專利名稱：耳機天線與其連接器的制作方法
技術領域：
本發明是有關于一種天線電路的電路結構設計，且特別是有關于一種耳機天 線的電路結構設計。
背景技術：
在移動廣播中，尤其是調頻廣播(Frequency Modulation Broadcast)的接 收方面，耳機天線(Headset Antenna)的應用相當廣泛。其它如移動電視領域也 是主要的應用之一，這是因為耳機天線可以增加收信效果。
由于耳機天線中的音頻信號線與天線是整合在同一組線路中，因此天線所接 收的信號會因為相鄰線路的耦合效應而造成衰減。這是因為對于射頻信號而言，較 低頻的音頻信號線會被等效于接地，天線的接收能力會因為鄰近的音頻信號線而降 低。這是影響目前耳機天線接收能力效果的主要原因之一，但是目前的耳機天線設 計中大都利用后端功率放大電路來加強其接收能力，而沒有針對上述問題提出解決 或改善的技術方案。
發明內容
本發明提出一種手機天線，在音頻信號的傳遞路徑上配置射頻阻抗組件，選 擇性增加天線頻段的等效阻抗，對天線所接收的射頻信號而言，形成等效開路的效 果，進而增加天線的接收能力。
本發明提出一種電子裝置的連接器，在音頻信號的傳輸接腳上設置射頻阻抗 組件，避免因線路耦合而降低耳機天線的接收能力。
本發明提出一種耳機天線，上述耳機天線包括音頻信號線、天線以及射頻阻 抗組件。音頻信號線用以傳輸一音頻信號，而天線則相鄰于音頻信號線并用以接收 射頻信號，射頻阻抗組件則配置于音頻信號的傳輸線路上。其中射頻信號與音頻信 號線分別具有不同的傳輸頻段，而上述射頻阻抗組件在射頻信號的傳輸頻段所產生
的等效阻抗大于在音頻信號的傳輸頻段所產生的等效阻抗。
在本發明一實施例中，上述耳機天線還包括連接器，此連接器包括音頻接腳、 天線接腳與射頻阻抗組件。音頻接腳連接于音頻信號線，天線接腳則用以連接于天 線。其中，上述射頻阻抗組件配置于音頻信號線的傳輸線路上并整合于連接器的基 板上。
在本發明一實施例中，上述射頻信號的傳輸頻段包括調頻廣播頻段。
在本發明一實施例中，上述射頻信號的傳輸頻段包括300MHz至3GHz而上述 音頻信號的傳輸頻段包括20Hz 20kHz。
在本發明一實施例中，上述音頻信號線包括右聲道音頻信號線、左聲道音頻 信號線以及麥克風的音頻信號線。
在本發明一實施中，上述耳機天線還包括一接地線，用以對應音頻信號的接 地電位，且在上述接地線的傳輸線路上配置射頻阻抗組件。
在本發明一實施例中，上述射頻阻抗組件包括磁珠、電感、鐵心或電阻。
本發明另提出一種耳機天線，包括多個音頻信號線、天線以及多個第一射頻 組件。上述音頻信號線用以傳輸多個音頻信號，天線則相鄰于音頻信號線，用以傳 輸射頻信號，上述第一射頻組件則分別配置于音頻信號線的傳輸線路上。
從另一個角度來看，本發明又提出一種電子裝置的連接器，適用于連接一耳 機天線，此連接器包括音頻接腳、天線接腳以及射頻阻抗組件。其中，音頻接腳用 以傳送音頻信號至耳機；天線接腳用以接收耳機天線所接收的射頻信號；射頻阻抗 組件配置于音頻接腳的后端。
本發明在音頻信號的傳遞路徑上設置隨頻率改變阻抗的射頻阻抗組件，使射 頻阻抗組件選擇性的在天線所接收的射頻信號的頻段上產生較大的等效阻抗，對于 射頻信號而言可視為開路，而對于較低頻的音頻信號而言可視為短路并不影響其傳 輸效果。當天線接收射頻信號時，等效于高阻抗的射頻阻抗組件可降低射頻信號對 相鄰音頻信號線的耦合量，進而提高天線的接收效果。
為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合 附圖作詳細說明如下。
圖1為根據本發明第一實施例的耳機天線。
圖2A為根據本發明第一實施例的射頻阻抗組件的設置圖。
圖2B為根據本發明第二實施例的連接器結構圖。
圖2C為根據本發明第二實施例的電子裝置內的連接器結構圖。
圖3為根據本發明第二實施例的連接器結構圖。
圖4為根據本發明第三實施例的電子裝置與其連接器的示意圖。
具體實施方式
第一實施例
圖1為根據本發明第一實施例的耳機天線。耳機天線100包括連接器110、 耳機線120以及擴音器130。耳機線120中的線路可包括左右聲道的接地線、 左聲道音頻信號線、右聲道音頻信號線以及麥克風的音頻信號線以及天線。依 照不同的產品規格，耳機線120可選擇性的整合左聲道音頻信號線、右聲道音 頻信號線以及麥克風的音頻信號線，或是同時具備更多的信號傳輸線(例如音 量調整的信號線)，而本實施例僅以左右聲道的接地線、左聲道音頻信號線、 右聲道音頻信號線、麥克風的音頻信號線以及天線為例，加以說明本實施例的 實施方式。
在本發明中并不加以限定耳機線中所整合的線路種類或數量，即使僅有單 一音頻信號線與天線整合，同樣適用本實施例的技術手段。此外，在本發明另 一實施例中，上述天線也可以作為麥克風的接地線，作為其音頻信號的接地電 位。
連接器110可為公接頭(male connector)或是母接頭(female connector), 其規格可為通用序列總線(Universal Serial Bus, USB)、迷你通用序列總線 (M皿-USB) 、 RCA (Radio Corporation of America) 、 Jack plug、 XLR、 DIN、 MINI-DIN、 BNC、 DB25、 Speakon、 TosLink等。連接器IIO可配合不同電子裝 置，采用不同規格與設計的連接器結構，于本實施例中并不加限制。
耳機線120中至少包括天線與一條音頻信號線，且天線與音頻信號線的距 離相近，若另天線所接收的信號為射頻信號，而其余音頻信號線所傳輸的信號 為音頻信號，則射頻信號的頻段高于音頻信號的頻段。當天線接收射頻信號時，
射頻信號會因為相鄰的音頻信號線或其余相鄰的數據傳輸線而產生衰減的現 象。這是因為對于射頻信號而言，較低頻的音頻信號線會被等效于接地，射頻 信號會因為耦合而造成功率下降，導致天線的接收能力降低。
因此，在本實施例中，使音頻信號線在射頻信號的傳輸頻段所產生的等效 阻抗大于在音頻信號的傳輸頻段所產生的等效阻抗。當音頻信號線在射頻信號 的傳輸頻段上所產生的阻抗遠大一般傳輸導線的等效阻抗時，就射頻信號的頻 段而言，可將音頻信號線等效于開路，藉此，便可有效提升天線的接收效益。
承上述，于是本實施例在音頻信號的傳輸路徑(例如音頻信號線的傳輸線 路中或是連接器的接腳后端)中配置射頻阻抗組件，例如磁珠(Bead)、電感、 鐵心或電阻等，以改善天線的接收效果。由于上述射頻阻抗組件皆具有隨頻率 改變阻抗的特性，因此通過組件設計，可以讓射頻阻抗組件在不同頻段中產生 不同的等效阻抗。所以在本實施例中，射頻阻抗組件會在天線頻段中產生較高 的等效阻抗，使音頻傳輸線在天線頻段中形成等效開路的效果。
由于射頻信號與音頻信號線分別具有不同的傳輸頻段，在本實施例中，天 線所接收的射頻信號頻率(例如87MHz至108MHz的調頻廣播頻段或是300MHz 至3GHz的特高頻(Ultra high frequency, UHF)頻段，值得注意的是，上述 調頻廣播頻段可能依照不同國家法令而有頻段上的差異，并不限定于上述之 87麗z至108MHz)通常高于音頻信號線所傳輸的音頻信號頻率(約20Hz 20kHz)。在本實施例中，射頻阻抗組件在射頻信號的傳輸頻段所產生的等效 阻抗會大于在音頻信號的傳輸頻段所產生的等效阻抗。因此，當天線接收射頻 信號時，等效于高阻抗的射頻阻抗組件會使相鄰的音頻信號線等效于開路狀
態，進而提高天線的接收效果。
關于射頻阻抗組件種類，以電感為例，頻率越高，其等效阻抗則越高，只 要設定適當的電感值，便可達到預期的開路效果。以磁珠(Bead)為例，可在 特定頻段產生高阻抗的效果，同樣可預期的開路效果。此外，在本發明另一實 施例中，也可以使用濾波器等電路達到頻率選擇的效果。在本技術領域具有通 常知識者經由本發明的揭示應可輕易推知，在此不加累述。
關于射頻阻抗組件的設置位置，只要設置在音頻信號的傳輸路徑上即可， 接下來則列舉數種可能的設置位置。如圖2A所示，射頻阻抗組件可設置于音
頻信號線的線路上。圖2A中，耳機線120中包括左右聲道的接地線201、左聲 道音頻信號線210、右聲道音頻信號線220、麥克風的音頻信號線230以及天 線240。其中射頻阻抗組件202、 212、 222、 232分別設置在接地線201 、左聲 道音頻信號線210、右聲道音頻信號線220以及麥克風的音頻信號線230上。 射頻阻抗組件可設置在天線240以外的所有音頻信號線以及接地線的傳輸線路 上，如此便可降低射頻信號的衰減，進而提升天線240的接收能力。
此外，射頻阻抗組件也可以依照成本考慮選擇性設置在與天線相鄰的音頻 信號在線即可，并不限定每一條音頻信號線都設置，同樣具有減少射頻信號衰 減的效果。
第二實施例
此外，射頻阻抗組件也可以設置在連接器110中的基板上，如圖2B所示， 圖2B為根據本發明第二實施例的連接器結構圖。接頭200繪示為連接器中的 接頭部分，其中音頻接腳P6負責傳輸麥克風的音頻信號，音頻接腳P7則為傳 輸右聲道音頻信號，音頻接腳P11負責傳輸左聲道音頻信號，天線接腳P10則 負責傳輸天線所接收的射頻信號。
射頻阻抗組件可以設置在音頻接腳P6、 P7、 Pll的接腳后端，直接整合 于連接器基板上的設置位置250。在組件的整合上，則可利用低溫共燒陶瓷(Low temperature co-fired ceramic, LTCC)技術，直接將射頻阻抗組件直接整合 于基板中，或是將離散組件焊接于印刷電路板上(printed circuit board, PCB)上。其中，值得注意的是天線接腳PIO的導通路徑上并未設置射頻阻抗 組件，維持正常導通狀態。
由于連接器的種類繁多，其結構不一，因此本實施例僅以圖2B說明，類 似的連接器結構(如USB)均可以利用上述實施例的技術手段，將射頻阻抗組 件設置在天線接腳以外的接腳(例如音頻信號與其接地線的接腳)后端或其導 通路徑上，同樣具有提高天線接收能力的效果。
在本發明另一實施例中，射頻阻抗組件也可以設置在電子裝置中，其設置 方式則如圖2C所示。圖2C與圖2B主要差別在于接腳的結構，當電子裝置中
不需設置連接的接腳結構時，可直接將射頻阻抗組件設置于印刷電路板中的金 屬走在線，其設置處則如設置位置260所示。在電子裝置中，可將射頻阻抗組
件直接設置在傳輸音頻信號的傳輸路徑上。當天線接收射頻信號時，負責傳輸 音頻信號的信號走線會在射頻信號的傳輸頻段上等效于開路狀態，藉此便可增 加天線的接收能力。
關于信號整合方面，若耳機天線需要整合其它信號傳輸或是數據傳輸功能 (如音量控制)，其耳機線中會需要對應增加新的信號線，同樣可利用本實施 例的技術手段，在天線以外的信號在線均設置射頻阻抗組件，每一個射頻阻抗 組件可依照不同導線或是信號種類以不同規格或種類的組件取代。若天線外的 信號線(例如左右聲道的接地線、左聲道音頻信號線、右聲道音頻信號線、麥 克風的音頻信號線以及數據的傳輸線等)的傳輸線路上皆設置射頻阻抗組件， 則在射頻信號的頻段上，天線外的信號線均可視為開路而不會影響天線的接收 能力。
以下，本實施例配合連接器，列舉數種可以整合于耳機天線的信號線或是 數據型態，圖3為根據本發明第二實施例的連接器傳輸信號示意圖。連接器300
共有ll支接腳，分別負責傳輸不同類型的信號或數據，包括麥克風(MIC)、 左聲道音頻信號(Audio L， AuL)、右聲道音頻信號(Audio R, AuR)、資料 (皿/DATA)、時鐘脈沖(皿/CLK)、天線(FMAntenna/MIC GND, ANT/MICG) (可同時作為麥克風的接地線)、接地(GND)、裝置識別數據(ID)、數據 正極(D+)、數據負極(D-)以及電源(PWR)等。若耳機天線應用上述ll接 腳的連接器300作為連接裝置時，其相對應的音頻傳輸線、信號線以及接地線 同樣可利用本發明的技術手段來增加其天線的接收能力。
對于其射頻阻抗組件的設置位置則所圖2A與圖2B示，可分別設置于音頻 信號與數據信號的傳輸路徑上，或是設置在連接器300基板上的接腳后端。此 外，本發明并不只適用于耳機天線，只要是與天線相整合的線路，皆可利用上 述實施例的技術手段，有效提高天線的接收效果。 第三實施例
在本發明另一實施例中，上述射頻阻抗組件亦可設置于電子裝置的連接器 上，如圖4所示。電子裝置400上的連接器450包括接腳401、 410、 420、 430、 440，其中接腳401例如為左右聲道的接地接腳，用以對應音頻信號的接地電 位。接腳410、 420則例如為左右聲道的音頻接腳，用以傳輸音頻信號至耳機
天線460。接腳430則例如為麥克風的音頻接腳，用以傳輸麥克風的音頻信號。 接腳440則例如為天線接腳，用以傳輸耳機天線460所接收的射頻信號。耳機 天線460則可經由連接器450連接至電子裝置400。
射頻阻抗組件402、 412、 422、 432分別設置于接腳401、 410、 420、 430 的后端，也就是連接器450的基板上。因此，當電子裝置400經由耳機天線460 接收射頻信號時，接腳401、 410、 420、 430被等效于開路，以降低對射頻信 號的干擾。連接器450中的接腳數目并不限定于本實施例所述，亦可如圖3所 示，整合其它信號線的傳輸接腳，只要于天線接腳以外的接腳后端設置對應的 射頻阻抗組件，即可達到增強天線的接收功效。
當信號線(例如音頻信號線)的傳輸線路上設置射頻阻抗組件時，會選擇 性地在天線的接收頻段上產生較大的等效阻抗，減少天線與鄰近信號線之間的 耦合量。當鄰近信號線產生等效的大阻抗時，對于天線所傳輸的射頻信號而言 可視為等效的開路，因此，射頻信號就不會直接耦合至鄰近的信號，進而提升 天線本身的接收效果。而關于射頻阻抗組件的設置位置，只要設置在信號的傳 輸路徑上即可，例如連接器450的基板、電子裝置400與連接器450的耦接處， 或是電子裝置400的基板上皆可達到增強天線接收效能的效果，在本實施例中 并不限定射頻阻抗組件的設置位置。
綜合上述，本發明利用天線頻段與音頻信號頻段不同，在音頻信號的傳輸 路徑上設置隨頻率改變的射頻阻抗組件。當天線接收射頻信號時，射頻阻抗組 件會使相鄰的音頻信號線等效于開路狀態，進而提高天線的接收效果。
雖然本發明己以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何所 屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許 更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種耳機天線，包括音頻信號線，用以傳輸音頻信號；天線，用以接收射頻信號；以及第一射頻阻抗組件，配置于上述音頻信號線的傳輸線路上；其中，上述射頻信號與上述音頻信號線分別具有不同的傳輸頻段，上述第一射頻阻抗組件在上述射頻信號的傳輸頻段所產生的等效阻抗大于在上述音頻信號的傳輸頻段所產生的等效阻抗。
2. 如權利要求1所述的耳機天線，其特征在于，上述耳機天線還包括連接器， 上述連接器包括.-音頻接腳，連接于上述音頻信號線；以及 天線接腳，連接于上述天線；其中，上述第一射頻阻抗組件配置于上述音頻信號線的傳輸線路上，并整合 于上述連接器的基板上。
3. 如權利要求1所述的耳機天線，其特征在于，上述射頻信號的傳輸頻段包括 調頻廣播頻段。
4. 如權利要求1所述的耳機天線，其特征在于，上述射頻信號的傳輸頻段包括 300MHz至3GHz,上述音頻信號的傳輸頻段包括20Hz 20kHz。。
5. 如權利要求1所述的耳機天線，其特征在于，上述音頻信號線為左聲道音頻 信號線、右聲道音頻信號線或麥克風的音頻信號線。
6. 如權利要求1所述的耳機天線，其特征在于，上述耳機天線還包括 接地線，用以對應上述音頻信號的接地電位；以及 第二射頻阻抗組件，配置于上述接地線的傳輸線路上。
7. 如權利要求1所述的耳機天線，其特征在于，上述第一射頻阻抗組件包括磁 珠、電感、鐵心或電阻。
8. 如權利要求6所述的耳機天線，其特征在于，上述第二射頻阻抗組件包括磁 珠、電感、鐵心或電阻。
9. 一種耳機天線，包括多個音頻信號線，用以傳輸多個音頻信號； 天線，用以傳輸射頻信號；以及多個第一射頻阻抗組件，分別配置于上述音頻信號線的傳輸線路上；其中，上述射頻信號與上述音頻信號線分別具有不同的傳輸頻段，上述第一射頻阻抗組件在上述射頻信號的傳輸頻段所產生的等效阻抗大于在上述音頻信號的傳輸頻段所產生的等效阻抗。
10. 如權利要求9所述的耳機天線，其特征在于，上述耳機天線還包括連接器， 上述連接器包括多個音頻接腳，對應連接于上述音頻信號線； 天線接腳，連接于上述天線；以及其中，上述第一射頻阻抗組件分別配置于上述音頻信號線的傳輸線路上，并 整合于上述連接器的基板上。
11. 如權利要求9所述的耳機天線，其特征在于，上述射頻信號的傳輸頻段包 括調頻廣播頻段。
12. 如權利要求9所述的耳機天線，其特征在于，上述射頻信號的傳輸頻段包 括300MHz至3GHz，上述音頻信號的傳輸頻段包括20Hz 20kHz。。
13. 如權利要求9所述的耳機天線，其特征在于，上述音頻信號線包括左聲道 音頻信號線、右聲道音頻信號線以及麥克風的音頻信號線。
14. 如權利要求9所述的耳機天線，其特征在于，上述第一射頻阻抗組件包括 磁珠、電感、鐵心或電阻。
15. 如權利要求9所述的耳機天線，其特征在于，還包括 多個信號線，分別用以傳輸多個數據信號；以及 多個第二射頻阻抗組件，分別配置于上述信號線的傳輸線路上。
16. 如權利要求9所述的耳機天線，其特征在于，還包括 接地線，用以對應上述音頻信號的接地電位；以及 第二射頻阻抗組件，配置于上述接地線的傳輸線路上。
17. —種電子裝置的連接器，適用于連接一耳機天線，上述連接器包括-第一音頻接腳，用以傳送第一音頻信號至上述耳機天線； 天線接腳，用以接收上述耳機天線所接收的射頻信號；以及 第一射頻阻抗組件，配置于上述第一音頻接腳的后端。
18. 如權利要求17所述的電子裝置的連接器，其特征在于，還包括 第二音頻接腳，用以傳送第二音頻信號至上述耳機天線；以及 第二射頻阻抗組件，配置于上述第二音頻接腳的后端。
19. 如權利要求17所述的電子裝置的連接器，其特征在于，還包括 多個信號接腳，分別用以傳輸多個數據信號；以及多個第二射頻阻抗組件，分別配置于上述信號接腳的后端。
20. 如權利要求17所述的電子裝置的連接器，其特征在于，還包括 接地接腳，用以對應上述音頻信號的接地電位；以及 第二射頻阻抗組件，配置于上述接地接腳的后端。
21. 如權利要求17所述的電子裝置的連接器，其特征在于，上述第一射頻阻抗 組件包括磁珠、電感、鐵心或電阻。
全文摘要
本發明公開了一種耳機天線與其連接器，此耳機天線包括音頻信號線、天線以及射頻阻抗組件。音頻信號線用來傳輸音頻信號，而天線則用來接收射頻信號，其中在音頻信號的路徑上則配置射頻阻抗組件。射頻阻抗組件會在射頻信號的頻段上產生較大的等效阻抗，使音頻信號線在射頻信號的頻段上等效于開路狀態，以提高射頻信號的接收效果。
文檔編號H01Q1/52GK101359764SQ20071014136
公開日2009年2月4日 申請日期2007年7月30日 優先權日2007年7月30日
發明者洪崇庭 申請人:宏達國際電子股份有限公司