CN101212081B

CN101212081B - 一种用于改进手机电磁辐射的双排左手微带线

Info

Publication number: CN101212081B
Application number: CN2006101053567A
Authority: CN
Inventors: 赵晓鹏; 安涛; 李明明; 介晓永
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2026-12-29
Also published as: CN101212081A

Abstract

本发明涉及一种左手微带线，特别涉及一种基于LC电路的双排左手微带线。其包括接地板，介质板，微带单元，贴片电感，贴片电容，短路馈线，弹压馈线。其中位于微带单元中央的点焊连接单元与接地板的贴片电感，产生负的介电常数；两排依次点焊的周期型电容，产生负的磁导率。两者同时使用实现双负左手效应。利用这类固定于手机后盖板的双排微带线，将手机1900MHz工作频段的电磁波辐射引导入左手微带线的截止频段内截止消耗，从而改进手机的电磁辐射。

Description

一种用于改进手机电磁辐射的双排左手微带线

技术领域

本发明涉及一种用于改进手机电磁辐射的LC双排左手微带线，该左手微带线的在1900MHZ左右存在一个明显的电磁波传播截止频带，手机电磁辐射频率刚好工作在该频带，从而有效的改进了手机的电磁辐射。

技术背景目手机产厂商多使用内置PIFA天线收发电磁波信号，其电磁波的辐射主要集中在以下四个方面：手机天线本身的辐射，听筒以及话筒产生的辐射，手机PCB板上的各种元件以及机壳本身金属部件所产生的寄生辐射。如果能够有效的控制这四种辐射。就能大大的降低其对人体的损害。目前手机生产厂商大多通过在手机后盖处覆上一层吸波材料，在听筒上以及元件上设计EMC电磁兼容金属屏蔽罩将各种元件罩在罩内，以此来降低电磁辐射，但是这种方式有着先天的缺陷，涂上吸波层之后，在降低辐射的同时也极大影响了手机天线的接受和发射效果，影响了通话质量。同时元件上的金属屏蔽罩不可能设计成完全密闭的壳体，必然存在着间隙和孔洞，这些间隙和孔洞必将造成金属罩罩体本身的电流的不连续，导致还是有大量电磁辐射存在。

2002年，加拿大多伦多大学的George提出基于非谐振方式实现左手特性的LC集总电路左手微带线。它利用在一块介质板上下附铜，刻蚀技术在一面刻蚀出间隔相等的微带单元，在单元的中央穿孔放入贴片电感，电感两端分别与接地板和微带单焊接；而贴片电容位于单元缝隙间与两个微带单元焊接。根据电磁波在微带线中传播的色散关系，利用贴片电感实现负的磁导率；贴片电容实现负的介电常数。这种左手微带线在其左手通带和右手通带之间以及在小于左手通带起始频率的频带内存在一个明显的电磁波传播截止频段。通过选取容值感值不同的贴片电容和贴片电感就可以控制截止频带向高频或者低频移动。选取微带线合适的截止频率以及带宽，将GSM手机的PCS工作频段的电磁波辐射泄漏导入微带线，就可以利用左手微带线的电磁波截止效应有效的手机的电磁辐射。

发明内容

本发明目的在于利用集总LC双排左手微带线，比起单排微带线不仅可以大幅缩小微带线的尺寸，便于在手机中安装。在微带单元的中央穿孔放入贴片电感，电感两端分别与接地板和微带单元焊接实现负的介电常数；贴片电容焊接于单元缝隙间连接两个微带单元实现负的磁导率。电磁波在1900MHZ左右的频段存在一个明显S21电磁波截止频带。GSM手机所声生的电磁辐射频率恰好就在其PCS工作频段1850MHZ-1990MHZ之间，将这些电磁波辐射引导入磁导率和介电常数同时为负的左手微带线。利它的电磁波截止效应，就能够有效的抑制手机的电磁波辐射。

本发明的目的是这样实现的，在手机的机壳后盖上分别用塑料卡扣固定如下图3，图4，图5中的LC左手微带线，其中微带线一端通过馈电铜片弹压于用于手机PCB板上的EMC金属屏蔽罩上，而另一端馈电线连通于手机后盖接地。两端馈电线都要采用阻抗50Ω的馈电带馈电。手机的电磁波辐射，将通过EMC电磁兼容屏蔽金属罩，馈入微带内，而这些辐射的电磁波的频率就在1850MHZ-1990MHZ之间，正好处在微带线的截止频段之内，从而有效的改进了手机的电磁波辐射。同时还能消除EMC屏蔽罩之间的杂波干扰，使通话更加清澈。

附图说明

图1具有电磁波截止效应的左手微带线(TL)结构示意图

图2具有电磁波截止效应的左手微带线(TL)S21微波透射曲线

图3贴片电容值为2pf、贴片电感值为10nh的左手微带线(TL)尺寸示意图。

图4贴片电容值为1pf、贴片电感值为1.8nh的左手微带线(TL)尺寸示意图。

图5贴片电容值为1pf、贴片电感值为1.0nh的左手微带线(TL)尺寸示意图。

具体实施方式

参阅图1，本发明的集总LC双排左手微带线包含11个贴片电感1，10个贴片电容2，一个短路馈线3，一个接地板4，一个介质基板5，双排排列的11个微带单元6，一个弹压馈线7。

微带线中的10个贴片电容2，依次点焊连接各个微带单元6产生负的磁导率；单元中的11个贴片电感1，置于微带单元6中心的通孔中，一端点焊于微带单元连接，一端点焊于接地板4接地，产生负的介电常数。

微带线中的弹压馈线7采用的是阻抗为50Ω馈电微带直接与手机内部的EMC电磁兼容金属屏蔽罩弹压接触，接收手机的电磁波辐射。

微带线中的短路馈线3直接与手机后盖导通，形成零电势以便让手机电磁波辐射的高频电流信号能够导入微带线中截止损耗。

应用本发明的左手微带线时，应尽量让其位于手机后盖的中下部，这样不仅是为了方便与金属屏蔽罩的弹压导通，而且尽量远离了手机天线，避免对其的干扰。

本单元通过集总LC微带线实现了介电常数，磁导率双负的左手材料。如图2(a)，(b)(c)表明其微波透射曲线S21，在1900MHZ附近存在一个明显的截至频带，而手机PCS工作频段辐射泄漏的电磁波频率1850MHZ-1990MHZ恰好就在这个截至频带内，从而有效地降低了手机的辐射。

本发明的实现过程由实施例和附图说明

实施例一：

如图3所示的LC左手双排微带线，其长度L＝29.5mm，宽度W＝11.1mm，其采用电路板刻蚀技术在介电常数e＝4.65的环氧玻璃布的介质板的一面附厚度为0.018mm铜作为接地板，介质基板的厚度为1.5mm，介质板的另外一面附铜刻蚀出间距C＝1.5mm双排微带单元，单元长度d＝5mm，单元宽度W1＝2.8mm，厚度为0.018mm，各单元之间缝隙宽度g＝0.5mm，上排为6个单元，下排为5个单元，两排微带单元距介质板的边缘距离C1＝2mm。在每个微带单元中央打直径D＝1.5mm的通孔，通孔内放入电感值为10nh的贴片电感，电感一端与微带单元点焊连接，另外一端与接地板点焊连接。两排微带单元依次用电容值为2pf的贴片电容点焊连接。微带线两端通过机壳后盖上的塑料卡扣卡在后盖上固定。由微波矢量分析仪测试其S21透射曲线，如图2(a)所示，其在1900MHZ附近出现一个明显的电磁波截至频带。

实施例二：

如图4的所示的LC的左手双排微带线，其采用电路板刻蚀技术在介电常数e＝4.65的环氧玻璃布的介质板的一面附厚度为0.018mm铜作为接地板，介质基板的厚度为1.5mm，其长度L＝29.5mm，宽度W＝11.1mm，介质板的另外一面附铜刻蚀出间距C＝1.5mm双排微带单元，单元长度d＝5mm，单元宽度W1＝2.8mm，厚度为0.018mm，各单元之间缝隙宽度g＝0.5mm，上排为6个单元，下排为5个单元，两排微带单元距介质板的边缘距离C1＝2mm。在每个微带单元中央打直径D＝1.2mm的通孔，通孔内放入电感值为1.8nh的贴片电感，电感一端与微带单元点焊连接，另外一端与接地版点焊连接。两排微带单元依次用电容值为1pf的贴片电容点焊连接。由微波矢量分析仪测试其S21透射曲线，如图2(b)所示，在1900MHZ的频率附近，出现了一个电磁波截至频带。微带线通过塑料卡扣固定于机壳后盖上。

实施例三：

如图5所示的LC的左手双排微带线，其长度L＝29.5mm，宽度W＝11.1mm，其采用电路板刻蚀技术在介电常数e＝4.65的环氧玻璃布的介质板的一面附厚度为0.018mm铜作为接地板，介质板厚度为1.5mm，介质板的另外一面附铜刻蚀出间距C＝1.5mm双排微带单元，单元长度d＝5mm，单元宽度W1＝2.8mm，厚度为0.018mm，各单元之间缝隙宽度g＝0.5mm，上排为6个单元，下排为5个单元，两排微带单元距介质板的边缘距离C1＝2mm。两排微带单元依次用电容值为1.0pf的贴片电容点焊连接。微带单元中央打直径D＝1.2mm的通孔，通孔内放入电感值为1.08nh的贴片电感，电感一端与微带单元点焊连接，另外一端与接地板点焊连接，手机后盖上的塑料卡扣将微带线扣紧固定。由微波矢量分析仪测试其S21透射曲线，如图2(c)所示，在1900MHZ的频率附近，出现了一个电磁波截至频带。

Claims

1.一种改进手机电磁辐射的LC左手微带线，该微带线包括接地板，介质板，微带单元，贴片电感，贴片电容，短路馈线，弹压馈线，其主要特征是，采用双排平行排列的微带单元；所述短路馈线直接与手机后盖导通，所述弹压馈线与手机内部的EMC电磁兼容金属屏蔽罩弹压接触；微带单元中心穿孔焊接贴片电感；在两排依次排列的微带单元间焊接贴片电容。

2.如权利要求1所述的LC左手微带线，其特征是双排微带单元平行排列，两排微带线间距为1.5mm，微带线介质板采用介电常数e＝4.65的环氧玻璃布，介质板厚度为1.5mm，接地板和微带单元的铜皮厚度为0.018mm，LC左手微带线的介质板长度为L＝29.5mm，LC左手微带线的介质板宽度为W＝11.1mm，微带单元长度为d＝5mm，微带单元宽度为W1＝2.8mm，各微带单元之间缝隙宽度为g＝0.5mm，上排为6个微带单元，下排为5个微带单元，两排微带单元距介质板的上边缘和下边缘均为C1＝2mm。

3.如权利要求1所述的LC左手微带线，其特征是采用电容值和电感值不同的三组贴片电容、贴片电感搭配使用：

(1)每个微带单元中央的通孔直径为1.5mm，通孔内置入电感值为10nh的贴片电感；微带单元间的贴片电容的电容值为2.0pf；

(2)每个微带单元中央的通孔直径为1.2mm，通孔内置入电感值为1.8nh的贴片电感；微带单元间的贴片电容的电容值为1.0pf；

(3)每个微带单元中央的通孔直径为1.2mm，通孔内置入电感值为1.08nh的贴片电感，微带单元间的贴片电容的电容值为1.0pf。