專利名稱：提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手機(jī)天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性 (HAC)的方法。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品外形上朝著輕薄化方向發(fā)展，功能上也越來越強(qiáng)大，如具有彩色面板、數(shù)碼拍照甚至視頻功能；同時(shí)，在手機(jī)等電子產(chǎn)品的電磁兼容性也提出了更高的要求。美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)要求測(cè)試和提高手機(jī)和助聽器設(shè)備的電磁兼容性，幫助佩戴助聽器的人士在打電話的過程中，避免手機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生的電磁干擾藕荷在助聽器里，產(chǎn)生雜聲，影響通話質(zhì)量。手機(jī)天線是集中反映手機(jī)輻射性能的一個(gè)重要器件。近年來，手機(jī)天線多采用 PIFA天線和Monopole天線，PIFA天線的體積也已經(jīng)縮小到無法再縮小的地步，Monopole 天線雖然不受體積的限制，但是比吸收率SAR(Specific Absorption Rate)和人體感應(yīng)指標(biāo)一直不是特別的好。SAR是指在外電磁場(chǎng)的作用下，人體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)。由于人體各種器官均為有耗介質(zhì)，因此體內(nèi)電磁場(chǎng)將會(huì)產(chǎn)生電流，吸收和耗散手機(jī)的電磁能量。手機(jī)天線所輻射的RF能量會(huì)被人體吸收并產(chǎn)生熱量，并通過人體的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。單位質(zhì)量的人體組織所吸收或消耗的RF電磁波能量比值就稱為SAR。一般稱為電磁波吸收比值或比吸收率，是手機(jī)或無線產(chǎn)品之間電磁波能量的吸收比值，單位為W/kg。SAR的測(cè)試是經(jīng)由手機(jī)所產(chǎn)生的無線電波能量，通過測(cè)試設(shè)備來量度究竟人體(也就是腦部或身體)吸收了多少電磁波輻射。而人體感應(yīng)指標(biāo)主要是指人頭指標(biāo)，測(cè)試方式主要為模擬人正常通話的過程，讓手機(jī)貼近人腦模型，人腦模型里面裝有模擬人腦組織液。通過這樣的測(cè)試模型來得知手機(jī)在實(shí)際工作中，被人體吸收了多少的電磁波輻射能量。
目前對(duì)于手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性(HAC)的問題，業(yè)內(nèi)并沒有有效并且成本較低的解決方案，一般都是通過降低遠(yuǎn)場(chǎng)輻射的性能指標(biāo)，也就是降低OTA的指標(biāo)，來換取電磁兼容性指標(biāo)HAC的達(dá)標(biāo)。但是如遇到國際知名運(yùn)營商的指標(biāo)要求，既要求人體感應(yīng)指標(biāo)又要求電磁兼容性指標(biāo)HAC，往往就無能為力。這也就成了手機(jī)小型化終端天線的發(fā)展瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種有效解決手機(jī)天線遠(yuǎn)場(chǎng)輻射和近場(chǎng)輻射的矛盾指標(biāo)要求，既能提高天線性能又能使其與助聽器具有較好的電磁兼容性(HAC)的方法。根據(jù)上述需解決的問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為提供一種提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法，即在天線設(shè)計(jì)中采用左側(cè)開口的近似口字形的IFA天線，所述IFA 天線接地點(diǎn)靠近手機(jī)主板側(cè)邊緣設(shè)置，饋電點(diǎn)與接地點(diǎn)并列設(shè)置并靠近手機(jī)主板中央一側(cè)； 低頻輻射走線以饋電點(diǎn)為始點(diǎn)向背離接地點(diǎn)一側(cè)延伸形成，低頻輻射走線向下彎折后再向接地點(diǎn)一側(cè)彎折延伸形成高頻輻射走線，低頻輻射走線與低頻輻射走線共同形成左側(cè)開口的口字形；所述IFA天線下方設(shè)置凈空區(qū)域；所述IFA天線射頻電路采用雙L形匹配電路。具體的，所述凈空區(qū)域的長度為3mm-10mm。具體的，所述雙L形匹配電路包括依次串聯(lián)于天線饋電點(diǎn)與射頻功率放大器端口之間的第一電容、第一電感，及一端與第一電容及第一電感連接點(diǎn)連接，另一端接地的第二電容。優(yōu)選的，所述高頻輻射走線的線長為低頻輻射走線線長的一半。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于
(1)所述IFA天線具有接地點(diǎn)，接地點(diǎn)位置的設(shè)置能改變天線的輻射場(chǎng)形圖，再配合大小合適的凈空區(qū)域能夠有效改變天線電磁場(chǎng)的熱點(diǎn)分布圖，獲得比較好的HAC性能；
(2)所述IFA天線具有長短兩臂，長臂用于產(chǎn)生低頻諧振，短臂用于產(chǎn)生高頻諧振，配合匹配電路調(diào)諧，保證天線具有較好的OTA指標(biāo)；
(3)本發(fā)明所述天線結(jié)構(gòu)簡潔，只通過特定的天線走線和匹配電路實(shí)現(xiàn)，幾乎無附加成
本；
(4)本明普遍適用于各種類似環(huán)境和情況，尤其適用于直板機(jī)，具有廣譜適用性。


圖1為本發(fā)明所述方法中天線走線的最簡原理示意圖； 圖2為所述匹配電路實(shí)施例示意圖3為所述IPA天線具體應(yīng)用實(shí)施例平面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為所述IPA天線具體應(yīng)用實(shí)施例立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為所述天線與手機(jī)安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述 本發(fā)明所述提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法的最簡原理包括三個(gè)方面天線選擇及走線形式、匹配電路及凈空區(qū)域的設(shè)置。如圖1所示，為本發(fā)明天線走線的最簡原理示意圖。本發(fā)明選擇IFA天線形式，該天線具有雙饋點(diǎn)，分別為接地點(diǎn)1及饋電點(diǎn)2，將接地點(diǎn)1靠手機(jī)主板邊緣設(shè)置，饋電點(diǎn)2靠手機(jī)主板中央設(shè)置，二者并列。IFA天線采取左側(cè)開口的近似口字形走線，口字形上沿走線為低頻輻射走線3，產(chǎn)生低頻，低頻走線激勵(lì)出高頻，高頻輻射走線4位于口字形下方的水平臂上。另一方面，通過的雙L型匹配電路調(diào)諧，使天線在不影響OTA性能的情況下，獲得較好的HAC性能。如圖2所示，雙L型匹配電路即從天線端開始先串聯(lián)一值在3pf-5. 6pf之間的電容Cl，再并一接地的取值在0. 3-0. 8pf的電容C2，最后串接一取值在2. 7nh-3. 9nh之間的電感Li，另外還包括串接于天線與地之間的第三器件位置，該位置為預(yù)留位置，不接器件即可。其中，第一個(gè)串聯(lián)的電容Cl能有效增加低頻和高頻的帶寬；第二個(gè)并聯(lián)的電容C2 能有效拉深低頻諧振，從而使其在史密斯圖上，更加接近50om的圓心；串聯(lián)的電感Ll能有效拉近高頻的諧振，從而使高頻獲得比較好的帶寬，實(shí)際的走線也比較短。具體實(shí)施時(shí)，第一電容的最佳取值為4. 7pf，第二電容的最佳取值為0. 5pf，第一電感的最佳取值為3. 3nh。再有，本發(fā)明在所述天線下方的手機(jī)主板上留有3mm-10mm長度的凈空區(qū)域，通過該凈空區(qū)域能有效改變天線電磁場(chǎng)的熱點(diǎn)分布圖，使天線進(jìn)一步獲得比較好的HAC性能。圖3、4為本發(fā)明中所述天線一具體應(yīng)用實(shí)施例圖。該實(shí)施例中，天線包括饋電點(diǎn) 1，接地點(diǎn)2，低頻輻射走線3，高頻輻射走線4。天線彎折后附著于如圖5所示支架10上，通過支架10安裝于手機(jī)底部，而手機(jī)上的喇叭30則安裝在手機(jī)主板上端，二者遠(yuǎn)離。饋電點(diǎn) 1、接地點(diǎn)2彎折后位于支架10左側(cè)后方，焊接于手機(jī)主板上，手機(jī)主板上與該天線位置對(duì)應(yīng)之處的左右整個(gè)寬度范圍內(nèi)設(shè)置3mm-10mm長的凈空區(qū)域。下表為上述實(shí)施例天線在各個(gè)頻段的性能測(cè)試數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法，其特征在于采用左側(cè)開口的近似口字形的IFA天線，所述IFA天線接地點(diǎn)靠近手機(jī)主板側(cè)邊緣設(shè)置，饋電點(diǎn)與接地點(diǎn)并列設(shè)置并靠近手機(jī)主板中央一側(cè)；低頻輻射走線以饋電點(diǎn)為始點(diǎn)向背離接地點(diǎn)一側(cè)延伸形成，低頻輻射走線向下彎折后再向接地點(diǎn)一側(cè)彎折延伸形成高頻輻射走線，低頻輻射走線與低頻輻射走線共同形成左側(cè)開口的口字形；所述IFA天線射頻電路采用雙L形匹配電路；所述IFA天線下方設(shè)置凈空區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法，其特征在于所述凈空區(qū)域的長度為3mm-10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法，其特征在于所述高頻輻射走線的線長為低頻輻射走線線長的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法，其特征在于所述雙L形匹配電路包括依次串聯(lián)于天線饋電點(diǎn)與射頻功率放大器端口之間的第一電容、第一電感，及一端與第一電容及第一電感連接點(diǎn)連接，另一端接地的第二電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法，其特征在于所述第一電容容值取值為3pf-5. 6pf，第二電容容值取值為0. 3-0. 8pf，第一電感感值取值為 2. 7nh-3. 9nh。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法，其特征在于所述第一電容容值取值為4. 7pf，第二電容容值取值為0. 5pf，第一電感感值取值為3. 3nh。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提升手機(jī)天線與助聽器電磁兼容性的方法，即在天線設(shè)計(jì)中采用IFA天線，IFA天線下方設(shè)置凈空區(qū)域，并采用雙L形匹配電路；所述IFA天線接地點(diǎn)靠近手機(jī)主板側(cè)邊緣設(shè)置，饋電點(diǎn)與接地點(diǎn)并列且靠近手機(jī)主板中央一側(cè)；低頻輻射走線以饋電點(diǎn)為始點(diǎn)向背離接地點(diǎn)一側(cè)延伸形成，低頻輻射走線向下彎折后再向接地點(diǎn)一側(cè)彎折延伸形成高頻輻射走線，低頻輻射走線與低頻輻射走線共同形成左側(cè)開口的口字形；所述凈空區(qū)域的長度為3mm-10mm。所述天線走線及接地點(diǎn)設(shè)置配合大小合適的凈空區(qū)域及匹配電路能夠有效改變天線電磁場(chǎng)的熱點(diǎn)分布圖，獲得比較好的HAC性能；且所述天線結(jié)構(gòu)簡潔，幾乎無附加成本，同時(shí)具有廣譜適用性。
文檔編號(hào)H01Q5/01GK102437410SQ20111027723
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者吳荻, 王龍祥 申請(qǐng)人:惠州碩貝德無線科技股份有限公司