TWS耳機(jī)形態(tài)非常獨(dú)特,左右耳兩只小小的耳機(jī),搭配一個(gè)充電盒,再將手機(jī)或其他藍(lán)牙音頻設(shè)備與其進(jìn)行連接便可以使用了,整個(gè)過程完全無線連接,非常方便。
從有線耳機(jī)過度到TWS真無線耳機(jī),給眾多使用者帶來了便利,但是真無線耳機(jī)的產(chǎn)品形態(tài)也對(duì)供應(yīng)鏈廠商提出了很高的要求。其中,組成TWS耳機(jī)的重要器件主控芯片、電源管理IC、無線充電接收芯片、充電盒電池、耳機(jī)電池都需要不斷的提升性能,小型化發(fā)展才能夠滿足TWS耳機(jī)設(shè)計(jì)需求。
TWS耳機(jī)藍(lán)牙天線作為藍(lán)牙模塊的重要組成部分,在TWS耳機(jī)中也發(fā)揮著重要的作用。藍(lán)牙天線的設(shè)計(jì),以及與耳機(jī)的適合程度有助于提升藍(lán)牙通信的傳輸質(zhì)量,進(jìn)而提升用戶的實(shí)際使用體驗(yàn)。
目前的TWS耳機(jī)中,應(yīng)用比較廣泛的藍(lán)牙天線主要分為四種,分別是PCB板載天線、FPC天線、陶瓷天線和LDS天線。此次將從TWS耳機(jī)中天線的重要性、TWS耳機(jī)藍(lán)牙天線介紹和TWS耳機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)如何選擇三個(gè)方面,分享TWS耳機(jī)藍(lán)牙天線的作用、種類和設(shè)計(jì)選擇。
一、TWS耳機(jī)天線的重要性
從老式的收音機(jī)到目前的智能音箱,從“大哥大”到智能手機(jī),從傳統(tǒng)藍(lán)牙耳機(jī)到TWS真無線耳機(jī)。消費(fèi)電子科技的發(fā)展,天線是其重要的一個(gè)固件。而隨著萬物互聯(lián)理念的誕生,給予智能家居、智能車載、智能穿戴設(shè)備相互連接,一機(jī)操控的功能,天線的地位就顯得更為重要。
TWS耳機(jī)即 True Wireless Stereo 真正無線立體聲耳機(jī),主要使用方式是與手機(jī)、電腦等移動(dòng)設(shè)備通過藍(lán)牙射頻連接,然后將音頻信息傳輸?shù)蕉鷻C(jī)中,再在耳機(jī)端進(jìn)行解碼輸出。
在這一過程中,就需要藍(lán)牙天線充當(dāng)“塔臺(tái)”起到溝通兩方的作用,進(jìn)行發(fā)送和接收的任務(wù)。因此,在TWS耳機(jī)中,藍(lán)牙芯片與藍(lán)牙天線相輔相成,從而實(shí)現(xiàn)無線傳輸?shù)囊魳凡シ牛苊饬司€材的束縛。
二、TWS耳機(jī)藍(lán)牙天線介紹
藍(lán)牙天線作為TWS耳機(jī)的重要固件,目前的發(fā)展也已經(jīng)相對(duì)比較成熟,主要有PCB板載天線、FPC、陶瓷和LDS四種類型。根據(jù)TWS耳機(jī)產(chǎn)品外觀、頻段需求以及成本進(jìn)行考慮,從而選擇最適合自身的天線類型。
PCB板載天線
顧名思義,PCB板載天線是一種直接畫在PCB板上的天線類型,大量應(yīng)用于藍(lán)牙模塊、WIFI模塊、ZIGBEE模塊等單一頻段的模塊電路板上。在TWS耳機(jī)中,由于體積的限制,板載藍(lán)牙天線應(yīng)用相對(duì)較少。
PCB板載天線做PCB板材的供應(yīng)商都可以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),相當(dāng)于板材的線路部分。
優(yōu)點(diǎn):PCB板載天線擁有無需多次調(diào)試,無需成本直接可以在PCB板上畫制。
缺點(diǎn):需要的面積大,方向性比較單一,只適合單一頻段,不同批次的天線一致性相對(duì)較差、抗干擾能力差。
FPC天線
FPC天線是從PCB板載天線演化而來,由于TWS耳機(jī)體積的限制,內(nèi)部主板上的空間無法容納天線。FPC天線相當(dāng)于把天線線路從PCB中取出,用其它外部金屬來做天線,成為單獨(dú)的組件。從而能夠更好放置到TWS耳機(jī)內(nèi)部空間。
FPC天線做軟板、柔性材料的PCB板廠可以實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)點(diǎn):適用于絕大多數(shù)小型電子產(chǎn)品,能做的頻段也比較豐富,性能較好,成本較低。
缺點(diǎn):每一款產(chǎn)品都需要進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試、人工貼片。
LDS天線
LDS天線是FPC天線進(jìn)一步的升級(jí)。雖然FPC天線已經(jīng)能夠很大程度的利用耳機(jī)內(nèi)部空間,但依舊需要平整的平面給予其依附。
LDS天線則是采用激光直接成型技術(shù),利用激光鐳射技術(shù)直接在支架、蓋板等區(qū)域化鍍形成金屬天線圖形,可以鐳射到耳機(jī)內(nèi)部各中不規(guī)則的面,更進(jìn)一步的利用了耳機(jī)內(nèi)部空間。
LDS天線做鐳射加工、激光技術(shù)、電鍍技術(shù)的廠商可以支持。
優(yōu)點(diǎn):全方向性都可支持、接受能力強(qiáng)。
缺點(diǎn):成本更加昂貴,并且對(duì)產(chǎn)品外表面工藝材料有特殊的要求。
陶瓷天線
陶瓷天線是另外一種在藍(lán)牙模塊裝置中使用較為廣泛的天線產(chǎn)品,因采用陶瓷外殼而得名,主要分為塊狀陶瓷天線和多層陶瓷天線兩種。
塊狀陶瓷天線是將天線的金屬部分印在陶瓷快表面上,多層陶瓷天線則可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要印在每一層陶瓷介質(zhì)層上,從而縮小了天線尺寸。
優(yōu)點(diǎn):體積小、便于應(yīng)用、成本低、性能較好并且只占用很小的空間。
缺點(diǎn):對(duì)凈空區(qū)域要求較高,方向性比較單一,對(duì)擺放位置有要求。
從公司過往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)來看,由于體積的限制,PCB板載天線在TWS耳機(jī)中應(yīng)用相對(duì)較少,F(xiàn)PC、陶瓷、LDS天線相對(duì)應(yīng)用比較平均,并且各具優(yōu)缺點(diǎn),品牌廠商會(huì)根據(jù)自身產(chǎn)品的需求進(jìn)行選擇,沒有固定的使用類型。
三、如何選擇合適的天線
理論上來講,從成本考慮,PCB、FPC天線成本較低,陶瓷天線適中,LDS天線較為昂貴;而在空間利用上,LDS天線最為靈活,可以充分利用耳機(jī)內(nèi)部空間。
性能方面,外置天線的發(fā)送和接收能力一般都要優(yōu)于內(nèi)置天線,TWS耳機(jī)由于體積的限制,以及便攜性的要求,均采用內(nèi)置天線設(shè)計(jì)。性能相對(duì)都比較類似,還需要根據(jù)多種因素綜合考慮,進(jìn)而選擇適合的天線。
TWS耳機(jī)藍(lán)牙天線的設(shè)計(jì),影響著藍(lán)牙通信的傳輸質(zhì)量,進(jìn)而影響用戶的實(shí)際使用體驗(yàn)。而藍(lán)牙天線的選擇方面有性能、頻段、成本、使用空間等眾多因素的影響,只有根據(jù)具體產(chǎn)品情況,以及使用場(chǎng)景等多方面進(jìn)行考慮,選擇適合的天線,才能發(fā)揮出產(chǎn)品最大的性能。
總結(jié)
TWS耳機(jī)的實(shí)際使用體驗(yàn)需要眾多因素相互疊加,才能呈現(xiàn)出完美的效果。TWS耳機(jī)藍(lán)牙天線作為其中主要的組成部分,起到了溝通TWS耳機(jī)和移動(dòng)設(shè)備兩者之間的橋梁作用,為TWS耳機(jī)藍(lán)牙連接穩(wěn)定性、音質(zhì)傳輸質(zhì)量提供保障。
目前市場(chǎng)上TWS耳機(jī)主要應(yīng)用的藍(lán)牙天線產(chǎn)品中,主要包括PCB板載天線、FPC天線、陶瓷天線和LDS天線。四種產(chǎn)品各具優(yōu)缺點(diǎn),需要從性能、頻段、成本、使用空間等多方面進(jìn)行考慮,從而選擇最為適合的天線產(chǎn)品,提升產(chǎn)品的性能和競(jìng)爭(zhēng)力。
TWS耳機(jī)的火爆,快速帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)。藍(lán)牙模塊、藍(lán)牙技術(shù)、天線及相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步,使連接穩(wěn)定性、音質(zhì)等多方面的性能得到保證。目前的TWS耳機(jī)已經(jīng)很少出現(xiàn)發(fā)展初期的斷連,距離三五米就開始音質(zhì)受損以及斷續(xù)播放的問題,有效提升了用戶的實(shí)際使用體驗(yàn)。