היכרות עם אנטנת אוזניות Bluetooth True Wireless (TWS).
בשנים האחרונות, שוק אוזניות ה-Bluetooth האלחוטי האמיתי (TWS) היה לוהט ביותר, ויצרני טלפונים ניידים שונים השיקו מוצרי אוזניות TWS משלהם; די להראות את החשיבות המיוחסת לשוק הזה. במאמר האחרון, הצגנו את סיכת הטעינה של תא הטעינה של האוזניות האלחוטיות האמיתיות (TWS). היום, נציג בקצרה את חלק האנטנה. נדון בחשיבות האנטנה באוזניות ה-TWS, בהכנסת אנטנת ה-Bluetooth של דיבורית ה-TWS, וכיצד לבחור שלוש בעת תכנון אוזניות ה-TWS. בהיבט אחד, שתף את התפקיד, הסוגים ובחירות העיצוב של אנטנת Bluetooth של אוזניות TWS.
החשיבות של אנטנות אוזניות TWS
ממכשירי רדיו מיושנים ועד לרמקולים חכמים עדכניים, מ"אחים גדולים" לסמארטפונים, מאוזניות בלוטות' מסורתיות ועד לאוזניות אלחוטיות אמיתיות מסוג TWS. בפיתוח טכנולוגיית מוצרי האלקטרוניקה, האנטנה היא קושחה חשובה. עם הולדת המושג האינטרנט של הכל, תפקידה של האנטנה חשוב עוד יותר עבור בתים חכמים, רכבים חכמים ומכשירים לבישים חכמים להיות מחוברים ונשלטים על ידי מכונה אחת.
אוזניות TWS הן אוזניות True Wireless Stereo. שיטת השימוש העיקרית היא להתחבר למכשירים ניידים כגון טלפונים ניידים ומחשבים באמצעות תדר רדיו בלוטות' ולאחר מכן להעביר מידע שמע לאוזניות, ולאחר מכן לפענח ולהוציא אותם בקצה האוזניות. בתהליך זה נדרשת אנטנת בלוטות' לפעול כ"מגדל" לתקשורת בין שני הצדדים ולבצע את משימות השליחה והקבלה. לכן, באוזניות ה-TWS, שבב ה-Bluetooth ואנטנת ה-Bluetooth משלימים זה את זה, כדי לממש השמעת מוזיקה המשודרת אלחוטית ולהימנע מכבלי החוטים.
היכרות עם אנטנת Bluetooth של אוזניות TWS
בתור קושחה חשובה של אוזניות ה-TWS, הפיתוח הנוכחי של אנטנת Bluetooth בוגר יחסית. ישנם בעיקר ארבעה סוגים של אנטנת PCB מובנית, FPC, קרמיקה ו-LDS. שקול את המראה של מוצר האוזניות TWS, דרישות פס התדרים והעלות כדי לבחור את סוג האנטנה המתאים ביותר.
1. אנטנה משולבת PCB
כפי שהשם מרמז, האנטנה המשולבת של ה-PCB היא סוג של אנטנה שמצוירת ישירות על לוח ה-PCB. הוא נמצא בשימוש נרחב במעגלי מודולים חד-תדרים כמו מודולי בלוטות', מודולי WIFI ומודול ZIGBEE. באוזניות TWS, בשל הגבלת עוצמת הקול, היישום של אנטנת ה-Bluetooth המשולבת הוא נדיר יחסית.
ניתן לתכנן ולהטמיע אנטנות PCB על הלוח על ידי ספקים של לוחות PCB, המקבילים לחלק המעגל של הלוח.
יתרונות: האנטנה המשולבת של ה-PCB אינה זקוקה לניפוי באגים מרובים, וניתן לצייר אותה ישירות על ה-PCB ללא עלות.
חסרונות: השטח הנדרש גדול, הכיווניות יחסית בודדת, מתאימה רק לפס תדרים בודד, העקביות של קבוצות שונות של אנטנות ירודה יחסית ויכולת האנטי-הפרעות ירודה.
2. אנטנת FPC
אנטנת FPC התפתחה מהאנטנה המובנית ב-PCB. בשל מגבלת עוצמת הקול של אוזניות ה-TWS, החלל בלוח האם הפנימי אינו יכול להכיל את האנטנה. אנטנת FPC שווה ערך להוצאת מעגל האנטנה מה-PCB ושימוש במתכות חיצוניות אחרות כדי להפוך את האנטנה לרכיב נפרד. כך שניתן למקם אותה בצורה טובה יותר בחלל הפנימי של אוזניות ה-TWS.
אנטנת FPC יכולה להתממש על ידי מפעל לוח PCB של לוח רך וחומר גמיש.
יתרונות: ישים לרוב מוצרי האלקטרוניקה הקטנים, גם פסי התדר שניתן לעשות עשירים, הביצועים טובים יותר והעלות נמוכה יותר.
חסרונות: כל מוצר צריך להיות בנפרד ותיקון ידני.
3. אנטנת LDS
אנטנת LDS היא שדרוג נוסף של אנטנת FPC. למרות שאנטנת FPC הצליחה להשתמש בחלל הפנימי של האוזניות במידה רבה, היא עדיין זקוקה למישור שטוח כדי לחבר אותה.
אנטנת ה-LDS משתמשת בטכנולוגיית לייזר דפוס ישיר, המשתמשת בטכנולוגיית לייזר כדי ליצור ישירות דפוסי אנטנות מתכת על סוגרים, לוחות כיסוי וכו', שניתן לייזר למשטחים הלא סדירים בתוך האוזניות, תוך ניצול נוסף של החלל הפנימי של האוזניות.
יצרנים של אנטנת LDS לעיבוד לייזר, טכנולוגיית לייזר וטכנולוגיית ציפוי אלקטרוני יכולים לתמוך בכך.
יתרונות: ניתן לתמוך בכל הכיוונים ובעלי קבילות חזקה.
חסרונות: העלות יקרה יותר, ויש דרישות מיוחדות לחומר של המשטח החיצוני של המוצר.
4. אנטנה קרמית
האנטנה הקרמית היא מוצר אנטנה נוסף שנמצא בשימוש נרחב בהתקני מודול בלוטות'. הוא נקרא על שם השימוש בקונכיות קרמיקה. זה מתחלק בעיקר לשני סוגים: אנטנה קרמית בלוק ואנטנה קרמית רב-שכבתית.
האנטנה הקרמית הבלוק נועדה להדפיס את חלק המתכת של האנטנה על המשטח המהיר הקרמי, וניתן להדפיס את האנטנה הקרמית הרב-שכבתית על כל שכבה דיאלקטרית קרמית בהתאם לדרישות העיצוב, ובכך להקטין את גודל האנטנה.
יתרונות: גודל קטן, יישום קל, עלות נמוכה, ביצועים טובים, ותופס רק מקום קטן.
חסרונות: הדרישות לשטח הפינוי גבוהות יחסית, הכיווניות יחסית בודדת ויש דרישות לעמדת ההשמה.
למדנו מהפירוק הקודם של אוזניות TWS שבגלל מגבלות עוצמת הקול, נעשה שימוש נדיר יחסית באנטנות PCB באוזניות TWS. בחר בהתאם לצרכי המוצרים שלך, אין סוג שימוש קבוע.
כיצד לבחור את האנטנה הנכונה
באופן תיאורטי, במונחים של עלות, אנטנות PCB ו-FPC עולות פחות, אנטנות קרמיות מתונות ואנטנות LDS יקרות יותר; ומבחינת ניצול המקום, אנטנות LDS הן הגמישות ביותר ויכולות לעשות שימוש מלא בחלל הפנימי של האוזניות.
מבחינת ביצועים, יכולות השליחה והקבלה של אנטנות חיצוניות טובות בדרך כלל מאלה של אנטנות מובנות. אוזניות TWS מעוצבות עם אנטנות מובנות בשל אילוצי נפח ודרישות ניידות. הביצועים דומים יחסית, ויש צורך לשקול באופן מקיף מגוון גורמים כדי לבחור אנטנה מתאימה.
עיצוב אנטנת ה-Bluetooth של אוזניות ה-TWS משפיע על איכות השידור של תקשורת ה-Bluetooth, אשר בתורה משפיעה על חווית המשתמש בפועל. בחירת אנטנות ה-Bluetooth מושפעת מגורמים רבים כמו ביצועים, פס תדרים, עלות ושימוש בשטח. רק על ידי התחשבות בתנאי המוצר ובתרחישי השימוש הספציפיים, ובחירת אנטנה מתאימה, ניתן להפעיל את הביצועים המקסימליים של המוצר.