一种天线设备(1)包括非导电基板(2)，其中天线采取印刷在非导电基板的一侧或者两侧的导电图案的形式。导电印刷图案包括天线元件(5)和无源天线臂(115)，天线元件(5)被配置成在接地连接(13，13’)处电连接到共平面的接地层(8)并进一步被配置成在馈源连接处电连接到发射机/接收机，所述无源天线臂在无源天线臂接地连接(116)处连接到共平面的接地层。包括接地的寄生共振导电元件的SAR降低系统被置于非导电基板的一侧，并被适配成与无源天线臂耦合并降低由天线元件在预定频率处所生成的电磁场。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及被配置成在一个频带具有降低的比吸收率(SAR)而不会显著影响作为整体的天线设备的性能的多频带天线设备。具体而言，而非穷尽性地，本专利技术的各实施例可以用作便携式和移动计算平台、平板以及智能电话的双频带或多频带W1-Fi天线。背景诸如膝上型计算机、笔记本以及平板计算机之类的现代便携式计算设备常常具有用于与W1-Fi网络、蜂窝式无线电网络等等进行通信的若干个天线。这些天线的重要设计参数是比吸收率(SAR) JAR是有多少发射的射频(RF)电磁能量被人体组织所吸收的度量。移动或便携式设备中的嵌入式天线可以方便地直接安装在无线电电路所使用的印刷电路板(PCB)上，例如，使用表面安装技术(SMT)天线。利用这样的安排，包括弹簧连接器或同轴电缆的额外组件是不需要的，并且组装过程被简化。然而，将天线直接安装在PCB上的缺点是，一般需要在天线周围的区域填充PCB的任何导电接地层中产生间隙。导电接地层中的间隙是需要的，以便增大操作频率带宽和提高天线的辐射效率。然而，这样的接地间隙的存在会显著增大由天线所产生的SAR值。在这样的安排中，甚至在天线安装在PCB的通常与人体发生接触的一侧的相对侧的情况下，SAR水平也会升高。降低SAR值在便携式计算设备中是重要的，因为便携式计算设备常常在人体的附近使用(例如，膝上型计算机在使用时常常位于用户的膝上)。诸如便携式平板计算机之类的设备在使用时可以位于用户的手中，或者甚至靠近用户的头部。特定设备的SAR值通过对在比体积的组织内(诸如Ig或1g)单位质量的人体组织所吸收的RF能量取平均来测量。SAR的单位是W/kg或mW/g，为公众允许的峰值最大容许暴露量(MPE)由各个政府规定。欧洲的MPE SAR是在1g的组织内平均2.0mff/g,美国的MPESAR是在Ig的组织内平均1.6mff/go如果特定设备的SAR值被标识为超出这些极限之外，那么，在设备中发射的功率量必须降低，或者天线设计必须改变。移动以及便携式设备的最小发射功率规范通过简单地降低设备中的发射功率，防止SAR值的降低。因此，必须标识用于降低天线的SAR值的替代方法。当需要降低天线在一个频带中的SAR而不会影响天线在另一个频带中的性能时，提升的SAR水平的问题在双频带天线中特别严重。降低便携式计算设备中的SAR的方法包括将天线凹陷在设备内以便避免与人体直接接触，将天线置于设备的不大可能与人体组织接触的部分，使用吸收或屏蔽(防护)材料，或使用超材料(meta-material)来降低朝向人体的辐射。已知一种用于通过在手机的一端引入寄生单极天线来降低手机的相对一端的移动电话天线的 SAR 值的方法(参见 “Parametric Study of Antenna with ParasiticElement for Improving the Hearing Aids Compatibility of Mobile Phones and theSpecific Absorpt1n Rate in the Head(具有用于改进移动电话的助听兼容性以及头部的比吸收率的寄生元件的天线的参数研究)”，1.B.Bonev, 0.Franek,以及G.F.Pedersen，发布于Progress In Electromagnetics Research Symposium Proceedings，摩洛哥马拉喀什，2011 年 3 月 20-23)。US 2008/254836 Al公开了一种通过将金属屏蔽板与主天线定位在手机的同一端来降低移动通信设备中的SAR值的方法，其中寄生金属板被短路到接地。Poutanen也公开了此方法(参见‘‘Interact1n between mobile terminal antenna and user(移动终端天线与用户的相互作用)”，MSc论文，赫尔辛基技术大学，2007年)。应该理解，金属板实际上只是接地面扩展，虽然与天线处于PCB的同一端，而并非在另一端。金属板被配置为护罩，并且不以任何方式调谐。
技术实现思路
从一个方面来看，提供了包括外壳和内部驱动并进一步包括SAR降低组件的天线的无线电发射设备，其中所述内部驱动天线在被馈送了预定无线电信号时，当所述设备在典型的使用条件下接近用户的身体的某一部位时，在所述天线附近生成具有比吸收率(SAR)峰值的RF电磁场，所述SAR降低组件是所述外壳内的位于所述SAR峰值处或其附近的内部寄生天线的形式，其中所述寄生天线被调谐以生成与所述由所述驱动天线所生成的所述RF电磁场具有振幅和相位关系的RF电磁场，从而造成所述SAR峰值的降低。各实施例适用于带有各种电气和机械配置的天线和天线系统。这些包括，但不仅限于，单极、倒F天线、平面倒F天线、槽缝天线、切口天线和磁偶极子(环路)天线。天线可以使用各种各样的制造方法来实现，包括但不仅限于，印刷电路技术、压制和成形金属，以及配备有电介质支撑的导电元件。在基本水平，寄生天线被有利地配置为频带中的反射器，其中，任何特定不合乎需要的SAR峰值由驱动天线生成。将理解，SAR的大小将在空间上以及随着不同的频率而改变。相应地，给定天线可能在一个频率处在第一空间位置处具有第一 SAR峰值，且在另一个频率处在不同的第二空间位置处具有第二 SAR峰值。然而，一般发现，大多数设计良好的无线电发射设备往往在相对良好定义的频带中在相对良好定义的位置中具有可容易地标识的SAR峰值，但将明白，SAR峰值的位置以及其频率将需要通过测量来确定，而非从一开始就是已知的。通过调整寄生天线的长度和形状或配置来调谐寄生天线，以便它生成相对于在频带中以及被确定为存在有问题的SAR峰值的空间位置中由驱动天线所生成的RF电磁场的经相移的RF电磁场，优选地基本上是反相的。换言之，寄生天线可以被配置成充当驱动天线的位于被确定为存在SAR峰值的空间位置的反射器。这与US 2008/254836的接地补片安排完全不同的操作机制，该接地补片安排没有被调谐辐射，并且当然不是在专门地选择以降低驱动天线的峰值SAR的频率和相位处。应该理解，寄生天线的定位不仅仅由驱动天线的位置确定，而且还由在SAR将被降低的频率处SAR峰值的空间位置确定。尽管寄生天线和驱动天线有时可以处于面对或相互相对的空间关系，但是其他配置可能要求寄生天线位于驱动天线的侧面。再次，尽管寄生天线和驱动天线将常常位于不同的平面中，但是，它们在某些配置中可以共平面。SAR降低组件可以是弯曲的(例如，可以是L形)或线性单极类结构，并可以例如采取导体棒的形式。可另选地，SAR降低组件可被配置成小环路天线。不排除其他配置。可以在电介质基板上或在宿主PCB上印刷或蚀刻或以其他方式形成SAR降低组件。可另选地，SAR降低组件可以是单独的金属组件或单独的镀金属塑料组件。SAR降低组件连接到RF接地，例如连接到接地层(直接或者通过阻抗电路，如下面更详细地讨论的)，并被配置和/或被调谐以充当在与驱动天线的预定峰值比吸收率频率相对应的频率处的寄生共振器。从另一个方面来看，提供了一种天线设备，所述天线设备包括驱动天线且进一步包括寄生天线形式的SAR降低组件，所述驱动天线包括布置在包括导电接地层的宿主印刷电路板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无线电发射设备，包括外壳和内部驱动天线并进一步包括在所述外壳内的内部寄生天线形式的SAR降低组件，其特征在于，所述内部驱动天线在被馈送了预定无线电信号时，当所述设备在典型的使用条件下接近用户的身体的某些部位时，生成在所述天线附近具有比吸收率(SAR)峰值的RF电磁场，所述SAR降低组件位于所述SAR峰值处或其附近，其中所述寄生天线被调谐，以生成具有与由所述驱动天线所生成的RF电磁场的振幅和相位关系的RF电磁场，从而造成所述SAR峰值降低。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·哈珀，D·伊利茨，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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