[实用新型]一种近谐振磁偶极子天线

说明书

本实用新型涉及一种用于手持无线通讯器的天线，确切地说是用于包括无绳电话、移动电话等的天线。本实用新型也是另一种新发明的一种共轭共舵的“电磁偶极子转向天线”的必要前提。

目前几乎所有的蜂窝电话都采用的是电偶极子天线。这种天线辐射出的微波功率，其高达70％的部分被使用者的头部吸收。使用者长期、持续地暴露在这种电偶极子天线的微波辐射功率中有可能对其健康产生危害。同时，手机的有效作用半径和手机电池的供电周期也因此缩短了。

本实用新型的目的在于：提供一种高强度、高纯度、高效率、能将大部分微波避开使用者头部、射向外部空间的近谐振磁偶极子天线。

下面对实现上述目的的技术解决方案进行说明。

采用射向使用者头部的微波要比射向外部空间少得多的磁偶极子天线，但条件是必须使其既具有高纯度磁偶极子特性的辐射，又能达到一定的强度和效率。给一个小导体环通以均匀的电流能产生一个单纯的磁偶极子；但在被用作辐射天线时，小导体环具有很高的反馈性，因而辐射效率极低。增大导体环可以提高辐射效率，但是，现存大导体环无法维持其电流的均匀。不均匀电流会产生高次谐波，从而辐射高次极子、消失磁偶极子强度、降低磁偶极子的辐射效率。

本实用新型就是将一个大导体环(长约1.5个波长)分割为几个同相串联驱动的辐射段，从而产生一个强度和效率都高的单纯磁偶极子。

本实用新型一种近谐振磁偶极子天线的具体结构特征在于：四个以上的电导体带组成的具有电磁耦合臂(3)的导体子环均匀排布于同一平面内；相邻的导体子环的电导体带(1)和(2)设为阻抗变换器(4)；一对驱动盘(5)上、下相对设于天线中部；每对电磁耦合臂(3)的相对应的一条辐射臂通过电导体带(1)与上驱动盘连接，另一条辐射臂通过电导体带(2)与下驱动盘连接。

设于同一平面内的导体子环或排布成四边形，或排布成六边形，或排布成圆形，或排布成椭圆形。

每个导体子环的电磁耦合臂上分别设有能组成一个以上具有电磁偶合臂的调谐臂，且调谐臂上设有开关。

所述的阻抗变换器(4)之间可设有电介质。

每对电磁耦合臂之间可设有电介质。

每对电磁耦合臂之间可设有电导体片。

每对电磁耦合臂之间可设有电介质和电导体片。

每个辐射段的耦合臂(3)在本发明下可调节其耦合特性，从通线性、电容性、磁感性、混配性及断线性(见图3-7)，以控制大导体环的均匀电流的强度和相位。

手机或其他无线通讯器使用该天线，当将手机拿近使用者的耳朵时，该天线向使用者头部辐射的微波要比向外部空间辐射的少得多。该天线既保持了所需磁偶极子特性的纯度，又能够达到与电偶极子天线同样的高强度和高效率。无论在使用的安全性方面，还是在使用的有效率方面，该近谐振磁偶极子天线都比现有的电偶极子天线有很大的提高。更重要，本发明是另一新发明的一种共轭共舵“电磁偶极子转向天线”的必要前提。

附图说明。

图1为本实用新型六边形结构示意图。

图2为本实用新型四边形结构示意图。

图3为本实用新型混配性耦合臂示意图。

图4为本实用新型电容性耦合臂示意图。

图5为本实用新型磁感性耦合臂示意图。

图6为本实用新型通线性耦合臂示意图。

图7为本实用新型断线性耦合臂示意图。

下面结合附图通过实施例对本实用新型作进一步地描述。

由图1可见，六个辐射导体子环排布于同一平面内，组成一个正六边形的大导体环，每个导体子环都具有电磁耦合臂(3)，相邻导体子环的电导体带(1)与(2)组成阻抗变换器(4)，共有六个。该天线中部安装着上、下驱动盘(5)，可与收发机馈源连接。每个导体子环上相对应的外侧一条辐射臂与电导体带(1)连接，通过阻抗变换器(4)与上驱动盘(5)连接，内侧另一条辐射臂与电导体带(2)连接，通过阻抗变换器(4)与下驱动盘(5)连接。上、下驱动盘(5)共并联驱动6个阻抗变换器(4)。每个阻抗变换器的长度约为0.25有效波长。

通过利用6个阻抗变换器(4)串联驱动6个导体子环上的6对电磁耦合臂来达到使沿整个六边形大导体环流动的电流保持均匀和强劲。

为了进一步增强大导体环的辐射效率和提高频带宽度，每个辐射段并联可加一个具有电磁耦合臂的调谐段，如图2所示的矩形结构例子，且调谐段上安装着开关(6)，来调节其长度或者消除调谐段。

图3、4、5、6、7、显示每一对电磁耦合臂可调节成的各种耦合臂特性，其目的是在控制大导体环的均匀电流的强度和相位。