/一文了解TWS耳机天线设计！FPC|LDS|陶瓷天线该选谁？
干货2023-09-18

一文了解TWS耳机天线设计！FPC|LDS|陶瓷天线该选谁？



TWS耳机形态非常独特，左右耳两只小小的耳机，搭配一个充电盒，再将手机或其他蓝牙音频设备与其进行连接便可以使用了，整个过程完全无线连接，非常方便。

从有线耳机过渡到TWS真无线耳机，给众多使用者带来了便利，但是真无线耳机的产品形态也对供应链厂商提出了很高的要求。其中，组成TWS耳机的重要器件主控芯片、电源管理IC、无线充电接收芯片、充电盒电池、耳机电池都需要不断的提升性能，小型化发展才能够满足TWS耳机设计需求。


TWS耳机蓝牙天线作为蓝牙模块的重要组成部分，在TWS耳机中也发挥着重要的作用。蓝牙天线的设计，以及与耳机的适合程度有助于提升蓝牙通信的传输质量，进而提升用户的实际使用体验。

目前的TWS耳机中，应用比较广泛的蓝牙天线主要分为四种，分别是PCB板载天线、FPC天线、陶瓷天线和LDS天线。本文将从TWS耳机中天线的重要性、TWS耳机蓝牙天线介绍和TWS耳机设计时如何选择三个方面，分享TWS耳机蓝牙天线的作用、种类和设计选择。

 01 TWS耳机天线的重要性 

从老式的收音机到目前的智能音箱，从“大哥大”到智能手机，从传统蓝牙耳机到TWS真无线耳机。消费电子科技的发展，天线是其重要的一个固件。而随着万物互联理念的诞生，给予智能家居、智能车载、智能穿戴设备相互连接，一机操控的功能，天线的地位就显得更为重要。

TWS耳机即 True Wireless Stereo 真正无线立体声耳机，主要使用方式是与手机、电脑等移动设备通过蓝牙射频连接，然后将音频信息传输到耳机中，再在耳机端进行解码输出。

在这一过程中，就需要蓝牙天线充当“塔台”起到沟通两方的作用，进行发送和接收的任务。因此，在TWS耳机中，蓝牙芯片与蓝牙天线相辅相成，从而实现无线传输的音乐播放，避免了线材的束缚。

 02 TWS耳机蓝牙天线介绍 


蓝牙天线作为TWS耳机的重要固件，目前的发展也已经相对比较成熟，主要有PCB板载天线、FPC、陶瓷和LDS四种类型。根据TWS耳机产品外观、频段需求以及成本进行考虑，从而选择最适合自身的天线类型。

PCB板载天线


顾名思义，PCB板载天线是一种直接画在PCB板上的天线类型，大量应用于蓝牙模块、WIFI模块、ZIGBEE模块等单一频段的模块电路板上。在TWS耳机中，由于体积的限制，板载蓝牙天线应用相对较少。

PCB板载天线做PCB板材的供应商都可以设计实现，相当于板材的线路部分。

优点：PCB板载天线拥有无需多次调试，无需成本直接可以在PCB板上画制。

缺点：需要的面积大，方向性比较单一，只适合单一频段，不同批次的天线一致性相对较差、抗干扰能力差。

FPC天线


FPC天线是从PCB板载天线演化而来，由于TWS耳机体积的限制，内部主板上的空间无法容纳天线。FPC天线相当于把天线线路从PCB中取出，用其它外部金属来做天线，成为单独的组件。从而能够更好放置到TWS耳机内部空间。

FPC天线做软板、柔性材料的PCB板厂可以实现。

优点：适用于绝大多数小型电子产品，能做的频段也比较丰富，性能较好，成本较低。

缺点：每一款产品都需要进行单独调试、人工贴片。

LDS天线


LDS天线是FPC天线进一步的升级。虽然FPC天线已经能够很大程度的利用耳机内部空间，但依旧需要平整的平面给予其依附。

LDS天线则是采用激光直接成型技术，利用激光镭射技术直接在支架、盖板等区域化镀形成金属天线图形，可以镭射到耳机内部各中不规则的面，更进一步的利用了耳机内部空间。

LDS天线做镭射加工、激光技术、电镀技术的厂商可以支持。

优点：全方向性都可支持、接受能力强。

缺点：成本更加昂贵，并且对产品外表面工艺材料有特殊的要求。

陶瓷天线


陶瓷天线是另外一种在蓝牙模块装置中使用较为广泛的天线产品，因采用陶瓷外壳而得名，主要分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线两种。

块状陶瓷天线是将天线的金属部分印在陶瓷快表面上，多层陶瓷天线则可以根据设计需要印在每一层陶瓷介质层上，从而缩小了天线尺寸。

优点：体积小、便于应用、成本低、性能较好并且只占用很小的空间。

缺点：对净空区域要求较高，方向性比较单一，对摆放位置有要求。

由于体积的限制，PCB板载天线在TWS耳机中应用相对较少，FPC、陶瓷、LDS天线相对应用比较平均，并且各具优缺点，品牌厂商会根据自身产品的需求进行选择，没有固定的使用类型。

 03 如何选择合适的天线 


理论上来讲，从成本考虑，PCB、FPC天线成本较低，陶瓷天线适中，LDS天线较为昂贵；而在空间利用上，LDS天线最为灵活，可以充分利用耳机内部空间。

性能方面，外置天线的发送和接收能力一般都要优于内置天线，TWS耳机由于体积的限制，以及便携性的要求，均采用内置天线设计。性能相对都比较类似，还需要根据多种因素综合考虑，进而选择适合的天线。

TWS耳机蓝牙天线的设计，影响着蓝牙通信的传输质量，进而影响用户的实际使用体验。而蓝牙天线的选择方面有性能、频段、成本、使用空间等众多因素的影响，只有根据具体产品情况，以及使用场景等多方面进行考虑，选择适合的天线，才能发挥出产品最大的性能。
 总结 

TWS耳机的实际使用体验需要众多因素相互叠加，才能呈现出完美的效果。TWS耳机蓝牙天线作为其中主要的组成部分，起到了沟通TWS耳机和移动设备两者之间的桥梁作用，为TWS耳机蓝牙连接稳定性、音质传输质量提供保障。

目前市场上TWS耳机主要应用的蓝牙天线产品中，主要包括PCB板载天线、FPC天线、陶瓷天线和LDS天线。四种产品各具优缺点，需要从性能、频段、成本、使用空间等多方面进行考虑，从而选择最为适合的天线产品，提升产品的性能和竞争力。

TWS耳机的火爆，快速带动了相关产业链的升级。蓝牙模块、蓝牙技术、天线及相关技术的进步，使连接稳定性、音质等多方面的性能得到保证。目前的TWS耳机已经很少出现发展初期的断连，距离三五米就开始音质受损以及断续播放的问题，有效提升了用户的实际使用体验。


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