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随着移动通信事业的发展,诸如移动电话、膝上电脑、掌上电脑和蓝牙设备等各种移动终端设备普及程度越来越高,同时人们也开始广泛关注这些移动终端设备对空间电磁环境的污染问题,这一污染影响了人类赖以生存的环境,并危害到人类的生命健康;对此,全球各地区各个组织都对电磁辐射产生的比吸收率(SpecificAbsorption Rate,SAR)提出相关限值规范。终端多天线技术不仅可以提供高效快速的无线通信效果,同时该技术还在降低终端近场辐射方面具备独特的优势。本文重点研究和分析了移动终端内置双天线对近场的辐射效应的改善,设计实现终端双天线化,并针对实现过程中几种提高双天线模块隔离度的方法讨论了其与近场比吸收率的关系。
在终端对近场辐射特别是对人体脑部的辐射研究中,所采用的模拟仿真模型对该问题的影响很大,也是该问题的研究关键之一。为了建立一套适用于近场辐射比吸收率的研究模型,在模型选取过程中充分考虑了计算精度和计算量之间矛盾,本文讨论和比较了目前不同种类的人体模型和终端模型;在选定的模型框架下,讨论了终端到人脑的距离对近场比吸收率的影响,并分析了该模型的真实性和可行性。
鉴于移动终端对近场人体特别是人脑的辐射潜在危害,文章讨论了主要的降低近场辐射的方案,其中包括屏蔽方法和顶端加载方法的具体实现。然后重点讨论了无线终端的双天线技术,根据天线阵列的信号盲点原理,调制双天线之天线间隔、相位差和幅值比等以达到降低近场比吸收率的效果。为了说明终端双天线对降低近场比吸收率的优势,分析比较了以上方法对近场辐射的不同贡献,说明不同方法对近场电磁分量的不同影响,证实双天线方案低辐射效应的优势。
在比较和验证双天线方法对比吸收率优势改善的基础上,具体设计和实现终端双PIFA天线模块,调整和优化天线模块的传输性能。同时,由于在移动终端内两个天线元有相同的接地面,天线间的耦合效应明显,针对该问题使用了三种去耦合技术,使其达到较理想的隔离效果;同时针对不同的隔离方法讨论了隔离度和比吸收率之间的关系,结论是当双天线隔离度提高时,比吸收率有所降低,而且不同的去耦合技术对比吸收率的改善存在差异。