[发明专利]采用最佳单极天线的纯正无线耳机

说明书

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种耳机，特别涉及采用最佳单极天线的纯 正无线耳机。

背景技术

目前，大部分普通无线耳机仅配备有一个RF收发器，用于维持耳机与音频源（如移 动电话）之间的无线通信。纯正无线耳机指左右听筒之间无需电线连接的耳机对，而是采用 另一个无线通信信道同步左右听筒之间的立体声音频播放。为打造纯正无线耳机，需在左 右听筒上均配备专用无线收发器。显而易见，可采用蓝牙无线通信标准作为较合适的解决 方案，当纯正无线耳机两侧分别配备有无线收发器（共计2个）时，意味着需要两条蓝牙链 路；a）听筒与音频源之间的主通信链路;b）左右听筒之间的次级通信链路。纯正无线耳机通 常在左右听筒之间采用“主-从”配置，主听筒用于处理与音频源（如移动电话）之间的通 信链路，同时采用另一条蓝牙信号信道将音频信号转发至从听筒。

对于能够穿透人体的无线信号，采用近场磁感应（NFMI）技术或通过增强RF信号强 度，补偿人体组织造成的信号损失。相关原理为，人体组织可吸收或高度衰减RF信号，而 NFMI通过采用磁场代替电磁（EM）波，以此顺利穿透人体组织。

据此，为确保左右听筒之间通信正常，我们可将天线远离人体皮肤，以此尽量降低 人体衰减效应。此外，采用尺寸较大的天线同样能够改善RF传输效率，以此抵消人体造成的 信号衰减。上述2种方案均无法生产适于佩戴于耳廓内的产品外形。目前，其中一种打造纯 正无线产品的常用方法为，将设备不置于耳廓附近，而是增大产品外壳尺寸，将电子元件配 置于外壳内。但是，较大产品尺寸与当前的小型化趋势相悖，且无法确保产品具有轻量化、 适于入耳式应用的外形。

制造纯正无线耳机的另一种方案是采用耳挂式设计，据此，设计者可将天线置于 挂钩内，通过采用这种方法，易于将天线与人体皮肤相分离，同样，这也不适于入耳式耳机 应用。

发明内容

本发明的目的是解决以上缺陷，提供采用最佳单极天线的纯正无线耳机，该最佳 单极天线能够在佩戴于头部的入耳式“主-从”听筒之间建立合适RF通信链路，同时，该最 佳单极天线也能够维持主听筒与移动电话之间具有适当RF通信链路，其适于产生RF通信链 路以及RF爬波与人体皮肤相耦合，确保天线具有全方向辐射特点。

经合理设计，天线能够控制收发RF信号，天线是主听筒与移动电话之间主链路、主 从听筒之间链路的关键组件。

大量研究表明，RF波可通过皮肤表面传输至不同身体部位，基于此现象，我们可得 出如下结论，RF波无需通过媒介（如人体）进行直线传输，作为替代方案，可沿人体曲面进行 传输。此类在人体皮肤表面进行的RF传输称为“RF爬波”，耦合至人体皮肤的RF波和天线辐 射图均将影响产生RF爬波的能力。

由于RF传输功率受蓝牙芯片组限制，因此，“通过增强RF输出功率，以产生更强的 RF爬波”这一方法不可取。同时，较高功率也将致使功耗较高，并且不适于便携设备，特别是 入耳式耳机应用，因为其电池容量有限。因此，“左耳”-“右耳”之间的最短通信距离为耳廓 背面，据此，在耳廓背面产生RF爬波为最佳选择。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

采用最佳单极天线的纯正无线耳机，包括入耳式耳机壳及设置于入耳式耳机壳内的RF 信号产生装置，入耳式耳机壳由顶壳和底壳配对扣合组成，入耳式耳机壳的内部设有容纳 空腔，底壳的底部向下延伸，底壳的底部为与容纳空腔导通的出音口，底壳的内部设有与出 音口导通的扬声器，并在底壳的底部套装有用于塞入外耳道口的耳垫，底壳的顶部为与耳 甲腔的形状配对的定位台，定位台的外底面配对贴合在耳甲腔的表面，定位台的外壁与耳 屏接触，RF信号产生装置位于容纳空腔内，RF信号产生装置由天线、主PCB和电池构成，主 PCB包括蓝牙芯片组，该天线用于与音频源及副听筒的天线建立RF通信链路，电池、天线及 扬声器均与主PCB进行电性连接，以天线为中心点且以入耳式耳机壳中最接近天线的外壁 为半径画圆球，该圆球所形成的空间为天线放置区域，天线位于该天线放置区域内，且该圆 球的半径大于4毫米，由于使用耳机时入耳式耳机壳将贴紧人体耳甲腔及耳屏，圆球的半径 也就是指天线与人体皮肤或组织的距离，当圆球的半径大于4毫米时，也就是指天线与人体 皮肤或组织的距离大于4毫米。