CN204389600U

CN204389600U - 电磁波检测装置

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Publication number: CN204389600U
Application number: CN201520122725.8U
Authority: CN
Inventors: 方皓
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2025-03-03

Abstract

本实用新型涉及电磁波检测装置，其结构简单且能检测环境电磁波水平。一种电磁波检测装置包括：用于接收工频电磁波且生成第一电流的第一天线；用于接收射频电磁波且生成第二电流的第二天线；连接到所述第一天线的第一整流电路；连接到所述第二天线的第二整流电路；连接到所述第一整流电路的第一发光指示器，所述第一发光指示器配置为在所述第一电流超过第一阈值时发光；以及连接到所述第二整流电路的第二发光指示器，所述第二发光指示器配置为在所述第二电流超过第二阈值时发光。本实用新型的电磁波检测装置尤其适合于家庭或办公场合使用。

Description

电磁波检测装置

技术领域

本实用新型总体上涉及电磁波检测装置。

背景技术

电是人类历史上最伟大的发明之一，人类的生活离不开电的使用。以居家为例，日常使用的电器包括电视机、洗衣机、电冰箱、电烤炉、电灯、台灯、吹风机、电风扇、微波炉、电热毯、手机、电脑、路由器、等等。理论上，所有这些电器只要通电，就会产生电磁波。因此，人总是生活在电磁波笼罩的环境中。

电磁波影响巨大，不仅污染环境，更直接危害人体健康。例如，电磁波可能引起新生儿智力缺陷，导致癌症诱发率提高，产生过敏体质。长时间使用电热毯睡觉的女性，可致经期紊乱等。因此，人们需要能够检测生活环境中的电磁波，以避免生活在过强的电磁波环境中。然而，虽然现在市售的电磁波检测仪功能强大，能够显示电磁波的波段和强度(例如功率密度)，但是一般结构复杂，需要额外电源驱动，价格昂贵，因此并不适于普通家庭使用。

此外，众所周知的是电磁波具有能量。过去，由于生活环境中的电磁波较少，而且电磁波能量的收集效率低，所以人们只是利用电磁波来传递信息，而没有想到要利用其传递能量。现在，人的生活环境中充满了电磁波，而且随着科技发展，收集效率得到了一定的提高，因此还期望可以将电磁波的能量收集起来以供使用。

实用新型内容

本实用新型的一个方面在于提供一种电磁波检测装置，其结构简单，并且能够指示环境电磁波是否超过了安全阈值。

本实用新型的另一个方面还在于提供一种电磁波检测装置，其能够收集环境电磁波的能量，并且将其储存起来以供日后使用，或者直接用于驱动其他电子设备。

根据一示范性实施例，一种电磁波检测装置包括：用于接收工频电磁波且生成第一电流的第一天线；用于接收射频电磁波且生成第二电流的第二天线；连接到所述第一天线的第一整流电路；连接到所述第二天线的第二整流电路；连接到所述第一整流电路的第一发光指示器，所述第一发光指示器配置为在所述第一电流超过第一阈值时发光；以及连接到所述第二整流电路的第二发光指示器，所述第二发光指示器配置为在所述第二电流超过第二阈值时发光。

在一示例中，所述第一天线是平面天线或螺旋天线，所述第二天线是肖特基二极管阵列。

在一示例中，所述第一整流电路和所述第二整流电路中的每个均包括二极管整流器。

在一示例中，所述第一发光指示器和所述第二发光指示器中的每个均是LED灯。

在一示例中，所述电磁波检测装置还包括连接到所述第一整流电路和所述第二整流电路以接收所述第一电流和所述第二电流的储能器。

在一示例中，所述储能器是电容器或蓄电池。

在一示例中，所述电磁波检测装置还包括升压电路，所述升压电路一端连接到所述第一整流电路和所述第二整流电路，另一端连接到电压输出端子。

在一示例中，所述升压电路是DC-DC升压电路。

在一示例中，所述电磁波检测装置还包括电池舱，所述电池舱配置为用于容纳可充电电池以利用由所述电磁波检测装置收集的电力对所述可充电电池进行充电。

在一示例中，所述电磁波检测装置还包括连接到所述第二天线的调频电路。

本实用新型的电磁波检测装置结构简单，能够指示环境电磁波是否超过安全标准，并且能够指示工频电磁波和射频电磁波中的哪种超标。本实用新型的电磁波检测装置不需要额外的电源来驱动，而且能够收集电磁波能量以给其他电子设备充电。因此，本实用新型的电磁波检测装置尤其适合家庭使用。

附图说明

图1示出根据本实用新型一实施例的电磁波检测装置的电路图。

图2示出根据本实用新型另一实施例的电磁波检测装置的电路图。

图3示出根据本实用新型一实施例的电磁波检测装置的具体电路实现。

具体实施方式

环境电磁波基本上可以分为两大类，工频电磁波和射频电磁波。工频指的是50Hz左右的频率。因为我国的电力标准频率为50Hz，因此50Hz左右的频率被称为工频。在日常生活中，工频电磁场存在于变电站、高压电线，家用电器诸如电吹风、电视机、电脑、电冰箱等周围。当有电流通过电线或电器时，就会有电磁波产生，其强度会随着电流强度的增大而增大。工频电磁波是一种感生磁场，其单位一般以特斯拉(T)计。根据我国的《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)，工频电磁波的安全标准为0.4μT以下。射频电磁波指的是频率在100kHz到300GHz的高频、超高频、微波等电磁波。日常生活环境中的射频电磁波主要由手机、基站、路由器、广播电视发射塔、微波炉、电磁炉和雷达等产生。射频电磁波的产生是由电器主动向外侧空间发射电磁波而形成的，因此这种电磁波又叫电磁辐射，其常用计量单位为微瓦每平方厘米(μW/cm²)。根据我国的《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)，射频电磁波的安全标准为40μW/cm²以下。

为了检测环境电磁波水平，主要的就是检测工频电磁波和射频电磁波的水平。图1示出根据本实用新型一实施例的电磁波检测装置10的电路图。如图1所示，电磁波检测装置10包括第一天线11和第二天线12。第一天线11主要用于接收工频电磁波，并且生成第一电流。第二天线12主要用于接收射频电磁波，并且生成第二电流。第一天线11和第二天线12可以利用电磁波领域常用的天线结构。例如，第一天线11可以是平面天线或螺旋天线，其响应于感生磁场而生成感生电流。第二天线12可以是肖特基二极管的阵列。当射频电磁波入射到肖特基二极管上时，会使肖特基二极管中的电子产生定向移动，从而在肖特基二极管的两端形成电压。当射频电磁波的频率达到相关频率时，会和肖特基二极管的固有频率发生重合，从而激发出最大电子定向移动，此时电压达到峰值，能够将射频电磁波能量充分转化为电能。虽然未示出，但是电磁波检测装置10还可以包括与第二天线12连接的调频电路以调谐肖特基二极管的固有频率，从而提高第二天线12的吸收范围。

电磁波检测装置10还可以包括分别与第一天线11和第二天线12连接的第一整流电路13和第二整流电路14。第一整流电路13和第二整流电路14每个均可包括二极管整流器，以将第一天线11和第二天线12产生的交流信号变换为直流信号。例如，第一整流电路13和第二整流电路14每个均可包括单个二极管整流器以实现单相半波整流。在另一实施例中，第一整流电路13和第二整流电路14每个均可包括多个二极管形成的单相桥式整流电路，例如两个二极管形成的半桥电路或四个二极管形成的全桥电路。此外，第一整流电路13和第二整流电路14也可以采用其他电路结构，例如采用已有的电路芯片等。整流电路的具体电路结构是本领域已知的，因此这里不再赘述。

第一天线11产生的第一电流和第二天线12产生的第二电流在分别经由第一整流电路13和第二整流电路14整流之后，可以被分别提供给第一发光指示器15和第二发光指示器16。第一发光指示器15和第二发光指示器16例如可以是发光二极管(LED)。可以设计第一发光指示器15的规格，以使得当第一天线11产生的第一电流达到第一阈值时，第一发光指示器15能发出人眼可感知的光强。第一阈值对应于工频电磁波的安全标准，即0.4μT的感生磁场所产生的电流水平。第一电流越大，第一发光指示器15的发光强度越大。这样，当第一发光指示器15发出可感知到的可见光时，就可以确定环境工频电磁波达到或超过安全标准了。第一发光指示器15越亮，环境工频电磁波超标越严重。

类似地，可以设计第二发光指示器16的规格，以使得当第二天线12产生的第二电流达到第二阈值时，第二发光指示器16能发出人眼可感知的光强。第二阈值对应于射频电磁波的安全标准，即40μW/cm²的电磁辐射所产生的电流水平。第二电流越大，第二发光指示器16的发光强度越大。这样，当第二发光指示器16发出可感知到的可见光时，就可以确定环境射频电磁波达到或超过安全标准了。第二发光指示器16越亮，环境射频电磁波超标越严重。在一优选实施例中，第一发光指示器15和第二发光指示器16是不同颜色的LED指示器。

下面参照图2描述根据本实用新型另一实施例的电磁波检测装置20。在图2所示的实施例中，与图1所示的实施例相同的部件用相同的附图标记表示，这里省略对其的重复描述。下面将仅描述图2所示的实施例与图1所示的实施例的不同部分。

如图2所示，电磁波检测装置20还可以包括升压电路24。升压电路24可以是DC-DC升压电路，其一端可以连接到第一整流电路13和第二整流电路14，以接收整流之后的第一电流和第二电流二者，另一端可以连接到电压输出端子以提供输出电压V_out。输出电压V_out可以用于驱动其他电子设备。在一实施例中，电磁波检测装置20可以包括电池舱以用于容纳可充电电池，并且由电压输出端子提供的输出电压V_out可以用于对可充电电池进行充电。或者，电磁波检测装置20的电压输出端子可以通过导线连接到其他电子设备以对其进行充电。

电磁波检测装置20还可以包括储能器22。储能器22例如可以是电容器，其一端连接到第一整流电路13和第二整流电路14以接收所述第一和第二电流，另一端可以例如电接地。当电磁波检测装置20不对外进行充电时，所收集的能量可以储存在储能器22中。当电磁波检测装置20对外进行充电时，储能器22所储存的能量可以用于对外放电。为了避免储能器22储存的能量被第一发光指示器15和第二发光指示器16消耗，可以如图所示，在第一整流电路13所在支路的、第一发光指示器15的接入点的靠储能器22一侧设置第一二极管18，并且在第二整流电路14所在支路的、第二发光指示器16的接入点的靠储能器22一侧设置第二二极管17。并且，第一二极管18还能防止第一发光指示器15被第二天线12所收集的电力点亮，第二二极管17还能防止第二发光指示器16被第一天线11所收集的电力点亮。

图3示出根据本实用新型一实施例的电磁波检测装置的具体电路实现，其电路结构类似于图2所示的电路图，只是第一整流电路13和第二整流电路14均由LINEAR技术公司的LTC3588芯片实现，升压电路24由LINEAR技术公司的LTC3331芯片实现。如图3所示，肖特基二极管阵列D6收集的电力经LTC3588芯片整流后可点亮LED指示器D1。肖特基二极管阵列D6还连接到由可变电感L6和电容器C21形成的调频电路以拓宽频率接收范围。线圈天线L1收集的电力经LTC3588芯片整流后可点亮LED指示器D3。同时，肖特基二极管阵列D6和线圈天线L1收集的电力被提供给芯片LTC3331。芯片LTC3331可利用所接收的电力给蓄电池BT1进行充电，以储存所收集的电力。芯片LTC3331还可以经输出端子Vout输出所接收的电力。由于芯片LTC3588和LTC3331的使用是本领域技术人员所熟知的，因此此处不再赘述。

本实用新型的电磁波检测装置可以制作成具有各种美观的外形，例如各种摆件或装饰品，以起到居家装饰的作用，或者摆放在办工桌上作为装饰品，同时还能检测环境的电磁波水平。该电磁波检测装置可以放置在发出电磁波的电器附近，例如电视机、电脑附近，或者放置在经常活动区域附近，例如床或办公桌附近，以减少相应区域的电磁辐射水平。此外，本实用新型的电磁波检测装置还能给电池或其他电子设备充电，节省了电力消耗。

虽然上面参照特定实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的思想和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种修改和变化。本实用新型的范围仅由所附权利要求及其等价物限定。

Claims

1.一种电磁波检测装置，其特征在于，所述电磁波检测装置包括：

用于接收工频电磁波且生成第一电流的第一天线；

用于接收射频电磁波且生成第二电流的第二天线；

连接到所述第一天线的第一整流电路；

连接到所述第二天线的第二整流电路；

连接到所述第一整流电路的第一发光指示器，所述第一发光指示器配置为在所述第一电流超过第一阈值时发光；以及

连接到所述第二整流电路的第二发光指示器，所述第二发光指示器配置为在所述第二电流超过第二阈值时发光。

2.如权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述第一天线是平面天线或螺旋天线，所述第二天线是肖特基二极管阵列。

3.如权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路中的每个均包括二极管整流器。

4.如权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述第一发光指示器和所述第二发光指示器中的每个均是LED灯。

5.如权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述电磁波检测装置还包括连接到所述第一整流电路和所述第二整流电路以接收所述第一电流和所述第二电流的储能器。

6.如权利要求5所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述储能器是电容器或蓄电池。

7.如权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述电磁波检测装置还包括升压电路，所述升压电路一端连接到所述第一整流电路和所述第二整流电路，另一端连接到电压输出端子。

8.如权利要求7所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述升压电路是DC-DC升压电路。

9.如权利要求7所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述电磁波检测装置还包括电池舱，所述电池舱配置为用于容纳可充电电池以利用由所述电磁波检测装置收集的电力对所述可充电电池进行充电。

10.如权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述电磁波检测装置还包括连接到所述第二天线的调频电路。