วิธีการออกแบบเสาอากาศหูฟัง TWS?
ในฐานะที่เป็นส่วนสำคัญของโมดูล Bluetooth เสาอากาศ Bluetooth ของชุดหูฟัง TWS ยังมีบทบาทสำคัญในชุดหูฟัง TWS การออกแบบเสาอากาศ Bluetooth และความเหมาะสมกับชุดหูฟังช่วยปรับปรุงคุณภาพการส่งสัญญาณของการสื่อสาร Bluetooth ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสบการณ์การใช้งานจริงของผู้ใช้
ในบรรดาชุดหูฟัง TWS ปัจจุบัน เสาอากาศ Bluetooth ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายแบ่งออกเป็นสี่ประเภท ได้แก่ เสาอากาศ PCB ออนบอร์ด เสาอากาศ FPC เสาอากาศเซรามิก และเสาอากาศ LDS ครั้งนี้ I Love Audio Network จะแบ่งปันบทบาท ประเภท และตัวเลือกการออกแบบของเสาอากาศ Bluetooth ของชุดหูฟัง TWS จาก 3 ด้าน ได้แก่ ความสำคัญของเสาอากาศในชุดหูฟัง TWS การแนะนำเสาอากาศ Bluetooth ของชุดหูฟัง TWS และวิธีเลือก การออกแบบชุดหูฟัง TWS
1. ความสำคัญของเสาอากาศหูฟัง TWS
ตั้งแต่วิทยุรุ่นเก่าไปจนถึงลำโพงอัจฉริยะในปัจจุบัน จาก "พี่ใหญ่" ไปจนถึงสมาร์ทโฟน ตั้งแต่ชุดหูฟัง Bluetooth แบบดั้งเดิมไปจนถึงชุดหูฟังไร้สาย TWS ที่แท้จริง ในการพัฒนาเทคโนโลยีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เสาอากาศเป็นเฟิร์มแวร์ที่สำคัญ ด้วยการกำเนิดของแนวคิดของ Internet of Everything บทบาทของเสาอากาศจึงมีความสำคัญมากขึ้นสำหรับบ้านอัจฉริยะ ยานพาหนะอัจฉริยะ และอุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะที่จะเชื่อมต่อกันและควบคุมด้วยเครื่องเดียว
หูฟัง TWS เป็นหูฟังสเตอริโอไร้สายที่แท้จริง วิธีการใช้งานหลักคือการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เคลื่อนที่ เช่น โทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ผ่านคลื่นความถี่วิทยุ Bluetooth จากนั้นส่งข้อมูลเสียงไปยังหูฟัง จากนั้นถอดรหัสและส่งออกข้อมูลดังกล่าวที่ปลายหูฟัง
ในกระบวนการนี้ เสาอากาศ Bluetooth จะต้องทำหน้าที่เป็น "หอคอย" เพื่อสื่อสารระหว่างทั้งสองฝ่ายและดำเนินการส่งและรับ ดังนั้นในชุดหูฟัง TWS ชิป Bluetooth และเสาอากาศ Bluetooth จึงช่วยเสริมซึ่งกันและกัน เพื่อให้สามารถเล่นเพลงแบบไร้สายได้และหลีกเลี่ยงพันธนาการของสายไฟ
2. การแนะนำเสาอากาศ Bluetooth ชุดหูฟัง TWS
เนื่องจากเป็นเฟิร์มแวร์ที่สำคัญของชุดหูฟัง TWS การพัฒนาเสาอากาศ Bluetooth ในปัจจุบันจึงค่อนข้างสมบูรณ์ เสาอากาศออนบอร์ด PCB มีอยู่สี่ประเภท ได้แก่ FPC เซรามิกและ LDS พิจารณารูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์หูฟัง TWS ข้อกำหนดย่านความถี่ และราคาเพื่อเลือกประเภทเสาอากาศที่เหมาะสมที่สุด
เสาอากาศออนบอร์ด PCB
ตามชื่อที่แนะนำ เสาอากาศ PCB ออนบอร์ดเป็นประเภทเสาอากาศที่วาดโดยตรงบนบอร์ด PCB มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแผงวงจรโมดูลความถี่เดียวเช่นโมดูล Bluetooth โมดูล WIFI และโมดูล ZIGBEE ในหูฟัง TWS เนื่องจากข้อจำกัดของระดับเสียง แอปพลิเคชันของเสาอากาศ Bluetooth ในตัวจึงค่อนข้างหายาก
เสาอากาศ PCB ออนบอร์ดสามารถออกแบบและใช้งานโดยซัพพลายเออร์ของบอร์ด PCB ซึ่งเทียบเท่ากับส่วนวงจรของบอร์ด
ข้อดี: เสาอากาศ PCB ออนบอร์ดไม่จำเป็นต้องแก้จุดบกพร่องหลายจุด และสามารถวาดบน PCB ได้โดยตรงโดยไม่มีค่าใช้จ่าย
ข้อเสีย: พื้นที่ที่ต้องการมีขนาดใหญ่ ทิศทางค่อนข้างเดียว เหมาะสำหรับย่านความถี่เดียว ความสอดคล้องของเสาอากาศแบบต่างๆ ค่อนข้างแย่ และความสามารถในการป้องกันการรบกวนต่ำ
เสาอากาศ FPC
เสาอากาศ FPC วิวัฒนาการมาจากเสาอากาศบน PCB เนื่องจากชุดหูฟัง TWS มีข้อจำกัดด้านระดับเสียง พื้นที่บนเมนบอร์ดภายในจึงไม่สามารถรองรับเสาอากาศได้ เสาอากาศ FPC เทียบเท่ากับการนำวงจรเสาอากาศออกจาก PCB และใช้โลหะภายนอกอื่นๆ เพื่อทำให้เสาอากาศเป็นส่วนประกอบที่แยกจากกัน เพื่อให้สามารถวางไว้ในพื้นที่ภายในของชุดหูฟัง TWS ได้ดีขึ้น
เสาอากาศ FPC สามารถรับรู้ได้โดยโรงงานบอร์ด PCB ของบอร์ดนุ่มและวัสดุที่ยืดหยุ่น
ข้อดี: ใช้ได้กับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กส่วนใหญ่ แถบความถี่ที่สามารถทำได้ยังสมบูรณ์ ประสิทธิภาพดีขึ้น และต้นทุนต่ำกว่า
ข้อเสีย: แต่ละผลิตภัณฑ์จะต้องมีการดีบักแยกกันและทำการแพตช์ด้วยตนเอง
เสาอากาศแอลดีเอส
เสาอากาศ LDS เป็นการอัพเกรดเสาอากาศ FPC เพิ่มเติม แม้ว่าเสาอากาศ FPC จะสามารถใช้พื้นที่ภายในของชุดหูฟังได้ในระดับที่ดี แต่ก็ยังต้องใช้ระนาบเรียบเพื่อต่อเข้ากับ
เสาอากาศ LDS ใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปแบบเลเซอร์โดยตรง ซึ่งใช้เทคโนโลยีเลเซอร์เพื่อสร้างรูปแบบเสาอากาศโลหะโดยตรงบนโครงยึด แผ่นปิด ฯลฯ ซึ่งสามารถเลเซอร์ไปยังพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอภายในหูฟัง และใช้พื้นที่ภายในของหูฟังเพิ่มเติม
ผู้ผลิตเสาอากาศ LDS สำหรับการประมวลผลด้วยเลเซอร์ เทคโนโลยีเลเซอร์ และเทคโนโลยีการชุบด้วยไฟฟ้าสามารถรองรับได้
ข้อดี: รองรับทุกทิศทางและเป็นที่ยอมรับอย่างมาก
ข้อเสีย: ค่าใช้จ่ายมีราคาแพงกว่าและมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับวัสดุของพื้นผิวด้านนอกของผลิตภัณฑ์
เสาอากาศเซรามิก
เสาอากาศเซรามิกเป็นอีกหนึ่งผลิตภัณฑ์เสาอากาศที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์โมดูลบลูทูธ ตั้งชื่อตามการใช้เปลือกเซรามิก ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภท: บล็อกเสาอากาศเซรามิกและเสาอากาศเซรามิกหลายชั้น
เสาอากาศเซรามิกจำนวนมากคือการพิมพ์ส่วนโลหะของเสาอากาศบนพื้นผิวที่รวดเร็วของเซรามิก และสามารถพิมพ์เสาอากาศเซรามิกหลายชั้นบนชั้นอิเล็กทริกเซรามิกแต่ละชั้นตามความต้องการในการออกแบบ ซึ่งจะช่วยลดขนาดของเสาอากาศ
ข้อดี: ขนาดเล็ก ใช้งานง่าย ต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพดี และใช้พื้นที่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ข้อเสีย: ข้อกำหนดสำหรับพื้นที่กวาดล้างค่อนข้างสูง ทิศทางค่อนข้างเดียว และมีข้อกำหนดสำหรับตำแหน่งการจัดวาง
เสาอากาศ Pogo Pin
วิธีการเลือกเสาอากาศที่เหมาะสม
ในทางทฤษฎี ในแง่ของต้นทุน เสาอากาศ PCB และ FPC ถูกกว่า เสาอากาศเซรามิกอยู่ในระดับปานกลาง และเสาอากาศ LDS มีราคาแพงกว่า และในแง่ของการใช้พื้นที่ เสาอากาศ LDS มีความยืดหยุ่นมากที่สุดและสามารถใช้พื้นที่ภายในของชุดหูฟังได้อย่างเต็มที่
ในแง่ของประสิทธิภาพ ความสามารถในการส่งและรับของเสาอากาศภายนอกโดยทั่วไปดีกว่าเสาอากาศในตัว ชุดหูฟัง TWS ได้รับการออกแบบให้มีเสาอากาศในตัวเนื่องจากข้อจำกัดด้านระดับเสียงและความต้องการในการพกพา ประสิทธิภาพค่อนข้างใกล้เคียงกัน และจำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างละเอียดเพื่อเลือกเสาอากาศที่เหมาะสม
การออกแบบเสาอากาศ Bluetooth ของชุดหูฟัง TWS ส่งผลต่อคุณภาพการรับส่งข้อมูลของการสื่อสาร Bluetooth ซึ่งจะส่งผลต่อประสบการณ์การใช้งานจริงของผู้ใช้ การเลือกเสาอากาศ Bluetooth ได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย เช่น ประสิทธิภาพ แถบความถี่ ราคา และพื้นที่สำหรับการใช้งาน โดยการพิจารณาเงื่อนไขเฉพาะของผลิตภัณฑ์และสถานการณ์การใช้งาน และเลือกเสาอากาศที่เหมาะสมเท่านั้น จึงจะสามารถใช้ประสิทธิภาพสูงสุดของผลิตภัณฑ์ได้
สรุป
ประสบการณ์การใช้งานจริงของหูฟัง TWS นั้นต้องการการซ้อนทับจากหลายปัจจัยเพื่อนำเสนอเอฟเฟกต์ที่สมบูรณ์แบบ เนื่องจากเป็นส่วนประกอบหลักของเสาอากาศ Bluetooth ของชุดหูฟัง TWS จึงทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมในการสื่อสารระหว่างชุดหูฟัง TWS และอุปกรณ์มือถือ และรับประกันความเสถียรของการเชื่อมต่อ Bluetooth ของชุดหูฟัง TWS และคุณภาพของการส่งคุณภาพเสียง
ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์เสาอากาศ Bluetooth หลักที่ใช้ในชุดหูฟัง TWS ในตลาดส่วนใหญ่ประกอบด้วยเสาอากาศ PCB ออนบอร์ด เสาอากาศ FPC เสาอากาศเซรามิก และเสาอากาศ LDS ผลิตภัณฑ์ทั้งสี่มีข้อดีและข้อเสียและต้องพิจารณาในแง่ของประสิทธิภาพ แถบความถี่ ราคา พื้นที่ใช้งาน ฯลฯ เพื่อเลือกผลิตภัณฑ์เสาอากาศที่เหมาะสมที่สุด และปรับปรุงประสิทธิภาพและการแข่งขันของผลิตภัณฑ์
ความนิยมของหูฟัง TWS ได้ผลักดันให้มีการอัพเกรดห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องอย่างรวดเร็ว ความก้าวหน้าในโมดูล Bluetooth เทคโนโลยี Bluetooth เสาอากาศ และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรในการเชื่อมต่อ คุณภาพเสียง และประสิทธิภาพในด้านอื่นๆ หูฟัง TWS รุ่นปัจจุบันไม่ค่อยประสบกับการขาดการเชื่อมต่อในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา และคุณภาพเสียงได้รับความเสียหาย และปัญหาการเล่นที่ไม่ต่อเนื่องได้เริ่มขึ้นที่ระยะสามหรือห้าเมตร ซึ่งช่วยปรับปรุงประสบการณ์การใช้งานจริงของผู้ใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ