一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，包括三個(gè)不同頻段的整流天線和LED指示燈，所述的整流天線包括接收天線和整流電路兩部分，接收天線為矩形微帶天線，所述的矩形微帶天線使用雙層金屬介質(zhì)板構(gòu)成，所述的雙層金屬介質(zhì)板包括銅微帶天線、聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層，所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的形狀為相同的矩形，所述的銅微帶天線的形狀為矩形，所述的銅微帶天線的邊長小于聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的邊長，所述的銅微帶天線的一條邊上設(shè)有凸起的饋電處，所述的整流電路為二倍壓整流電路。本發(fā)明低成本、測試方便、直觀。
【專利說明】一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輻射強(qiáng)度指示器，特別是一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著手機(jī)的使用普及，手機(jī)輻射強(qiáng)度的測量越來越受到人們的重視。目前國內(nèi)外電磁輻射測試方法主要分為以下三種:第一種方法是使用專用電磁輻射測量設(shè)備進(jìn)行測量，精度很高，但是價(jià)格昂貴；第二種方法是使用普通電磁輻射測試儀進(jìn)行測試，精度一般，但是制造成本也較高；第三種方法是使用頻譜分析儀測量空間某點(diǎn)的電場強(qiáng)度，通過電場強(qiáng)度間接計(jì)算在該點(diǎn)的電磁輻射強(qiáng)度，但是測試復(fù)雜，設(shè)備的測試成本較高。第二種和第三種方法可以用在對精度要求不太高的情況下，不過在造價(jià)和成本與廣大用戶的接受度和社會普及要求方面還差得很遠(yuǎn)。
[0003]空間太陽能傳輸(Solar Power Transmission, SPT)和射頻無線輸能(WPT)越來越受到人們的重視，整流天線是其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。目前，整流天線中接收天線的形式主要有單級子天線、偶極子天線和微帶天線3種形式。微帶天線因其具有體積小、重量輕、接收面積大、極化方式靈活、方便組陣、易集成和易加工等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛用于整流天線中接收天線的設(shè)計(jì)。
[0004]目前，整流天線已被廣泛用于驅(qū)動低功耗的無線傳感器、無源RFID等裝置。我們已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)證明，在普通手機(jī)接通的時(shí)候貼近單個(gè)整流天線，完全可以點(diǎn)亮一個(gè)貼片LED燈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有低成本、測試方便、結(jié)果直觀的三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，包括三個(gè)不同頻段的整流天線和LED指示燈，所述的整流天線包括接收天線和整流電路兩部分，接收天線為矩形微帶天線，所述的矩形微帶天線使用雙層金屬介質(zhì)板構(gòu)成，所述的雙層金屬介質(zhì)板包括銅微帶天線、聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層，所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的形狀為相同的矩形，所述的銅微帶天線的形狀為矩形，所述的銅微帶天線的邊長小于聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的邊長，所述的銅微帶天線的一條邊上設(shè)有凸起的饋電處，所述的整流電路為二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第一二極管、第二二極管和第一電容、第二電容，所述的第一電容的一端連接在電壓輸入端的上接口，電壓輸入端和輸出端的下接口連接在一起稱為公共端，所述的第一電容的另一端分別連接在第一二極管的陽極和第二二極管的陰極上，所述的第二二極管的陽極分別連接在第二電容的一端和電壓輸出端的上接口上，所述的第一二極管的陰極和第二電容的另一端共同連接在公共端上，所述的整流電路輸出端接有LED指示燈。所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層的厚度為1.6mm，介電常數(shù)為4.28。所述的整流天線的頻段為1.75GHz至1.84GHz，所述的整流天線尺寸為L=40.2mm、W=35.2mm,所述的銅地平面層的尺寸為L=70mm、W=41mm。所述的整流天線的頻段為2.52 GHz至2.66GHz，所述的整流天線尺寸為L=28.2mm、W=24.2mm，所述的銅地平面層的尺寸為L=52mm、W=31mm。所述的整流天線的頻段為0.87 GHz至0.96GHz，所述的整流天線尺寸為L=78.5mm、ff=65.2mm,所述的銅地平面層的尺寸為L=122.9mm、ff=72.4mm。
[0007]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:低成本:市面上能測多頻段的手機(jī)輻射測試儀的價(jià)格至少要上千元，本裝置的估計(jì)成本在20元左右，大大降低了成本。測試方便:測試時(shí)直接把手機(jī)放在對應(yīng)頻段的測試處(手機(jī)托架)，撥通電話，就可以測出結(jié)果了。直觀:不同于市面上的儀器都是顯示測量的專業(yè)數(shù)據(jù)，讓外行的人不容易理解數(shù)據(jù)對應(yīng)的輻射強(qiáng)度。本測試儀通過直觀的LED亮度強(qiáng)弱來定性的反應(yīng)輻射強(qiáng)度，雖然精度不高，但結(jié)果直觀容易被大多數(shù)人接受，方便產(chǎn)品的普及。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中原理框圖。
[0009]圖2為單個(gè)微帶接收天線的俯視圖。
[0010]圖3為單個(gè)微帶接收天線剖面圖。
[0011]圖4為二倍壓整流電路原理圖。
[0012]圖5為測試儀模型的俯視圖。
[0013]圖中:1、銅微帶天線2、聚四氟乙烯介質(zhì)層3、銅地平面層4、整流天線5、接地板6、手機(jī)托架7、LED燈8、掛鉤D1、第一二極管D2、第二二極管Cl、第一電容C2、第二電容。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面根據(jù)說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋。
[0015]如圖1和圖5所示，一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，包括三個(gè)不同頻段的整流天線4和LED指示燈7，所述的整流天線4包括接收天線和整流電路兩部分，接收天線為矩形微帶天線，如圖2和圖3所示，所述的矩形微帶天線使用雙層金屬介質(zhì)板構(gòu)成，所述的雙層金屬介質(zhì)板包括銅微帶天線1、聚四氟乙烯介質(zhì)層2和銅地平面層3，所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層2和銅地平面層3的形狀為相同的矩形，所述的銅微帶天線I的形狀為矩形，所述的銅微帶天線I的邊長小于聚四氟乙烯介質(zhì)層2和銅地平面層3的邊長，所述的銅微帶天線I的一條邊上設(shè)有凸起的饋電處，所述的整流電路為二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第一二極管Dl、第二二極管D2和第一電容Cl、第二電容C2,電壓輸入端和電壓輸出端連接在一起稱為公共端，所述的第一電容Cl的一端連接在電壓輸入端的上接口，所述的第一電容Cl的另一端分別連接在第一二極管Dl的陽極和第二二極管D2的陰極上，所述的第二二極管D2的陽極分別連接在第二電容C2的一端和電壓輸出端的上接口上，所述的第一二極管Dl的陰極和第二電容C2的另一端連接在公共端上，所述的整流電路輸出端接有LED指示燈7。所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層2的厚度為1.6mm，介電常數(shù)為4.28。所述的整流天線4的頻段為1.75GHz至1.84GHz,所述的整流天線4尺寸為L=40.2mm、ff=35.2mm,所述的銅地平面層3的尺寸為L=70mm、W=41mm。所述的整流天線4的頻段為2.52 GHz至2.66GHz,所述的整流天線4尺寸為L=28.2mm、ff=24.2mm,所述的銅地平面層3的尺寸為L=52mm、W=31mm。所述的整流天線4的頻段為0.87 GHz至0.96GHz,所述的整流天線4尺寸為L=78.5mm、W=65.2mm，所述的銅地平面層3的尺寸為L=122.9mm、W=72.4mm。
[0016]如圖4所示，當(dāng)輸入端電壓上正下負(fù)時(shí)；Dl導(dǎo)通，輸入端電壓給電容Cl充電，電壓極性左正右負(fù)，電容Cl上的電壓為U1 ;當(dāng)輸入端電壓上負(fù)下正時(shí)，Dl截止，D2導(dǎo)通，輸入端電壓和電容Cl給電容C2充電，電壓極性下正上負(fù)，電容C2上的電壓可以達(dá)到2 U1，可以看出，輸出電壓是輸入電壓的兩倍，達(dá)到倍壓整流的目的。
[0017]接收天線和整流電路都是采用微帶線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),其物理尺寸全部由Agilent公司的ADS軟件進(jìn)行計(jì)算和仿真優(yōu)化后獲得，微帶線的介質(zhì)是聚四氟乙烯(FR4)，介質(zhì)厚度為
1.6mm,介電常數(shù)為4.28。
[0018]如圖5所示，測試儀被分成三個(gè)相同大小的模塊，分別用來測試4G手機(jī)、GSM900、GSM1800頻段的手機(jī)。每個(gè)模塊都包括整流天線4陣，整流天線4陣是由相同工作頻段的三個(gè)整流天線4串聯(lián)而成的，這樣可以接收并轉(zhuǎn)換更多的輻射能量，使得手機(jī)在最貼近天線時(shí)點(diǎn)亮的LED更加明顯，這樣方便后面劃分亮度等級。三個(gè)模塊處分別有一個(gè)放置手機(jī)的手機(jī)托架6，手機(jī)托架6和下面的天線之間是有一定距離的，這個(gè)距離要在實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)中進(jìn)行確定。
[0019]整流電路輸出端接LED，用專門的手機(jī)輻射測試儀來分別劃分三種頻段裝置的LED亮度對應(yīng)的輻射等級，并通過多次試驗(yàn)來校準(zhǔn)。大致劃分為5個(gè)等級:不亮、輕微閃爍、低売不閃爍、正常売、聞売，通過實(shí)驗(yàn)分別對應(yīng)福射等級。
【權(quán)利要求】
1.一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，包括三個(gè)不同頻段的整流天線和LED指示燈，其特征在于所述的整流天線包括接收天線和整流電路兩部分，接收天線為矩形微帶天線，所述的矩形微帶天線使用雙層金屬介質(zhì)板構(gòu)成，所述的雙層金屬介質(zhì)板包括銅微帶天線、聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層，所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的形狀為相同的矩形，所述的銅微帶天線的形狀為矩形，所述的銅微帶天線的邊長小于聚四氟乙烯介質(zhì)層和銅地平面層的邊長，所述的銅微帶天線的一條邊上設(shè)有凸起的饋電處，所述的整流電路為二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第一二極管、第二二極管和第一電容、第二電容，所述的第一電容的一端連接在電壓輸入端的上接口，電壓輸入端和輸出端的下接口連接在一起稱為公共端，所述的第一電容的另一端分別連接在第一二極管的陽極和第二二極管的陰極上，所述的第二二極管的陽極分別連接在第二電容的一端和電壓輸出端的上接口上，所述的第一二極管的陰極和第二電容的另一端共同連接在公共端上，所述的整流電路輸出端接有LED指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，其特征在于所述的聚四氟乙烯介質(zhì)層的厚度為1.6mm，介電常數(shù)為4.28。
3.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，其特征在于所述的整流天線的頻段為1.75GHz至1.84GHz,所述的整流天線尺寸為L=40.2mm、ff=35.2mm,所述的銅地平面層的尺寸為L=70mm、W=41mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，其特征在于所述的整流天線的頻段為2.52 GHz至2.66GHz，所述的整流天線尺寸為L=28.2mm、W=24.2mm，所述的銅地平面層的尺寸為L=52mm、W=31mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種三頻段手機(jī)輻射強(qiáng)度指示器，其特征在于所述的整流天線的頻段為0.87 GHz至0.96GHz,所述的整流天線尺寸為L=78.5mm、W=65.2mm,所述的銅地平面層的尺寸為L=122.9mm、W=72.4mm。
【文檔編號】G01R29/08GK103630757SQ201310590489
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】徐雷鈞, 王昌碩, 潘天紅, 趙不賄, 白雪 申請人:江蘇大學(xué)