[发明专利]抑制双频手机电磁辐射的混合微带线装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制双频手机电磁辐射的混合微带线装置。

背景技术

近年来个人通讯产业迅速崛起，仅全球系统移动业务(GSM)就已开辟出几个频段，包括GSM900MHz和GSM1800MHz(DCS)。手机给人们带来便利的同时，也由于设计和使用上的原因，造成了手机通话时产生过量的电磁辐射，导致了许多负面效应。场强测试显示，手机的主要辐射源为天线，在其近场区范围内有着超量的电磁辐射。在手机轻薄化、多功能化、天线内置化的设计潮流下，如何能够既保证通话质量，又有效降低手机电磁辐射对使用手机者造成的伤害已成为一个亟待解决的问题。

“左手材料(left-handed materials)”的概念由V.G.Veselago于1967年率先提出，它是一类介电常数和磁导率同时为负值的物质，自然界中并不存在。2001年，D.R.Smith等制备出基于金属开口谐振环/金属线结构的微波频段的人工左手材料样品，并通过负折射实验得以验证。2002年，G.V.Eleftheriades等提出一种传输线模型来构造特定频段的左手材料，在传输线中周期性地加载贴片电容和贴片电感可分别实现负磁导率与负介电常数。这种左/右手混合微带线在电磁场激励下，在一定频率范围内呈现左手通带效应和右手阻带效应。仅加载贴片电容或仅加载贴片电感的微带线则表现出显著的高通特性。利用阻带效应和高通特性，左/右手混合微带线能够很好地抑制电磁波的传输和辐射。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于左/右手混合微带线的装置，可以有效地克服现有手机电磁辐射过量的不足，使电磁辐射几乎全部损耗于手机内部而不向外逸出，降低人脑受伤害程度，且方便嵌入双频手机内部。

本发明包括加载贴片电容和贴片电感的左/右手混合微带线，单独加载贴片电容的微带线及单独加载贴片电感的微带线。微带线主要包括：

一条环氧树脂玻璃布微波基板；

一块矩形金属接地板，其蚀刻于所述微波基板一面，大小能够覆盖整个基板；

一排矩形金属导带，其蚀刻于所述微波基板的另一面，呈周期性排列，之间留有缝隙；

一系列贴片电容；

一系列贴片电感。

在各段金属导带的中心位置打上圆柱状的通孔，贴片电容以串联的方式焊接于各段导带之间；贴片电感嵌入通孔中，上端、下端分别与导带和接地板焊接。

手机内置天线向手机本体泄漏高频电流造成的寄生辐射会对人的脑部造成极大伤害。为此，在天线正下方设置一个金属接收板作为手机电磁辐射的收集部件，电磁辐射通过一条50Ω的拐角微带馈线进入加载贴片电容和(或)贴片电感的微带线，随后由另外一条50Ω的锥形微带馈线输出，与手机后盖内侧底部的接地点相连。两条50Ω的微带馈线端头均采用金属簧片，便于安装。为了通话时手机使用者的手部充分接触手机后盖的接地点，接地点通过一条U形金属带与手机机壳上下端的外置金属传导片连接。通话时，该外置金属传导片和使用手机者的手部接触，因此与大地导通成为等势体，形成一个微波LC回路，射频输入点和接地点之间形成电势差，手机近场区辐射的电磁波在微带线内传输。通过设计导带和缝隙的长度以及导带单元个数，并且搭配不同的贴片电容和贴片电感，使左/右手混合微带线的阻带和电磁禁带能完全覆盖手机天线低频900MHz及高频1800MHz两个工作频段，手机的电磁辐射因此得到抑制。

附图说明

图1左/右手混合微带线单元结构示意图；

图2利用左/右手混合微带线抑制双频手机电磁辐射装置示意图；

图3左/右手混合微带线的微波S₂₁透射曲线；

图4仅加载贴片电感的微带线的微波S₂₁透射曲线；

图5仅加载贴片电容的微带线的微波S₂₁透射曲线。

具体实施方式