一种电磁偶极子择向天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于手持无线通讯器的天线。该天线运用共轭共舵的一种磁偶极子天线和一种有效的、择向的电偶极子天线，其特征在于：辐射一个立体、轴对称的心形波束，自动将辐射峰值点指向使用者的外空，并在“掉线”多发场合，如距离较远或受建筑物屏蔽时，旋转该心形波束３６０度，有“智能”地搜索而锁住一个增益最高的“窗口”。该天线不仅能降低手机微波对人体的危害，能延长手机电池使用周期，能在３６０度范围内最优化地保持微波信号的连续，又有在同等体积下产生最大的频宽，从而最适用于码分多址（ＣＤＭＡ）无线通讯机。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种用于手持无线通讯器(包括无绳电话、移动电话、蜂窝电话、无线电对讲对视机等)的天线。目前几乎所有的手机都采用的是电偶极子天线。这种天线在向外界辐射微波信号的同时，也向手机使用者头部辐射等强度的微波。由于手机与使用者头相距很近，该电偶极子天线所辐射的高达70％的微波被使用者头部吸收掉。为了改善这种电偶极子天线可能危害使用者健康的情况，改善辐射效率过低的状况，本技术的必要前提已设制了一种近谐振的磁偶极子天线和一种电磁偶极子转向天线。上述两种天线当遇到如距离较远或受建筑物屏蔽时仍存在“掉线”或“断线”的问题。本技术旨在提供一种既能降低手机微波对使用者健康有危害的可能性，能延长手机电池使用周期，能扩大手机信号带宽和有效半径，又能在“掉线”多发场合，如距离较远或受建筑物屏蔽时，最优化地保持信号连续的、有“智能”的电磁偶极子择向天线。实现上述目的的技术解决方案是这样的。一种电磁偶极子择向天线，由互相共轭共舵的一个近谐振磁偶极子天线和一个择向的有效电偶极子天线组成，其特征在于磁偶极子天线的设于天线中部的上、下驱动盘(1a、1b)与四个以上的并联驱动端对(2)连接；四个以上阻抗变换器(3)均布于同一平面内；每个阻抗变换器(3)的一个电导体带(4a)与上驱动盘(1a)连接，另一个导体带(4b)与下驱动盘(1b)连接；四个以上的串联驱动端对(5)均布于一个大导体环上，大导体环由四对以上辐射耦合臂(6a、6b)组成；每对辐射耦合臂的外侧耦合臂(6a)经过阻抗变换器(3)与上驱动盘(1a)连接，其内侧耦合臂(6b)经过阻抗变换器(3)与下驱动盘(1b)连接；上、下驱动盘(1a、1b)与手机的收发器端对连接。所述一种择向的有效电偶极子天线，由8个以上的电偶极子辐射臂(8a、8b，8c、8d)，(10a、10b，10c、10d)两两相对均布于相邻两个阻抗变换器(3)之间；每个辐射臂上均设有开关(7a、7c)，(7b、7d)，(9a、9c)等，其电流通断状态由相应的开关或接通或切断来控制；排布于一固定方向的两对电偶极子辐射臂不许同时接通，如果辐射臂(8a、8b)接通时，所驱动的电偶极子电流是一个正方向的，如果辐射臂(8c、8d)接通时，所驱动的电偶极子电流是一个反方向的；有效电偶极子电流可恰与每对辐射臂(8a、8c)，(8b、8d)，(10a、10c)，(10b、10d)等，的电流方向相合，也可与由两对以上的辐射臂电流矢量形成的有效方向相合。设于同一平面内、由四对以上辐射耦合臂(6a、6b)所组成的大导体环或为多边形，或为圆形、或为椭圆形；每对耦合臂(6a、6b)之间或可设有电介质，或可插设电导体片。所述四个以上阻抗变换器(3)设制有同等的有效长度和特性阻抗值；如外显长度或特性阻抗值不同等时，在阻抗变换器(3)中间或可设有电介质，或可插设导体片，或可插设延迟线。所述4对以上的电偶极子辐射臂，每2对(8a、8c，8b、8d)，(10a、10c，10b、10d)等，排置于一个固定方向；每一固定方向的前一对(8a、8c、)，(10a、10c)等，可经开关(78、7c)，(9a、9c)等，与上、下驱动盘(1a、1b)连接，以驱动一个正方向的电偶极子电流；每一固定方向的后一对(8b、8d)，(10b、10d)等，可经开关(7b、7d)、(9b、10d)与下、上驱动盘(1b、1a)连接，以驱动一个反方向的电偶极子电流；每2对之间，如(8a、8c)与(8b、8d)之间，或可设有电介质，或可插设导体片，或可改变辐射臂的形状、长度、宽度或厚度。每对磁偶极子辐射耦合臂上可设置一对以上的调谐耦合臂；每对电偶极子辐射臂上可设置一对以上的调谐辐射臂。四个以上阻抗变换器(3)将四个以上磁偶极子的串联阻抗(5)转变为驱动盘(1a、1b)的四个以上的并联导纳，该四个以上并联导纳合并起来与电偶极子天线的导纳形成复数共轭。这就是本技术要求达到的共轭的过程。该两个天线在辐射“空间”上，四个以上磁偶极子的辐射耦合臂(6a、6b)产生在一个平面上一个全向性的磁偶极子波束，4对以上电偶极子辐射臂(8a、8b)，(10b、10d)等单独地或矢量合成地，产生在另一个垂直平面上一个全向性的电偶极子波束。该两互相垂直的全向波束并合起来形成一个轴对称的心形波束。这就是本技术要求该两天线在“空间”上达到共舵的过程。在同等体积下，本技术的电磁偶极子是所有天线中在辐射时间上和辐射“空间”上达到了最高的优化。本技术具有四方面的优点一、本技术体积小，该天线厚度不大于0.125个波长，体种不大于0.02立方波长，适用于各样手持无线通讯器的天线。二、该天线在驱动盘间形成一对复数共轭导纳，从而达到最高可能的信号频宽与天线体积比。三、能辐射轴对称的心形波束，从而达到最高可能的天线增益与体积比。四、能把辐射峰值点指向外空、把辐射零值点指向使用者，从而保护使用者的健康，提高电池使用效率。五、可在天线平面的360度范围内进行波束引导和最佳方向锁定，即能“智能”地为波束搜索一个最佳方向以最大程度地避免远距离或封闭场所下的“掉线”。附图说明图1为本技术为六边形结构示意图。图2为图1的A-A剖视图。图3为图1的B-B剖视图。图4为图1的C-C剖视图。图5为本技术为四边形结构示意图。图6为本技术为八边形结构示意图。以下结合附图，通过非限定实施例对本技术作进一步地描述。由图1可见，该种电磁偶极子择向天线包括6对环绕的磁偶极子辐射臂(6a、6b)和径向的电偶极子辐射臂(8a、8d，10a、10d等)。该磁偶极子天线由六对辐射耦合臂(6a、6b)在同一平面内组成一个12边形的大导体环，其环长约为1.5个波长。每个辐射耦合臂(6a)与一个阻抗变换器(3)的导体带(4a)连接；另一耦合臂(6b)与阻抗变换器(3)的导体带(4b)连接。一对上、下驱动盘(1a、1b)对应设于12边形的中部；每个辐射耦合臂(6a)通过阻抗变换器(3)与上驱动盘(1a)连接，另一个辐射耦合臂(6b)通过阻抗变换器(3)与下驱动盘(1b)连接。电偶极子天线的六对辐射臂(8a、8c，8d等)均布于同一平面内。每两对电偶极子辐射臂两两上、下相对设于驱动盘(1a、1b)两边，如图4所示。图4显示辐射臂(8a、8c)经开关(7a、7c)连接，受驱动盘(1a、1b)驱动一个正方向的电偶极子电流。相反地，如果(7A、7C)断路，而(7B、7D)通路，辐射臂(8B、8D)可受驱动一个反方向的电偶极子电流。每一个正方向的电偶极子电流能形成一个特定正方向的心形波束，该反方向的电流能使该心形波束发生180度翻转。6对辐射臂可以形成6个波束方向。该6对辐射臂的电流又可以形成6个以上有效的新电流方向，每个有效电流可由实体电流的矢量合成，从而造成6个以上新的有效波束方向。因为旋转的心形波束的宽度在90度以上，所以只需要有4个以上可用方向，就能实现波束在整个360度区域内的近似平滑而连续的旋转。所谓“智能”波束引导天线就是运用了波束的360度旋转能力，使处于几乎封闭空间内的用户不断地搜索一个最容易穿透的“窗口”并且锁住一个最灵敏的基站。当作为辐射天线时，本技术的具体工作过程是这样的。整个磁偶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁偶极子择向天线，由互相共轭共舵的一个近谐振磁偶极子天线和一个择向的有效电偶极子天线组成，其特征在于：磁偶极子天线中部的上、下驱动盘（１ａ、１ｂ）与四个以上的并联驱动端对（２）连接；四个以上阻抗变换器（３）均布于同一平面内；每个阻抗变换器（３）的一个电导体带（４ａ）与上驱动盘（１ａ）连接，另一个导体带（４ｂ）与下驱动盘（１ｂ）连接；四个以上的串联驱动端对（５）均布于一个大导体环上，大导体环由四对以上辐射耦合臂（６ａ、６ｂ）组成；每对辐射耦合臂的外侧耦合臂（６ａ）经过阻抗变换器（３）与上驱动盘（１ａ）连接，其内侧耦合臂（６ｂ）经过阻抗变换器（３）与下驱动盘（１ｂ）连接；上、下驱动盘（１ａ、１ｂ）与手机的收发器端对连接。所述一种择向的有效电偶极子天线，由８个以上的电偶极子辐射臂（８ａ、８ｂ，８ｃ、８ｄ）， （１０ａ、１０ｂ，１０ｃ、１０ｄ）等两两相对均布于相邻两个阻抗变换器（３）之间；每个辐射臂上均设有开关（７ａ、７ｃ），（７ｂ、７ｄ），（９ａ、９ｃ）等其电流通断状态由相应的开关或接通或切断来控制；排布于一固定方向的两对电偶极子辐射臂不许同时接通，如果辐射臂（８ａ、８ｃ）接通时，所驱动的电偶极子电流是一个正方向的，如果辐射臂（８ｂ、８ｄ）接通时，所驱动的电偶极子电流是一个反方向的；有效电偶极子电流可恰与每对辐射臂（８ａ、８ｃ），（８ｂ、８ｄ），（１０ａ、１０ｃ），或等（１０ｂ、１０ｄ），的电流方向相合，也可与由两对以上的辐射臂电流矢量形成的有效方向相合。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：余俊尚，
申请(专利权)人：余俊尚，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]