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TWSイヤホンアンテナの設計方法は?

Jul 14, 2022

TWSイヤホンアンテナの設計方法は?

Bluetoothモジュールの重要な部分として、TWSヘッドセットのBluetoothアンテナもTWSヘッドセットで重要な役割を果たします。 Bluetoothアンテナの設計とヘッドセットとの適合性は、Bluetooth通信の伝送品質を向上させ、それによって実際のユーザーエクスペリエンスを向上させるのに役立ちます。

現在のTWSヘッドセットの中で、広く使用されているBluetoothアンテナは、主にPCBオンボードアンテナ、FPCアンテナ、セラミックアンテナ、LDSアンテナの4種類に分類されます。 今回、I Love Audio Networkは、TWSヘッドセットBluetoothアンテナの役割、タイプ、および設計上の選択を、TWSヘッドセットでのアンテナの重要性、TWSヘッドセットBluetoothアンテナの導入、および選択方法の3つの側面から共有します。 TWSヘッドセットの設計。

1.TWSイヤホンアンテナの重要性

昔ながらのラジオから現在のスマートスピーカーまで、「兄貴」からスマートフォンまで、従来のBluetoothヘッドセットからTWSの真のワイヤレスヘッドセットまで。 家電技術の開発において、アンテナは重要なファームウェアです。 Internet of Everythingの概念の誕生に伴い、アンテナの役割は、スマートホーム、スマートビークル、およびスマートウェアラブルデバイスを相互に接続し、1台のマシンで制御するためにさらに重要になっています。

TWSイヤホンは真のワイヤレスステレオイヤホンです。 主な使用方法は、携帯電話やパソコンなどのモバイル機器とBluetooth無線周波数で接続し、音声情報をイヤホンに送信し、イヤホン側でデコードして出力する方法です。


このプロセスでは、Bluetoothアンテナは、2者間で通信し、送受信のタスクを実行するための「タワー」として機能する必要があります。 そのため、TWSヘッドセットでは、BluetoothチップとBluetoothアンテナが相互に補完し合い、無線で送信される音楽再生を実現し、配線の束縛を回避します。

TWS earbuds Spring Pogo pin

2.TWSヘッドセットBluetoothアンテナの紹介

TWSヘッドセットの重要なファームウェアとして、Bluetoothアンテナの現在の開発は比較的成熟しています。 PCB搭載アンテナには、主にFPC、セラミック、LDSの4種類があります。 TWSイヤホン製品の外観、周波数帯域の要件、および最適なアンテナタイプを選択するためのコストを考慮してください。

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PCBオンボードアンテナ

名前が示すように、PCBオンボードアンテナは、PCBボードに直接描画されるアンテナタイプです。 Bluetoothモジュール、WIFIモジュール、ZIGBEEモジュールなどの単一周波数モジュール回路基板で広く使用されています。 TWSイヤホンでは、音量に制限があるため、オンボードBluetoothアンテナの使用は比較的まれです。

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PCBオンボードアンテナは、ボードの回路部分に相当するPCBボードのサプライヤが設計および実装できます。

利点:PCBオンボードアンテナは複数のデバッグを必要とせず、コストをかけずにPCBに直接描画できます。

短所:必要な領域が大きく、指向性が比較的単一で、単一の周波数帯域にのみ適しており、アンテナのさまざまなバッチの一貫性が比較的低く、干渉防止能力が低くなっています。

TWS Earbuds Pogo pin

FPCアンテナ

FPCアンテナは、PCBオンボードアンテナから進化しました。 TWSヘッドセットの音量制限により、内部マザーボードのスペースはアンテナを収容できません。 FPCアンテナは、アンテナ回路をPCBから取り出し、他の外部金属を使用してアンテナを別のコンポーネントにするのと同じです。 TWSヘッドセットの内部スペースにより適切に配置できるようにします。

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FPCアンテナはソフトボードとフレキシブル素材のPCBボード工場で実現できます。

利点:ほとんどの小型電子製品に適用でき、作成できる周波数帯域も豊富で、パフォーマンスが向上し、コストが低くなります。

短所:各製品を個別にデバッグし、手動でパッチを適用する必要があります。


LDSアンテナ

LDSアンテナは、FPCアンテナをさらにアップグレードしたものです。 FPCアンテナはヘッドセットの内部空間を大いに利用することができましたが、それでもそれを取り付けるには平らな面が必要です。

LDSアンテナは、レーザー技術を使用してブラケットやカバープレートなどに金属アンテナパターンを直接形成するレーザー直接成形技術を使用しており、イヤホンの内部空間をさらに活用して、イヤホン内部の不規則な表面にレーザーで照射できます。

レーザー加工、レーザー技術、電気めっき技術用のLDSアンテナのメーカーがサポートできます。

利点:すべての方向をサポートでき、強い受容性があります。

短所:コストはより高く、製品の外面の材料には特別な要件があります。


セラミックアンテナ

セラミックアンテナは、Bluetoothモジュールデバイスで広く使用されているもう1つのアンテナ製品です。 セラミックシェルの使用にちなんで名付けられました。 主にブロックセラミックアンテナと多層セラミックアンテナの2種類に分けられます。


バルクセラミックアンテナは、アンテナの金属部分をセラミックの高速表面に印刷するためのものであり、多層セラミックアンテナは、設計要件に従って各セラミック誘電体層に印刷できるため、アンテナのサイズを小さくすることができます。

利点:小型、簡単なアプリケーション、低コスト、優れたパフォーマンス、そして小さなスペースしか占有しません。

短所:クリアランスエリアの要件は比較的高く、方向性は比較的単一であり、配置位置の要件があります。


ポゴピンアンテナ

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適切なアンテナの選び方

理論的には、コストの観点から、PCBおよびFPCアンテナのコストは低く、セラミックアンテナは中程度であり、LDSアンテナはより高価です。 スペース使用率の観点から、LDSアンテナは最も柔軟性があり、ヘッドセットの内部スペースを最大限に活用できます。

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性能面では、外部アンテナの送受信機能は、一般的に内蔵アンテナよりも優れています。 TWSヘッドセットは、ボリュームの制約と携帯性の要件のため、アンテナが組み込まれているように設計されています。 性能は比較的類似しており、適切なアンテナを選択するには、さまざまな要素を包括的に考慮する必要があります。

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TWSヘッドセットのBluetoothアンテナの設計は、Bluetooth通信の伝送品質に影響を与え、それが実際のユーザーエクスペリエンスに影響を与えます。 Bluetoothアンテナの選択は、パフォーマンス、周波数帯域、コスト、使用スペースなどの多くの要因の影響を受けます。 特定の製品条件と使用シナリオを考慮し、適切なアンテナを選択することによってのみ、製品の最大のパフォーマンスを発揮することができます。

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要約する

TWSヘッドフォンの実際のユーザーエクスペリエンスでは、完璧な効果を発揮するために多くの要素を重ね合わせる必要があります。 TWSヘッドセットBluetoothアンテナの主要コンポーネントとして、TWSヘッドセットとモバイルデバイス間の通信のブリッジとして機能し、TWSヘッドセットのBluetooth接続の安定性と音質伝送の品質を保証します。

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現在、市場に出回っているTWSヘッドセットで使用されている主なBluetoothアンテナ製品には、主にPCBオンボードアンテナ、FPCアンテナ、セラミックアンテナ、LDSアンテナがあります。 4つの製品にはそれぞれ長所と短所があり、最適なアンテナ製品を選択して製品の性能と競争力を向上させるために、性能、周波数帯域、コスト、使用スペースなどの観点から考慮する必要があります。

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TWSイヤホンの人気は、関連する業界チェーンのアップグレードを急速に推進しました。 Bluetoothモジュール、Bluetoothテクノロジ、アンテナ、および関連テクノロジの進歩により、接続の安定性、音質、およびその他のパフォーマンスの側面が保証されます。 現在のTWSイヤホンは、開発の初期段階ではほとんど切断されておらず、音質が損なわれ、3〜5メートルの距離で断続的な再生の問題が発生し始めており、ユーザーの実際のユーザーエクスペリエンスが効果的に向上しています。


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