CN102780072A - 可降低电磁波特定吸收比率的天线组合 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种降低电磁波特定吸收比率的天线组合，包含一接地部、一第一辐射臂、一第二辐射臂及一同轴电缆线。该第一辐射臂用以产生一第一共振模态并包括一间隔地位于接地部的第一侧的耦合段，及一电连接该耦合段及该接地部的连接段。该第二辐射臂位于该耦合段及该接地部之间，用以产生一第二共振模态，并和该第一辐射臂间产生电磁耦合。该同轴电缆线包括一芯线及一屏蔽层，且该芯线具有一电连接到该第二辐射臂的端部，该屏蔽层具有一电连接到该接地部的端部及一电连接到该第一辐射臂的连接段的短路部。

Description

可降低电磁波特定吸收比率的天线组合

技术领域

本发明涉及一种天线组合，特别是涉及一种可降低电磁波特定吸收比例的天线组合。

背景技术

参阅图1及图2，是一种现有双频的倒F型天线1应用于一可携式计算机2中。该计算机2的显示器21包含一可作为该天线的接地部211，且该倒F型天线1与该接地部211共平面，并设置于该显示器21的一边框212的左上区或右上区，再以一条同轴电缆线3电连接于一***电路端(图未示)。

该双频倒F型天线1以金属材质制成，并包含一馈入部11、一第一辐射臂12、一第二辐射臂13及一短路臂14。该第一辐射臂12及该第二辐射臂13自该馈入部11的横向两侧反向延伸。该短路臂14电连接该馈入部11及该接地部211。该同轴电缆线3包括一芯线31、一屏蔽层32及一绝缘层33。该芯线31以一端部311电连接于该倒F型天线1的馈入部11，该屏蔽层32以一短路部321电连接于该接地部211，且该短路部321邻近(小于5mm)该芯线31的端部311，该屏蔽层32的短路部321以外的部分则被该绝缘层33包覆。

由于该第一辐射臂12及该第二辐射臂13是自该馈入部11延伸而出，所以该第一辐射臂12产生的一第一共振模态与该第二辐射臂13产生的一第二共振模态不容易分别独立调整其特性；例如：当该第一模态的辐射效率及SAR均高于规范，且该第二共振模态的SAR及辐射效率刚好符合规范，若调整该第一辐射臂12使该第一共振模态的效率稍微降低(仍符合规范)而降低该第一共振模态的SAR以符合规范，则该第二辐射臂13也会因为与该第一辐射臂12间为金属连接而容易受到来自该第一辐射臂12的影响，所以可能导致原本符合规范的第二共振模态的辐射效率偏低。

所以上述类型的天线的缺点就是：每一辐射臂与其它辐射臂容易因彼此间的金属连接方式而使辐射特性互相牵动，所以不易同时兼顾所有共振模态的辐射效率及SAR两特性。

由此可见，上述现有的双频倒F型天线在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的双频倒F型天线存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，能够改进一般现有的双频倒F型天线，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的双频倒F型天线存在的缺陷，而提供一种新的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，所要解决的技术问题是使其提供一种可以降低电磁波特定吸收比率的天线组合，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，包含：一接地部，具有一第一侧与一第二侧，并包括一位于第一侧的横向延伸的第一边缘及一位于第二侧的纵向延伸的第二边缘，及一由该第一边缘及该第二边缘界定出的夹角；及一同轴电缆线，包括一芯线及一屏蔽层，该芯线具有一端部，该屏蔽层具有一电连接到该接地部的端部；其中，该天线组合还包含一第一辐射臂，该第一辐射臂包括一间隔地位于该接地部的第一侧的横向延伸的耦合段及一连接段，该耦合段具有一邻近该夹角的连接端部及一远离该夹角且与接地部的第一边缘纵向重叠的自由端部，该连接段电连接该耦合段的连接端部及该接地部，且该第一辐射臂用以产生一第一共振模态；该天线组合还包含一第二辐射臂，纵向间隔地位于该第一辐射臂的耦合段及该接地部的第一边缘之间，用以产生一第二共振模态并和该第一辐射臂间产生电磁耦合；及该同轴电缆线的芯线的端部电连接到该第二辐射臂，且该屏蔽层还具有一电连接到该第一辐射臂的连接段的短路部。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，其中所述的该第一辐射臂还包括一延伸段，且该第一辐射臂的连接段经由该延伸段电连接于该接地部。

前述的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，其中所述的该第一辐射臂及该第二辐射臂用以辐射不同频带的电磁波。

前述的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，其中所述的该同轴电缆线沿着该接地部的第一边缘及该第二边缘呈L形设置，该天线组合还包含一金属贴片，该金属贴片贴附于该同轴电缆线纵向分布的一线段上。

前述的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，其中所述的该金属贴片包括一横向的边缘，及一自该边缘纵向延伸的狭缝，且该同轴电缆线穿设于该狭缝。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种天线组合包含一接地部、一第一辐射臂、一第二辐射臂及一同轴电缆线。该接地部具有一第一侧与一第二侧并包括一位于第一侧的横向延伸的第一边缘及一位于第二侧的纵向延伸的第二边缘，及一由该第一边缘及该第二边缘界定出的夹角。该第一辐射臂包括一间隔地位于接地部的第一侧的横向延伸的耦合段及一连接段。该耦合段具有一邻近该夹角的连接端部及一远离该夹角且与接地部的第一边缘纵向重叠的自由端部，该连接段电连接该耦合段的连接端部及该接地部，且该第一辐射臂用以产生一第一共振模态。该第二辐射臂纵向间隔地位于该第一辐射臂的耦合段及该接地部的第一边缘之间，用以产生一第二共振模态，并和该第一辐射臂间产生电磁耦合。该同轴电缆线用以与该第一辐射臂及该第二辐射臂传递电磁信号，并包括一芯线及一屏蔽层，该芯线具有一电连接到该第二辐射臂的端部，该屏蔽层具有一电连接到该接地部的端部及一电连接到该第一辐射臂的连接段的短路部。

借由上述技术方案，本发明可降低电磁波特定吸收比率的天线组合至少具有下列优点及有益效果：借由相间隔的该第一辐射臂及该第二辐射臂，使对应该第一共振模态的辐射效率及SAR与对应该第二共振模态的辐射效率及SAR可以分别被调整；此外，更利用该同轴电缆线的屏蔽层的短路部连接该第一辐射臂而降SAR。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是一计算机的示意图，说明一天线适用于设置在该计算机的一显示器的一边框的左上区或右上区内；

图2是一现有习知的倒F型天线设置在该计算机的边框内的示意图；

图3是本发明降低电磁波特定吸收比率天线组合的较佳实施例设置在该计算机的边框内的示意图；

图4是该计算机采用该较佳实施例与一模拟人体量测SAR的示意图，说明该仿真人***于一位置1；

图5是该计算机采用该较佳实施例与该模拟人体量测SAR的另一示意图，说明该仿真人***于一位置2。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

参阅图3，本发明降低电磁波特定吸收比率的天线组合的较佳实施例同图1中该双频倒F型天线1的设置方式，并包含一接地部4、一第一辐射臂5、一第二辐射臂6及一同轴电缆线7。

该接地部4具有一第一侧与一第二侧，并包括一位于第一侧的横向延伸的第一边缘41及一位于第二侧的纵向延伸的第二边缘42，及一由该第一边缘41及该第二边缘42界定出的夹角43。

该第一辐射臂5用以产生一第一共振模态，并包括一间隔地位于接地部4的第一侧的横向延伸的耦合段51、一连接段52，及一延伸段53。该耦合段51具有一邻近该夹角43的连接端部511，及一远离该夹角43且与接地部4的第一边缘41纵向重叠的自由端部512。该连接段52电连接该耦合段51的连接端部511，并经由该延伸段53电连接于该接地部4的第一边缘41。该第二辐射臂6纵向间隔地位于该第一辐射臂5的耦合段51及该接地部4的第一边缘41之间，用以产生一不同于该第一共振模态的第二共振模态，并和该第一辐射臂5间产生电磁耦合，且由于该第二辐射臂6与该第一辐射臂5之间是以电磁耦合的方式传递能量，而非通过金属导体传递，所以该第一辐射臂5及该第二辐射臂6可较现有习知图2的倒F型天线1容易分别调整辐射效率及SAR。

该同轴电缆线7用以与该第一辐射臂5及该第二辐射臂6传递电磁信号，并沿着该接地部4的第一边缘41及该第二边缘42呈L形设置，且包括一芯线71及一屏蔽层72。该芯线71具有一电连接到该第二辐射臂6的端部711，该屏蔽层72具有一电连接到该接地部4的端部721及一电连接到该第一辐射臂5的连接段52的短路部722。在本实施例中该屏蔽层72的电流集中于该短路部722，并疏导至该第一辐射臂5，不同于图2中屏蔽层32的电流只经由该短路部321分布至该接地部211，所以可以降低接地部4上的电流所造成的近场辐射，进而可以降低SAR。

该天线组合还包含一金属贴片8，该金属贴片8贴附于该同轴电缆线7纵向分布的一线段73上，使该线段73夹设于该金属贴片8及该边框212之间。该金属贴片8包括一横向的边缘81，及一自该边缘81纵向延伸的狭缝82，且该同轴电缆线7穿设于该狭缝82。在本实施例中，该金属贴片8为10×20mm2的矩形，该狭缝82为3×13mm2的矩形。

借由纵向的改变该金属贴片8贴附于该同轴电缆线7的位置，或是固定该金属贴片8的位置但纵向地改变该金属贴片8的宽度，都可以改变该同轴电缆线7的电流分布，而控制并降低该天线组合的SAR。

表1：每10公克平均的SAR(mW/g)。

参阅上表1，是图3实施例的天线组合与图2现有习知的倒F型天线1分别设置于同一台计算机2的相同位置，采用同样规格与长度的同轴电缆线7，并在两待测天线具有相同的辐射效率(radiation efficiency)的条件下所量测得到的SAR。位置1是指计算机2与人体9是如图4的摆设方式，而位置2是指计算机2与仿真人体9如图5的摆设方式。

由表1中的数据可以证实：图3中的天线组合，相较于现有习知倒F型天线1在850MHz的频率确实可以达到降SAR的功效；且由于越高频的信号在介质中传播的及肤深度(skin depth)越浅，所以虽表1中的数据仅提供GPRS/WCDMA 850MHz量测的SAR，但也可以合理推论图3的该天线组合于其它如涵盖1710-2170MHz等***频段的SAR也可符合规范。

归纳上述，与背景技术相比，本实施例借由间隔排列的第一辐射臂5及该第二辐射臂6分别调整对应的通讯***频带的SAR；并借由该同轴电缆线7与该第一辐射臂5及该接地面4的连接方式、改变该金属贴片8的位置及大小，就可以改变天线的电流分布进而控制并降低近场的能量分布而降SAR，所以确实能达成本发明的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，包含：

一接地部，具有一第一侧与一第二侧，并包括一位于第一侧的横向延伸的第一边缘及一位于第二侧的纵向延伸的第二边缘，及一由该第一边缘及该第二边缘界定出的夹角；及

一同轴电缆线，包括一芯线及一屏蔽层，该芯线具有一端部，该屏蔽层具有一电连接到该接地部的端部；

其特征在于，

该天线组合还包含一第一辐射臂，该第一辐射臂包括一间隔地位于该接地部的第一侧的横向延伸的耦合段及一连接段，该耦合段具有一邻近该夹角的连接端部及一远离该夹角且与接地部的第一边缘纵向重叠的自由端部，该连接段电连接该耦合段的连接端部及该接地部，且该第一辐射臂用以产生一第一共振模态；

该天线组合还包含一第二辐射臂，纵向间隔地位于该第一辐射臂的耦合段及该接地部的第一边缘之间，用以产生一第二共振模态并和该第一辐射臂间产生电磁耦合；及

该同轴电缆线的芯线的端部电连接到该第二辐射臂，且该屏蔽层还具有一电连接到该第一辐射臂的连接段的短路部。

2.如权利要求1所述的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，其特征在于：该第一辐射臂还包括一延伸段，且该第一辐射臂的连接段经由该延伸段电连接于该接地部。

3.如权利要求1所述的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，其特征在于：该第一辐射臂及该第二辐射臂用以辐射不同频带的电磁波。

4.如权利要求1所述的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，其特征在于：该同轴电缆线沿着该接地部的第一边缘及该第二边缘呈L形设置，该天线组合还包含一金属贴片，该金属贴片贴附于该同轴电缆线纵向分布的一线段上。

5.如权利要求4所述的可降低电磁波特定吸收比率的天线组合，其特征在于：该金属贴片包括一横向的边缘，及一自该边缘纵向延伸的狭缝，且该同轴电缆线穿设于该狭缝。

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