專利名稱:蜂窩式移動電話防輻射天線的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及通訊領域。
現(xiàn)有的移動電話天線都位于移動電話頂部,接收和發(fā)射共用同一根天線。由于蜂窩式移動電話(大哥大)所處頻段特殊(800~900兆),天線距離腦部近(5~8cm),輻射功率較強(3~10W),所以對人健康影響較大。最近美國有報導說可能引起腦癌,因而引起了人們極大關注和恐慌。
本發(fā)明對這一問題的解決方案是接收和發(fā)射天線不共用,接收天線仍位于移動電話頂部,用來滿足全向接收的要求。重新設計的發(fā)射天線分成二個單元,分別安裝在移動電話的后背和底部。通過附加反射體,使電磁波定向輻射,達到既避開人腦,又均勻輻射的目的。
下面結合附圖對本發(fā)明詳細描述。
附
圖1是普通移動電話天線電磁波輻射示意圖。
附圖2是防輻射天線電磁波輻射示意圖。
附圖3是阻抗變換匹配電路圖。
附圖4是金屬反射面示意圖。
如附圖1所示是普通移動電話天線,發(fā)射時電磁波在水平方向上無方向性,全方位輻射,在此簡單表示為左“←”右“→”,內“⊙”,外“
”四個方向。(其中“
”內“⊙”外表示垂直穿出穿入紙面)可以看到“左←”方向的輻射指向人腦部位,直接危害健康。
如附圖2所示是改進后的天線方案。ANT1表示接收天線,ANT2和ANT3分別表示發(fā)射天線單元1和單元2,M1和M2表示二個金屬反射面。接收天線位于移動電話頂部。這樣,它就能滿足水平面內方向性近似園形的要求。發(fā)射天線分成二個小單元ANT2和ANT3,它們分別位于移動電話的背面和底部。在金屬反射面M1的反射下,后背面的發(fā)射天線ANT2向“⊙”,“
”和“→”三個方向輻射電磁波,而安裝在底部的天線ANT3向“←”,“→”“↓”三個方向輻射電磁波。改進后的天線沿“左”,“右”“內”,“外”和“↓”五個方向輻射電磁波,基本滿足原移動電話天線的電磁波輻射方向的要求。通過合理的設計和調整發(fā)射天線及反射面,就可以達到均勻輻射避開人腦的目的。
蜂窩式移動電話防輻射天線單獨設置了一個全向接收的接收天線,其位置在電話機的頂部。這樣設置的優(yōu)點在于1.接收天線不受屏蔽;2.天線頻帶可以做的很窄,有利于抗干擾;3.可以取消雙工器。它的不利之處在于增大了天線系統(tǒng)的造價和復雜性。
蜂窩式移動電話防輻射天線獨立設置了二個發(fā)射天線,為了避免輻射對人腦的影響,將蜂窩式移動電話防輻射天線設置在電話的背后和底部,由于移動電話后背和底部空間較小,故發(fā)射天線在選型時應盡量縮小尺寸,所以推薦小螺旋天線作為發(fā)射天線。與通常λ/4鞭狀天線相比,小螺旋天線在長度縮短2/3以上時仍可保持諧振狀態(tài)。(即在900M時,天線尺寸可短于3cm)。
由波長公式λ=c/f,得出在800~900兆時,波長λ為33.3~37.5cm,而λ/4鞭狀天線的有效電長度為8.33~9.37cm。為保證在垂直于天線軸向的平面內,天線方向圖為一個近似園形。小螺旋天線需滿足D/λ≤0.18(D為小螺旋天線直徑)。
為適應小螺旋天線方向性的要求和移動電話后背和底部的尺寸要求。假定設計小螺旋天線長度1為30mm,直徑D為6mm,依據(jù)小螺旋天線設計公式hλ=1411+20(DS)2.5·(Dλ)0.5]]>計算出在900兆時螺距S為6.43mm。
λ/4小螺旋天線電抗分量為0,但輸入阻抗較低,尤其在二個小螺旋天線并連使用時,不能直接與發(fā)射機相連接,需要設計匹配網絡進行阻抗交換和功率分配。現(xiàn)有多種阻抗變換網絡,在此推薦附圖3所示的電路來進行阻抗變換。這是一個變壓器耦合的阻抗變換電路,它的初級一端接地,一端接發(fā)射機輸出。次級中心抽頭接地。二個端頭分別接小螺旋天線ANT2和ANT3它的優(yōu)點是可以通過改變中心抽頭位置來改變功率分配的比例。
反射面設計的原則是第一是使電磁波定向輻射,避開人體,第二是合成迭加的輻射在水平面上大體無方向性。對ANT2和ANT3共同的輻射方向,應對其中某一個加以抑制,而對ANT3向人體部位輻射的分量,在設置合適角度使之偏離后,應增大其輻射能量,以便在以后的擴散時彌補缺口。蜂窩式移動電話防輻射天線的金屬反射層應設置在天線ANT2,ANT3與移動電話機殼之間,長度與小螺旋天線的長度相等或略長,其凹面深度為小螺旋天線直徑的1/3~2/3。兩側設有安裝孔與機體及天線座相連接。
實施本發(fā)明能夠在不影響通訊效果的前提下,保護人腦不受電磁輻射的影響。
權利要求
1.一種蜂窩式移動電話防輻射天線,其特征在于單獨設有全向接收天線和二個定向發(fā)射天線。
2.按權利要求1所述的蜂窩電話防輻射天線,其特征在于發(fā)射天線位置在電話機后背和底部。
3.按權利要求1或2所述的蜂窩電話防輻天線,其特征在于金屬面位于發(fā)射天線和電話機殼之間。
全文摘要
蜂窩式移動電話(大哥大)防輻射天線屬通訊領域。它的技術要點是在蜂窩式移動電話頂部設置全向接收的接收天線,在背后和底部設置2個定向輻射的發(fā)射天線,具有在不影響正常通訊的前提下保護人腦免遭微波輻射的效果。
文檔編號H04B1/08GK1093509SQ93104108
公開日1994年10月12日 申請日期1993年4月9日 優(yōu)先權日1993年4月9日
發(fā)明者寧靖 申請人:寧靖