RU2140689C1 - Радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения (варианты) - Google Patents
Радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2140689C1 RU2140689C1 RU99103032A RU99103032A RU2140689C1 RU 2140689 C1 RU2140689 C1 RU 2140689C1 RU 99103032 A RU99103032 A RU 99103032A RU 99103032 A RU99103032 A RU 99103032A RU 2140689 C1 RU2140689 C1 RU 2140689C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- director
- radiotelephone
- passive vibrator
- vibrator
- Prior art date
Links
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 210000000613 ear canal Anatomy 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
- H01Q1/244—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas extendable from a housing along a given path
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/245—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with means for shaping the antenna pattern, e.g. in order to protect user against rf exposure
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/3827—Portable transceivers
- H04B1/3833—Hand-held transceivers
- H04B1/3838—Arrangements for reducing RF exposure to the user, e.g. by changing the shape of the transceiver while in use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Telephone Set Structure (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области подвижной радиосвязи для носимых радиотелефонов и радиостанций и обеспечивает защиту человека от электромагнитных излучений в диапазоне радиочастот. Поставленная задача достигается тем, что при помощи экспериментального выбора размеров и пространственной ориентации директорного пассивного вибратора, монтируемого на задней стенке корпуса радиотелефона вблизи его антенны, добиваются ослабления электромагнитного излучения в направлении головы пользователя и усиления его в направлении расположения директорного пассивного вибратора относительно антенны, контролируя его уровень при помощи измерителя напряженности электромагнитного поля. Техническим результатом является увеличение устойчивости и дальности радиосвязи, уменьшение облучения тела человека. 2 с. и 11 з.п.ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области защиты пользователей от электромагнитных излучений в диапазоне радиочастот и преимущественно может быть использовано в области подвижной радиосвязи для защиты пользователя от электромагнитных излучений носимых радиотелефонов и радиостанций.
В особенности предлагаемые изобретения могут быть использованы для сотовых и других носимых радиотелефонных аппаратов, массовый выпуск и использование которых производится во многих странах.
Вредное воздействие электромагнитных излучений на организм человека известно уже давно, однако известные способы защиты от них путем использования выносных антенн, а также экранированных камер, перегородок или специальной одежды из металлизированной ткани могут быть использованы при работе в стационарных условиях, а также частично в автомашинах и являются непреемлемыми для человека, пользующегося носимыми радиотелефонами в постоянно меняющихся окружающих условиях.
Некоторые зарубежные фирмы выпускают средства защиты от электромагнитных излучений, например японские фирмы Mind Fitness Co., Ltd и Health & Smile Co. , Ltd., одна под названием "ANSHIN MARU", а другая - под названием "SAFE CHIP" рекламируют и продают запрессованные в металлические оболочки керамические таблетки, диаметром 6 мм и 8 мм, которые при наклеивании их на радиотелефоны и др. аппаратуру, излучающую электромагнитные колебания, не уменьшают интенсивности облучения человека, а по мнению изготовителей, делают человеческий организм менее восприимчивым к нему, что не поддается измерениям и вызывает большие сомнения в эффективности указанных средств.
Известен способ защиты пользователя от электромагнитного излучения радиотелефона, реализованный в устройстве для защиты от излучения, заключающийся в экранировании пользователя от излучения антенны при помощи диска (см. патент США N 5550552 A, от 04.10.93 г.).
Однако известные способ и устройство из-за своей громоздкости не обеспечивают должных удобств в пользовании.
Известно радиоустройство с антенной и с поверхностью заземления, образованной в основании антенны из электропроводного материала (см. патент Германии N 4326117 A1, кл. H 01 Q 1/22 от 04.08.93 г.) (Патент EP N 638955 A1 H 01 Q 1/24, от 28.07.94).
Однако в данном устройстве не обеспечивается достаточная защита пользователя от электромагнитного излучения антенны, так как изменение воздействия электромагнитного поля предлагается осуществлять путем нанесения экранированирующего покрытия на верхнюю часть корпуса радиотелефона. При этом размер экрана ограничен размером верхней части корпуса, а сама антенна удалена от экрана. Небольшая экранирующая поверхность, особенно в миниатюрных современных радиотелефонах, приведет к тому, что эта поверхность будет возбуждаться как пассивный директорный вибратор и усиливать электромагнитное излучение в сторону своего расположения, в данном случае в сторону головы пользователя под некоторым углом к этой поверхности.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ защиты пользователя от электромагнитного излучения радиотелефона, заключающийся в ослаблении уровня электромагнитного поля в области головы пользователя и радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения, содержащий элементы, необходимые для обеспечения двухсторонней радиосвязи, заключенные в объемный корпус, на котором расположены органы управления, акустические вход и выход, антенна и антенный элемент защиты (см. патент Германии N 4334439 A1, кл. H 01 Q 1/22 от 09.10.93).
Однако вышеуказанные известные способ и устройство имеют следующие недостатки.
В описании патента не говорится о длине штыревого рефлектора, используемого в качестве антенного элемента защиты, а на приведенных фигурах длина рефлектора изображена чуть ли не в половину меньшей длины антенны.
Но из теории и опыта эксплуатации антенных устройств известно, что длина штыревого рефлектора, при условии максимального подавления электромагнитного излучения в сторону его расположения относительно антенны, должна выбираться существенно (примерно в 1,5 раза) большей электрической длины вибратора излучающей антенны, причем для малогабаритных носимых радиотелефонов за общую электрическую длину излучающего вибратора антенны принимается электрическая длина штыря антенны вместе с эквивалентной длиной противовеса (или противоположного плеча антенного вибратора), образуемого электропроводящими элементами внутри корпуса радиотелефона.
Если в качестве антенны используется четвертьволновый штырь, то ориентировочная длина рефлектора должна быть больше половины длины волны, а при полуволновой штыревой антенне длина штыря рефлектора соответственно увеличивается примерно в два раза.
Из изложенного следует, что для частотных диапазонов ниже 1800 МГц известные устройство и способ защиты, приведенные в описании известного аналога, не могут быть практически реализованы по конструктивным и эксплуатационным соображениям, т.к. при этом длина вибратора рефлектора и его расстояние до антенны получаются несоизмеримо большими по сравнению с размерами малогабаритных радиотелефонов.
Например, даже для наиболее распространенного в настоящее время частотного диапазона сотовых и других радиотелефонов 900 Мгц, в случае реализации известного аналога при четвертьволновой длине штыревой антенны пришлось бы увеличить объем корпуса радиотелефона примерно в 5 раз, либо вынести рефлектор, длиной не менее 25 см за пределы корпуса на расстояние до 16 см, расположив его в рабочем положении между радиотелефоном и головой пользователя, что очевидно практически невыполнимо.
Для радиотелефонов, работающих в более низкочастотных диапазонах этот способ тем более не может быть практически реализован в связи с необходимостью увеличения указанных в п. 2 размеров и расстояний пропорционально уменьшению несущих частот передатчиков.
Для осваиваемого в настоящее время для радиотелефонной связи более высокочастотного диапазона 1800 МГц в случае реализации известного аналога также пришлось бы увеличить объем корпуса радиотелефона в 3 - 4 раза, однако если даже пойти на такое увеличение габаритов и изготовить подобный громоздкий радиотелефон, то при его эксплуатации рефлектор будет располагаться практически вплотную к голове пользователя, что приведет к резкому ухудшению его добротности и соответственно сведет к минимуму все его защитные свойства.
В известном аналоге введено ограничение, допускающее использование способа только для таких радиотелефонов, у которых антенна расположена непосредственно у задней стенки корпуса таким образом, чтобы в рабочем положении рефлектор оказывался между головой пользователя и антенной.
В случае реализации упомянутого в описании известного аналога активного рефлектора, т.е. рефлектора, подключаемого к выходу передатчика радиотелефона вместе с антенной, то кроме недостатков, указанных выше, приближение штыря активного рефлектора вплотную к голове пользователя в эксплуатации приведет к рассогласованию передатчика с антенной и соответственно к уменьшению КПД антенны, а также к дополнительному облучению активным рефлекторным вибратором непосредственно прилегающей к нему области головы пользователя.
При попытке уменьшения длины рефлекторного вибратора и его расстояния до антенны происходит изменение фазовых характеристик его вторичного излучения таким образом, что, кроме снижения его активности при уменьшении длины рефлектора до величины, меньшей эквивалентной длины излучающей антенны, его рефлекторные функции могут превратиться в директорные, направляя максимальную энергию излучения антенны радиотелефона в сторону расположения рефлектора относительно антенны, т.е. в сторону головы пользователя.
Техническим результатом является обеспечение максимальной защиты пользователя от электромагнитного излучения антенны радиотелефона без ухудшения устойчивости и дальности радиосвязи.
Достигается это тем, что в способе защиты пользователя от электромагнитного излучения радиотелефона, заключающемся в ослаблении уровня электромагнитного поля в области головы пользователя, вышеуказанное ослабление электромагнитного поля осуществляют путем воздействия на него директорным пассивным вибратором, расположенным вблизи или на задней стенке корпуса радиотелефона, при этом в рабочем положении антенна радиотелефона расположена между директорным пассивным вибратором и головой пользователя, а электрическую длину директорного пассивного вибратора выбирают меньшей 0,7 от электрической длины антенны, расстояние между антенной и директорным пассивным вибратором выбирают не более 0,1 длины волны средней частоты частотного диапазона радиотелефона, угол отклонения между осями директорного пассивного вибратора и антенны не должен превышать 45o, подбор размеров, расстояния до антенны и пространственную ориентацию директорного пассивного вибратора производят экспериментально для разных типов радиотелефонов, а в радиотелефоне с защитой пользователя от электромагнитного излучения, содержащем элементы, необходимые для обеспечения двухсторонней радиосвязи, заключенные в объемный корпус, на котором расположены органы управления, акустические вход и выход, антенна и антенный элемент защиты, согласно изобретению антенный элемент защиты представляет собой директорный пассивный вибратор, выполненный в виде металлического или металлизированного диэлектрического стержня, расположенного на задней стенке корпуса или вблизи нее на одной из боковых стенок, а угол отклонения между осями стержня и антенны не должен превышать 45o, стержень директорного пассивного вибратора может быть выполнен в виде телескопически раздвижного металлического штыря, кроме того, в радиотелефоне с защитой пользователя от электромагнитного излучения, содержащем элементы, необходимые для обеспечения двухсторонней радиосвязи, заключенные в объемный корпус, на котором расположены органы управления, акустические вход и выход, антенный элемент защиты и антенна, согласно изобретению антенный элемент защиты представляет собой директорный пассивный вибратор, выполненный в виде металлической или металлизированной диэлектрической полосы, расположенной на задней стенке корпуса или вблизи нее на одной из боковых стенок, а металлизированная диэлектрическая полоса может быть выполнена в виде фольги или металлизированной ткани, нанесенных на диэлектрик, или в виде металлизированного покрытия или проводящей краски, нанесенных на диэлектрик, кроме того, электрическая длина директорного пассивного вибратора должна быть меньше 0,7 электрической длины антенны, а антенна расположена между директорным пассивным вибратором и лицевой стенкой корпуса с акустическим выходом, при этом расстояние между антенной и директорным пассивным вибратором должно быть не более 0,1 длины волны средней частоты частотного диапазона радиотелефона, директорный пассивный вибратор может быть выполнен съемным в отдельном диэлектрическом корпусе, а угол между антенной и ее проекцией на поверхность металлической или металлизированной диэлектрической полосы не должен превышать 45o.
Сущность изобретения заключается в том, что выполнение антенного элемента защиты в виде директорного пассивного вибратора за счет выбора его конструктивных данных в соответствии с частотным диапазоном и конструкцией радиотелефона позволило обеспечить ослабление электромагнитного излучения в области головы пользователя.
Ослабление электромагнитного поля в области головы пользователя в рабочем положении происходит за счет пространственного воздействия полей излучения антенны радиотелефона и вторичного излучения возбужденного директорного вибратора, обеспечивая надежную защиту.
При этом происходит перераспределение энергии, излучаемой антенной таким образом, что часть ее, вместо потерь на поглощение телом человека, направляется на полезное излучение в других направлениях, не ухудшая диаграммы направленности антенны в дальней зоне, что эквивалентно повышению КПД антенны и дополнительно приводит к увеличению устойчивости и дальности радиосвязи.
Использование в предлагаемом изобретении директорного пассивного вибратора вместо рефлекторного позволило полностью устранить указанные выше серьезные недостатки ближайшего аналога, препятствующие возможности его практической реализации, по следующим основным причинам.
Для достижения технического результата длина директорного вибратора может быть в два - три раза меньше длины рефлекторного вибратора, а расстояние между антенной и директорным пассивным вибратором может быть более чем в 5 раз меньше, чем расстояние между антенной и рефлекторным пассивным вибратором.
При дальнейшем уменьшении длины директорного вибратора и его расстояния до антенны не происходит изменения его функций, а происходит соответствующее уменьшение его эффективности.
В отличие от рефлекторного вибратора, который в рабочем положении находится у лицевой стороны его корпуса, практически вплотную прилегающей к голове пользователя, директорный вибратор располагается у противоположной задней стенки корпуса и в рабочем положении радиотелефона голова пользователя не оказывает существенного влияния на характеристики директорного пассивного вибратора.
В предлагаемом изобретении снимаются ограничения по расположению антенны на радиотелефонах.
Сравнение заявленных изобретений с ближайшим аналогом позволяет утверждать о выполнении критерия "новизна", а отсутствие отличительных признаков в известных аналогах подтверждает соответствие критерию "изобретательский уровень". Предварительные испытания подтверждают возможность промышленного использования.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого радиотелефона с защитой от электромагнитного излучения антенны,
на фиг. 2 приведена схематическая нормированная диаграмма распределения плотности потока мощности электромагнитного поля у поверхности головы человека без защиты,
на фиг. 3 - аналогичная диаграмма с защитой от электромагнитного излучения,
на фиг. 4 изображены сравнительные нормированные диаграммы направленности.
на фиг. 2 приведена схематическая нормированная диаграмма распределения плотности потока мощности электромагнитного поля у поверхности головы человека без защиты,
на фиг. 3 - аналогичная диаграмма с защитой от электромагнитного излучения,
на фиг. 4 изображены сравнительные нормированные диаграммы направленности.
Способ защиты пользователя от электромагнитного излучения радиотелефона и его практической реализации показаны на примере модернизированной конструкции сотового телефона типа "S4" фирмы "SIEMENS", содержащего элементы, необходимые для обеспечения двусторонней радиосвязи, заключенные в объемный корпус 1, на одной стороне которого расположены органы управления, акустические вход и выход (на фиг. 1 не показаны), на другой стороне в верхней ее части укреплена антенна 2 и антенный элемент защиты, который может быть выполнен в виде телескопически раздвижного металлического штыря 3 с наибольшим диаметром 3 мм и длиной 140 мм в раздвинутом положении или в виде металлической или диэлектрической металлизированной полосы аналогичной длины (на фиг. 1 не показано) и запрессованной в пластмассовую пластину 4 толщиной 3,5 мм.
В обоих вариантах выполнения устройства антенный элемент защиты представляет пассивный вибратор, реализующий функции директора за счет выбора его конструктивных данных в соответствии с частотным диапазоном и конструктивными особенностями радиотелефона, при этом электрическую длину директорного пассивного вибратора выбирают меньшей 0,7 от значения электрической длины антенны 2.
Угол отклонения между осью директорного пассивного вибратора, выполненного в виде металлического или металлизированного диэлектрического стержня, например, штыря 3, и осью антенны 2 не должен превышать 45o.
Аналогично для второго варианта выполнения директорного пассивного вибратора в виде металлической или диэлектрической металлизированной полосы, угол между антенной 2 и ее проекцией на плоскость металлической или металлизированной диэлектрической полосы не должен превышать 45o.
Металлизированная диэлектрическая полоса может быть выполнена в виде фольги или металлизированной ткани, нанесенных на диэлектрик, а также в виде металлизированного покрытия или проводящей краски на задней части корпуса.
Электрическая длина директорного пассивного вибратора должна быть меньше 0,7 электрической длины антенны.
Антенна 2 может быть расположена между директорным пассивным вибратором и лицевой стенкой корпуса 1 с акустическим выходом, а расстояние между антенной 2 и директорным пассивным вибратором должно быть меньше 0,1 длины волны средней частоты частотного диапазона радиотелефона.
Согласно изобретению директорный пассивный вибратор может быть выполнен и съемным в отдельном диэлектрическом корпусе. Это позволяет устанавливать антенный элемент защиты на радиотелефоны, находящиеся в эксплуатации и не имеющие указанной защиты.
При работе радиотелефона без антенного элемента защиты значительная часть электромагнитного излучения антенны 2 направлено в сторону головы пользователя (см. фиг. 2).
Наличие антенного элемента защиты в виде директорного пассивного вибратора (штыря или металлической полосы), имеющего электрическую длину, меньшую 0,7 значения электрической длины антенны, и расположенного от антенны на расстоянии не более 0,1 длины волны средней частоты используемого частотного диапазона, позволяет осуществлять его директорные свойства (функции директора), т. е. притягивать к себе электромагнитные излучения антенны 2, соответственно ослабляя уровень электромагнитного излучения в области головы пользователя.
Увеличение вышеуказанных значений может привести к изменению функции директора.
При работе радиотелефона ослабление электромагнитного поля в области головы человека, ухо которого приближено к акустическому выходу, происходит за счет пространственного взаимодействия полей излучения антенны 2 и вторичного излучения возбужденного директорного пассивного вибратора.
При этом происходит перераспределение энергии, излучаемой антенной 2, таким образом, что часть ее, вместо потерь на поглощение телом человека, направляется на полезное излучение в других направлениях, улучшая диаграмму направленности антенны, что эквивалентно повышению КПД антенны и дополнительно приводит к увеличению устойчивости и дальности радиосвязи.
Если угол между осями антенны 2 и директорного пассивного вибратора находится в пределах 0-45o, можно надеяться на эффективную защиту пользователя от электромагнитного облучения, при превышении этого значения эффективность защиты снижается.
Экспериментальный подбор размеров, расстояния до антенны и пространственной ориентации директорного пассивного вибратора для определенного типа радиотелефонов производят следующим образом.
1. Подготавливают к работе измеритель напряженности электромагнитного поля, работающий в диапазоне частот радиотелефона, в котором предполагается предусмотреть возможность защиты пользователя от электромагнитного излучения.
2. Устанавливают радиотелефон на столе из диэлектрического материала, свободном от металлических предметов, и включают радиотелефон в режиме передачи.
3. Подготавливают вибратор из алюминиевой или медной проволоки, диаметром 0,5 - 1 мм, (или полосы указанной толщины и шириной до 10 мм), и длиной порядка половины средней длины волны диапазона рабочих частот радиотелефона, а также приспособления из высокочастотного изоляционного материала для временного механического закрепления вибратора в различных положениях у корпуса радиотелефона.
4. Попеременно располагая вибратор на задней, верхней или боковых плоскостях радиотелефона, разворачивая и перемещая его относительно оси антенны, добиваются снижения уровня высокочастотного электромагнитного излучения у выходных звукоизлучающих отверстий на корпусе радиотелефона.
5. После выбора оптимального расположения директорного пассивного вибратора на корпусе радиотелефона, добиваются минимального уровня измеряемого электромагнитного излучения путем уменьшения длины вибратора.
Директорные пассивные вибраторы в виде штыря применяют для радиотелефонов, работающих на фиксированных радиочастотах или в узкой полосе частот, а вибраторы в виде полосы - для радиотелефонов, работающих в более широкой полосе частот.
После определения формы, размеров и расположения директорного пассивного вибратора на радиотелефоне, изготавливают его либо в виде отдельной съемной конструкции для наружного крепления на корпусе конкретного радиотелефона в условиях эксплуатации, либо монтируют его внутри корпуса при изготовлении или модернизации радиотелефона.
В приведенном примере размеры, форма и расположение пассивного резонансного вибратора на корпусе радиотелефона фирмы "SIEMENS" типа "S4" определены экспериментально в соответствии с предлагаемым способом.
На фиг. 2 приведена схематичная нормированная диаграмма, на которой в (дБ) в отдельных точках у поверхности головы вокруг правого уха человека изображено распределение плотности потока мощности электромагнитного поля от антенны сотового телефона относительно максимального значения. За 0 дБ принято максимальное измеренное значение плотности потока мощности.
Так как провести подобные точечные измерения при помощи имеющихся отечественных и зарубежных измерительных приемников невозможно из-за относительно больших габаритов их измерительных антенн, измерения проводились при помощи специально изготовленного датчика электромагнитного поля, собранного по типовой схеме и представляющего собой открытый колебательный контур, настроенный на частотный диапазон сотового телефона 900 + 20 Мгц, нагруженный на амплитудный детектор и соединенный тонким кабелем с цифровым мультиметром типа М1000 фирмы MASTECH, работающим в режиме измерения напряжения постоянного тока. Датчик был размещен во фторопластовом корпусе, имеющем форму цилиндра, диаметром 6 мм и высотой 15 мм, и откалиброван по стандартному измерителю напряженности электромагнитного поля. Разновидности подобных датчиков используются в антенной технике для измерения распределения электромагнитного поля вблизи антенн и фидерных линий.
Измерения проведены при помощи описанного выше измерительного прибора на человеке, удерживающем при проведении сеанса связи правой рукой в рабочем положении около правого уха сотовый телефон типа "S4" с выдвинутой антенной, не имеющий защиты человека от электромагнитного излучения.
Из диаграммы видно, что максимального уровня электромагнитное излучение достигает в центре ушной раковины у наружного слухового прохода.
На фиг. 3 показана аналогичная диаграмма для сотового телефона, обеспеченного защитой человека от электромагнитного излучения в соответствии с предлагаемым способом.
Диаграмма показывает, что предлагаемый способ обеспечивает эффективную защиту человека от электромагнитного излучения сотового телефона, ослабляя плотность потока мощности электромагнитного поля в измеренной области головы человека в среднем на 32 дБ, причем в центре и в отдельных точках вокруг ушной раковины ослабление достигает 70-80 дБ.
На фиг. 4 изображены сравнительные нормированные диаграммы направленности, снятые в горизонтальной плоскости при помощи измерительного приемника типа SMV 8,5 фирмы RFT в дальней зоне на расстоянии 30 м от сотового телефона типа "S4", размещенного на пользователе в рабочем положении около правого уха при проведении сеанса связи.
При снятии диаграмм пользователь был обращен лицом в направлении 0o. За "1" принято максимальное значение напряженности электрического поля.
Сплошной линией изображена диаграмма направленности антенны сотового телефона без защиты пользователя от электромагнитного излучения, а пунктирной линией - для сотового телефона, снабженного защитой пользователя от электромагнитного излучения в соответствии с предлагаемым способом.
Анализ диаграмм фиг. 4 показывает, что предлагаемый способ защиты пользователя от электромагнитного излучения улучшает диаграмму направленности сотового телефона, усиливая излучение в направлении основных лепестков диаграммы на величину от 1 до 4 дБ, что приводит к увеличению устойчивости и дальности радиосвязи, за счет уменьшения потерь при облучении тела человека.
Эксплуатационным недостатком приведенного примера является наличие на сотовом телефоне дополнительного директорного пассивного вибратора, однако он имеет небольшие размеры, не влияет на работу телефона в сложенном положении, а его наличие компенсируется эффективной защитой человека от электромагнитного излучения.
Таким образом, заявляемые изобретения устраняют указанные недостатки ближайшего аналога и позволяют достигнуть поставленный технический результат.
Claims (13)
1. Радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения, содержащий элементы, необходимые для обеспечения двухсторонней радиосвязи, заключенные в объемный корпус, на котором расположены органы управления, акустические вход и выход, антенна и директорный пассивный вибратор, выполненный в виде металлического или металлизированного диэлектрического стержня, отличающийся тем, что директорный пассивный вибратор расположен на задней стенке корпуса или вблизи нее на одной из боковых стенок.
2. Радиотелефон по п.1, отличающийся тем, что угол отклонения между осями стержня и антенны не должен превышать 45o.
3. Радиотелефон по п.1, отличающийся тем, что стержень выполнен в виде телескопически раздвижного металлического штыря.
4. Радиотелефон по п.1, отличающийся тем, что электрическая длина директорного пассивного вибратора меньше 0,7 электрической длины антенны.
5. Радиотелефон по п.1, отличающийся тем, что расстояние между антенной и директорным пассивным вибратором должно быть не более 0,1 длины волны средней частоты частотного диапазона радиотелефона.
6. Радиотелефон по п.1, отличающийся тем, что подбор размеров, расстояния до антенны и пространственную ориентацию директорного пассивного вибратора производят экспериментально для разных типов радиотелефонов.
7. Радиотелефон по п.1, отличающийся тем, что директорный пассивный вибратор выполнен съемным в отдельном диэлектрическом корпусе.
8. Радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения, содержащий элементы, необходимые для обеспечения двухсторонней радиосвязи, заключенные в объемный корпус, на котором расположены органы управления, акустические вход и выход, антенна и директорный пассивный вибратор, выполненный в виде металлической или металлизированной диэлектрической полосы, отличающийся тем, что директорный пассивный вибратор расположен на задней стенке корпуса или вблизи нее на одной из боковых стенок.
9. Радиотелефон по п.8, отличающийся тем, что электрическая длина директорного пассивного вибратора меньше 0,7 электрической длины антенны.
10. Радиотелефон по п.8, отличающийся тем, что расстояние между антенной и директорным пассивным вибратором должно быть не более 0,1 длины волны средней частоты частотного диапазона радиотелефона.
11. Радиотелефон по п.8, отличающийся тем, что подбор размеров, расстояния до антенны и пространственную ориентацию директорного пассивного вибратора производят экспериментально для разных типов радиотелефонов.
12. Радиотелефон по п. 8, отличающийся тем, что директорный пассивный вибратор выполнен съемным в отдельном диэлектрическом корпусе.
13. Радиотелефон по п.8, отличающийся тем, что угол между антенной и ее проекцией на поверхность металлической или металлизированной диэлектрической полосы не должен превышать 45o.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99103032A RU2140689C1 (ru) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения (варианты) |
| PCT/RU2000/000044 WO2000049678A1 (fr) | 1999-02-19 | 2000-02-09 | Radiotelephone comportant une protection pour l'utilisateur contre les rayonnements electromagnetiques, et variantes |
| AU28353/00A AU2835300A (en) | 1999-02-19 | 2000-02-09 | Radiotelephone with a user's protection against electromagnetic radiation and variants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99103032A RU2140689C1 (ru) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2140689C1 true RU2140689C1 (ru) | 1999-10-27 |
Family
ID=20215972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99103032A RU2140689C1 (ru) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения (варианты) |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2835300A (ru) |
| RU (1) | RU2140689C1 (ru) |
| WO (1) | WO2000049678A1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2190906C2 (ru) * | 2000-10-12 | 2002-10-10 | Глухов Андрей Николаевич | Устройство для защиты от электромагнитного излучения |
| RU2206945C1 (ru) * | 2002-03-29 | 2003-06-20 | Громаков Юрий Алексеевич | Устройство защиты пользователя от электромагнитного излучения радиотелефона |
| RU2340051C1 (ru) * | 2007-05-08 | 2008-11-27 | Леонид Анатольевич Ярыгин | Антенна для мобильного радиотелефона |
| RU2622512C1 (ru) * | 2016-08-29 | 2017-06-16 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" | Антенна для портативной радиостанции |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0603081A1 (fr) * | 1992-12-17 | 1994-06-22 | Alcatel N.V. | Radio téléphone portable muni de moyens pour protéger l'utilisateur contre le rayonnement de cet émetteur |
| US5367309A (en) * | 1993-07-09 | 1994-11-22 | Richard Tashjian | Cellular phone shield |
| WO1996027915A1 (en) * | 1995-03-08 | 1996-09-12 | Center For Innovative Technology | Antennas for safer hand-held radios |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996005682A2 (en) * | 1994-08-01 | 1996-02-22 | Luxon Norval N | Radiation shielding and range extending antenna assembly |
-
1999
- 1999-02-19 RU RU99103032A patent/RU2140689C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-02-09 WO PCT/RU2000/000044 patent/WO2000049678A1/ru not_active Ceased
- 2000-02-09 AU AU28353/00A patent/AU2835300A/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0603081A1 (fr) * | 1992-12-17 | 1994-06-22 | Alcatel N.V. | Radio téléphone portable muni de moyens pour protéger l'utilisateur contre le rayonnement de cet émetteur |
| US5367309A (en) * | 1993-07-09 | 1994-11-22 | Richard Tashjian | Cellular phone shield |
| WO1996027915A1 (en) * | 1995-03-08 | 1996-09-12 | Center For Innovative Technology | Antennas for safer hand-held radios |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. AU-B-34284/95, 29.05.97. 2. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2190906C2 (ru) * | 2000-10-12 | 2002-10-10 | Глухов Андрей Николаевич | Устройство для защиты от электромагнитного излучения |
| RU2206945C1 (ru) * | 2002-03-29 | 2003-06-20 | Громаков Юрий Алексеевич | Устройство защиты пользователя от электромагнитного излучения радиотелефона |
| RU2340051C1 (ru) * | 2007-05-08 | 2008-11-27 | Леонид Анатольевич Ярыгин | Антенна для мобильного радиотелефона |
| RU2622512C1 (ru) * | 2016-08-29 | 2017-06-16 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" | Антенна для портативной радиостанции |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2000049678A1 (fr) | 2000-08-24 |
| AU2835300A (en) | 2000-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5550552A (en) | Radiation shield | |
| US6341217B1 (en) | Portable telephone with shielded transmission antenna | |
| US5541609A (en) | Reduced operator emission exposure antennas for safer hand-held radios and cellular telephones | |
| US7099631B2 (en) | Mobile phone having reduced specific absorption rate (SAR) using an antenna housed to ensure enhanced antenna gain | |
| JP3809474B2 (ja) | アンテナ効率の高い無線電話機 | |
| KR100782512B1 (ko) | 전자파 흡수율을 개선한 휴대 단말기 | |
| EP1430565B1 (en) | Wireless terminal | |
| Pedersen et al. | Integrated antennas for hand-held telephones with low absorption | |
| TW200503507A (en) | Method and apparatus for reducing SAR exposure in a communications handset device | |
| Bank et al. | The development of a cellular phone antenna with small irradiation of human-organism tissues | |
| JPH09500246A (ja) | コードレス無線通信装置およびアンテナ | |
| KR100297225B1 (ko) | 방사차폐안테나장치를가진휴대용통신장치 | |
| RU2140689C1 (ru) | Радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения (варианты) | |
| US20040198415A1 (en) | Mobile phone of reducing radiation injury | |
| WO1998021778A1 (en) | A field controlled resonator | |
| JP3293407B2 (ja) | 携帯無線機 | |
| US9900411B2 (en) | Wireless electronic communication devices, in particular, mobile phones | |
| JP3275473B2 (ja) | 携帯通信機用アンテナの実装構造 | |
| KR100578465B1 (ko) | 전자파 저감이 가능한 안테나 셋 및 이 안테나 셋이장착된 휴대폰 | |
| KR101246752B1 (ko) | 전자파 감쇄 장치 및 이를 포함하는 이동통신 단말기 | |
| RU2192075C1 (ru) | Плоская антенна для мобильного радиотелефона (варианты) | |
| JP2003037411A (ja) | 携帯用無線機 | |
| JP2004304440A (ja) | 携帯無線端末装置 | |
| JP4103296B2 (ja) | 携帯型移動体通信機のアンテナ装置 | |
| JP2005136521A (ja) | 無線通信装置及びそのアンテナ特性改善方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090220 |