專利申請中關于降低移動終端比吸收率（SAR）的天線技術發展淺析

楊艷

【摘要】 本文通過對相關專利文獻進行分析，初步描繪了移動終端中降低比吸收率（SAR）的天線技術發展趨勢。

【關鍵字】 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人體的影響程度，己成為評價移動通信終端優劣的一個強制性指標。研究如何降低移動終端天線的SAR，具有重要的實際意義，專利申請中也多有研究和涉及。

二、專利申請中降低移動終端比吸收率（SAR）的天線技術發展

2.1 降低SAR的主要技術

2.1.1使用吸波/屏蔽/鐵氧體/耗散材料

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

2.1.2采用金屬導電板

在移動終端外表或內部設置一個或多個金屬導電板，設置金屬導電板對降低終端SAR的作用機理主要包括：①作為反射器，將輻照到人體的電磁波反射到遠離人體的方向，例如可見于WO2008050854A1；②作為引向器，引導天線的方向圖使其遠離人體，例如CN202093539U；③分散熱點擴散電流，例如WO2006057350A1和CN102123186A。

金屬導電板在移動終端中的設置方式，可為與地連接作為寄生元件，或者作為懸浮導體。

2.1.3加載超材料

超材料由于其獨特電磁性質，近年來也漸漸被應用于實際中。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終端的SAR值，可見于例如CN103904415A中。

2.1.4與接地面相關的設置

接地面在移動終端中相對占據較大的面積，因而與接地面結合進行相應設置以降低終端SAR值，具有實際意義。相應設置方式主要包括：①利用導體擴展接地面，其作用機理除了增加與接地面連接的金屬導電體使其成為寄生元件起反射、引向或分散電流作用外，還包括直接擴展接地面的面積實現分散電流和熱點，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

該技術在移動終端中設置低輻射功率的輔助天線，與主天線近似反相進行饋電激勵，能夠對人體內具體的某個點的場進行補償修正，從而減小SAR，例如可見于CN104167590A。

2.1.6可重構天線

可重構天線通常運用RF MEMS開關在不同制式的通信中視其需要實現快速切換，從而具有自適應能力以減小相應SAR值，例如可見于CN10276095A中。

2.1.7與傳感器配合

此種技術多通過電容、金屬傳感器等檢測與人體的距離，通過移動終端調節其發射功率、換用距離人體較遠的天線進行輻射等方法來降低SAR值，例如可見于US2013210477A1。

2.2 降低SAR的天線技術發展趨勢

由圖可見，各項技術近年來的申請量從整體趨勢上都在增加，且已從傳統技術轉為與新技術、新材料的有機結合。隨著近年來4G和LTE技術的發展，在移動終端中采用多根天線獲得較高的數據傳輸速率已成為一種新趨勢，MIMO等多天線系統中已更多與傳感器、超材料進行集成，并利用重構以及主從天線方法來降低自身SAR。

三、結束語

移動終端的SAR問題越發得到關注，研究其專利申請分布情況具有現實意義。隨著LTE技術的發展，MIMO等多天線系統逐漸開始利用傳感器、射頻MEMS開關、超材料等，通過重構、主從天線等技術來降低SAR值。

參 考 文 獻

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

[2]楊振超。新型手機天線的研究及設計[D]。電子科技大學。2010年。