[实用新型]W形的异形磁铁及其天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁场以及使用磁场进行收发通信领域，尤其涉及一种W形的异形磁铁及其天线。

背景技术

天线作为现代无线通讯的重要工具已经发展了几十年。普通天线的发射信号的原理是利用天线中的高频震荡电流激发出一定范围内的震荡的电磁场，信号的变化引起电磁场强度的变化和方向的变化，从而将信号发送出去。

目前公众场所的各类天线的发射频率跨度范围较大，有从几百KHz的电台频率从几GHz的卫星通讯，无线电定位、导航等作用。以普通电磁场的发射用于无线通讯上为例子，由于电磁场的场强度的衰减程度与其频率的4次方成比例，因此如果要保证一定范围内的场强，必须使用高频率的电磁波进行发射。然而，高频率电磁波对于普通障碍物如建筑物的墙体的穿透能力较弱。不仅如此，高频电磁波对液体的穿透能力也远远弱于低频电磁波。另外，高频电磁波的发射功率更强，对生命体的危害也更大。

相对于高频电磁波，低频电磁波的特点是对于障碍物绕行能力强，传播能力好。极低频电磁波在水中传播距离更远。但由于电磁波的发射和接收的天线的长度必须同波长λ的1/4相匹配。因此低频电磁波的发射天线需要做得较大。甚低频的电磁波的发射天线甚至达到了几十、几百米，并且需要较大的发射塔进行连接。

在一些特殊的场合和情况下，如周围障碍物较多，干扰较大，仍希望发射天线发射出的电磁场能保持相对稳定，同时希望发射功率能尽可能小同时获得更大的发射范围，或者希望在周围较多液体环境中仍然能正常工作，则使用传统的电磁场天线花费的代价较大；同时，如果希望天线具有一定的定向发射能力，则更加限制了在这类场合中使用的性能，增大了花费。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供出了一种W形的异形磁铁来发射低频磁场，而非传统的高频电磁波的方式，以达到较好的区域稳定性和各向异性。

一种W形的异形磁铁，包括磁芯和绕置在所述磁芯上的通电导线，所述的磁芯包括一倒置的U形部，以及连接在U形部两端且相对U形部反向弯曲的第一弯曲部和第二弯曲部。

本实用新型的异形磁铁呈W形，其由依次连接的第一弯曲部、倒置的U形部和第二弯曲部组成，其中倒置的U形部位于整个磁芯的中部，第一弯曲部和第二弯曲部相对倒置的U形部反向弯曲，分别衔接在U形部的两端。

本实用新型将传统直条式的磁芯变形为W形的磁芯，该形状能提供具有一定磁通量密度差异的磁场分布。

作为优选的，所述的第一弯曲部和第二弯曲部相对整个磁芯的中线对称。

第一弯曲部和第二弯曲部对称布置，且第一弯曲部和第二弯曲部的最高点大体位于整个磁芯的中部，使得第一弯曲部和第二弯曲部两端发出的磁通量密度相同。

作为优选的，所述磁芯的截面为圆形。

磁芯的截面形状可以有多种设计方式，本实用新型的优选为圆形，还可以设计为椭圆形或其他不规则形状。

作为优选的，所述磁芯的截面为多边形。

多边形为磁芯截面优选的一种实施方式，在多边形中，进一步优选为正方形，便于加工。

作为优选的，所述的U形部由依次连接第一竖直段、弯曲段和第二竖直段组成，其中，所述第一竖直段与第二竖直段之间的距离为整个磁芯长度的1/10～1/4。

第一竖直段和第二竖直段间的距离，决定了整个U形部的弯曲半径，同时也影响磁场的发射效率和空间磁通量密度对比度，为使本实用新型的磁芯具有较高的磁场发射效率和空间磁通量密度对比度，第一竖直段与第二竖直段之间的距离优选为整个磁芯长度的1/10～1/4，进一步优选为1/8。

作为优选的，所述第一竖直段和第二竖直段长度相等，且均占整个磁芯高度的1/4～1/2。

第一竖直段和第二竖直段的长度相等，且第一弯曲部和第二弯曲部相对整个磁芯的中线对称，即异形磁铁的左右两部件相对整个磁芯的中线对称。

作为优选的，所述磁芯的长度和高度比为2:1。

本实用新型还提供了一种天线，该天线带有上述的异形磁铁。

本实用新型带有异形磁铁的天线，能发射一定范围内的较强的磁场，并且同时具有较好的空间磁通量密度对比度，从而获得了各向异性特点，可在需要前后对比较为明显的领域和场合进行使用。

本实用新型的有益效果是：

1、W形的异形磁铁的原理简单，与传统的通电螺线管的磁场激发原理一致，技术壁垒低；

2、W形的异形磁铁的能够直接实现空间磁通量密度分布的对比度，不需要外界的人为干预；