一种可以安眠和舒化水的电磁波发生器天线的制作方法

1.属于一种可以安眠和舒化水的电磁波发生器天线，一种超低频电磁波单向发射的天线，具体讲指的是300 赫兹以下的或所谓磁波的电磁波发射天线的改进。


背景技术：

2.市场上常见到一些超低频电磁波的产品，宣称可以安神催眠，可以活化水（使得水的分子团变小）等等。拆解分析可以看到采用的发射天线有两个类型：一是pcb 制成的螺旋线线圈；一是类似收音机天线棒一样的带铁芯的细长螺线管线圈的天线棒式天线。这些天线存在一些不足，首先都是全向或双向天线，辐射图类似于8 字形偶极子天线的辐射方向图。对于pcb 螺旋线圈来讲，螺旋面的平面上方向图是圆，螺旋轴所在平面上方向图是8 字形,沿螺旋径向方向的辐射为极大。而螺旋线的轴向，也就是垂直于pcb 平面是辐射最小角度，整个形成一个8 字形,如图5 所示。而天线棒式天线，直径约1 厘米，高度5 厘米左右。辐射分布如图4所示，也是类似的8 字形，最大方向是垂直于天线长度方向。可以看出，这些天线都是存在两个辐射极大的方向：即8 字形的上和下两个方向。而实际使用时，往往需要的仅仅是一个方向，如此另一个方向的能量大多是浪费的。同时pcb 螺线天线的辐射效率很低。而天线棒式天线在超低频频段工作时，发射能量集聚在小截面积、大长度的铁芯中，容易饱和，发射效率也不高。而业内普遍采用的磁波环形天线如图1 所示,是绝缘导线绕制的多匝环形线圈，环形的直径d 较大，而线圈的绕组宽度w 很小，线圈的高度h 也很小，大约为环形直径的1/100 左右，小于环状天线直径d 的十分之一。可以近似为一个环形的圆导线组，圆导线组的截面积为零或圆导线组的截面尺度w 和h 近似为零。此类环形天线的辐射方向图类似于螺旋线天线，也是8 字形双向辐射。但效率略高于螺旋线天线。而天线棒式天线是长螺线管，其特征是绕组的宽度（即线圈内外径之差值的1/2）很小，可以近似为零。但绕组的高度即螺线管的长度很大，一般是线圈外径的两倍或以上。


技术实现要素：

3.为此，提出设计目的：具有单向辐射极大的，辐射效率高的超低频电磁波单向发射天线。为达此目的，采用圆环形线圈加上t 型铁芯的结构。圆环指的是：圆环的内径要明显大于或接近圆环的高度(而螺线管则是相反的，线圈的高度远大于线圈的内径：如市售产品的天线棒天线线圈内径约1 厘米，线圈的高度有5～6 厘米）。如此，圆环状线圈的能量不会集聚在线圈的管内，而是辐射到线圈外的空间中。而且线圈的宽度（线圈的内外径差值的1/2）接近线圈的内径，即线圈的宽度接近线圈外径的1/3。实际设计中，线圈的高度和宽度与线圈内径的比值可以取为0.2~1，从而可以采用较粗的导线绕制线圈，降低线圈的直流电阻，提高天线的发射效率。同时在圆环状线圈内加上t 形的铁芯，如图2 所示，图3 是辐射方向图示意。可以看出，辐射方向极大为t 字形铁芯的中柱指向方向，而在t 字形铁芯底板以下的空间，辐射能量很小。辐射方向图为心型的单向辐射图。而市售的几种天线的方向图如图4和5 所示，都是呈8 字形的双向辐射分布。
4.经试验，制作圆环型带t 型铁芯的发射天线，线圈尺寸为外径45 毫米，内径25 毫米，绕组宽度w 为10 毫米，绕组高度h 为10 毫米，线圈的高度和宽度与线圈内径的比值为0.4。t 型铁芯的中柱直径24 毫米高度10 毫米，底板直径46 毫米厚度3 毫米。对比试验中，使用同样的发射机供电，使用同样的接收线圈接收信号，使用示波器检测信号。使用传统市售的天线棒型天线，接收信号仅为5mv 不到。而换用本申请设计的天线，同样的发射机供电，同样的接收，接收信号幅度达到30mv。
5.需要指出的是：圆环型天线的环形的形状不受限制，可以是圆形、椭圆形、矩形或长圆型等各种形状。而t 型铁芯的横截面的形状与线圈的截面形状即环形的形状相同，即圆环形线圈配合圆形的t 型铁芯，铁芯的中柱和底面板的形状也是圆形，中柱可以插入线圈内孔，底板略大于线圈外周或相当。当线圈是矩形的环状时，铁芯的中柱的尺寸形状配合线圈内截面，以便于线圈套在中柱上。而铁芯的底板刚好盖住全部线圈或略大于线圈的外周缘。
6.本设计可以认为是对图1 所示的磁波环形天线的改进，一是加大环形天线的截面，线圈绕组的宽度和高度（即线圈的绕制截面尺度）较大，接近线圈的内径，环形线圈的宽度和/或高度与线圈的内径的比值在1/5～1 之间。因而可以用较粗的导线和较大的匝数，获得较大的电感量和低的内阻，提高天线的辐射效率和低频带宽。二是增加了t 型铁芯，进一步加大电感量，同时获得单向辐射的会聚效果。技术效果显著：辐射效率大幅提高，单向辐射能量集中，使用方便。
附图说明
7.图1 是常用的超低频电磁波或磁波环形天线，线圈直径一般30～50 厘米，绕组的宽度w 和高度h 一般在3～5 毫米。
[0008] 图2 是本申请设计的圆环型带t 形铁芯的单向辐射天线的示意图，上面是剖面图，下面是俯视图。
[0009]
图3 是本申请的天线的心型辐射方向图示意。
[0010]
图4 是市售天线棒天线的8 字形辐射方向图示意。图中中心灰色的是螺线管的天线棒天线。
[0011]
图5 是市售pcb 螺旋天线的8 字形辐射方向图示意。图中中心灰色的是螺旋天线的pcb板。
[0012]
图6 是本申请设计的带t 形铁芯的环型单向辐射天线采用矩形环形状线圈的示意图。
[0013]
图中，1 是线圈，2 是铁芯。
实施方式
[0014]
结合附图2，给出具体的实施例，需要指出的是：只是实施示例，不构成对本申请技术范围的任何限制或缩小，仅为便于理解本申请的技术方案示例。
[0015]
以直径0.8 毫米漆包线在骨架上绕制线圈300 圈，线圈尺寸为外径45 毫米，内径25毫米，绕组宽度和高度10 毫米，t 型铁芯的中柱直径24 毫米，高度10 毫米，底板直径46毫米厚度3 毫米。在线圈中馈入发射机的10 赫兹的信号，在距天线50 厘米处放置接收天
线检测发射信号。旋转发射天线测量辐射方向图。
[0016]
本申请有效地解决了市售产品的两个问题：一是发射效率低。一是双向辐射，不能够很好地满足单向使用的实际需求。本申请技术效果显著，发射信号同比提高了6倍以上，并且实现了心型的单向辐射。而t 型铁芯可以改进为e 型铁芯来加强近场辐射，也可以省略铁芯作为一个劣化设计，虽然少了单向辐射，辐射效率仍然可以提高。


技术特征：
1. 一种可以安眠和舒化水的电磁波发生器天线，指超低频电磁波发射的天线，工作频率在300 赫兹以下，由环形线圈构成，其特征在于，环形线圈绕组的宽度和/或高度与线圈的内径的比值在0.2～1。2. 由权利要求1 所述的电磁波发生器天线，工作频率在300 赫兹以下，由环形线圈加t型铁芯构成，其特征还在于，环形线圈绕组的宽度和/或高度与线圈的内径的比值在0.2～1，线圈有一t 型铁芯，加铁芯后天线具有单向辐射性能。3. 由权利要求1 所述的电磁波发生器天线，工作频率在300 赫兹以下，由环形线圈构成，其特征还在于，环形线圈的环可以是圆形、椭圆形、矩形、长圆形或8 字形等形状和/或其组合。4. 由权利要求1 所述的电磁波发生器天线，工作频率在300 赫兹以下，由环形线圈加t型铁芯构成，其特征还在于，环形线圈的环可以是圆形、椭圆形、矩形、长圆形或8 字形等形状和/或其组合，而t 型铁芯形状与线圈形状相配合，加铁芯后天线具有单向辐射性能。5. 由权利要求1 所述的电磁波发生器天线，工作频率在300 赫兹以下，由环形线圈加e型铁芯构成，其特征还在于，环形线圈的环可以是圆形、椭圆形、矩形、长圆形或8 字形等形状或其组合，而e 型铁芯形状与线圈形状相配合，加铁芯后天线具有单向辐射性能。

技术总结
一种可以安眠和舒化水的电磁波发生器天线，一种超低频电磁波发射天线，具体讲指的是300赫兹以下的或所谓磁波的电磁波发射天线的改进。改进。改进。


技术研发人员：张明达 张百良
受保护的技术使用者：广州博良电子有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/8/24