳塞還可以包括電池,所述電池附著于形成有所述第一接地圖案的所述第二fpcb,且配置于形成有所述天線圖案的所述第一fpcb和所述第二fpcb之間的空間。
18、在實施例中,所述第一接地圖案可以包括與所述第三接地圖案隔開第一間隔配置的第一子圖案。所述第一接地圖案可以包括從所述第一子圖案的端部彎折且與所述第三接地圖案隔開窄于所述第一間隔的第二間隔配置的第二子圖案。
19、在實施例中,所述耳塞還可以包括麥克風(fēng)模塊,所述麥克風(fēng)模塊附著于所述第二子圖案,且配置于形成有所述天線圖案的所述第一fpcb和所述第二fpcb之間的空間。
20、在實施例中,所述電池的第一面和所述麥克風(fēng)模塊的第二面可以附著于所述第二fpcb。所述電池的第二面和所述麥克風(fēng)模塊的第二面可以形成所述第一接地圖案。
21、在實施例中,所述電池的第二面和所述第三接地圖案間的第三間隔以及所述麥克風(fēng)模塊的第二面和所述第三接地圖案間的第四間隔可以形成為規(guī)定間隔以下。
22、在實施例中,所述天線結(jié)構(gòu)可以在2.4ghz頻段中作為輻射體動作。所述天線結(jié)構(gòu)可以在5ghz頻段中作為輻射體動作。所述天線圖案的所述第一長度、所述第一接地圖案的所述第二長度、所述第二接地圖案的連接長度以及所述第三接地圖案的所述第三長度之和的總長度可以形成為所述2.4ghz頻段中的半波長長度的規(guī)定范圍內(nèi)的范圍。
23、在實施例中,所述天線結(jié)構(gòu)可以在2.4ghz頻段中作為輻射體動作。所述天線結(jié)構(gòu)可以在5ghz頻段中作為輻射體動作。所述天線圖案和所述第三接地圖案的所述重疊區(qū)域的長度可以形成為1mm至5mm之間的范圍。所述天線圖案的所述第一長度可以形成為1.0mm以上,所述第一接地圖案的所述第二長度可以形成為3.0mm以上,所述第二接地圖案的連接長度可以形成為0.5mm以上,所述第三接地圖案的所述第三長度可以形成為1.0mm以上。
24、在實施例中,所述重疊區(qū)域的長度可以形成為1.5mm的規(guī)定范圍內(nèi)。所述天線圖案的所述第一長度可以形成為7.4mm的規(guī)定范圍,所述第一接地圖案的所述第二長度可以形成為13.5mm的規(guī)定范圍,所述第二接地圖案的連接長度可以形成為4.5mm的規(guī)定范圍,所述第三接地圖案的所述第三長度可以形成為8.6mm的規(guī)定范圍。
25、在實施例中,所述重疊區(qū)域的長度可以形成為4.0mm的規(guī)定范圍內(nèi)。所述天線圖案的所述第一長度可以形成為6.0mm的規(guī)定范圍,所述第一接地圖案的所述第二長度可以形成為7.0mm的規(guī)定范圍,所述第二接地圖案的連接長度可以形成為4.5mm的規(guī)定范圍,所述第三接地圖案的所述第三長度可以形成為6.0mm的規(guī)定范圍。
26、本說明書的另一方面的接收包含有內(nèi)容的無線信號的電子設(shè)備可以包括:電介質(zhì)罩體,具有設(shè)置有端口的主體部(main?body?portion)和從所述主體部延伸的凸出部(protruding?portion);以及天線模塊,配置于所述凸出部內(nèi),向所述電子設(shè)備的外部輻射無線信號。所述天線模塊可以包括:饋電部,與配置于所述主體部的內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)的信號圖案連接并構(gòu)成為傳輸信號;輻射體圖案,與所述饋電部連接,并形成為第一長度以輻射所述信號;以及接地圖案,與所述電路結(jié)構(gòu)的接地圖案連接,并形成為從所述輻射體圖案的一側(cè)和另一側(cè)包圍所述輻射體圖案。
27、在實施例中,所述電路結(jié)構(gòu)可以由構(gòu)成為與所述天線模塊電連接的印刷電路板(printed?circuit?board,pcb)實現(xiàn)。所述接地圖案可以包括與所述pcb的接地圖案連接且在所述輻射體圖案的一側(cè)形成為第二長度的第一接地圖案。所述接地圖案可以包括與所述第一接地圖案連接并形成為第三長度的第二接地圖案。所述接地圖案可以包括與所述第二接地圖案連接且在所述輻射體圖案的另一側(cè)形成為所述第四長度的第三接地圖案。
28、在實施例中,所述第二接地圖案可以與所述第一接地圖案垂直形成且與所述饋電部平行配置。所述第三接地圖案可以與所述第二接地圖案垂直形成且與所述輻射體圖案平行配置。所述第三接地圖案可以在所述輻射體圖案的另一側(cè)形成與所述輻射體圖案在一軸向上重疊規(guī)定長度的重疊區(qū)域。
29、在實施例中,所述電子設(shè)備可以包括與所述天線模塊可動作地結(jié)合,且將特定頻段的無線信號傳輸?shù)剿鎏炀€模塊的rf電路。所述電子設(shè)備可以包括與所述rf電路可動作地結(jié)合,且構(gòu)成為控制所述rf電路的處理器。
30、在實施例中,所述處理器可以控制所述rf電路,以通過所述天線模塊來接收第一頻段的第一無線信號。如果判斷為所述第一無線信號的信號質(zhì)量為臨界值以下,則所述處理器控制所述rf電路,以通過所述天線模塊從主機(jī)設(shè)備接收高于所述第一頻段的第二頻段的第二無線信號。
31、發(fā)明效果
32、具有如上所述的天線結(jié)構(gòu)的無線耳塞的技術(shù)效果的說明如下。
33、根據(jù)本說明書,能夠通過在無線耳塞的罩體的內(nèi)部配置天線長度被縮短的天線結(jié)構(gòu)來接收包含有內(nèi)容的無線信號。
34、根據(jù)本說明書,能夠在如無線耳塞的電子設(shè)備中,通過使天線結(jié)構(gòu)在復(fù)數(shù)個頻段動作,即使周圍環(huán)境變更也能夠穩(wěn)定地接收無線信號。
35、根據(jù)本說明書,能夠通過以包圍天線圖案的方式形成接地圖案來增加天線的有效體積,從而改善天線帶寬特性。
36、根據(jù)本說明書,能夠通過以包圍天線圖案的方式形成接地圖案來增加天線的有效體積,從而改善天線效率特性。
37、根據(jù)本說明書,能夠在如無線耳塞的電子設(shè)備中,使天線結(jié)構(gòu)在寬帶動作。
38、根據(jù)本說明書,能夠在佩戴無線耳塞時,即使天線諧振頻率根據(jù)人體的移動或無線耳塞在耳內(nèi)空間中的移動而變更,也能夠穩(wěn)定地接收無線信號。
39、根據(jù)本說明書,能夠使配置于無線耳塞的設(shè)備內(nèi)部的狹小的天線配置空間引起的天線性能變化最小化,由此,能夠穩(wěn)定地保持無線通信性能。
40、通過以下的詳細(xì)說明,會進(jìn)一步清楚可應(yīng)用本發(fā)明的追加范圍。但是,由于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以清楚理解在本發(fā)明的思想以及范圍內(nèi)的多種變更和修正,因此應(yīng)該理解為如詳細(xì)說明和本發(fā)明的優(yōu)選實施例的特定實施例僅為示例。