降低暴露於在不希望的電磁輻射的方法和設備的製作方法

2023-10-04 14:37:59 2

專利名稱：降低暴露於在不希望的電磁輻射的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及接收電磁輻射的天線。更具體地，本發明涉及適於 放在有源(active)電ffi射Mf源附近以斷氐從該有源發針源發出的不希望的 輻射的天線。
背景技術：
許多設備在操作時發送(transmit)電磁輻射。例如，無線通信設備在 發信號時有意地發出電磁輻射。其他設備非有意地發送，例如，當微波爐在烹 飪時，微波非有意地從爐中漏出。隨著對手持、可攜式蜂窩式電話的廣泛接受 和{頓，對這樣的輻射的可能的有害作用的關注也隨之增加。手持蜂窩式電話 典型地具剤申長的殼體，其中，天線從該殼體垂直向上延伸。在4頓此類型的 電話中，當用戶的頭部貼近手機時，其頭部就極接近天線。當該手機正發信號 時，該天線發出輻射，這樣的天線在此稱為鄉纖(transmitting antenna)。 因此，當用戶正通話時，該設備從發射天線發出輻射，因此相當大量的電磁能 直接iW至販範圍處的用戶的頭部上。 ^手機必須滿足關於用戶所暴露於的輻射量的一定的政府指導方針。 人體吸收的RF輻射量以已知為SAR或者特定的吸收率為單^測量。朋希望 的是，在不對電話的操作產生顯著不禾膨響盼瞎況下，降低SAR。
已經償試使個體屏蔽於發射，發出的電磁能。例如，授予Hunt的美 國專利5,613^221，公開了一种放在^t，禾卩用戶的頭部之間的傳導帶，以傳 導輻射遠離於用戶的頭部。還有一些償試，魏過改變發射天線的位置或輻射 圖來使電磁能的源離開人體。例如，授予Rinot的美國專利6,356,773，讓鄉 天線離開電話，把其放在用戶頭部的頂上。把絕緣屏蔽置於發射天線和用戶頭 部之間，像帽子一樣，阻擋鄉使得它們不能穿透而到達用戶。授予Simmons 等人的美國專利6,031,495，在鄉織的兩禾紋間f頓傳導帶，以創艦離用 戶頭部的端射式(end fire)雙向圖。其他人已經試圖ffiil取消輻射來降低對有害發射的暴露。例如，授予Hsu等人的美國專利6,314^277是一種取消手機的發 送輻射的手機殘，該織具有倉,榭言號反饋回手機的吸收性定向屏蔽。
因此，本發明的目的在於提供一種在不顯著地不利影響發針源的戶儲望 的性能的情況下，減少對有源發針源的用戶的SAR的方法和設備。具體目的是 提供一種降低用戶暴露於來自於手機的不希望的輻射的方法和設備。進一步的
目的是提供一種方法和設備，用於在不需要連接到或重新設計該，源時降低 來自現有，源的不希望的輻射。

發明內容
本發明是一種降低暴露於不希望的電磁輻射的方法和設備。該設備使 用目標天線娜獲來自有源發射源的一定輻射，該有源發射源諸如正在發信號 的手機或正在烹飪中的微波爐。目標天線被調諧為從發射源所發射出的不希望 的輻射的頻率。該設備將捕獲的輻射轉換為電流，並通過將所收集的電流用於
操作熱的、機械的或電的設備來耗散所收集的電流。在 實施例中，電流被 引導給LED顯示器，當其被供給足夠電流時能點亮，由此消耗所收集的電流， 並用於向用戶示出該設備正在工作的次級目的。


圖1是圖示本發明的框圖。 圖2是圖示本發明在發針源附近的框圖。 圖3是具有將本發明粘附於外殼的手機的立體圖。 圖4是具有將本發明粘附於外殼體的微波爐的立體圖。 圖5是具剤每本發明放置在其附近的微波爐的立體圖。 圖6是用於手機的、本發明，實施方式的印刷電路板的框圖。
具體實施例方式
本發明，通常稱為IO，降低不希望的輻射。其包括目標天線14和耗 散件(dissipation assembly) 17。參見圖1。目標天線被調諧為附近有源^lt源 11的頻率。對目標天線14進衍周諧包括選擇與所發射的輻射的不希望的波^t 應的適當長度的天線。當mt源ii處於操作中時，其劃寸電M射。當目標天線14受到輻射轟擊時，在目標天線14中電子被激起，生成電子流(電流)。在
某點，需要將此電流從天線引出，否則該天線將不再吸收輻射。用傳導器
(conductor) 12將此電流從目標織14引出，並移動至艉散件17，耗散件17 M3a作電的、機械的或熱力的設備來消耗該電流。對於小型鄉源，電流小， 傳導器可以簡化為電線或印刷電路板導線。對於ltt的發射源，可能需要重型 (heavier-duty)傳導器。 本文fOT的天線，是用作電磁能的接收器或收集器的任何傳導物質一 本文的目標天線14不是有意地發送電磁能。天線具有許多重要參數，最重要的 包括增益、輻射圖、帶寬和極化。在接收天線中，所應用的電磁場分布於貫穿 接收不希望的輻射的天線的整^:度。如果信號撞擊的目標天線14具有與所接 收的輻射的波長相關的一定長度，則感應電流將會強得多。所希望的天線的長 度倉,通逝頓己知公式(入)(fH來確定，其中A是入射輻射的波長，f^A射 輻射的頻率。例如，如果信號以2.4GHz在空氣中傳播，則信號完鵬近似12cm 中的環(cycle)。如剩言號撞擊12cm的纖或其分數(1/2或1/4或1/16波長， 分別=6或3或0.75cm)，則感應電流將遠遠高於如果信號撞擊不是波長的某明 顯分數的目標天線的情況。 典型地，蜂窩式電話和其他無線通信技術(PCS、 G3或藍牙)在發信 號時，發射的輻射在無線電或微波範圍中，或這兩者中。這些和其他消費用產 品常常發射多個波長(頻率)。這意味著，目標天線14必須在頻率範圍上工作 良好。因此，目標必須是使目標天線在那個頻率範圍的中郞皆振(resonant)， 該範圍通常稱為織的帶寬。例如，設備10的雌實施例用於斷氐來自手機的 有害發射。，實施例使用調諧到頻率為1.88/2.1GHz、具有100MHz帶寬的陶 瓷RF天線，諸如來自Digi-Key公司的零件號311-1232-l-ND。然而，天線可用
適合於發lt源的樹可材料、增益、輻射圖、帶寬和極化來製作。
陶氐手機的傳輸的負面鄉是降低了發送到手機中繼站的信號，其正 面效果是斷氐了用戶暴露於的有害輻射量。選擇恰當的天線14，在僅僅忽略對 所發送的信號的影響(所發送的信號肖腿31^程中繼站而被放大到必要水平) 時，使得相當大的有害輻射水平肯,被附氐。 除了用於手t/l^外，本發明可用於其他發針源，諸如其他無線通信設 備，如衛星電話、黑孿(BlackBerryW)和其他電子郵件發送設備；微波爐；可攜式無線電裝置、音樂播放器和視頻播放器；自動車庫門和建築物開門裝置; 警察雷達槍；短波和其4tt餘無線電裝置；電視或其他陰極射線管和等離子顯 示器；輸電線路；方婦寸性化學物質；或任何其他的發針源。
設備10不是必須以ftf可方式與發lt源11連接。並且，在,實施例
中，設備io未與ait源ii電連接。然而，招繼實施例中，設備io與鄉源 ll物理連接，如此簡單以使得設備io不是非有意從激t源ii分離，並如預期
地停止工作。例如，設備10可粘接附著在手機30的外殼體31上，如圖3所示。 可使用其他機制把設備10附著在發射源11上，所述其它機制諸如象螺絲、銷 子、壓縮鵬擦配合，或者設備10與鄉源11形成為整體。可替換地，設備 IO育詢多由用戶穿戴上，諸如在頸部周圍的掛繩上，或別在或夾在衣月讓。
圖4和5示出了與微波爐40結合的設備10。如同與手機30接f樣， 設備10可附著在微波爐40的外殼體上，如圖4所示。或者，在某些情況下， 不希望將設備10附著到mt源上，例如當微波爐40定期更換時。在這樣的情 況下，該設備可與mt源分離，如圖5所示。無論設備10是否在物理上被附著， 它必須在一定距離之內以捕獲不希望的輻射。啦巨離取決於許多因數，包括發 射頻率、功率、輻射傳播的介質等。可接受的距離20用虛線在圖2中象徵性地
不出o 所收集的電流能夠用於操作任何耗散件n，耗散件17被定義為一個 或多個用電器。例如，耗散件17能夠是一個或多個蜂鳴器、鈴或將電育諧換為 聲音的任何其他換能器；電機或將電能轉換為運動的任何其他換能器；加熱器 或將電能轉換為熱的任何其他換能器；燈或將電能轉換為光的任何換能器；或 其組合。電流可用於催化化學反應。在,實施例中，電流被引導給LED，當 給該LED供應電流時其被點亮，次級目的是向用戶示出設備10在工作的時間。 在另一實施例中，電流被引導給LCD顯示器。該耗散器組件17可用於運作該 Mf源11之內的一個或多個用電器。 圖6圖示了用於手機的優選實施例的印刷電路板。己發現該實施例在 不顯著不利影響從手機到蜂窩塔或基站的傳輸的情況下，減少對手機用戶的 SAR是有效的。目標天線14與電容器15和二極體16連接，以驅動LED18。 電容器和二極體用作電壓倍增器，來生成足夠的電壓以驅動LED18。例如，在 低電平應用中，使用四個電容器15和兩個二極體16。
地，二極體16是高頻RF肖特基(Schottky) 二極體，其具有大約0.2-0.3￥的非常低的正向電壓。
在商業上此二極體例如，可從加州桑尼維爾的Aeroflex/Metelics公司
(Aeroflex/Metelics， Inc. of Sunnyvale, California)獲得。 當與不同輻射水平的發lt源一起使用時，可根據需要增加或減少電容
器和二極體的數目。例如，當降低來自發出較高能的刻中源的不希望的發射時，
諸如短波無線電裝置，由於從天線引出的電壓的本身足以驅動耗散件，所以能
夠M^電^tl的數目。 雖然已經對目前被認為是本發明的雌實施例進行了圖示和描述，但 本領域技術人員應當理解，在不背離本發明的真實範圍的情況下，可進行各種 改變和修改，以及可等效替換其元素。因此，目的是本發明並不限於所公開的 具體實施例，而是本發明將包括落入所附權利要求範圍的所有實施例。
權利要求
1、一種降低暴露於從有源發射源發出的不希望的電磁輻射的方法，所述方法包括a)在目標天線處接收來自所述有源發射源的電磁輻射，由此在所述目標天線中感應出電流；b)把所述電流傳導到耗散件；以及c)用所述電流操作所述耗散件。
2、 如權利要求l所述的方法，其中，所述耗散件包括電的、機械的或熱力 的設備中的一個或多個。
3、 如權利要求l所述的方法，其中，所 散件包括發光二極體。
4、 如權利要求l所述的方法，其中，所述目標天線被調諧為所述有源鄉 源所Mt的電磁輻射的波長。
5、 如權利要求l所述的方法，還包括在物理上把所述目標天線連接至斷述有源鄉源。
6、 如權利要求l所述的方法，其中，所述目標天線不與所述有源發針源電連接。
7、 如權利要求l所述的方法，其中，所述有源鄉源是手機。
8、 如權利要求7所述的方法，其中，M^述手機發出的輻射是,AMt天線 鄉的。
9、 如權利要求8所述的方法，還包括在不顯著地不利影響手m^f發送的信 號的情況下，降低SAR。
10、 如權利要求l所述的方法，其中，所述有源魁寸源是微波爐。
11、 一禾中降低從有源鄉源發出的有害電磁輻射的設備，所述設備包括a) 目標天線，用於接收所述有源發針源發射的電磁輻射，以及b) 連接至IJ所述目標織的耗散件。
12、 如權利要求ll所述的設備，其中，所繊散件包括電的、機械的或熱 力的設備中的一個或多個。
13、 如權利要求ll所述的設備，其中，所繊散件包括發光二極體。
14、 如權利要求11所述的設備，其中，所述目標天線被調諧為/Aff述有源^!t源發射的電^g射的波長。
15、 如權利要求ll所述的設備，還包括在物理上把所述目標纖連接至, 述有源微源。
16、 如權利要求ii所述的設備，其中，所述目標織不與所述有源:tlt源電連接。
17、 如權利要求ll所述的設備，其中，所述有源發lt源是手機。
18、 如權利要求17所述的設備，其中，/A^述手機發出的所述輻射^/A^ 射，發射的。
19、 如權利要求18所述的設備，還包括在不顯著地不利影響手Dl^f發送的 信號的情況下，降低SAR。
20、 如權利要求ll所述的設備，其中所述有源Mt源是微波爐。
全文摘要
本發明是一種降低暴露於不希望的電磁輻射的方法和設備。該設備使用目標天線來捕獲來自有源發射源的一定輻射，該有源發射源諸如正在發信號的手機或正烹飪的微波爐。目標天線被調諧為從發射源所發射的不希望的輻射的頻率。該設備把所捕獲的輻射轉換為電流，通過將所收集的電流用於操作熱的、機械的或電的設備來耗散所收集的電流。在優選實施例中，該電流被引導給LED顯示器，其在被供給電流時能點亮，次級目的是向用戶示出該設備在工作。
文檔編號H01Q1/24GK101606280SQ200680055350
公開日2009年12月16日 申請日期2006年8月25日 優先權日2006年7月14日
發明者K·B·圖塞克, S·C·尚克斯 申請人:治療產品公司Dba厄康尼亞醫療公司