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        專利申請中關(guān)于降低移動終端比吸收率(SAR)的天線技術(shù)發(fā)展淺析

        2017-04-13 22:21:25楊艷
        中國新通信 2017年5期
        關(guān)鍵詞:吸收率專利申請天線

        楊艷

        【摘要】 本文通過對相關(guān)專利文獻(xiàn)進(jìn)行分析,初步描繪了移動終端中降低比吸收率(SAR)的天線技術(shù)發(fā)展趨勢。

        【關(guān)鍵字】 比吸收率(SAR) 專利

        一、引言

        生物劑量比吸收率SAR(Specific Absorption Ratio)用于表征電磁輻射對人體的影響程度,己成為評價(jià)移動通信終端優(yōu)劣的一個強(qiáng)制性指標(biāo)。研究如何降低移動終端天線的SAR,具有重要的實(shí)際意義,專利申請中也多有研究和涉及。

        二、專利申請中降低移動終端比吸收率(SAR)的天線技術(shù)發(fā)展

        2.1 降低SAR的主要技術(shù)

        2.1.1使用吸波/屏蔽/鐵氧體/耗散材料

        在終端設(shè)備外殼的內(nèi)表面或外表面使用上述傳統(tǒng)材料,屏蔽其天線向人體方向發(fā)射電磁信號,從而降低SAR值,可見于例如專利申請EP1426982A1、US2009322622A1。

        2.1.2采用金屬導(dǎo)電板

        在移動終端外表或內(nèi)部設(shè)置一個或多個金屬導(dǎo)電板,設(shè)置金屬導(dǎo)電板對降低終端SAR的作用機(jī)理主要包括:①作為反射器,將輻照到人體的電磁波反射到遠(yuǎn)離人體的方向,例如可見于WO2008050854A1;②作為引向器,引導(dǎo)天線的方向圖使其遠(yuǎn)離人體,例如CN202093539U;③分散熱點(diǎn)擴(kuò)散電流,例如WO2006057350A1和CN102123186A。

        金屬導(dǎo)電板在移動終端中的設(shè)置方式,可為與地連接作為寄生元件,或者作為懸浮導(dǎo)體。

        2.1.3加載超材料

        超材料由于其獨(dú)特電磁性質(zhì),近年來也漸漸被應(yīng)用于實(shí)際中。其中,電磁帶隙(EBG)、頻率選擇表面(FSS)等人造電磁材料(AMC)具有良好的反射性能,已被集成于芯片天線中用于減小移動終端的SAR值,可見于例如CN103904415A中。

        2.1.4與接地面相關(guān)的設(shè)置

        接地面在移動終端中相對占據(jù)較大的面積,因而與接地面結(jié)合進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置以降低終端SAR值,具有實(shí)際意義。相應(yīng)設(shè)置方式主要包括:①利用導(dǎo)體擴(kuò)展接地面,其作用機(jī)理除了增加與接地面連接的金屬導(dǎo)電體使其成為寄生元件起反射、引向或分散電流作用外,還包括直接擴(kuò)展接地面的面積實(shí)現(xiàn)分散電流和熱點(diǎn),例如可見于CN2938447Y、CN102548382A;②在接地面上開槽,例如CN101610310A及CN203644934U。

        2.1.5主從天線

        該技術(shù)在移動終端中設(shè)置低輻射功率的輔助天線,與主天線近似反相進(jìn)行饋電激勵,能夠?qū)θ梭w內(nèi)具體的某個點(diǎn)的場進(jìn)行補(bǔ)償修正,從而減小SAR,例如可見于CN104167590A。

        2.1.6可重構(gòu)天線

        可重構(gòu)天線通常運(yùn)用RF MEMS開關(guān)在不同制式的通信中視其需要實(shí)現(xiàn)快速切換,從而具有自適應(yīng)能力以減小相應(yīng)SAR值,例如可見于CN10276095A中。

        2.1.7與傳感器配合

        此種技術(shù)多通過電容、金屬傳感器等檢測與人體的距離,通過移動終端調(diào)節(jié)其發(fā)射功率、換用距離人體較遠(yuǎn)的天線進(jìn)行輻射等方法來降低SAR值,例如可見于US2013210477A1。

        2.2 降低SAR的天線技術(shù)發(fā)展趨勢

        由圖可見,各項(xiàng)技術(shù)近年來的申請量從整體趨勢上都在增加,且已從傳統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)為與新技術(shù)、新材料的有機(jī)結(jié)合。隨著近年來4G和LTE技術(shù)的發(fā)展,在移動終端中采用多根天線獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸速率已成為一種新趨勢,MIMO等多天線系統(tǒng)中已更多與傳感器、超材料進(jìn)行集成,并利用重構(gòu)以及主從天線方法來降低自身SAR。

        三、結(jié)束語

        移動終端的SAR問題越發(fā)得到關(guān)注,研究其專利申請分布情況具有現(xiàn)實(shí)意義。隨著LTE技術(shù)的發(fā)展,MIMO等多天線系統(tǒng)逐漸開始利用傳感器、射頻MEMS開關(guān)、超材料等,通過重構(gòu)、主從天線等技術(shù)來降低SAR值。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]王龍祥。手機(jī)天線電磁兼容性SAR&HAC研究[D]。蘇州大學(xué)。2010年。

        [2]楊振超。新型手機(jī)天線的研究及設(shè)計(jì)[D]。電子科技大學(xué)。2010年。

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