本實(shí)用新型涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耳機(jī)，特別涉及采用最佳單極天線的純正無線耳機(jī)。

背景技術(shù)：
目前，大部分普通無線耳機(jī)僅配備有一個(gè)RF收發(fā)器，用于維持耳機(jī)與音頻源（如移動電話）之間的無線通信。純正無線耳機(jī)指左右聽筒之間無需電線連接的耳機(jī)對，而是采用另一個(gè)無線通信信道同步左右聽筒之間的立體聲音頻播放。為打造純正無線耳機(jī)，需在左右聽筒上均配備專用無線收發(fā)器。顯而易見，可采用藍(lán)牙無線通信標(biāo)準(zhǔn)作為較合適的解決方案，當(dāng)純正無線耳機(jī)兩側(cè)分別配備有無線收發(fā)器（共計(jì)2個(gè)）時(shí)，意味著需要兩條藍(lán)牙鏈路；a）聽筒與音頻源之間的主通信鏈路;b）左右聽筒之間的次級通信鏈路。純正無線耳機(jī)通常在左右聽筒之間采用“主-從”配置，主聽筒用于處理與音頻源（如移動電話）之間的通信鏈路，同時(shí)采用另一條藍(lán)牙信號信道將音頻信號轉(zhuǎn)發(fā)至從聽筒。對于能夠穿透人體的無線信號，采用近場磁感應(yīng)（NFMI）技術(shù)或通過增強(qiáng)RF信號強(qiáng)度，補(bǔ)償人體組織造成的信號損失。相關(guān)原理為，人體組織可吸收或高度衰減RF信號，而NFMI通過采用磁場代替電磁（EM）波，以此順利穿透人體組織。據(jù)此，為確保左右聽筒之間通信正常，我們可將天線遠(yuǎn)離人體皮膚，以此盡量降低人體衰減效應(yīng)。此外，采用尺寸較大的天線同樣能夠改善RF傳輸效率，以此抵消人體造成的信號衰減。上述2種方案均無法生產(chǎn)適于佩戴于耳廓內(nèi)的產(chǎn)品外形。目前，其中一種打造純正無線產(chǎn)品的常用方法為，將設(shè)備不置于耳廓附近，而是增大產(chǎn)品外殼尺寸，將電子元件配置于外殼內(nèi)。但是，較大產(chǎn)品尺寸與當(dāng)前的小型化趨勢相悖，且無法確保產(chǎn)品具有輕量化、適于入耳式應(yīng)用的外形。制造純正無線耳機(jī)的另一種方案是采用耳掛式設(shè)計(jì)，據(jù)此，設(shè)計(jì)者可將天線置于掛鉤內(nèi)，通過采用這種方法，易于將天線與人體皮膚相分離，同樣，這也不適于入耳式耳機(jī)應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是解決以上缺陷，提供采用最佳單極天線的純正無線耳機(jī)，該最佳單極天線能夠在佩戴于頭部的入耳式“主-從”聽筒之間建立合適RF通信鏈路，同時(shí)，該最佳單極天線也能夠維持主聽筒與移動電話之間具有適當(dāng)RF通信鏈路，其適于產(chǎn)生RF通信鏈路以及RF爬波與人體皮膚相耦合，確保天線具有全方向輻射特點(diǎn)。經(jīng)合理設(shè)計(jì)，天線能夠控制收發(fā)RF信號，天線是主聽筒與移動電話之間主鏈路、主從聽筒之間鏈路的關(guān)鍵組件。大量研究表明，RF波可通過皮膚表面?zhèn)鬏斨敛煌眢w部位，基于此現(xiàn)象，我們可得出如下結(jié)論，RF波無需通過媒介（如人體）進(jìn)行直線傳輸，作為替代方案，可沿人體曲面進(jìn)行傳輸。此類在人體皮膚表面進(jìn)行的RF傳輸稱為“RF爬波”，耦合至人體皮膚的RF波和天線輻射圖均將影響產(chǎn)生RF爬波的能力。由于RF傳輸功率受藍(lán)牙芯片組限制，因此，“通過增強(qiáng)RF輸出功率，以產(chǎn)生更強(qiáng)的RF爬波”這一方法不可取。同時(shí)，較高功率也將致使功耗較高，并且不適于便攜設(shè)備，特別是入耳式耳機(jī)應(yīng)用，因?yàn)槠潆姵厝萘坑邢蕖Ｒ虼?，“左耳?“右耳”之間的最短通信距離為耳廓背面，據(jù)此，在耳廓背面產(chǎn)生RF爬波為最佳選擇。本實(shí)用新型的目的是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：采用最佳單極天線的純正無線耳機(jī)，包括入耳式耳機(jī)殼及設(shè)置于入耳式耳機(jī)殼內(nèi)的RF信號產(chǎn)生裝置，入耳式耳機(jī)殼由頂殼和底殼配對扣合組成，入耳式耳機(jī)殼的內(nèi)部設(shè)有容納空腔，底殼的底部向下延伸，底殼的底部為與容納空腔導(dǎo)通的出音口，底殼的內(nèi)部設(shè)有與出音口導(dǎo)通的揚(yáng)聲器，并在底殼的底部套裝有用于塞入外耳道口的耳墊，底殼的頂部為與耳甲腔的形狀配對的定位臺，定位臺的外底面配對貼合在耳甲腔的表面，定位臺的外壁與耳屏接觸，RF信號產(chǎn)生裝置位于容納空腔內(nèi)，RF信號產(chǎn)生裝置由天線、主PCB和電池構(gòu)成，主PCB包括藍(lán)牙芯片組，該天線用于與音頻源及副聽筒的天線建立RF通信鏈路，電池、天線及揚(yáng)聲器均與主PCB進(jìn)行電性連接，以天線為中心點(diǎn)且以入耳式耳機(jī)殼中最接近天線的外壁為半徑畫圓球，該圓球所形成的空間為天線放置區(qū)域，天線位于該天線放置區(qū)域內(nèi)，且該圓球的半徑大于4毫米，由于使用耳機(jī)時(shí)入耳式耳機(jī)殼將貼緊人體耳甲腔及耳屏，圓球的半徑也就是指天線與人體皮膚或組織的距離，當(dāng)圓球的半徑大于4毫米時(shí)，也就是指天線與人體皮膚或組織的距離大于4毫米。上述說明中，作為優(yōu)選的方案，天線與人體皮膚或組織的最佳耦合限值為4毫米，當(dāng)其距離為4毫米時(shí)為最佳天線中心，最佳天線中心也為天線反饋點(diǎn)。RF信號可穿透人體頭骨耳孔和耳甲腔附近的最薄耳廓區(qū)域，耦合至耳廓背面附近的皮膚，并通過最佳的RF爬波線路進(jìn)行連接。天線阻抗、輻射圖和效率等方面均受人體組織影響，因此，如果天線距離人體皮膚或組織過近，人體效應(yīng)將影響RF傳輸效率和天線增益，然后其將直接影響RF通信鏈路和產(chǎn)品的無線工作范圍，此外，人體效應(yīng)造成的天線增益和效率衰減也將影響耦合至人體的RF波。據(jù)發(fā)現(xiàn)，如果天線間距大于4mm，則其適于產(chǎn)生RF以及RF爬波與人體皮膚相耦合。上述說明中，作為優(yōu)選的方案，所述主PCB設(shè)有垂直設(shè)置的金屬接地層，金屬接地層均勻圍繞著主PCB的邊緣，金屬接地層用于確保射頻輻射電流均勻地分布。由于入耳式耳機(jī)殼需要設(shè)置與耳甲腔接觸的定位臺，這也限制了主PCB的尺寸，耳甲腔的寬度是小于1/4波長（約30mm）藍(lán)牙信號，這也意味著主要的PCB將小于1/4波長，由于主PCB尺寸的限制，天線的輻射模式和效率將更全方位的惡化，在大多數(shù)情況下，主PCB的主要形式是一個(gè)非常薄的電氣接地射頻輻射，這個(gè)小的電氣接地方案將導(dǎo)致天線的效率會降低，為了抵消地面尺寸退化，金屬接地層可彌補(bǔ)這種不利的影響，這是因?yàn)檩^厚的金屬接地層可以減少電地計(jì)劃的內(nèi)部阻力，整個(gè)組件包括主PCB和電池會形成較厚的電氣接地方案，這整個(gè)電池連PCB的金屬接地層，它可提高天線的增益，提高天線的輻射和提高效率，使得射頻輻射更加全方位，是射頻傳輸和接收的關(guān)鍵。上述說明中，作為優(yōu)選的方案，所述金屬接地層由銅箔材料構(gòu)成。上述說明中，作為優(yōu)選的方案，所述電池設(shè)置于主PCB的底面，金屬接地層圍繞著電池，并在主PCB的邊緣設(shè)有用于給電池充電的USB端板。通常情況下，當(dāng)音頻源遠(yuǎn)離或十分靠近用戶時(shí)（例如位于用戶衣服的各口袋內(nèi)），無線耳機(jī)需具有高效與靈敏的通信發(fā)射接收能力。上述說明中，作為優(yōu)選的方案，所述天線為短單極天線，短單極天線適于耳機(jī)應(yīng)用的適當(dāng)輻射特性，為達(dá)到這一要求，我們需確保天線具有全方向輻射特點(diǎn)。上述說明中，作為優(yōu)選的方案，所述短單極天線為短螺旋單極天線，短螺旋單極天線最適用于天線放置區(qū)域。上述說明中，作為優(yōu)選的方案，所述短單極天線為平衡型天線，大量研究結(jié)果表明，在相同的人體皮膚間距條件下，相比于非平衡型天線，平衡型天線受人體組織的影響程度較低，由于平衡型天線受人體的影響程度較低，因此，其更適于純正無線耳機(jī)應(yīng)用，但是，產(chǎn)品外殼需足夠大，以容納此類天線。本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果如下：1）當(dāng)圓球的半徑等于4毫米，也就是指天線與人體皮膚或組織的距離等于4毫米時(shí)，天線的頂部為最佳天線反饋點(diǎn)，其滿足所有設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，能夠確保實(shí)現(xiàn)最佳RF爬波產(chǎn)生及與音頻源（如智能手機(jī)）間建立穩(wěn)固RF鏈路;2）天線與人體皮膚或組織的距離大于4毫米時(shí)，在此間距條件下，入耳式藍(lán)牙設(shè)備的天線增益和效率衰減處于可接受范圍內(nèi)，天線也能夠維持主聽筒與移動電話之間具有適當(dāng)RF通信鏈路;3）當(dāng)天線與人體皮膚之間的間距為4mm時(shí)，能夠與人體皮膚形成最佳耦合，并能在左右耳機(jī)設(shè)備之間產(chǎn)生最佳RF爬波通信鏈路;4）耳廓、耳甲腔區(qū)域是允許放置入耳式耳機(jī)的唯一凹陷區(qū)域，同時(shí)，也正是由于人耳孔和耳朵背面附近的最薄人體組織，其才屬于允許RF波穿透耳廓，并在耳朵背面產(chǎn)生RF爬波的最佳部位。附圖說明圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解示意圖;圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的剖面圖;圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中RF信號產(chǎn)生裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中RF爬波的基本概念圖;圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中3D天線輻射工作原理圖;圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中模擬和實(shí)際天線輻射圖的“X-Z”平面2D曲線圖;圖3中，雙向箭頭為各零部件安裝連接方向，圖6中，虛線為模擬輻射圖，實(shí)線為實(shí)測輻射圖;圖1～圖5中，1為底殼，2為頂殼，3為出音口，4為定位臺，5為天線，6為主PCB，7為揚(yáng)聲器，8為電池，9為耳墊，10為USB端板，11為金屬接地層，12為人體頭部，13為RF爬波，14為RF通信鏈路。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實(shí)施例，參照圖1～圖6，其具體實(shí)施的采用最佳單極天線的純正無線耳機(jī)包括入耳式耳機(jī)殼入設(shè)置于入耳式耳機(jī)殼內(nèi)的RF信號產(chǎn)生裝置，如圖1和圖3，入耳式耳機(jī)殼由頂殼2和底殼1配對扣合組成。入耳式耳機(jī)殼的內(nèi)部設(shè)有容納空腔，底殼1的底部向下延伸，底殼1的底部為與容納空腔導(dǎo)通的出音口3，底殼1的內(nèi)部設(shè)有與出音口3導(dǎo)通的揚(yáng)聲器7，并在底殼1的底部套裝有用于塞入外耳道口的耳墊9。底殼1的頂部為與耳甲腔的形狀配對的定位臺4，定位臺4的外底面配對貼合在耳甲腔的表面，定位臺4的外壁與耳屏接觸，RF信號產(chǎn)生裝置位于容納空腔內(nèi)，RF信號產(chǎn)生裝置由天線5、主PCB6和電池8構(gòu)成，本實(shí)施例的天線5為短螺旋單極天線，主PCB6包括藍(lán)牙芯片組，本實(shí)施例的主PCB6橫向設(shè)置于容納空腔內(nèi)，該天線5用于與音頻源及副聽筒的天線5建立RF通信鏈路14，電池8、天線5及揚(yáng)聲器7均與主PCB6進(jìn)行電性連接。以天線5為中心點(diǎn)且以入耳式耳機(jī)殼中最接近天線5的外壁為半徑畫圓球，該圓球所形成的空間為天線5放置區(qū)域，天線5位于該天線5放置區(qū)域內(nèi)，且該圓球的半徑大于4毫米,由于使用耳機(jī)時(shí)入耳式耳機(jī)殼將貼緊人體耳甲腔及耳屏，圓球的半徑也就是指天線5與人體皮膚或組織的距離，當(dāng)圓球的半徑大于4毫米時(shí)，也就是指天線5與人體皮膚或組織的距離大于4毫米,如果天線5與人體皮膚或組織的間距大于4mm，則其適于產(chǎn)生RF以及RF爬波13與人體皮膚相耦合。如圖3所示，主PCB6設(shè)有垂直設(shè)置的金屬接地層11，金屬接地層11均勻圍繞著主PCB6的邊緣，金屬接地層11用于確保射頻輻射電流均勻地分布，屬接地層由銅箔材料焊接而成，電池8設(shè)置于主PCB6的底面，金屬接地層11圍繞著電池8，并在主PCB6的邊緣設(shè)有用于給電池8充電的USB端板10。當(dāng)圓球的半徑等于4毫米，也就是指天線5與人體皮膚或組織的距離等于4毫米時(shí)，天線5的頂部為最佳天線反饋點(diǎn)，其滿足所有設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，能夠確保實(shí)現(xiàn)最佳RF爬波13產(chǎn)生及與音頻源（如智能手機(jī)）間建立穩(wěn)固RF鏈路;天線5與人體皮膚或組織的距離大于4毫米時(shí)，在此間距條件下，入耳式藍(lán)牙設(shè)備的天線5增益和效率衰減處于可接受范圍內(nèi)，天線5也能夠維持主聽筒與移動電話之間具有適當(dāng)RF通信鏈路14;當(dāng)天線5與人體皮膚之間的間距為4mm時(shí)，能夠與人體皮膚形成最佳耦合，并能在左右耳機(jī)設(shè)備之間產(chǎn)生最佳RF爬波13通信鏈路;耳廓、耳甲腔區(qū)域是允許放置入耳式耳機(jī)的唯一凹陷區(qū)域，同時(shí)，也正是由于人耳孔和耳朵背面附近的最薄人體組織，其才屬于允許RF波穿透耳廓，并在耳朵背面產(chǎn)生RF爬波13的最佳部位。如圖4所示，“左耳”-“右耳”之間的最短通信距離為耳廓背面，在人體頭部12的耳廓背面產(chǎn)生RF爬波13為最佳選擇，RF信號可穿透人體頭骨耳孔和耳甲腔附近的最薄耳廓區(qū)域，由于人耳孔和耳朵背面附近的最薄人體組織，其才屬于允許RF波穿透耳廓，在耳朵背面產(chǎn)生RF爬波13的最佳部位，耦合至耳廓背面附近的皮膚。如圖5所示，其中示出了EM波如何輻射，如何穿透人體頭部12耳廓并與耳廓背面的人體皮膚耦合，以及在左右耳機(jī)之間形成RF通信鏈路14。如圖6所示，從模擬和實(shí)際輻射圖的結(jié)果表明，兩個(gè)輻射圖幾近擬合，同時(shí)，這也證明能夠?qū)崿F(xiàn)“主-從”聽筒與音頻源之間的RF波收發(fā)設(shè)計(jì)目標(biāo)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。