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首页 > 技术文章 > 常见TWS耳机天线种类,看这篇就够了!

发表时间:2021-12-14  |  访问量:648

TWS耳机形态非常独特,左右耳两只小小的耳机,搭配一个充电盒,再将手机或其他蓝牙音频设备与其进行连接便可以使用了,整个过程完全无线连接,非常方便。

从有线耳机过度到TWS真无线耳机,给众多使用者带来了便利,但是真无线耳机的产品形态也对供应链厂商提出了很高的要求。其中,组成TWS耳机的重要器件主控芯片、电源管理IC、无线充电接收芯片、充电盒电池、耳机电池都需要不断的提升性能,小型化发展才能够满足TWS耳机设计需求。

杰理蓝牙芯片TWS耳机

TWS耳机蓝牙天线作为蓝牙模块的重要组成部分,在TWS耳机中也发挥着重要的作用。蓝牙天线的设计,以及与耳机的适合程度有助于提升蓝牙通信的传输质量,进而提升用户的实际使用体验。

杰理蓝牙芯片TWS耳机天线

目前的TWS耳机中,应用比较广泛的蓝牙天线主要分为四种,分别是PCB板载天线、FPC天线、陶瓷天线和LDS天线。此次将从TWS耳机中天线的重要性、TWS耳机蓝牙天线介绍和TWS耳机设计时如何选择三个方面,分享TWS耳机蓝牙天线的作用、种类和设计选择。

一、TWS耳机天线的重要性

从老式的收音机到目前的智能音箱,从“大哥大”到智能手机,从传统蓝牙耳机到TWS真无线耳机。消费电子科技的发展,天线是其重要的一个固件。而随着万物互联理念的诞生,给予智能家居、智能车载、智能穿戴设备相互连接,一机操控的功能,天线的地位就显得更为重要。

真无线蓝牙TWS耳机

TWS耳机即 True Wireless Stereo 真正无线立体声耳机,主要使用方式是与手机、电脑等移动设备通过蓝牙射频连接,然后将音频信息传输到耳机中,再在耳机端进行解码输出。

在这一过程中,就需要蓝牙天线充当“塔台”起到沟通两方的作用,进行发送和接收的任务。因此,在TWS耳机中,蓝牙芯片与蓝牙天线相辅相成,从而实现无线传输的音乐播放,避免了线材的束缚。

二、TWS耳机蓝牙天线介绍

蓝牙天线作为TWS耳机的重要固件,目前的发展也已经相对比较成熟,主要有PCB板载天线、FPC、陶瓷和LDS四种类型。根据TWS耳机产品外观、频段需求以及成本进行考虑,从而选择最适合自身的天线类型。

PCB板载天线

杰理蓝牙芯片PCB板载天线

顾名思义,PCB板载天线是一种直接画在PCB板上的天线类型,大量应用于蓝牙模块、WIFI模块、ZIGBEE模块等单一频段的模块电路板上。在TWS耳机中,由于体积的限制,板载蓝牙天线应用相对较少。

PCB板载天线做PCB板材的供应商都可以设计实现,相当于板材的线路部分。

优点:PCB板载天线拥有无需多次调试,无需成本直接可以在PCB板上画制。

缺点:需要的面积大,方向性比较单一,只适合单一频段,不同批次的天线一致性相对较差、抗干扰能力差。

FPC天线

杰理蓝牙芯片FPC天线

FPC天线是从PCB板载天线演化而来,由于TWS耳机体积的限制,内部主板上的空间无法容纳天线。FPC天线相当于把天线线路从PCB中取出,用其它外部金属来做天线,成为单独的组件。从而能够更好放置到TWS耳机内部空间。

FPC天线做软板、柔性材料的PCB板厂可以实现。

优点:适用于绝大多数小型电子产品,能做的频段也比较丰富,性能较好,成本较低。

缺点:每一款产品都需要进行单独调试、人工贴片。

LDS天线

杰理蓝牙芯片LDS天线

LDS天线是FPC天线进一步的升级。虽然FPC天线已经能够很大程度的利用耳机内部空间,但依旧需要平整的平面给予其依附。

LDS天线则是采用激光直接成型技术,利用激光镭射技术直接在支架、盖板等区域化镀形成金属天线图形,可以镭射到耳机内部各中不规则的面,更进一步的利用了耳机内部空间。

LDS天线做镭射加工、激光技术、电镀技术的厂商可以支持。

优点:全方向性都可支持、接受能力强。

缺点:成本更加昂贵,并且对产品外表面工艺材料有特殊的要求。

陶瓷天线

杰理蓝牙芯片陶瓷天线

陶瓷天线是另外一种在蓝牙模块装置中使用较为广泛的天线产品,因采用陶瓷外壳而得名,主要分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线两种。

块状陶瓷天线是将天线的金属部分印在陶瓷快表面上,多层陶瓷天线则可以根据设计需要印在每一层陶瓷介质层上,从而缩小了天线尺寸。

优点:体积小、便于应用、成本低、性能较好并且只占用很小的空间。

缺点:对净空区域要求较高,方向性比较单一,对摆放位置有要求。

从公司过往项目经验来看,由于体积的限制,PCB板载天线在TWS耳机中应用相对较少,FPC、陶瓷、LDS天线相对应用比较平均,并且各具优缺点,品牌厂商会根据自身产品的需求进行选择,没有固定的使用类型。

三、如何选择合适的天线

理论上来讲,从成本考虑,PCB、FPC天线成本较低,陶瓷天线适中,LDS天线较为昂贵;而在空间利用上,LDS天线最为灵活,可以充分利用耳机内部空间。

性能方面,外置天线的发送和接收能力一般都要优于内置天线,TWS耳机由于体积的限制,以及便携性的要求,均采用内置天线设计。性能相对都比较类似,还需要根据多种因素综合考虑,进而选择适合的天线。

TWS耳机蓝牙天线的设计,影响着蓝牙通信的传输质量,进而影响用户的实际使用体验。而蓝牙天线的选择方面有性能、频段、成本、使用空间等众多因素的影响,只有根据具体产品情况,以及使用场景等多方面进行考虑,选择适合的天线,才能发挥出产品最大的性能。

总结

TWS耳机的实际使用体验需要众多因素相互叠加,才能呈现出完美的效果。TWS耳机蓝牙天线作为其中主要的组成部分,起到了沟通TWS耳机和移动设备两者之间的桥梁作用,为TWS耳机蓝牙连接稳定性、音质传输质量提供保障。

目前市场上TWS耳机主要应用的蓝牙天线产品中,主要包括PCB板载天线、FPC天线、陶瓷天线和LDS天线。四种产品各具优缺点,需要从性能、频段、成本、使用空间等多方面进行考虑,从而选择最为适合的天线产品,提升产品的性能和竞争力。

TWS耳机的火爆,快速带动了相关产业链的升级。蓝牙模块、蓝牙技术、天线及相关技术的进步,使连接稳定性、音质等多方面的性能得到保证。目前的TWS耳机已经很少出现发展初期的断连,距离三五米就开始音质受损以及断续播放的问题,有效提升了用户的实际使用体验。

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