專利申請(qǐng)中關(guān)于降低移動(dòng)終端比吸收率（SAR）的天線技術(shù)發(fā)展淺析

楊艷

【摘要】 本文通過對(duì)相關(guān)專利文獻(xiàn)進(jìn)行分析，初步描繪了移動(dòng)終端中降低比吸收率（SAR）的天線技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵字】 比吸收率（SAR） 專利

一、引言

生物劑量比吸收率SAR（Specific Absorption Ratio）用于表征電磁輻射對(duì)人體的影響程度，己成為評(píng)價(jià)移動(dòng)通信終端優(yōu)劣的一個(gè)強(qiáng)制性指標(biāo)。研究如何降低移動(dòng)終端天線的SAR，具有重要的實(shí)際意義，專利申請(qǐng)中也多有研究和涉及。

二、專利申請(qǐng)中降低移動(dòng)終端比吸收率（SAR）的天線技術(shù)發(fā)展

2.1 降低SAR的主要技術(shù)

2.1.1使用吸波/屏蔽/鐵氧體/耗散材料

在終端設(shè)備外殼的內(nèi)表面或外表面使用上述傳統(tǒng)材料，屏蔽其天線向人體方向發(fā)射電磁信號(hào)，從而降低SAR值，可見于例如專利申請(qǐng)EP1426982A1、US2009322622A1。

2.1.2采用金屬導(dǎo)電板

在移動(dòng)終端外表或內(nèi)部設(shè)置一個(gè)或多個(gè)金屬導(dǎo)電板，設(shè)置金屬導(dǎo)電板對(duì)降低終端SAR的作用機(jī)理主要包括：①作為反射器，將輻照到人體的電磁波反射到遠(yuǎn)離人體的方向，例如可見于WO2008050854A1；②作為引向器，引導(dǎo)天線的方向圖使其遠(yuǎn)離人體，例如CN202093539U；③分散熱點(diǎn)擴(kuò)散電流，例如WO2006057350A1和CN102123186A。

金屬導(dǎo)電板在移動(dòng)終端中的設(shè)置方式，可為與地連接作為寄生元件，或者作為懸浮導(dǎo)體。

2.1.3加載超材料

超材料由于其獨(dú)特電磁性質(zhì)，近年來也漸漸被應(yīng)用于實(shí)際中。其中，電磁帶隙（EBG）、頻率選擇表面（FSS）等人造電磁材料（AMC）具有良好的反射性能，已被集成于芯片天線中用于減小移動(dòng)終端的SAR值，可見于例如CN103904415A中。

2.1.4與接地面相關(guān)的設(shè)置

接地面在移動(dòng)終端中相對(duì)占據(jù)較大的面積，因而與接地面結(jié)合進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置以降低終端SAR值，具有實(shí)際意義。相應(yīng)設(shè)置方式主要包括：①利用導(dǎo)體擴(kuò)展接地面，其作用機(jī)理除了增加與接地面連接的金屬導(dǎo)電體使其成為寄生元件起反射、引向或分散電流作用外，還包括直接擴(kuò)展接地面的面積實(shí)現(xiàn)分散電流和熱點(diǎn)，例如可見于CN2938447Y、CN102548382A；②在接地面上開槽，例如CN101610310A及CN203644934U。

2.1.5主從天線

該技術(shù)在移動(dòng)終端中設(shè)置低輻射功率的輔助天線，與主天線近似反相進(jìn)行饋電激勵(lì)，能夠?qū)θ梭w內(nèi)具體的某個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)償修正，從而減小SAR，例如可見于CN104167590A。

2.1.6可重構(gòu)天線

可重構(gòu)天線通常運(yùn)用RF MEMS開關(guān)在不同制式的通信中視其需要實(shí)現(xiàn)快速切換，從而具有自適應(yīng)能力以減小相應(yīng)SAR值，例如可見于CN10276095A中。

2.1.7與傳感器配合

此種技術(shù)多通過電容、金屬傳感器等檢測(cè)與人體的距離，通過移動(dòng)終端調(diào)節(jié)其發(fā)射功率、換用距離人體較遠(yuǎn)的天線進(jìn)行輻射等方法來降低SAR值，例如可見于US2013210477A1。

2.2 降低SAR的天線技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

由圖可見，各項(xiàng)技術(shù)近年來的申請(qǐng)量從整體趨勢(shì)上都在增加，且已從傳統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)為與新技術(shù)、新材料的有機(jī)結(jié)合。隨著近年來4G和LTE技術(shù)的發(fā)展，在移動(dòng)終端中采用多根天線獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸速率已成為一種新趨勢(shì)，MIMO等多天線系統(tǒng)中已更多與傳感器、超材料進(jìn)行集成，并利用重構(gòu)以及主從天線方法來降低自身SAR。

三、結(jié)束語

移動(dòng)終端的SAR問題越發(fā)得到關(guān)注，研究其專利申請(qǐng)分布情況具有現(xiàn)實(shí)意義。隨著LTE技術(shù)的發(fā)展，MIMO等多天線系統(tǒng)逐漸開始利用傳感器、射頻MEMS開關(guān)、超材料等，通過重構(gòu)、主從天線等技術(shù)來降低SAR值。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王龍祥。手機(jī)天線電磁兼容性SAR&HAC研究[D]。蘇州大學(xué)。2010年。

[2]楊振超。新型手機(jī)天線的研究及設(shè)計(jì)[D]。電子科技大學(xué)。2010年。