專(zhuān)利名稱(chēng)：用于無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品的射頻助聽(tīng)器保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品，例如蜂窩電話(huà)。
蜂窩電話(huà)及其他數(shù)字無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備是具有革命性的通信設(shè)備。然而，使用助聽(tīng)器的用戶(hù)常常不能應(yīng)用這些設(shè)備，因?yàn)橛糜跓o(wú)線(xiàn)通信的射頻信號(hào)對(duì)助聽(tīng)器造成干擾。該干擾會(huì)產(chǎn)生聽(tīng)得見(jiàn)的擾人聲音，如蜂鳴聲，或者會(huì)損壞助聽(tīng)器。
助聽(tīng)器是佩帶的電聲設(shè)備，用放大聲音來(lái)補(bǔ)償聽(tīng)力的衰退。它們包括耳后(BTE)助聽(tīng)器和耳內(nèi)(ITE)助聽(tīng)器。助聽(tīng)器一般包括一傳聲器、一放大器和一揚(yáng)聲器，然而它是日益完善的設(shè)備。很多助聽(tīng)器具有自動(dòng)增益控制和數(shù)字信號(hào)處理，可以進(jìn)行編程以校正用戶(hù)的醫(yī)生處方涉及的特定頻率的衰退。助聽(tīng)器特別容易受無(wú)線(xiàn)設(shè)備的影響，因?yàn)檫@類(lèi)設(shè)備是緊靠著助聽(tīng)器使用的。
人們可能試圖調(diào)整天線(xiàn)發(fā)射信號(hào)的方向來(lái)限制對(duì)助聽(tīng)器的干擾。然而，由于蜂窩電話(huà)用戶(hù)不知道區(qū)站所在位置因此必須使用一全方向天線(xiàn)，這意味著信號(hào)是不斷地送往用戶(hù)頭部的方向。
過(guò)去一種解決辦法是將助聽(tīng)器用混有顆粒狀鐵的塑料特殊外殼包裝。這種特殊外殼使總輸入干擾電平的增加比采用標(biāo)準(zhǔn)外殼的同類(lèi)助聽(tīng)器低14-22dB。另一種解決辦法是使用電磁反射材料，如銀涂料，來(lái)涂敷助聽(tīng)器，但結(jié)果仍不滿(mǎn)意。人們需要的是可以與助聽(tīng)器一起使用的、降低干擾的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備。
按照本發(fā)明，一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括一以所定義的標(biāo)稱(chēng)頻率發(fā)射電磁場(chǎng)(EMF)信號(hào)的天線(xiàn)。將磁吸收材料放置在離天線(xiàn)基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率波長(zhǎng)的距離內(nèi)而在以天線(xiàn)基座為頂點(diǎn)且包括天線(xiàn)在內(nèi)的10°半錐體外的位置。磁吸收材料衰減該標(biāo)稱(chēng)頻率。
仍然按照本發(fā)明，一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括一天線(xiàn)，該天線(xiàn)以標(biāo)稱(chēng)頻率發(fā)射一EMF信號(hào)。確定一垂直于天線(xiàn)且通過(guò)天線(xiàn)基座的參考平面。在參考平面的與天線(xiàn)相反的一邊，距基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率波長(zhǎng)的距離內(nèi)放置磁吸收材料。
仍然按照本發(fā)明，磁吸收材料放置在貼于用戶(hù)耳朵上的一裝置內(nèi)。當(dāng)該用戶(hù)遭受諸如無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備所產(chǎn)生的磁場(chǎng)時(shí)，該磁場(chǎng)被衰減。
在按照本發(fā)明的一實(shí)施例中，該磁吸收材料由散布于柔性介質(zhì)中的金屬或金屬混合物組成。在一個(gè)實(shí)施例中，該磁性材料由鐵氧體顆粒組成，鐵氧體一般地是包括金屬氧化物的化合物，如氧化鐵。在一優(yōu)選實(shí)施例中，柔性介質(zhì)是硅橡膠。
本發(fā)明還包括一種提供低磁場(chǎng)輻射的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的方法。在含有上述天線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備中，該方法包括的步驟是將磁吸收材料放置在離天線(xiàn)基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率波長(zhǎng)的距離內(nèi)，除了以天線(xiàn)基座為頂點(diǎn)且包括天線(xiàn)在內(nèi)的10°半錐體外。


圖1A是蜂窩電話(huà)的示意圖，說(shuō)明按照本應(yīng)用發(fā)明安裝一含有磁吸收材料的套殼。
圖1B是圖1A的蜂窩電話(huà)的示意圖，說(shuō)明其內(nèi)放置磁吸收材料的體積。
圖1C是圖1A蜂窩電話(huà)的示意圖，說(shuō)明在參考平面離天線(xiàn)相反一邊的半球體積。
圖2是蜂窩電話(huà)的示意圖，說(shuō)明直接澆注在手機(jī)外殼上的磁吸收耳杯(earcup)。
圖3是圖1A或圖2的蜂窩電話(huà)被攜帶助聽(tīng)器的人使用時(shí)的示意圖。
圖4是帶著加有磁吸收材料耳罩(ear coverings)的人的示意圖。
按照本發(fā)明，一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括以規(guī)定標(biāo)稱(chēng)頻率的頻率內(nèi)容發(fā)射EMF信號(hào)的天線(xiàn)。將磁性吸收材料放置在離天線(xiàn)基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率的波長(zhǎng)距離內(nèi)而在以天線(xiàn)基座為頂點(diǎn)且包括天線(xiàn)在內(nèi)的10°半錐體以外的位置。
仍然按照本發(fā)明，一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括一以規(guī)定標(biāo)稱(chēng)頻率發(fā)射EMF信號(hào)的天線(xiàn)。確定一垂直于天線(xiàn)并通過(guò)天線(xiàn)基座的參考平面。在參考平面的與天線(xiàn)相反的一邊，在離基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率波長(zhǎng)的距離內(nèi)放置磁吸收材料。
在按本發(fā)明的一實(shí)施例中，磁吸收材料由散布于柔性介質(zhì)內(nèi)的金屬或金屬混合物組成。在一個(gè)實(shí)施例中，磁吸收材料由鐵氧體顆粒組成；鐵氧體一般地包括金屬氧化物的化合物，如氧化鐵。在一優(yōu)選實(shí)施例中，柔性介質(zhì)是硅橡膠。
在按本發(fā)明的實(shí)施例中，磁吸收材料是加入到包在蜂窩電話(huà)或移動(dòng)電話(huà)手機(jī)以及其他無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的套殼內(nèi)的，該吸收材料的放置位置在耳杯的范圍內(nèi)，即該手機(jī)最貼近用戶(hù)耳朵的區(qū)域內(nèi)。磁吸收材料可以以不同結(jié)構(gòu)放置在無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的手機(jī)上，或可加到手機(jī)內(nèi)，也可以放在手機(jī)外殼內(nèi)的一單獨(dú)部件中，或造在手機(jī)的外殼本身內(nèi)。放置磁吸收材料可以產(chǎn)生一“射頻陰影”以顯著降低到達(dá)用戶(hù)耳朵和頭的其他部位的EMF輻射。
可為無(wú)線(xiàn)電通信用的射頻頻譜是有限的。隨著信道日益擁擠，美國(guó)聯(lián)邦電信委員會(huì)(FCC)和其他國(guó)家的相關(guān)部門(mén)已分配更高頻率的新的服務(wù)類(lèi)別。蜂窩電話(huà)通常被分配于900MHz或1850-1930MHz(或粗略說(shuō)2GMHz)范圍。移動(dòng)電話(huà)共同采用的時(shí)分多址(TDMA)操作中，幾個(gè)射頻信道利用同一頻段，但時(shí)間上是分開(kāi)的。例如，調(diào)制可以由具有可作多址用的217Hz重復(fù)頻率的2GHz射頻的100％幅度調(diào)制包絡(luò)組成。5msec的重復(fù)時(shí)窗一般地被分成8段，為8個(gè)不同的信道用。當(dāng)助聽(tīng)器用戶(hù)使用蜂窩電話(huà)時(shí)，助聽(tīng)器內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)和其他元件充當(dāng)天線(xiàn)對(duì)由話(huà)音以217Hz斬波的2GHz射頻信號(hào)產(chǎn)生磁感應(yīng)。當(dāng)感應(yīng)電流流過(guò)諸如助聽(tīng)器的放大器或傳聲器處的阻抗時(shí)，它轉(zhuǎn)換成電壓。當(dāng)該電壓跨于如晶體管內(nèi)的二極管的非線(xiàn)性結(jié)時(shí)該信號(hào)被解調(diào)；解調(diào)后的分離信號(hào)通過(guò)放大器成為聲音輸出。217Hz的方波聽(tīng)起來(lái)是蜂鳴聲。
本抑制干擾的方法起源于對(duì)造成該問(wèn)題的近場(chǎng)條件的認(rèn)識(shí)。電磁場(chǎng)包括電抗近場(chǎng)、近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)。電抗近場(chǎng)的典型特征是在離輻射源λ/2π區(qū)域內(nèi)；近場(chǎng)的特征可在輻射源的λ/2內(nèi)，遠(yuǎn)場(chǎng)則在此區(qū)域以外。電磁場(chǎng)的特性取決于它是在電抗近場(chǎng)、近場(chǎng)還是遠(yuǎn)場(chǎng)。具體說(shuō)，在遠(yuǎn)場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)共同組成一平面波，其波阻抗E/H為377Ω。然而在電抗近場(chǎng)或近場(chǎng)內(nèi)，E/H的值由輻射源的特性確定；進(jìn)一步說(shuō)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分開(kāi)考慮。在絕大多數(shù)無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備中，可適用的輻射源是天線(xiàn)。
當(dāng)一助聽(tīng)器攜帶者使用諸如蜂窩電話(huà)的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備時(shí)，助聽(tīng)器和天線(xiàn)一般靠得足夠近使助聽(tīng)器處于天線(xiàn)的近場(chǎng)內(nèi)。這樣，很多可能適用遠(yuǎn)場(chǎng)的解決干擾問(wèn)題的方法都無(wú)效。對(duì)于用于無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的大多數(shù)天線(xiàn)，例如很多蜂窩電話(huà)的1/4波長(zhǎng)偶極天線(xiàn)；磁場(chǎng)效應(yīng)占主要地位，因而磁場(chǎng)元件是主要的耦合元件。
據(jù)此，本解決方法的一個(gè)方面是著眼于將靠近無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)分量(H)衰減。在優(yōu)選實(shí)施例中，在產(chǎn)生磁場(chǎng)的天線(xiàn)附近放置諸如鐵氧體的磁吸收材料。采用相對(duì)導(dǎo)磁率高的材料，其中導(dǎo)磁率(μ)定義為磁通密度峰值與所加磁場(chǎng)強(qiáng)度峰值的商。導(dǎo)磁率是一復(fù)參數(shù)，包括一表示電抗部分的實(shí)部μ′和一表示磁損耗因子的虛部μ″。
鐵氧體是具有相對(duì)高導(dǎo)磁率的族，它們的導(dǎo)磁率是EM頻率的函數(shù)。一般地，隨著頻率增加，材料的μ′首先保持不變，隨后升至最大值，最后急劇下降，在μ′下降時(shí)，損耗分量μ″上升到一峰值。損耗是由自旋進(jìn)動(dòng)諧振造成的，其關(guān)系可由下列方式描述∫res=γMmat/3π(μi-1)Hz]]>其中
串聯(lián)損耗分量為最大時(shí)的頻率γ＝旋磁比～0.22×106Am-1μi＝起始導(dǎo)磁率以及Mmat～250-350×103Am-1對(duì)以上討論的TDMA應(yīng)用中所采用的高頻，低導(dǎo)磁率鐵氧體材料將使損耗最大化。據(jù)此，磁吸收材料最好是有相對(duì)低的起始導(dǎo)磁率而使得在高頻范圍的損耗最大化的鐵氧體。對(duì)于采用不同頻率的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備可按所需特性選擇鐵氧體材料。
一蜂窩電話(huà)102示于圖1A。蜂窩電話(huà)102包括一天線(xiàn)104，一硬塑料外殼106和一鍵盤(pán)108。在工作時(shí)，從蜂窩電話(huà)102發(fā)送一射頻信號(hào)給區(qū)站，從該處發(fā)往本地辦公室并轉(zhuǎn)換到另一區(qū)站。因此天線(xiàn)是一重要的射頻源。從天線(xiàn)104發(fā)出的信號(hào)一般是全向的。
套殼110包在蜂窩電話(huà)102上，有一磁吸收耳杯114的增高部分112。磁吸收耳杯114安置在原耳杯116的上面。原耳杯116的增高部分由虛線(xiàn)118表示。
按上述方程選擇磁吸收材料使所感興趣的頻率處的磁場(chǎng)衰減為最佳。如上討論，對(duì)某些高頻場(chǎng)最好選用具有低起始導(dǎo)磁率的鐵氧體。
鐵氧體是金屬，因此可成為導(dǎo)體或天線(xiàn)。為了解決此問(wèn)題，可將它們散布在介質(zhì)內(nèi)。陶瓷鐵氧體材料包括通用化學(xué)式MOFe2O3的金屬氧化物顆粒，其中M選自置于陶瓷介質(zhì)內(nèi)的諸如鎳、鋅、鎂和鈷等金屬。將陶瓷鐵氧體壓制并燒結(jié)使金屬氧化物排列以便產(chǎn)生平滑的磁場(chǎng)。這樣陶瓷鐵氧體是有很大的體電阻率和各向同性的磁特性。然而，陶瓷鐵氧體既重又硬且冷，如果簡(jiǎn)單地裝在電話(huà)上則直接貼在耳朵上是很不舒服的。
在優(yōu)選實(shí)施例中，鐵氧體是放在柔性介質(zhì)內(nèi)的，如橡膠。柔性介質(zhì)使磁吸收材料使用起來(lái)舒服，因?yàn)樗苟涫孢m并感覺(jué)比陶瓷曖和。它比基于金屬或陶瓷的磁吸收材料更輕，而且，例如，可以無(wú)空隙地粘在手機(jī)上。
在柔性介質(zhì)情況下，當(dāng)柔性介質(zhì)變形時(shí)鐵氧體顆粒的排列改變。不過(guò)，和鐵氧體衰減EMF場(chǎng)的其他應(yīng)用(如變壓器內(nèi)的干擾抑制)不同，鐵氧體顆粒不需要保持固定的排列。人們相信這是由于鐵氧體的其他應(yīng)用需要一種使場(chǎng)平滑地偏轉(zhuǎn)的材料，而這里似乎只要破壞而不是平滑偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就足夠了。
套殼110最好用硅橡膠。磁吸收耳杯114最好是ECCOSORB(Emerson &Cuming股份有限公司的注冊(cè)商標(biāo))澆注成的。ECCOSORB是Emerson &Cuming股份有限公司(869 Washington Street，Canton，MA02021)生產(chǎn)的一種磁吸收可澆注硅橡膠材料。ECCOSORB-S124適用于1800MHz范圍的裝置。市場(chǎng)上有售的ECCOSORB含有散布于硅橡膠介質(zhì)內(nèi)的60粒度的粉狀鐵顆粒并在嚴(yán)格控制情況下抑制微波頻率的電流流動(dòng)。
如圖1A示意圖所示，磁吸收耳杯114裝在套殼110內(nèi)，使套殼110放在電話(huà)112上時(shí)，耳杯114覆蓋在原耳杯116上。磁吸收耳杯114一般最好是圓環(huán)形的以便給出確定從原耳機(jī)柵網(wǎng)122到用戶(hù)耳朵的通道的孔徑120。增高部分112最好是1/4″到2″，使磁吸收耳杯114在電話(huà)102的原耳杯上延伸。耳杯的厚度設(shè)計(jì)得使抑制RF低到助聽(tīng)器的抗擾電平。依此，不同尺寸的耳杯使它可與天線(xiàn)和助聽(tīng)器的特性相匹配。
磁吸收耳杯114是利用生產(chǎn)廠商的指示澆注的，并隨后加到硅套殼106內(nèi)使它可包在電話(huà)102上。另外，耳杯114也可以是馬蹄形的楔形物，其材料厚度在彎曲處最厚而在腿部處變薄。較厚的部分貼近手機(jī)頂部而較薄部分則在耳杯底部。
電話(huà)的外殼106是一裝有該電話(huà)各電氣元件的硬塑料外殼。硅套殼110包在外殼106周?chē)粲幸婚_(kāi)口124露出鍵盤(pán)108以便尋址。
磁吸收材料最好應(yīng)粗略處于輻射源的近場(chǎng)內(nèi)。如上所述，該近場(chǎng)大約在λ/2內(nèi)。由方程V＝fλ，其中V＝3×108m/sec，及頻率粗略為2MHz，則波長(zhǎng)約為6″，近場(chǎng)大約距天線(xiàn)三英寸以?xún)?nèi)。雖然本討論使用的例子是2GHz，但無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備所用的頻率變化很大，而近場(chǎng)的范圍將隨頻率而變化。另外，雖然近場(chǎng)可描述成近似處于λ/2內(nèi)，但它的邊界不是精確確定的，其過(guò)渡區(qū)域可以變化。因此以天線(xiàn)基座為原點(diǎn)以標(biāo)稱(chēng)頻率的一個(gè)波長(zhǎng)為半徑所掃過(guò)的體積可被當(dāng)作包含近場(chǎng)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，耳杯114中的磁吸收材料如圖1B所示是放置在一體積128內(nèi)的。虛線(xiàn)所示的體積128說(shuō)明它是一確定區(qū)域而不是一物理部件。體積128被確定為以天線(xiàn)基座為頂點(diǎn)的10°半錐體130(包括天線(xiàn)在內(nèi))以外的離天線(xiàn)基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率的波長(zhǎng)距離內(nèi)的區(qū)域。所選的體積128包含了天線(xiàn)的近場(chǎng)。將磁吸收材料放置在該確定體積內(nèi)可顯著降低該無(wú)線(xiàn)設(shè)備的磁場(chǎng)輻射，因而抑制了對(duì)附近電子裝置(如助聽(tīng)器)的干擾。
天線(xiàn)一般是相對(duì)于基平面而工作的，該基平面決定聯(lián)合電磁場(chǎng)中表面電流的流動(dòng)方向。在大多數(shù)無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的構(gòu)造中，該基平面粗略地是在手機(jī)的上端，而需要電磁輻射保護(hù)的助聽(tīng)器或其他物體是在基平面的與天線(xiàn)相反的一邊。盡管該基平面位置可能移動(dòng)，但可確定一垂直于天線(xiàn)并通過(guò)其基座的參考平面；在另一實(shí)施例中，磁吸收材料放置在天線(xiàn)參考平面的另一邊且在天線(xiàn)標(biāo)稱(chēng)頻率的一個(gè)波長(zhǎng)距離內(nèi)。在此另一實(shí)施例中，耳杯114中的磁吸收材料放置在示意圖1C所示的一半球132內(nèi)。半球132以虛線(xiàn)表示說(shuō)明它是一確定區(qū)域而不是一物理部件。
需要磁場(chǎng)保護(hù)的助聽(tīng)器或其他物體(包括生物組織)最好處于通過(guò)磁吸收材料圓環(huán)的中軸線(xiàn)上。不過(guò)，即使當(dāng)圓環(huán)與助聽(tīng)器是一對(duì)一而離軸線(xiàn)半英寸時(shí)也曾得到過(guò)好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
在另一實(shí)施例中，將陶瓷鐵氧體的圓環(huán)放在蜂窩電話(huà)上(或內(nèi))的靠近電話(huà)耳杯處。為了使用戶(hù)舒服，最好在將陶瓷鐵氧體放到手機(jī)上以前先將陶瓷鐵氧體用硅橡膠或其他軟的或柔性的材料覆蓋起來(lái)，或者將它裝在手機(jī)的外殼內(nèi)。
圖2給出一蜂窩電話(huà)202，其中磁吸收材料是電話(huà)的一部分。蜂窩電話(huà)202包括一天線(xiàn)204，它是一射頻源。一硬塑料外殼206將蜂窩電話(huà)202的電氣元件包裝起來(lái)。磁吸收耳杯210最好用ECCOSORB(注冊(cè)商標(biāo))制造，并含有散布于硅橡膠中的磁吸收顆粒。磁吸收耳杯210最好離電話(huà)內(nèi)的揚(yáng)聲器212約1/32″到1/8″(揚(yáng)聲器212用蜂窩電話(huà)202體內(nèi)的虛線(xiàn)表示)。耳杯210按ECCOSORB的技術(shù)數(shù)據(jù)(Technical Data)(修訂版l2-95)中給出的指示直接澆注在電話(huà)外殼206上，在澆注前用適當(dāng)?shù)恼澈蟿┱澈系轿弧merson &Cuming股份有限公司出版的ECCOSORB技術(shù)數(shù)據(jù)，修訂版12-95，列在此處作為參考。在另一實(shí)施例中，耳杯210是分開(kāi)制造并隨后粘到外殼206的。
耳杯210基本上是圓環(huán)形的，有一鑲嵌有柵網(wǎng)216的孔214，為了使用戶(hù)舒服并更好地與耳杯210配合柵網(wǎng)216最好用硅橡膠制造；另外也可用硬塑料或其他材料制造。耳杯210最好放在離揚(yáng)聲器2121/16″處。外形符合電話(huà)的工程設(shè)計(jì)并且是電話(huà)的延伸。選擇內(nèi)徑和厚度以給出所需的射頻信號(hào)衰減量。
在另一實(shí)施例中，將合適的鐵氧體加到硬塑料外殼206內(nèi)，這樣磁吸收耳杯是外殼206的整體部分。另外，可以將諸如ECCOSORB的磁吸收材料圓環(huán)放在組合耳杯210的第一層內(nèi)，或者可以嵌在兩層諸如硅橡膠或硬塑料的其他材料之間。在另一實(shí)施例中，磁吸收材料不是澆注的，而是用預(yù)先生產(chǎn)的柔性磁吸收材料片構(gòu)成的，這種材料如ECCOSORB MF-S(Emerson &Cuming股份有限公司生產(chǎn)的高損耗硅橡膠絕緣材料)。
當(dāng)蜂窩電話(huà)302在使用時(shí)，如圖3所示，磁吸收耳杯310一般處在天線(xiàn)304和耳內(nèi)(ITE)助聽(tīng)器300之間。這樣建立起一“射頻陰影”區(qū)332。(陰影區(qū)322以虛線(xiàn)表示說(shuō)明不是一物理部件)。陰影區(qū)332是以天線(xiàn)為頂點(diǎn)并穿過(guò)吸收材料的輻射線(xiàn)所能達(dá)到的任何點(diǎn)。區(qū)域332表明顯著降低天線(xiàn)304發(fā)射出的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。此外，磁吸收耳杯310還能破壞區(qū)域332以外的磁場(chǎng)，給出一更大的“射頻陰影”?？梢源_定一高度抑制的區(qū)域，該區(qū)域是以天線(xiàn)上任何點(diǎn)為頂點(diǎn)而通過(guò)吸收材料的輻射線(xiàn)不能達(dá)到的那些點(diǎn)。
如示意圖3所示，助聽(tīng)器300和用戶(hù)的大部分頭處在區(qū)域332內(nèi)?？梢愿淖兇盼斩臉?gòu)造以得到不同尺寸的區(qū)域332。此外，可對(duì)電話(huà)302加一磁吸收材料的罩子(shade)以建立一可控范圍的陰影。也可加一層反射材料以進(jìn)一步將區(qū)域332與射頻輻射屏蔽。這樣，可以保護(hù)人頭或人體其他部分免受電話(huà)302產(chǎn)生的電磁場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)，并可抑制對(duì)助聽(tīng)器或其他電氣裝置的干擾。預(yù)期將磁吸收材料和反射材料或其他材料分層放置可以使得更為精確控制區(qū)域332。
在另一實(shí)施例中，如圖4所示，將磁吸收材料加在耳罩402內(nèi)。耳罩402與可調(diào)節(jié)耳機(jī)404聯(lián)在一起。可調(diào)節(jié)耳機(jī)404包括兩個(gè)箍406、408，箍406比408略寬，可在408上滑動(dòng)以適合攜帶者頭部尺寸。如圖所示，耳罩402一般是輪形的，貼在攜帶者的耳朵上，有一通道410供與攜帶者耳朵通信用。圖中示出耳罩402蓋在耳內(nèi)助聽(tīng)器412上的一般位置。
耳罩402可使攜帶者保護(hù)他的助聽(tīng)器(或他的頭)免受通信設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響。耳罩402還能使攜帶者從一個(gè)無(wú)線(xiàn)設(shè)備移動(dòng)到另一無(wú)線(xiàn)設(shè)備時(shí)不必變換套殼或吸收耳機(jī)。耳罩402還能防護(hù)突然遇到的磁場(chǎng)，例如在助聽(tīng)器攜帶者在幾個(gè)射頻源間移動(dòng)的場(chǎng)合(譬如在潛水艇的艦橋上)。
在另一實(shí)施例中，只能使用一只耳杯402，或者兩只耳杯中只有一只有磁吸收材料。提供有另外的耳罩結(jié)構(gòu)。不需要使用耳機(jī)；該耳杯可以是套在耳廓上的耳杯。雖然圖4中示出通道410讓攜帶者聽(tīng)到聲音，但必須指出在很多應(yīng)用中希望抑制干擾和抑制噪聲。在這種場(chǎng)合下，耳罩是沒(méi)有通道的而是完整的磁吸收材料耳罩。另外耳罩402可以是磁吸收材料和噪聲抑制材料的組合。在另一實(shí)施例中，耳罩402的尺寸適合裝在攜帶者的耳廓內(nèi)部。磁吸收耳罩402最好用有鐵氧體顆粒的硅橡膠制造，如ECCOSORB。
本發(fā)明還提供保護(hù)助聽(tīng)器免受無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響的方法500。在步驟501中，在無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的天線(xiàn)基座和助聽(tīng)器之間安放磁吸收材料。
方法600提供具有低磁場(chǎng)輻射的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備。在步驟601中，在以天線(xiàn)基座為頂部的10°半錐體(包括天線(xiàn)在內(nèi))以外離天線(xiàn)基座一個(gè)波長(zhǎng)距離內(nèi)放置磁吸收材料，其中該波長(zhǎng)是由天線(xiàn)的標(biāo)稱(chēng)頻率確定的。
無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備不必是一蜂窩電話(huà)，本發(fā)明還包括其他設(shè)備，如移動(dòng)電話(huà)、無(wú)線(xiàn)電話(huà)、無(wú)繩電話(huà)以及有執(zhí)照和無(wú)執(zhí)照的個(gè)人服務(wù)用的任何裝置。還提供其他的套殼材料以及將磁吸收材料附在指定區(qū)域的其他裝置。
磁吸收材料不必是具體公開(kāi)的這種材料，也可采用具有合適導(dǎo)磁率和阻抗特性的其他材料。遭受無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備干擾的所有形式的助聽(tīng)器都在本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明還包括對(duì)助聽(tīng)器外的其他電氣設(shè)備的干擾抑制，還包括對(duì)無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備外的其他設(shè)備所造成的磁場(chǎng)進(jìn)行衰減。
雖然用手機(jī)作為例子，本發(fā)明還可用于其他的結(jié)構(gòu)，如頭戴耳機(jī)。這里將某些材料稱(chēng)作“磁吸收材料”，這個(gè)術(shù)語(yǔ)指的是當(dāng)波通過(guò)介質(zhì)時(shí)受到衰減而不是機(jī)制的限制。這里該術(shù)語(yǔ)包括在磁場(chǎng)通過(guò)介質(zhì)時(shí)更改其方向以及破壞和瓦解該磁場(chǎng)。本發(fā)明提供了對(duì)各優(yōu)選實(shí)施例的這些或其他一些變動(dòng)和修正，本發(fā)明的范圍由下列各權(quán)利要求所限制。
權(quán)利要求
1.抑制EMF(電磁場(chǎng))對(duì)助聽(tīng)器的干擾的裝置，包括加有磁吸收材料的耳杯。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述磁性材料是柔性的。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中磁吸收柔性材料是硅基質(zhì)的。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中磁吸收材料包括一金屬氧化物，其中該金屬是從包括鐵、鎂、鈷、鋅、銅、錳和鎳在內(nèi)的族中選擇的。
5.一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括一天線(xiàn)，所述天線(xiàn)具有一基座并以一標(biāo)稱(chēng)頻率發(fā)射電磁信號(hào)；以及一磁吸收材料，該材料安放在離天線(xiàn)基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率的波長(zhǎng)距離內(nèi)，不包括以天線(xiàn)基座為頂點(diǎn)且含有天線(xiàn)的10°半錐體。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備進(jìn)一步包括一手機(jī)，其中天線(xiàn)安裝在手機(jī)上。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中磁吸收材料是柔性的。
8.一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括一天線(xiàn)，該天該具有一基座并以標(biāo)稱(chēng)頻率發(fā)射一電磁信號(hào)，天線(xiàn)還規(guī)定一垂直于天線(xiàn)且通過(guò)天線(xiàn)基座的平面；以及一磁吸收材料，該材料安放在該平面的與天線(xiàn)相反的一邊，離天線(xiàn)基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率的波長(zhǎng)距離內(nèi)。
9.一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括一含有外殼的手機(jī)，其中磁吸收材料被安放在所述手機(jī)的所述外殼上。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述磁吸收材料是柔性的。
11.一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括一含有外殼的手機(jī)，其中磁吸收材料安放在所述手機(jī)的所述外殼內(nèi)部。
12.一無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括一含有外殼的手機(jī)，所述外殼規(guī)定一包括貼于用戶(hù)耳朵上的耳杯的耳機(jī)，其中磁吸收材料被加到所述手機(jī)的所述外殼的所述耳杯內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中含加有磁吸收材料的耳杯的耳機(jī)是可移動(dòng)的，所述設(shè)備進(jìn)一步包括一帶有輔助耳杯的輔助耳機(jī)，當(dāng)所述可移動(dòng)耳機(jī)移走時(shí)，所述輔助耳機(jī)代替所屬手機(jī)上的所述可移動(dòng)耳機(jī)。
14.一包裝無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備手機(jī)的套殼，所述套殼含有磁吸收材料。
15.如權(quán)利要求14所述的套殼，其中當(dāng)套殼就位時(shí)，套殼中的磁吸收材料安裝在該手機(jī)的耳杯上面。
16.如權(quán)利要求14所述的套殼，其中所述磁吸收材料是柔性的。
17.如權(quán)利要求14所述的套殼，其中所述磁吸收材料是硅基質(zhì)的。
18.一提供低磁場(chǎng)輻射的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的方法，所述設(shè)備包括具有一基座的天線(xiàn)，所述天線(xiàn)以標(biāo)稱(chēng)頻率發(fā)射電磁信號(hào)，該方法包括下列步驟將磁吸收材料安放在離天線(xiàn)基座一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率波長(zhǎng)距離內(nèi)，不包括以天線(xiàn)基座為頂點(diǎn)且含有天線(xiàn)在內(nèi)的10°半錐體。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中將磁吸收材料加到所述無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的手機(jī)的耳杯內(nèi)。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中將所述磁吸收材料放在所述無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的手機(jī)上。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中將磁吸收材料包含在一圓環(huán)內(nèi)。
22.一種抑制無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備在助聽(tīng)器內(nèi)產(chǎn)生干擾的方法，所述設(shè)備以標(biāo)稱(chēng)頻率發(fā)射一電磁信號(hào)，該方法包括下列步驟將磁吸收材料安放在該設(shè)備與該助聽(tīng)器之間。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中將磁吸收材料安放在無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的天線(xiàn)與助聽(tīng)器之間。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中將磁吸收材料安放在離所述無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的一個(gè)標(biāo)稱(chēng)頻率的波長(zhǎng)距離內(nèi)。
25.一保護(hù)人頭部免受無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備輻射的電磁場(chǎng)的方法，其中該無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備包括具有外殼和天線(xiàn)的手機(jī)，所述方法包括下列步驟將磁吸收材料安放在所述無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備與該人頭部之間。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述磁吸收材料安放在所述天線(xiàn)和所述人頭部之間。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中將所述磁吸收材料安放在手機(jī)的外殼上。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中將所述磁吸收材料加到手機(jī)的外殼內(nèi)。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中將磁吸收材料放置在一個(gè)天線(xiàn)標(biāo)稱(chēng)頻率的波長(zhǎng)內(nèi)，不包括以天線(xiàn)基座為頂點(diǎn)且含有該天線(xiàn)的10°半錐體。
全文摘要
將磁吸收材料安放在無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備手機(jī)的天線(xiàn)基座附近可提供具有低磁場(chǎng)輻射的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備。磁吸收材料最好是散布于硅橡膠介質(zhì)內(nèi)的鐵氧體類(lèi)的金屬氧化物。鐵氧體類(lèi)金屬氧化物的作用是衰減產(chǎn)生于天線(xiàn)近場(chǎng)中的磁場(chǎng)。因而可以降低無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備用戶(hù)攜帶的助聽(tīng)器所受的干擾。
文檔編號(hào)H04Q7/32GK1166092SQ9710970
公開(kāi)日1997年11月26日 申請(qǐng)日期1997年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月29日
發(fā)明者H·斯蒂芬·伯杰, 迪拉德·吉摩爾 申請(qǐng)人:西門(mén)子商業(yè)通訊系統(tǒng)公司