全文摘要
本申请涉及一种无线耳机及电子设备，属于耳机技术领域。无线耳机包括：壳体、设置于所述壳体内的主板、电池以及对偶极子天线。所述对偶极子天线包括天线本体、第一臂、第二臂；所述天线本体的一端与所述主板的馈电端电连接，所述天线本体的另一端作为激励源贴附在所述电池上，使得贴附有所述天线本体的所述电池作为所述第一臂，所述主板作为所述第二臂。本申请实施例中，采用天线本体作为激励源激励电池本体，使得电池本体作为天线的一部分参与辐射，不仅可以提高天线的辐射效率，增加射频传输和接收距离，提高无线耳机的产品性能，提升用户体验；而且还可以节省耳机内部堆叠空间，降低装配和制造难度。
设计方案
1.一种无线耳机，其特征在于，包括：
壳体；
设置于所述壳体内的主板、电池以及对偶极子天线；所述对偶极子天线包括天线本体、第一臂、第二臂，所述天线本体的一端与所述主板的馈电端电连接，所述天线本体的另一端作为激励源贴附在所述电池上，使得贴附有所述天线本体的所述电池作为所述第一臂，所述主板作为所述第二臂。
2.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述天线本体的另一端沿所述电池的长度方向贴附在所述电池上。
3.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述天线本体的另一端呈螺旋状缠绕贴附在所述电池上。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的无线耳机，其特征在于，所述天线本体为FPC天线。
5.根据权利要求4所述的无线耳机，其特征在于，所述电池远离所述馈电端的一端到所述馈电端的长度为A倍2.4G频段波长，其中所述A的取值为区间0.2至0.3中的任一数值。
6.根据权利要求5所述的无线耳机，其特征在于，所述A的取值为0.25。
7.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述电池位于所述壳体的远离入耳处的杆部，所述电池为软包电池或金属壳体电池。
8.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述无线耳机还包括设置于所述壳体内的副板，所述副板与所述主板电连接，所述副板上设置有功能电路以及隔离电路，所述隔离电路用于抑制所述功能电路对所述电池产生的射频信号的吸收。
9.根据权利要求8所述的无线耳机，其特征在于，所述隔离电路包括电感，所述功能电路包括：麦克风电路、充电电路和供电电路，所述麦克风电路的每条信号线、所述充电电路的每条信号线和所述供电电路的每条信号线上均设置有一个电感，其中，信号线是指连通所述副板与所述主板的线。
10.一种电子设备，其特征在于，包括本体和设置于所述本体内的与权利要求1-9中任一项所述的无线耳机相匹配的通信模块。
设计说明书
技术领域
本申请属于耳机技术领域，具体涉及一种无线耳机及电子设备。
背景技术
随着科技的发展，近年来无线通信领域中的无线技术使得多设备之间的通信变得方便、快捷，使得使用者能够通过无线耳机与诸如手机、车载多媒体等电子产品通信以及聆听音乐。传统的无线耳机通常是利用同轴传输线当作天线，但是这种方式设计的天线存在效率低的缺陷，为了改善这一缺陷，现在主流的方案是在主板上设置芯片型天线，即采用CHIP天线。但是，CHIP天线需要安装在主板上，且尺寸较大，需要有一定面积的净空区域，使得主板的面积增大，加之人体头部对辐射的影响，使得无线传输和接收距离较短。
实用新型内容
鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种无线耳机及电子设备，以改善现有无线耳机所采用的天线存在的占用面积大和辐射效率低的缺陷。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种无线耳机，包括：壳体；设置于所述壳体内的主板、电池以及对偶极子天线；所述对偶极子天线包括天线本体、第一臂、第二臂，所述天线本体的一端与所述主板的馈电端电连接，所述天线本体的另一端作为激励源贴附在所述电池上，使得贴附有所述天线本体的所述电池作为所述第一臂，所述主板作为所述第二臂。本申请实施例中，采用天线本体作为激励源激励电池本体，使得电池本体作为天线的一部分参与辐射，不仅可以提高天线的辐射效率，增加射频传输和接收距离，提高无线耳机的产品性能，提升用户体验；而且还可以节省耳机内部堆叠空间，降低装配和制造难度。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述天线本体的另一端沿所述电池的长度方向贴附在所述电池上。本申请实施例中，天线本体的另一端直接沿电池的长度方向贴附在电池上，结构简单，便于设计。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述天线本体的另一端呈螺旋状缠绕贴附在所述电池上。本申请实施例中，天线本体的另一端呈螺旋状缠绕贴附在电池上，使得天线本体的长度可以长于电池本体的长度，提高无线耳机的适用性。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述天线本体为FPC天线。本申请实施例中，采用FPC天线，可以使天线本体更紧密地贴附在电池上，辐射效果更佳。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述电池远离所述馈电端的一端到所述馈电端的长度为A倍2.4G频段波长，其中所述A的取值为区间0.2至0.3中的任一数值。本申请实施例中，作为激励源的电池本体的长度为0.2至0.3倍2.4G频段波长，保证了天线在发射和接收时的交变电流和电磁波的转换效率。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述A的取值为0.25。本申请实施例中，当电池本体的长度为四分之一倍2.4G频段波长时，可最大地提升天线的辐射效率。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述电池位于所述壳体的远离入耳处的杆部，所述电池为软包电池或金属壳体电池。本申请实施例中，将电池设置于壳体的远离入耳处的杆部，可减少人头对于入耳式无线耳机在辐射空间上的影响，提高辐射效率。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述无线耳机还包括设置于所述壳体内的副板，所述副板与所述主板电连接，所述副板上设置有功能电路以及隔离电路，所述隔离电路用于抑制所述功能电路对所述电池产生的射频信号的吸收。本申请实施例中，通过在副板上增设隔离电路，以抑制副板上的功能电路对电池产生的射频信号的吸收，以提高辐射效率。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述隔离电路包括电感，所述功能电路包括：麦克风电路、充电电路和供电电路，所述麦克风电路的每条信号线、所述充电电路的每条信号线和所述供电电路的每条信号线上均设置有一个电感，其中，信号线是指连通所述副板与所述主板的线。本申请实施例中，采用对射频信号有抑制效果的电感来构成隔离电路，并且每个功能电路的每条信号线都对应一个不同的电感，使得每个功能电路对电池产生的射频信号的吸收效果大幅下降。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：本体和设置于所述本体内的与上述第一方面实施例和\/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的无线耳机相匹配的通信模块。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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他的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1示出了本申请实施例提供的一种无线耳机的结构透视示意图。
图2示出了本申请实施例提供的一种无线耳机的爆炸图。
图3示出了本申请实施例提供的一种隔离电路与功能电路连接的结构示意图。
图4示出了本申请实施例提供的一种无线耳机与电子设备耦合的结构示意图。
图标：10－无线耳机；11－壳体；111－前壳；112－后壳；12－主板；13－电池；14－天线本体；15－副板；151－隔离电路；20－电子设备。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
现有的无线耳机的天线设计主要有两种，一种是在主板上方走一部分天线，通过馈电这部分天线配合主板的地进行耦合辐射。另一种是采用CHIP天线，通过馈电CHIP天线配合主板的地进行耦合辐射。其中，主板上方走一部分天线走线的方案对空间的要求较高，天线走线所需的长度为25mm以上，而且一般出于对天线性能的要求在主板上对应天线的投影位置处有一定的净空需求。CHIP天线也需要设置在主板上，且CHIP天线尺寸较大，也要求有一定面积的净空区域，会占用主板的面积，增加成本和设计难度，压缩无线耳机内部堆叠空间。此外，现行的天线均采用独立的天线单元，加之人头对于入耳式无线耳机在辐射空间上的影响，使得无线传输和接收距离较短。
针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本实用新型过程中对本申请做出的贡献。
鉴于此，为了改善上述缺陷，本申请实施例提供了一种无线耳机10，如图1所示。该无线耳机10包括：壳体11和设置于壳体11内的主板12、电池13以及天线本体14。
请一并参阅图2，该壳体11包括前壳111和与前壳111相匹配的后壳112。前壳111和后壳112采用螺纹的方式或者卡扣的方式连接，以便于拆卸。
主板12的馈电端与天线本体14的一端电连接，如通过金属器件(如金属弹片或铜柱)连接。其中，主板12上设置有与天线本体14相匹配的射频电路，该射频电路可以是采用本领域熟知的电路，且也不涉及实用新型点所在，为了说明书的简洁，不再详细说明。
为了减少天线本体14所需的空间，本申请实施中，将天线本体14的一端通过金属器件(如金属弹片或铜柱)与主板12的馈电端电连接，将天线本体14的另一端作为激励源贴附在电池13上，使得贴附有所述天线本体14的电池13作为天线的一部分参与辐射，其中，贴附有所述天线本体14的所述电池13作为天线的一个臂长，主板12作为天线的另一个臂长，形成对偶极子天线，可有效提升天线的辐射效率。也即，对偶极子天线包括：天线本体14、第一臂、第二臂。其中，贴附有天线本体14的电池13作为对偶极子天线的第一臂，主板12作为对偶极子天线的第二臂。本申请实施例中，利用电池13作为天线的一个臂长，不仅可以提高天线的辐射效率，增加射频传输和接收距离，提高无线耳机10的产品性能，提升用户体验；而且还可以节约成本，节省耳机内部堆叠空间，降低装配和制造难度。
其中，天线本体14的另一端贴附在电池13上时，可以是直接沿电池13长度的方向贴附在电池13上，其延伸方向可以是从电池13的首端向末端的方向。当然，当天线本体14比较长时，天线本体14的另一端可以呈螺旋状缠绕贴附在电池13上。其中，天线本体14的另一端只要贴附在电池13上即可，并不需要贴附在电池13的某个固定面，其位置可以是电池13的任意位置，其长度也不限定。
为了使天线本体14贴附在电池13上的效果更佳，本申请实施例中采用FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)天线作为激励源激励电池13参与辐射，从而使得天线本体14能紧密贴附在电池13上，进而增强辐射又能减少天线本体14所需的空间。当然可以理解的是，上述的天线本体14并不限于FPC天线，其也可以是其他常用的蓝牙天线。其中，需要说明的是，FPC天线除了可以通过金属器件(如金属弹片或铜柱)与主板12的馈电端电连接外，还可以采用软硬结合板的方式与主板12合为一体。
金属导线中的交变电流能够向空间发射交替变化的感应电场和感应磁场，这对应了无线电信号的发射，相反，空间中交变的电磁场在遇到金属导线时又可以感应出交变电流，这对应了无线电信号的接收。在进行发射和接收时，都希望导线中的交变电流能够有效的转换成为空间中的电磁波，或者空间中的电磁波能够有效的转换成导线中的交变电流，这就对用于发射和接收信号的导线有最佳转换效率的要求，满足这样要求的用于发射和接收无线电磁波信号的导线成为天线本体14。本申请实施例中，采用天线本体14作为激励源激励电池13，使得电池13作为天线本体14的一部分参与辐射，因此，对电池13的长度也是有一定的要求。可选地，本申请实施例中的天线本体14的工作频段为2.4G频段，其中，电池13远离馈电端的一端到馈电端的长度(也即电池本体的长度)为A倍2.4G频段波长。其中，A的取值为区间0.2至0.3中的任一数值，例如，取值为0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3。进一步地，A的取值为0.25，发明人经过反复试验和尝试表明，当天线本体14的长度为无线电信号波长的四分之一左右时，天线本体14的发射和接收转换效率最高，因此当电池13的长度为四分之一倍2.4G频段波长时，可最大地提升天线本体14的辐射效率。
考虑到人头对于入耳式无线耳机10在辐射空间上的影响，可选地，电池13位于壳体11的远离入耳处的杆部，也即位于后壳112内。无线耳机10的杆部远离入耳处，将天线本体14以及电池13设置于此处，使得天线本体14的辐射空间最好，相对于将天线本体14设置于入耳处的设计来说，同等条件下天线本体14产生的辐射被周围的金属所吸收的量也会减少。此外，本申请实施例中，不再是采用独立的天线本体14作为辐射体，而是将电池13也作为辐射体参与到辐射中来，从而实现无线耳机10整体空间利用率及天线本体14效率的提升。
本申请实施例中的电池13，可以为外部涂覆有或包裹有导电材料的电池13，如金属壳体11电池13。由于天线本体14的一端是与主板12上的馈电端电连接，天线本体14的另一端是作为激励源本体贴附在电池13上，而电池13的外部是导电的，相当于天线本体14的另一端是作用于金属体上的，当主板12向天线本体14发送交变电流时，该交变电流便作用于该电池13的外壳上，电池13外壳会产生交变电流，使得电池13能够向空间发射交替变化的感应电场和感应磁场，反过来，当空间中交变的电磁场在遇到电池13时又可以感应出交变电流，经天线本体14回到主板12。这样就使得电池13作为天线的一个臂长参与辐射，极大的提升了辐射强度，进而增强了无线电信号的传输距离和接收距离。当然电池13也可以为软包电池13，当电池13为软包电池13时，此时天线本体14贴附在电池13上，电池13的外壳会改变天线本体14辐射的介电常数，此时需要修改天线本体14的匹配电路的参数，来与天线本体14相匹配，等于电池13也参与了天线本体14的辐射。
考虑到电池13的辐射能量会被壳体11内的功能电路吸收，可选地，本申请实施例中，通过增设隔离电路151来抑制这些功能电路对电池13产生的射频信号的吸收。进一步地，该无线耳机10还包括设置于壳体11内的副板15，副板15与主板12电连接，如副板15通过连接器与主板12相连，如副板15通过BToB连接器与主板12相连。当然，副板15也可以是采用软硬结合板的方式与主板12合为一体。
其中，副板15上设置有无线耳机10所需的功能电路。本申请实施例中，可以在副板15上增设隔离电路151来抑制这些功能电路对电池13产生的射频信号的吸收。可选地，该隔离电路151可以是由电感构成的电路，由于电感对射频信号有抑制作用，将电感加设在功能电路的信号线上，能很好的抑制功能电路对电池13产生的射频信号的吸收。其中，信号线是指用于连通副板15与主板12的线，即指设置于副板15上的用于使主板12与副板15连通的线。
一个功能电路的一条信号线可以仅对应一个电感，也可以对应2个及以上的电感。为了便于理解，本申请实施例中，以一个功能电路的一条信号线对应一个电感为例进行说明。假设设置于副板15上的功能电路包括：麦克风电路、充电电路和供电电路等电路，且麦克风电路包含3条信号线，充电电路和供电电路各自包含2条信号线，此时，隔离电路151包括7个电感，其中，麦克风电路的3条信号线上各设置一个电感、充电电路的2条信号线上和供电电路的2条信号线上各设置一个电感。为了便于理解，请参阅图3所示的示例图，如图3所示，隔离电路151包括7个电感，分别为第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6以及第七电感L7，麦克风电路通过第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3与主板12上的对应电路连接，充电电路通过第四电感L4、第五电感L5与主板12上的对应电路连接，供电电路通过第六电感L6、第七电感L7与主板12上的对应电路连接。如果不加电感，电池13的辐射能量则会被这些电路吸收，降低辐射效率和射频性能。
其中，上述的麦克风电路、充电电路和供电电路均可以采用领域熟知的电路，且也不涉及实用新型点所在，为了说明书的简洁，不再详细说明。
其中，需要说明得是，隔离电路151所包含的电感的数量是由副板15上设置的功能电路的多少以及功能电路与电感的对应关系决定的，如副板15上的功能电路的数量为一个时，若是采用一对一的关系，则电感的数量取决于该功能电路的信号线的多少，也即电感的数量等于该功能电路的信号线的数量；若是采用一对二的关系，此时，电感的数量等于2倍该功能电路的信号线的数量，其余的情况不再举例。其中，当一条信号线对应两个以上的电感时，这两个以上的电感可以是串联，也可以是并联，还可以是采用串并联的方式构成隔离网络。
其中，需要说明的是，本申请实施例中，对围绕实用新型点的部分作了详细说明，对未涉及实用新型点的部分如主板12、副板15上设置的功能电路，或无线耳机10的其他构成部分等均未说明，这一部分可以参阅现有的无线耳机10的设计。
综上所述，本申请实施中，将天线本体14的一端通过金属器件(如金属弹片或铜柱)与主板12的馈电端电连接，将天线本体14的另一端作为激励源本体贴附在电池13上，使得电池13作为天线的一个臂长参与辐射，主板12加附属连接的金属器件构成天线的另一个臂长，形成对偶极子天线，可有效提升天线辐射效率。利用电池13作为天线，不仅可以提高天线的辐射效率，增加射频传输和接收距离，提高无线耳机10的产品性能，提升用户体验；而且还可以节约电子和结构成本、降低电子和结构设计难度，并节省耳机内部堆叠空间，降低装配和制造难度。
第二实施例
本申请实施例还提供了一种电子设备20，如图4所示，包括本体和设置于本体内的与上述的无线耳机10相匹配的通信模块，以便于与该无线耳机10通信。其中，该电子设备20可以是笔记本电脑、车载设备、手机、平板等具有与上述的无线耳机10相匹配的通信模块的电子设备20。
其中，上述的通信模块可以是无线模块。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本实用新型实施例所提供的电子设备20中的通信模块，其实现原理和前述无线耳机10实施例中的天线本体14的通讯原理相同，为简要描述，未提及之处，可参考前述无线耳机10实施例中相应内容。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921238458.5
申请日:2019-08-01
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209897243U
授权时间:20200103
主分类号:H04R1/10
专利分类号:H04R1/10;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/22
范畴分类:申请人:成都必盛科技有限公司
第一申请人:成都必盛科技有限公司
申请人地址:610000 四川省成都市天府新区华阳街道正西街88号成南领寓1栋1单元2层205号
发明人:不公告发明人
第一发明人:不公告发明人
当前权利人:成都必盛科技有限公司
代理人:宋朋飞
代理机构:11463
代理机构编号:北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计