CN101212496B - 一种基于异向介质微带线的防辐射手机机壳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于异向介质微带线的防辐射手机机壳，可有效减小手机的电磁波辐射。该机壳使用的异向介质微带线由刻蚀的环氧酚醛树脂覆铜板周期性地嵌入贴片电容电感制成，它在GSM900M频段出现传输禁带效应，可以把中心频率在900MHz的天线辐射和手机本体的寄生辐射损耗掉，极大地减少手机对人体的电磁辐射。本发明制作工艺简单，成本低，可有效降低手机的电磁辐射，且不影响通话质量。

Description

一种基于异向介质微带线的防辐射手机机壳

技术领域

本发明涉及一种基于异向介质微带线的防辐射手机机壳，利用异向介质微带线的禁带特性，可有效减弱手机的天线辐射和寄生辐射。

背景技术

随着科学技术的进步和电子工业的飞速发展，无线电通信事业发展迅速，尤其是公众移动电话的快速发展给人们的信息技术交流、物质文化生活带来极大的便利。但是，在提供方便的同时，由于手机设计方面的原因和手机使用方面的原因，造成了手机通话时产生过量的电磁辐射，从而导致许多负面效应的产生，带来了许多意想不到的麻烦和危害，成为人们极为关注的突出问题。

手机工作时会全向发射电磁波，过量或过长的电磁辐射会影响使用者的健康，加之其内部电路、收发话器在工作过程中产生并辐射的电磁波，长期使用手机可能会对人体，尤其是头部造成一定的伤害。目前解决这个问题的主要途径有两种：一是降低天线的辐射强度；二是将天线远离人体头部。采用前者的方法有多种，但是大多在减小天线对人体辐射的同时也降低了天线的收发效能，且由于对手机原设计外观改动较大，实用性不强。而实用的插接有线耳机的方法虽然能较好减小手机对人脑的辐射伤害，可携带和使用比较不便，限制了它的使用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于异向介质微带线的防辐射手机机壳，利用异向介质微带线的禁带效应将朝向人体的手机天线辐射和寄生辐射损耗掉，解决手机的电磁辐射问题。

手机给人们带来方便的同时，产生过量的电磁辐射会危害用户健康。手机的最大辐射源是天线，而手机天线一般是全方向性辐射，因此不可避免的会对人脑产生辐射。现有实用的处理方法多是在手机靠近大脑的一侧加一层金属板或者其它电磁屏蔽材料，其缺点是容易干扰手机发出的信号，降低天线的辐射效率。本发明提出了一种从全新的角度来减小手机有害辐射的方法：利用新型的异向介质微带线的传输禁带特性将手机的有害辐射损耗掉。用该微带线制作的手机防辐射结构主要包括异向介质微带线、微带馈线、接地弹片、带导电金属片的机壳等。这种左异向介质微带线的基板采用刻蚀的环氧酚醛树脂覆铜板制作，然后周期性地加入贴片电容、电感而成。测试表明，该微带线的微波透射曲线在手机工作的GSM900M(890MHz-960MHz)频段附近存在有较宽的传输禁带。将该微带传输线一端通过微带馈线与手机电磁屏蔽罩相连，另一端利用接地弹片与手机机壳内表面的金属片相连，该金属片与机壳外表面上的导电体是相连通的。此时，手机主要的有害辐射波能量馈入异向介质微带线后，由于其频段恰巧在微带线的禁带范围之内，所以其中大部分能量将被损耗掉，这样可以很大程度上减少手机天线的有害辐射和手机本体的寄生辐射，确保使用者不受到有害电磁辐射的侵扰，且该方法不影响天线的正常工作。

附图说明

图1基于异向介质微带线的防辐射手机机壳内部结构示意图；

图2实施例一的左手微带传输线示意图；

图3实施例二的负磁导率微带传输线示意图；

图4实施例三的负介电常数微带传输线示意图；

图5实施例一的左手微带传输线的S21透射曲线示意图；

图6实施例二的负磁导率微带传输线的S21透射曲线示意图；

图7实施例三的负介电常数微带传输线的S21透射曲线示意图。

具体实施方式

参阅图1，本发明包括两条微带馈线11、12，一条异向介质微带线2，接地弹片3和与手机机壳外表面上的导电体电相连的固定于机壳内表面的金属片4。

该微带馈线11两端分别与收集电磁屏蔽罩5和左手微带线2相连，将屏蔽罩收集到的天线辐射和手机本体的寄生辐射以馈流形式导入异向介质微带线中。

该新型异向介质微带线2是在刻蚀的环氧酚醛树脂覆铜板上周期性地嵌入贴片电容电感制成的，选取合适的电容电感值，可以使它在手机的GSM900频段范围存在一个较宽的传输禁带。

该接地弹片3一端通过微带馈线12与异向介质微带线2线相连，机壳扣上后，另一端将与机壳内表面上的金属片4导通。

该金属片4与手机机壳外表面的导电体是连通的。

当人们使用手机时，机壳内表面的金属片4与接地弹片3接通，而金属片4又通过机壳外表面的导电体与人体接通，这样手机电磁屏蔽罩5收集到的天线辐射波和手机本体的寄生辐射波都将以高频电流形式馈入异向介质微带线2中，利用该微带线在GSM900频段(890MHz-960MHz)的传输禁带性质，可以将馈入的有害辐射能量大部分损耗掉，有效地减少手机的有害电磁辐射，且不影响手机天线的性能。

本发明的实现过程和材料的性能由实施例和附图说明：

实施例一：

采用电路板刻蚀技术制作异向介质微带线基板，选用环氧酚醛树脂覆铜介质板，其介电常数为＝4.65，板长e＝34.238mm，宽f＝7mm，介质基板厚度为1.5mm，双面覆铜的厚度均为0.018mm。选取基板的一面为接地面，在另一面沿中心线方向蚀刻出7个等大的长方形金属片，每个金属片的长度a＝4.238mm，宽b＝2.8mm，片与片间隙宽度为c＝0.762mm。将6个C＝2.0pF的贴片电容依次焊接在相邻金属片间隙的中心位置处，两端分别与相邻金属片导通。并在各段金属片的中心部位钻取d＝1.2mm的通孔，然后把L＝1.0nH的贴片电感嵌入到各通孔当中，上端与金属片焊在一起，下端与接地板相接通.这样便制作出新型左手微带传输线如附图2所示。经测试，该微带线的S21透射曲线如附图5所示。

实施例二：

采用电路板刻蚀技术制作异向介质微带线基板，选用环氧酚醛树脂覆铜介质板，其介电常数为＝4.65，板长e＝34.238mm，宽f＝7mm，介质基板厚度为1.5mm，双面覆铜的厚度均为0.018mm。选取基板的一面为接地面，在另一面沿中心线方向蚀刻出7个等大的长方形金属片，每个金属片的长度a＝4.238mm，宽b＝2.8mm，片与片间隙宽度为c＝0.762mm。将6个C＝1.0pF的贴片电容依次焊接在相邻金属片间隙的中心位置处，两端分别与相邻金属片导通。这样便制作出新型负磁导率的微带传输线如附图3所示。经测试，该微带线的S21透射曲线如附图6所示。

实施例三：

采用电路板刻蚀技术制作异向介质微带线基板，选用环氧酚醛树脂覆铜介质板，其介电常数为＝4.65，板长e＝34.238mm，宽f＝7mm，介质基板厚度为1.5mm，双面覆铜的厚度均为0.018mm。选取基板的一面为接地面，在另一面沿中心线方向蚀刻出7个等大的长方形金属片，每个金属片的长度a＝4.238mm，宽b＝2.8mm，片与片间隙宽度为c＝0.762mm。在各段金属片的中心部位钻取d＝1.2mm的通孔，然后把L＝1.0nH的贴片电感嵌入到各通孔当中，上端与金属片焊在一起，下端与接地板相接通.这样便制作出新型负介电常数微带传输线如附图4所示。经测试，该微带线的S21透射曲线如附图7所示。

以上所述，仅为本发明的优选实施例，大凡依本发明权利要求及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应属本发明专利覆盖的范围。

Claims (6)

1.一种基于异向介质微带线的防辐射手机机壳，该机壳由异向介质微带线、微带馈线、接地弹片、带导电金属片组成，其特征是该机壳使用的异向介质微带线是在刻蚀的环氧酚醛树脂覆铜板上周期性地嵌入贴片电容电感制成，异向介质微带线一端通过微带馈线与手机电磁屏蔽罩相连，另一端利用接地弹片与手机机壳内表面的金属片相连，通过改变环氧酚醛树脂覆铜板和贴片电容电感参数使其在手机常用的GSM900频段范围内呈现出禁带特性。

2.如权利要求1所述的异向介质微带线，其特征是环氧酚醛树脂覆铜板的介质基板厚度为1.5mm，宽度为7mm，长度为34.238mm，基板双面覆铜的厚度均为0.018mm。

3.如权利要求1所述的异向介质微带线，其特征是：在环氧酚醛树脂覆铜板的单面刻蚀出7个相同的长方形金属微带片，长a＝4.238mm，宽b＝2.8mm，间隙为c＝0.762mm，沿该面的中心线周期性地排列于基板上。

4.如权利要求1所述的异向介质微带线，其特征是：选取C＝2.0pF的贴片电容，依次焊接在相邻金属微带片间隙的中心位置处，电容两端分别与相邻金属微带片相连，在各段金属微带片中心位置打孔，孔径d＝1.2mm，把L＝1.0nH的贴片电感分别嵌入到各通孔当中，电感上端与金属微带片焊在一起，下端与接地板相接。

5.如权利要求1所述的异向介质微带线，其特征是：选取C＝1.0pF的贴片电容，依次焊接在相邻金属微带片间隙的中心位置处，电容两端分别与相邻金属微带片相连。

6.如权利要求1所述的异向介质微带线，其特征是：选取L＝1.0nH的贴片电感，在各段金属微带片中心处钻取d＝1.2mm的通孔，把电感分别嵌入到各通孔当中，上端与金属微带片焊在一起，下端与接地板相接。

Images