CN107819207B - 一种近距离辐射器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种近距离辐射器，包括用于信号接入的接入端口；连接在接入端口和地之间的电容；并联在电容上的线圈；连接在接入端口的振子。电缆的信号经辐射器的振子和线圈实现近场分布，其不仅可实现两个频率间隔很远的频段辐射，结构简单，体积小，且辐射距离可达1米，满足动作提取等领域的实验需求。
Description
技术领域
本发明涉及辐射器领域，具体涉及一种近距离辐射器。
背景技术
近距离电磁场辐射问题不同于传统意义上的天线，其电磁场能量集中在菲列尔区，并不是大部分辐射到远场形成方向图。近距离电磁场的应用大多集中于无线充电和近场通讯NFC领域，两者的作用距离都小于10CM。无线充电的辐射器线圈匝数很密，功率容量很大，体积也较大，大约10Cm左右面积，由于需要高品质的黄铜材料，成本也较高；近场通讯辐射器很小，作用距离也很小，仅适合贴合情况下的工作。
在作用距离需要达到1米、对体积要求相对较小在1-2cm且在一辐射器内具有不同频段辐射分量的领域，譬如动作提取领域的辐射器上述技术和装置均不适合。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种近距离辐射器。
本发明通过下述技术方案实现：
一种近距离辐射器，包括：
用于信号接入的接入端口；
连接在接入端口和地之间的电容；
并联在电容上的线圈；
连接在接入端口的振子。
本方案中，接入端口连接电缆，信号从电缆馈入，电磁波经能量经过电容分别馈入线圈部分电路和振子部分。相对低频率的信号主要从线圈辐射形成近距离的场分布，相对高频率的信号主要从振子电路辐射形成近距离的场分布。本辐射器将电缆中的导行电磁波转变为近距离似稳场电磁场分布，可同时馈入低频信号和高频信号，实现两个频率间隔很远的频段辐射分量。反之，线圈和振子可将周围的似稳场转化为感应电流进入电缆形成接收信号。采用上述电路结构，电路结构简单，相对体积小，同时又提供了足够的辐射面积达到足够的作用距离，辐射距离可达1米，填补了无线充电线圈和NFC天线的空白。
作为优选，所述振子与接入端口之间连接有电阻。
进一步的，所述电阻为可调电阻。电阻与振子为串联关系，通过调节电阻阻值可调节信号强度，调节辐射距离，将电阻设置为可调电阻便于对辐射距离的调节。
作为优选，为了减小电路体积，所述线圈为印刷电路。
作为优选，所述线圈为圆形、方形。
作为优选，所述振子成方波形状。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明电缆的信号经振子和线圈实现近场分布，其不仅可实现两个频率间隔很远的频段辐射，结构简单，体积小，且辐射距离可达1米，满足动作提取等领域的实验需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
图1为本方案的电路原理图。
图中附图标记的名称为：
1、接入端口，2、振子。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示的一种近距离辐射器，包括接入端口1、电容C、线圈L、振子2，接入端口1与电缆连接，以接入信号；电容C连接在接入端口1和地之间；线圈L并联在电容上，信号经电缆接入后，电磁波中相对低频率的信号从线圈辐射形成近距离的场分布；振子2连接在接入端口1上，信号经电缆接入后，电磁波中相对高频率的信号从振子辐射形成近距离的场分布。还可设置另一端口，用于实现上述电容与地的连接，其接地可通过连接接地外壳实现。
实施例2
基于上述实施例的原理，本实施例对上述实施例进行优，即在接入端口1与振子2之间连接一电阻R，该电阻采用可调电阻，通过可调电阻调节信号强度。
采用该结构的辐射器，线圈可采用印刷电路，线圈可制作为圆形、方形、菱形或其他形状，需要说明的是，采用其他形状的线圈也在本方案的保护范围内。
振子可采用异形结构，如图1所示，可采用方波形状。需要说明的是，采用其他形状的等长度振子也在本方案的保护范围内。
通过上述结构可采用低廉成本、小体积将电缆中的导行电磁波转变为近距离似稳场电磁场分布或将辐射器周围的似稳场转化为感应电流进入电缆形成接收信号。该辐射器不同于常规的天线用于形成一个远场分布的方向图。通过线圈和振子的结构，同时允许两个频率间隔很远的工作频率工作，覆盖范围达到1米以内。通过适当的频率和匹配设计，该辐射器使得馈入的双频率电信号产生的电场在天线附近形成特定的分布梯度，以适应特定的应用，譬如动作提取领域，应用于服饰及手套用于人体动作捕捉，当然，其也可应用于其他有同样适用需求的领域。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种近距离辐射器，其特征在于，应用于人体动作捕捉，包括：用于信号接入的接入端口；连接在接入端口和地之间的电容；并联在电容上的线圈；连接在接入端口的振子；
所述振子与接入端口之间连接有电阻；
所述电阻为可调电阻；
所述辐射器将电缆中的导行电磁波转变为近距离似稳场电磁场分布，可同时馈入低频信号和高频信号，实现两个频段辐射分量；相对低频率的信号从线圈辐射形成近距离的场分布，相对高频率的信号从振子辐射形成近距离的场分布；所述辐射器使得馈入的双频率电信号产生的电场在天线附近形成特定的分布梯度。
2.根据权利要求1所述的一种近距离辐射器，其特征在于，所述线圈为印刷电路。
3.根据权利要求1所述的一种近距离辐射器，其特征在于，所述线圈为圆形或方形。
4.根据权利要求1所述的一种近距离辐射器，其特征在于，所述振子成方波形状。
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