一种三维结构的蓝牙天线装置及蓝牙设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于蓝牙天线技术领域,提供了一种三维结构的蓝牙天线装置及蓝牙设备,该蓝牙天线装置包括：多层结构的PCB基板,设有第一天线参考地和第二天线参考地；第一金属包边结构；第一天线参考地和第二天线参考地之间通过第一金属包边结构进行连接；第二金属包边结构；第三金属包边结构；第一天线结构,包括至少两段蚀刻在PCB基板的天线线段；第一天线结构中,相邻两段天线线段之间通过第二金属包边结构和第三金属包边结构进行连接；第二天线结构,包括蚀刻在PCB基板的天线线段；以及具有导体特征的过孔；第一天线结构通过过孔与第二天线结构相连。该蓝牙天线装置具有结构体积小,成本低,参数一致性好,抗电磁干扰能力强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种三维结构的蓝牙天线装置及蓝牙设备
本技术属于蓝牙天线
,尤其涉及一种三维结构的蓝牙天线装置及蓝牙设备。
技术介绍
蓝牙天线技术是一种得到广泛应用,工作在2.4GHz频段的低成本,低功耗的无线通信技术。其中,蓝牙耳机是一种应用蓝牙天线技术将语音,音乐,以及相关数据与相关智能设备进行无线传输的消费类音频产品；而天线是蓝牙耳机中,进行电磁波发射,接收的重要组件；从构造类型及应用材料上来进行归纳,常用的天线有以下类型的天线：LDS(镭射)天线,FPC天线,陶瓷天线,PCB板载天线；而LDS天线,FPC天线,陶瓷天线因为构造及材料的因素,需要不同的工厂进行协同加工,生产,而不同的生产厂家之间的协作必然会导致品质,交期的不确定性,同样也会造成成本的上升。当今,蓝牙耳机由于便携性,美观性以及使用的灵活性而导致市场的销售量呈现爆发性的增长。同样,为了满足市场消费的需求,蓝牙耳机的外型设计越来越美观,越小巧,功能越来越多样化；而耳机外型的小型化必将使PCB的面积减小,PCB面积的减小,功能的多样化,将会导致相关电路因为电磁干扰,而产生的功耗增加,音乐播放,通话时的噪声；同样,电磁干扰也会使蓝牙天线射频参数发生变化,而影响蓝牙耳机与相关智能设备的通信连接距离的减小,通信连接质量的降低,从而影响产品的稳定性及可靠性。另外,蓝牙耳机是由不同的器件构造而成,按照蓝牙耳机使用的场景要求,蓝牙天线在设计时需要满足天线的全方向性或者多方向性；因此,在蓝牙天线以及RF信号回路附近较短的范围内禁止具备有导体特性的器件放置,这样可以保证蓝牙射频信号能够有效的进行发射/接收；这就是一些通信终端,通信设备所提及的射频“净空区”；在一般的蓝牙产品的应用中,基于蓝牙天线性能,参数的要求,在蓝牙天线的四周最小净空区为5mm内不能放置有具备有导体特性的器件；而蓝牙耳机的元器件中的电池,喇叭,按键,麦克风及电池的焊接线,PCB上的铜箔,都是具备有导体特性的器件；这些器件放置在有限的结构空间内,对蓝牙天线的设计和开发提出了苛刻的挑战,这也是众多蓝牙耳机厂商亟待解决的技术上的难点。为此,需要一种有别于现有蓝牙耳机相关电路,天线结构的设计方式,来降低相关电路的电磁干扰的同时提高天线的辐射功率,辐射效率,辐射方向性以及相关射频参数的一致性,从而实现蓝牙耳机的可靠性和稳定性。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种三维结构的蓝牙天线装置,旨在解决
技术介绍
中所提出的问题。本技术实施例是这样实现的,一种三维结构的蓝牙天线装置,包括至少设有两层结构的PCB基板,所述PCB基板的顶层和底层均设有第一天线参考地和第二天线参考地；所述蓝牙天线装置还包括：第一金属包边结构,设置在所述PCB基板的一侧；所述第一天线参考地和所述第二天线参考地之间通过所述第一金属包边结构进行连接；第二金属包边结构设置在所述PCB基板的另一侧；第三金属包边结构,设置在与所述第二金属包边结构在所述PCB基板的相同一侧；第一天线结构,设置在所述第一天线参考地与所述第二天线参考地之间,其包括至少两段具有导体特征且蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层的天线线段；相邻两段蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层的天线线段之间通过所述第二金属包边结构和所述第三金属包边结构进行连接；第二天线结构,设置在所述第一天线参考地与所述第二天线参考地之间,其包括具有导体特征且蚀刻在所述PCB基板的底层或顶层的天线线段；以及具有导体特征的过孔,设置在所述PCB基板上；所述第一天线结构通过所述过孔与所述第二天线结构相连。作为本技术实施例的一个优选方案,所述第一天线结构包括：具有导体特征的第一天线线段,蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层,且与所述第一天线参考地相互平行；具有导体特征的第二天线线段,蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层,且为“n”型结构；所述第二天线线段的一端通过所述第二金属包边结构与所述第一天线线段相连；以及具有导体特征的第三天线线段,蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层,且与所述第二天线参考地相互平行；所述第三天线线段的通过所述第三金属包边结构与所述第二天线线段的另一端相连。作为本技术实施例的另一个优选方案,所述第一天线结构还包括：具有导体特征的短路线段,蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层,且与所述第一天线线段相连；以及天线馈电端,设置在所述PCB基板的顶层或底层,且与所述第一天线线段相连。作为本技术实施例的另一个优选方案,所述第二天线结构包括：具有导体特征的第四天线线段,蚀刻在所述PCB基板的底层或顶层,且为“S”型结构。作为本技术实施例的另一个优选方案,所述PCB基板包括：PCB第一层,PCB第四层,以及设置所述PCB第一层与PCB第四层之间的PCB内层一,PCB内层二；所述PCB第一层上蚀刻有导体特征的电源正极线段,所述PCB内层一上蚀刻有导体特征的信号线正极,所述PCB内层二上蚀刻有导体特征的信号线负极。作为本技术实施例的另一个优选方案,所述第二天线参考地上设有电源负极焊盘,电源正极焊盘,信号线正极焊盘和信号线负极焊盘。作为本技术实施例的另一个优选方案,所述PCB基板的厚度为0.6～1mm。作为本技术实施例的另一个优选方案,所述蓝牙天线装置还包括：具备有电感或电容特征的被动元件,放置在所述第一天线参考地与所述第一天线结构之间。作为本技术实施例的另一个优选方案,所述被动元件包括：具备有电感或电容特征的被动元件第一管脚,放置在所述第一天线参考地上；具备有电感或电容特征的被动元件第二管脚,放置在所述第一天线结构上。本技术实施例的另一目的在于提供一种蓝牙设备,其包括微控制单元,电源装置以及上述的蓝牙天线装置。在本技术中，三维结构的蓝牙天线装置中的”三维”,是指使用X,Y,Z坐标轴来对天线的整体构造的结构中所有设置在PCB基板上相关天线线段的方向进行描述,其中所述X轴:是指第一天线参考地与所述第二天线参考地之间所示意的天线构造中的天线长度；其中所述Y轴:是指PCB两侧之间所示意的的天线结构中的天线宽度；其中所述Z轴:是指PCB基板的厚度,同样也是指使用金属包边工艺在PCB基板一侧构造完整天线结构中的相关天线线段的宽度。本技术实施例提供的一种三维结构的蓝牙天线装置,具有结构体积小,成本低,参数一致性好,抗电磁干扰能力强等优点。具体的,本技术实施例通过在PCB基板上的一侧设置第一金属包边结构,可以将第一天线参考地和第二天线参考地连接起来,从而可以增加蓝牙天线装置整体的天线参考地面积,使其在作为电源负极的同时,也可以做为电磁屏蔽地线,用以增强蓝牙天线装置中电路的电磁抗干扰能力。另外,本技术实施例通过在PCB基板上的另一侧设置的第二金属包边结构,第三金属包边结构,可以将第一天线结构中的多段天线线段连接起来,从而可以实现在有限的结构空间内增加天线的谐振长度,进而可以进一步减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维结构的蓝牙天线装置,包括至少设有两层结构的PCB基板,其特征在于,所述PCB基板的顶层和底层均设有第一天线参考地和第二天线参考地；所述蓝牙天线装置还包括:/n第一金属包边结构,设置在所述PCB基板的一侧；所述第一天线参考地和所述第二天线参考地之间通过所述第一金属包边结构进行连接；/n第二金属包边结构,设置在所述PCB基板的另一侧；/n第三金属包边结构,设置在与所述第二金属包边结构在所述PCB基板的相同一侧；/n第一天线结构,设置在所述第一天线参考地与所述第二天线参考地之间,其包括至少两段具有导体特征且蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层的天线线段；相邻两段蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层的天线线段之间通过所述第二金属包边结构和所述第三金属包边结构进行连接；/n第二天线结构,设置在所述第一天线参考地与所述第二天线参考地之间,其包括具有导体特征且蚀刻在所述PCB基板的底层或顶层的天线线段；以及/n具有导体特征的过孔,设置在所述PCB基板上；所述第一天线结构通过所述过孔与所述第二天线结构相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维结构的蓝牙天线装置,包括至少设有两层结构的PCB基板,其特征在于,所述PCB基板的顶层和底层均设有第一天线参考地和第二天线参考地；所述蓝牙天线装置还包括:
第一金属包边结构,设置在所述PCB基板的一侧；所述第一天线参考地和所述第二天线参考地之间通过所述第一金属包边结构进行连接；
第二金属包边结构,设置在所述PCB基板的另一侧；
第三金属包边结构,设置在与所述第二金属包边结构在所述PCB基板的相同一侧；
第一天线结构,设置在所述第一天线参考地与所述第二天线参考地之间,其包括至少两段具有导体特征且蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层的天线线段；相邻两段蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层的天线线段之间通过所述第二金属包边结构和所述第三金属包边结构进行连接；
第二天线结构,设置在所述第一天线参考地与所述第二天线参考地之间,其包括具有导体特征且蚀刻在所述PCB基板的底层或顶层的天线线段；以及
具有导体特征的过孔,设置在所述PCB基板上；所述第一天线结构通过所述过孔与所述第二天线结构相连。


2.根据权利要求1所述的一种三维结构的蓝牙天线装置,其特征在于,所述第一天线结构包括：
具有导体特征的第一天线线段,蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层,且与所述第一天线参考地相互平行；
具有导体特征的第二天线线段,蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层,且为“n”型结构；所述第二天线线段的一端通过第二金属包边结构与所述第一天线线段相连；以及具有导体特征的第三天线线段,蚀刻在所述PCB基板的顶层或底层,且与所述第二天线参考地相互平行；所述第三天线线段的通过所述第三金属包边结构与所述第二天线线段的另一端相连。


3.根据权利要求2所述的一种三维结构的蓝牙天线装置,其特征在于,所述第一天线结构还包括：
具有导体特...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐顺祥，
申请(专利权)人：深圳市凌瑞特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44