專利名稱：一種近諧振磁偶極子天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于手持無(wú)線通訊器的天線，確切地說(shuō)是用于包括無(wú)繩電話、移動(dòng)電話等的天線。本發(fā)明也是另一種新發(fā)明的一種共軛共舵的“電磁偶極子轉(zhuǎn)向天線”的必要前提。
目前幾乎所有的蜂窩電話都采用的是電偶極子天線。這種天線輻射出的微波功率，其高達(dá)70％的部分被使用者的頭部吸收。使用者長(zhǎng)期、持續(xù)地暴露在這種電偶極子天線的微波輻射功率中有可能對(duì)其健康產(chǎn)生危害。同時(shí)，手機(jī)的有效作用半徑和手機(jī)電池的供電周期也因此縮短了。
本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度、高純度、高效率、能將大部分微波避開(kāi)使用者頭部、射向外部空間的近諧振磁偶極子天線。
下面對(duì)實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案進(jìn)行說(shuō)明。
采用射向使用者頭部的微波要比射向外部空間少得多的磁偶極子天線，但條件是必須使其既具有高純度磁偶極子特性的輻射，又能達(dá)到一定的強(qiáng)度和效率。給一個(gè)小導(dǎo)體環(huán)通以均勻的電流能產(chǎn)生一個(gè)單純的磁偶極子；但在被用作輻射天線時(shí)，小導(dǎo)體環(huán)具有很高的反饋性，因而輻射效率極低。增大導(dǎo)體環(huán)可以提高輻射效率，但是，現(xiàn)存大導(dǎo)體環(huán)無(wú)法維持其電流的均勻。不均勻電流會(huì)產(chǎn)生高次諧波，從而輻射高次極子、消失磁偶極子強(qiáng)度、降低磁偶極子的輻射效率。
本發(fā)明就是將一個(gè)大導(dǎo)體環(huán)(長(zhǎng)約1.5個(gè)波長(zhǎng))分割為幾個(gè)同相串聯(lián)驅(qū)動(dòng)的輻射段，從而產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度和效率都高的單純磁偶極子。
本發(fā)明一種近諧振磁偶極子天線的具體結(jié)構(gòu)特征在于四個(gè)以上的電導(dǎo)體帶組成的具有電磁耦合臂(3)的導(dǎo)體子環(huán)均勻排布于同一平面內(nèi)；相鄰的導(dǎo)體子環(huán)的電導(dǎo)體帶(1)和(2)設(shè)為阻抗變換器(4)；一對(duì)驅(qū)一對(duì)驅(qū)動(dòng)盤(5)上、下相對(duì)設(shè)于天線中部；每對(duì)電磁耦合臂(3)的相對(duì)應(yīng)的一條輻射臂通過(guò)電導(dǎo)體帶(1)與上驅(qū)動(dòng)盤連接，另一條輻射臂通過(guò)電導(dǎo)體帶(2)與下驅(qū)動(dòng)盤連接。
設(shè)于同一平面內(nèi)的導(dǎo)體子環(huán)或排布成四邊形，或排布成六邊形，或排布成圓形，或排布成橢圓形。
每個(gè)導(dǎo)體子環(huán)的電磁耦合臂上分別設(shè)有能組成一個(gè)以上具有電磁偶合臂的調(diào)諧臂，且調(diào)諧臂上設(shè)有開(kāi)關(guān)。
所述的阻抗變換器(4)之間可設(shè)有電介質(zhì)。
每對(duì)電磁耦合臂之間可設(shè)有電介質(zhì)。
每對(duì)電磁耦合臂之間可設(shè)有電導(dǎo)體片。
每對(duì)電磁耦合臂之間可設(shè)有電介質(zhì)和電導(dǎo)體片。
每個(gè)輻射段的耦合臂(3)在本發(fā)明下可調(diào)節(jié)其耦合特性，從通線性、電容性、磁感性、混配性及斷線性(見(jiàn)圖3-7)，以控制大導(dǎo)體環(huán)的均勻電流的強(qiáng)度和相位。
手機(jī)或其他無(wú)線通訊器使用該天線，當(dāng)將手機(jī)拿近使用者的耳朵時(shí)，該天線向使用者頭部輻射的微波要比向外部空間輻射的少得多。該天線既保持了所需磁偶極子特性的純度，又能夠達(dá)到與電偶極子天線同樣的高強(qiáng)度和高效率。無(wú)論在使用的安全性方面，還是在使用的有效率方面，該近諧振磁偶極子天線都比現(xiàn)有的電偶極子天線有很大的提高。更重要，本發(fā)明是另一新發(fā)明的一種共軛共舵“電磁偶極子轉(zhuǎn)向天線”的必要前提。


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圖1為本發(fā)明六邊形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明四邊形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明混配性耦合臂示意圖。
圖4為本發(fā)明電容性耦合臂示意圖。
圖5為本發(fā)明磁感性耦合臂示意圖。
圖6為本發(fā)明通線性耦合臂示意圖。
圖7為本發(fā)明斷線性耦合臂示意圖。
下面結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
由圖1可見(jiàn)，六個(gè)輻射導(dǎo)體子環(huán)排布于同一平面內(nèi)，組成一個(gè)正六邊形的大導(dǎo)體環(huán)，每個(gè)導(dǎo)體子環(huán)都具有電磁耦合臂(3)，相鄰導(dǎo)體子環(huán)的電導(dǎo)體帶(1)與(2)組成阻抗變換器(4)，共有六個(gè)。該天線中部安裝著上、下驅(qū)動(dòng)盤(5)，可與收發(fā)機(jī)饋源連接。每個(gè)導(dǎo)體子環(huán)上相對(duì)應(yīng)的外側(cè)一條輻射臂與電導(dǎo)體帶(1)連接，通過(guò)阻抗變換器(4)與上驅(qū)動(dòng)盤(5)連接，內(nèi)側(cè)另一條輻射臂與電導(dǎo)體帶(2)連接，通過(guò)阻抗變換器(4)與下驅(qū)動(dòng)盤(5)連接。上、下驅(qū)動(dòng)盤(5)共并聯(lián)驅(qū)動(dòng)6個(gè)阻抗變換器(4)。每個(gè)阻抗變換器的長(zhǎng)度約為0.25有效波長(zhǎng)。
通過(guò)利用6個(gè)阻抗變換器(4)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)6個(gè)導(dǎo)體子環(huán)上的6對(duì)電磁耦合臂來(lái)達(dá)到使沿整個(gè)六邊形大導(dǎo)體環(huán)流動(dòng)的電流保持均勻和強(qiáng)勁。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)大導(dǎo)體環(huán)的輻射效率和提高頻帶寬度，每個(gè)輻射段并聯(lián)可加一個(gè)具有電磁耦合臂的調(diào)諧段，如圖2所示的矩形結(jié)構(gòu)例子，且調(diào)諧段上安裝著開(kāi)關(guān)(6)，來(lái)調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度或者消除調(diào)諧段。
圖3、4、5、6、7、顯示每一對(duì)電磁耦合臂可調(diào)節(jié)成的各種耦合臂特性，其目的是在控制大導(dǎo)體環(huán)的均勻電流的強(qiáng)度和相位。
每對(duì)電磁耦合臂之間可加入電介質(zhì)和電導(dǎo)體片，當(dāng)加入電介質(zhì)(7)和電導(dǎo)體片膜(8)后即可形成一套混配性耦合臂，見(jiàn)圖3。
當(dāng)電磁耦合臂為圖4情形時(shí)，為電容性耦合；當(dāng)為圖5情形時(shí)，即在電磁耦合臂之間加入電導(dǎo)體片(8)時(shí)，形成一條磁感性耦合臂；當(dāng)為圖6情形時(shí)，為一條通線性耦合臂；當(dāng)為圖7情形時(shí)，為一條斷線性耦合臂。
權(quán)利要求
1.一種近諧振磁偶極子天線，其特征在于四個(gè)以上的電導(dǎo)體帶組成的具有電磁耦合臂(3)的導(dǎo)體子環(huán)均勻排布于同一平面內(nèi)；相鄰的導(dǎo)體子環(huán)的電導(dǎo)體帶(1)和(2)設(shè)為阻抗變換器(4)；一對(duì)驅(qū)動(dòng)盤(5)上、下相對(duì)設(shè)于天線中部；每對(duì)電磁耦合臂(3)的相對(duì)應(yīng)的一條輻射臂通過(guò)電導(dǎo)體帶(1)與上驅(qū)動(dòng)盤連接，另一條輻射臂通過(guò)電導(dǎo)體帶(2)與下驅(qū)動(dòng)盤連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近諧振磁偶極子天線，其特征在于設(shè)于同一平面內(nèi)的導(dǎo)體子環(huán)或排布成四邊形，或排布成六邊形，或排布成圓形，或排布成橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近諧振磁偶極子天線，其特征在于每個(gè)導(dǎo)體子環(huán)的電磁耦合臂上并聯(lián)設(shè)有能組成一個(gè)以上具有電磁偶合臂的調(diào)諧臂，且調(diào)諧臂上設(shè)有開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近諧振磁偶極子天線，其特征在于所述的阻抗變換器(4)之間可設(shè)有電介質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近諧振磁偶極子天線，其特征在于每對(duì)電磁耦合臂之間可設(shè)有電介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近諧振磁偶極子天線，其特征在于每對(duì)電磁耦合臂之間可設(shè)有電導(dǎo)體片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近諧振磁偶極子天線，其特征在于每對(duì)電磁耦合臂之間可設(shè)有電介質(zhì)和電導(dǎo)體片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于手持無(wú)線通訊器的天線，確切地說(shuō)是一種近諧振磁偶極子天線。本發(fā)明的特征是將一個(gè)大導(dǎo)體環(huán)分割為四個(gè)以上同相串聯(lián)驅(qū)動(dòng)的輻射段，通過(guò)阻抗變換器的驅(qū)動(dòng)，與收發(fā)機(jī)配合，達(dá)到產(chǎn)生一個(gè)高強(qiáng)度和高效率的磁偶極子輻射。與現(xiàn)有的電偶極子天線相比本發(fā)明在使用效率和安全方面皆有重要改進(jìn)。更重要的是本發(fā)明是另一新發(fā)明“電磁偶極子轉(zhuǎn)向天線”的必要前提。
文檔編號(hào)H01Q3/00GK1239839SQ99114198
公開(kāi)日1999年12月29日 申請(qǐng)日期1999年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月14日
發(fā)明者余俊尚 申請(qǐng)人:余俊尚