[发明专利]一种降低SAR值柔性超表面薄膜

说明书

本发明适用于无线通信技术领域。本发明公开一种降低SAR值柔性超表面薄膜，包括依次设有吸波金属结构层和与吸波金属结构层固定的基材，所述吸波金属结构层设有周期性谐振单元。当电磁波入射到周期性谐振单元时，其产生的电磁响应，产生了新的电磁损耗。由于能够吸收电磁波的特殊电磁特性，入射波完全进入周期性谐振单元内部，提高吸波金属结构层内部对电磁波的损耗作用，将能量完全消耗在吸波金属结构层内部，则反射系数和透射系数均为0，实现了吸波，有效降低SAR峰值，通过对周期性谐振单元尺寸、周期性谐振单元间距进行调整，可以实现不同频段的SAR值吸收，避免提高天线的辐射指标与SAR峰值相矛盾，可以广泛用于5G终端产品。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种适用于5G终端设备中降低SAR值柔性超表面薄膜。

背景技术

由于无线通讯技术的发展,个人无线终端类产品得到广泛普及和应用。随着终端产品的小型化和便携化的发展,用户在日常的使用场景中往往将此类产品放置在离身体较近的距离范围内。因此,无线终端辐射出的电磁能量对人体健康的影响成为公众关心的话题。

国际上采用比吸收率(Specific Absorption Rate,简称为SAR)指标来衡量电磁暴露环境下人体吸收和消耗的电磁能量。SAR的物理含义为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率，单位为W/kg,或者mW/g。在使用各种终端产品时,移动终端的SAR峰值的降低和天线的辐射指标的提高往往相互矛盾。SAR反应移动终端天线的近场辐射特性,而总辐射能量是移动终端天线的远场辐射性能。在无线通讯系统中，总辐射能量关系到终端和基站的接入性能和通讯质量,往往希望越高越好。但是越高的总辐射能量,往往意味着较高的SAR测量值。因此,为了保证终端能够通过SAR的测试标准,需要在总辐射能量和SAR性能之间进行权衡。

目前，许多国家制定了相应法规,通过限定无线终端设备SAR值的上限,确保电磁辐射对人体的安全。例如美国联邦电信委员会(FCC)明确规定了各种无线移动终端在与人体的相互作用时最大允许的比吸收率。按照规定:手机类产品在靠近人脑一侧的SAR峰值不能超过1.6mW/g；对于数据卡类和UIFI产品，在所有可能被人体接触的表面附近，SAR峰值均不能超过1.6mW/g.上限(建议不超过1.2mW/g)。

随着5G技术的发展，一个产品上集成了更多的天线，相应带来更多的辐射，这就导致SAR值更加复杂，因此多模多制式无线终端天线设计,除了需要满足足够的工作带宽和隔离度之外,还要兼顾小型化,同时还要满足SAR峰值的规定。由于终端天线位于结构复杂的电路器件、PCB基板和外壳中,它们在天线近场相互影响,形成复杂的边界条件。这些因素都使SAR的估算和分析异常难度,测量和定量分析难度都较天线远场特性大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种降低SAR值柔性超表面薄膜，该降低SAR值柔性超表面薄膜避免提高天线的辐射指标与SAR峰值相矛盾。

为了解决上述问题，本发明提供一种降低SAR值柔性超表面薄膜,该降低SAR值柔性超表面薄膜包括依次设有吸波金属结构层和与吸波金属结构层固定的基材，所述吸波金属结构层设有周期性谐振单元。

进一步地说，所述周期谐振单元包括多个共面金属大环和多个共面金属小环组成阵列，其中阵列包括由多个共面金属大环构成的列和由多个共面金属小环构成的列，且多个共面金属大环构成的列与由多个共面金属小环构成的列间隔分布。

进一步地说，所述金属大环和金属小环分别由两段圆弧形孔组成，在该两段圆弧形孔两端分别形成与两段圆弧形孔内部连通的上开口和下开口，两段圆弧形孔内部对称设有内开口。

进一步地说，所述内开口设置于圆弧形孔中部。

进一步地说，所述金属大环吸收波频率为1920-2170MHz。

进一步地说，所述金属小环吸收波频率为2.5-2.7GHz。