專利名稱：移動電話的內(nèi)部廣播接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用在手持裝置例如一個移動電話的內(nèi)部天線，尤其是涉及用于接收FM/數(shù)字廣播信號的內(nèi)部接收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已公知調(diào)頻(FM)廣播信號通常用頻率范圍88-108MHz的載波發(fā)射。FM廣播也稱之為甚高頻(VHF)無線電廣播。為了接收FM廣播信號，需要具有85cm數(shù)量級的四分之一波的天線。為了適應(yīng)這樣的長度，手持裝置通常使用外部天線，例如套筒式天線和頭戴式送受話器用于FM廣播接收。這種外部天線的主要缺點是它有明顯的突出并且它增加手持裝置的重量和尺寸。尤其是，當移動電話裝備有FM廣播接收系統(tǒng)時，不希望有一個外部天線伸出電話機，或要求電話用戶使用一個頭戴式送受話器來接收FM廣播信號。
因此最有利的和希望的是提供一種移動電話的內(nèi)部天線用于接收FM廣播信號。該同樣的天線也可用于接收數(shù)字廣播信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一個內(nèi)部FM/數(shù)字廣播接收系統(tǒng)用于手持電信裝置，例如一個移動電話。整個接收系統(tǒng)可配置在移動電話的機殼內(nèi)而沒有連接到接收系統(tǒng)的外部部分。接收系統(tǒng)是輕便的，低成本的，容易生產(chǎn)并且能容易地與移動電話中的其它機械和電子的器件連接。以上目的能通過在一個公共基片上將一個FM/數(shù)字天線和必需的信號處理電子線路集成在一起來實現(xiàn)，該基片具有小的尺寸整體配置在移動電話的機殼內(nèi)。
因此，本發(fā)明的第一方面是一個集成的接收系統(tǒng)用于在手持電信裝置中接收調(diào)頻廣播信號或數(shù)字廣播信號，其中手持電信裝置有一個裝置主體。該集成接收系統(tǒng)包括一個位于裝置主體內(nèi)部的電學上非導電基片；一個電學上導電單元配置在基片上，用于接收調(diào)頻廣播信號或數(shù)字廣播信號；以及一個信號處理模塊配置在基片上并且用電子學方法被電連接到導電單元的一端，響應(yīng)所接收的信號，用于處理該所接收的信號。
按照本發(fā)明，手持電信裝置包括一個配置電信組件的底板。該基片可以是該底板的一部分或者是分開的部分但是機械上和電學上被連接到該底板。
按照本發(fā)明，該電學上非導電基片可以是剛性的或柔性的。
按照本發(fā)明，電學上導電單元可具有彎曲的圖形以便減小電學上非導電基片的尺寸。
按照本發(fā)明，電學上導電單元可圍繞電學上非導電基片，以便減小電學上導電單元的物理尺寸并且由此減小電學上非導電基片的尺寸。
按照本發(fā)明，信號處理模塊可包括一個頻帶調(diào)諧電路用于選擇頻帶。
按照本發(fā)明，信號處理模塊可包括一個有源放大器放大所接收的信號。
按照本發(fā)明的第二方面，一個移動電話有能力接收廣播信號。該移動電話包括一個機殼；和一個配置在該機殼內(nèi)的集成的接收系統(tǒng)，其中該接收系統(tǒng)包括一個電學上非導電基片放在機殼內(nèi)部；一個電學上導電單元置于基片上，用來接收廣播信號；以及一個信號處理模塊配置在基片上并且被電連接到電學上導電單元的一端，響應(yīng)所接收的信號，以便處理該接收信號。
按照本發(fā)明，該廣播信號是調(diào)頻廣播信號，和信號處理模塊可包括一個選擇頻道的調(diào)諧電路和一個將廣播信號轉(zhuǎn)換為音頻信號的解調(diào)裝置。
按照本發(fā)明，該廣播信號是數(shù)字的廣播信號并且手持電信裝置包括一個數(shù)字信號處理裝置用于從廣播信號中選出一個頻道并且控制該廣播信號的增益。
根據(jù)閱讀結(jié)合圖1a到7的說明本發(fā)明將變得更清楚。


圖1a是一個移動電話的部件分解圖，顯示移動電話機殼內(nèi)一個底板，其中已集成的FM/數(shù)字廣播接收系統(tǒng)配置在底板上。
圖1b是一個部件分解圖顯示該集成的FM/數(shù)字廣播接收系統(tǒng)已與底板分開，其中接收系統(tǒng)具有一剛性基片。
圖1c是一部件分解圖顯示一柔性基片。
圖2a是一示意表示說明一個天線和一個預處理模塊已配置在基片的相同側(cè)面。
圖2b是一示意表示說明一個天線和一個預處理模塊已配置在基片反面。
圖2c是一個示意表示說明一個天線和一個預處理模塊置于一個柔性基片上。
圖2d是一個示意表示說明該天線配置在基片的兩側(cè)面。
圖2e是一個示意表示說明一個繞組型天線。
圖3是說明在預處理模塊中多個電組件的方塊圖。
圖4a是說明在集成的數(shù)字廣播接收系統(tǒng)和移動電話公共部分間的連接的方塊圖。
圖4b是說明在已集成的模擬廣播接收系統(tǒng)和移動電話公共部分之間連接的方塊圖。
圖5a是說明一個固定的頻帶調(diào)諧電路的電路圖。
圖5b是說明一個可變的頻帶調(diào)諧電路的電路圖。
圖6a是說明一個信號放大器電路的電路圖。
圖6b是說明具有一個增益可控元件的信號放大器電路的電路圖。
圖7是說明一個阻抗匹配電路的電路圖。
具體實施例方式
按照本發(fā)明，已集成的FM/數(shù)字廣播接收系統(tǒng)1的基本組件包括一個天線10直接被連接到一個預處理模塊20。該天線10和預處理模塊配置在基片5上，如圖2a和2b所示?？蓪⑻炀€10印刷在基片5上或者由印刷電路板(PCB)或一印刷導線板(PWB)的接地平面60蝕刻出來。因而，集成的接收系統(tǒng)1容易生產(chǎn)并且安裝在像移動電話100這樣的手持電信裝置中，如圖1a-1c所示。
如圖1a-1c所示，移動電話100有一個電話主體或機殼110，和一些或全部電子電信組件配置其上的底板120。例如，一個微處理器或ASIC與顯示器，SIM卡閱讀器，存儲器，電池等一起安裝在底板120上。底板不是本發(fā)明部分。為了容納天線10和預處理模塊20的基片5可以是底板120的一個整體部分，如圖1a所示。這意味著天線10可以與連接導線和其它導電部件一起印刷在底板120上。另一種選擇，天線10可以由底板的接地平面蝕刻出來。
基片5也可以是離開底板的基本部件如圖1b所示。在這種情況，天線10和預處理模塊20在基片5上制造或組裝，然后將基片5機械上和電氣上以分開組裝處理方式連接到底板120上?；?可以是剛性基本部件，如圖1b所示。另一種選擇，基片5可以是柔性非導電聚合物或類似物，如圖1c所示。甚至其上配置預處理模塊20的一個柔性的基片可以是折疊的(圖2c)或彎曲的以便適合機殼110內(nèi)一些特別小的空間。如圖2a和2b所示，還提供一個信號連接器50以便可將該預處理了的信號78傳送到移動電話100的底板120。此外，提供一個電源連接器52為了引導電源80至預處理模塊20。如圖2c所示，基片5是柔性的以便可將其卷成小的體積。如圖2d所示，天線10繞在基片5上形成占據(jù)基片5的兩側(cè)的螺旋線。類似地，天線10可置于基片5上如圖2e所示像一個線圈和類似物。本發(fā)明的目的是減小天線10和基片5的物理尺寸或容積。如果載波頻率是88MHz，則載波波長大約是341cm。用本發(fā)明，天線10和基片5的物理尺寸可做成遠遠小于四分之一波長，或85cm(33.46英寸)。
如圖2a所示，預處理模塊20和天線10放置在基片5的同側(cè)6上。然而，它們可以放置于基片5的不同側(cè)面上，如圖2b所示。如圖2b，天線10提供在基片一個側(cè)面7上，預處理模塊20安裝在相反面6上。天線10可以從基片5現(xiàn)存的接地平面60蝕刻出來。
預處理模塊20和天線10一起配置在基片5上，以便可以在同一基片上執(zhí)行頻帶調(diào)諧和有源放大。預處理模塊一個示例電路示于圖3。如圖3所示，為了處理從天線10接收的廣播信號84(射頻)，預處理模塊20包括一頻帶調(diào)諧電路22，一個有源放大電路24，一個阻抗匹配電路26。最好，天線10由頻帶調(diào)諧電路22調(diào)節(jié)以便天線10預選FM頻帶88-108 MHz的所有臺。用參考號86表示已調(diào)諧頻帶的信號。示例性頻帶調(diào)諧電路示于圖5a和5b。有源放大電路24的示例示于圖6a。由參考號數(shù)88代表已放大的信號。阻抗匹配電路26簡單地可是一個電容器76，如圖7所示。用參考號數(shù)90代表從預處理模塊20的輸出。
本發(fā)明有利地使用一個典型移動電路的現(xiàn)存的組件。在數(shù)字電話中，如圖4a所示，能用于進一步處理預處理信號90的現(xiàn)存組件200包括一個數(shù)字信號處理器(DSP)210，一個揚聲器220和一個電源230。例如，信號90直接被饋入到DSP 210內(nèi)的一個模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)。DSP 210也被用于頻道選擇和解調(diào)。此外，DSP 210可用于產(chǎn)生一個用于頻帶調(diào)諧的調(diào)節(jié)電壓VT和增益控制電壓VG來控制有源放大電路24的增益。然后從DSP 210的輸出98(音頻)傳送到揚聲器220產(chǎn)生合適的聲音。移動電話100的電源230也可用于提供電源VCC至預處理模塊20。最好，僅當移動電話100是切換到廣播接收模式時，電源VCC提供到預處理模塊20。在呼叫期間用開關(guān)240斷開向預處理模塊20提供電源VCC。為了省電當移動電話100不用于接收廣播信號時，也斷開向預處理模塊20提供的電源VCC。
當移動電話100用于接收模擬廣播信號時，需附加組件300。如圖4b所示，一個頻道選擇調(diào)諧器310允許用戶從預處理的信號90中選擇一個頻道。作為由頻道選擇調(diào)諧器310選擇的射頻信號94由解調(diào)模塊320下變頻為音頻信號96。如現(xiàn)有技術(shù)所公知的那樣。解調(diào)模塊320可包括一個本地振蕩器，混頻器，一個或多個中頻級，解調(diào)器等等。在傳送到揚聲器220之前，由放大器212對音頻信號96進一步處理。放大器212，揚聲器220和電源230是音頻組件202通?？稍谝苿与娫?00中得到。如圖4b所示，借助于應(yīng)用一調(diào)節(jié)電壓VT經(jīng)一個外部的控制器330選擇頻道。最好，由一個自動增益控制單元(AGC)提供增益控制電壓VG，其未示出。但是，頻帶調(diào)諧電壓VT應(yīng)在制造過程中被提供。
已選擇了尺寸的天線能與一個諧振電路一起使用來選擇頻帶是可能的。例如，一個LC電路，如圖5a所示，具有一個固定的電感器60和一個固定的電容器62可用于頻帶調(diào)諧。然而，不同的移動電話的天線可以有不同的尺寸。因此，這些天線必須調(diào)諧以便頻帶選擇。為此目的，有可能附加一個變?nèi)荻O管64在LC電路中，如圖5b所示，以便不同尺寸的天線可以與類似的預處理模塊20一起使用。為了調(diào)諧天線10，由DSP 210產(chǎn)生的頻帶調(diào)諧電壓VT經(jīng)電阻器66饋到變?nèi)荻O管64，如圖5b所示。
圖6a表示出一個信號放大電路24的示例。如圖6a所示，一個FET72和兩個電阻器70和74用來形成一個單級放大器。圖6a中Zin表示放大器的輸入阻抗。如果需要，輸出阻抗Zout備有一電容器76，如圖7所示，使得Zin＞＞Zout。最好電容器76放在DSP 210內(nèi)。因為FET級的輸出阻抗Zout還依賴于漏極電阻器74，有可能改變漏極電阻器74來調(diào)節(jié)輸出阻抗Zout。此外，通過向連接在柵極電阻器70和地之間的電容器71饋給增益控制電壓VG來改變信號放大電路24的放大倍數(shù)或增益是可能的，如圖6b所示。
附加組件300可配置在基片5上或在底板120上。
總括地說，本發(fā)明集成一個FM廣播接收系統(tǒng)于手持電信裝置如移動電話內(nèi)。FM天線不伸出在移動電話主體的外邊。本發(fā)明使有可能接收FM廣播而不使用任何外部的部件。天線是輕型的和低成本的。通過配置天線在電話主體內(nèi)的基片上，大大簡化了對電話必需的機械的和電的連接。正像已知的，F(xiàn)M廣播使用88-108MHz頻率范圍，因此像基本的數(shù)字廣播系統(tǒng)一樣。本發(fā)明天線和基片的物理尺寸遠小于接收的該頻率范圍信號的四分之一波長。但是，本發(fā)明也可應(yīng)用到其它頻率范圍。例如，本發(fā)明的內(nèi)部廣播接收系統(tǒng)也用來接收53MHz-99MHz的廣播，或約200MHz的數(shù)字廣播。
因此，雖然根據(jù)其優(yōu)選實施例已描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以進行上述的和各種其它的改變，形式上和其細節(jié)上的省略和偏差而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種集成的廣播接收系統(tǒng)用于手持電信裝置中接收廣播信號，其中手持電信裝置具有一個裝置主體，該接收系統(tǒng)包括一個配置在裝置主體內(nèi)的電學上非導電基片；一個配置在基片上的電學上導電單元，用于接收廣播信號；以及一個配置在基片上靠近并電連接到電學上導電單元的一端的信號處理模塊，響應(yīng)所接收的信號，用于處理所接收的信號。
2.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中手持電信裝置包括一個在裝置主體內(nèi)用于配置電信組件的底板，和其中電學上非導電基片是底板的一部分。
3.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上非導電基片是由剛性材料制作的。
4.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上非導電基片是由柔性材料制作的。
5.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上導電單元具有一個彎曲的形狀為了減小電學上非導電基片的尺寸。
6.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上導電單元的物理長度基本上是小于所接收的信號的四分之一波長。
7.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上非導電基片的物理長度基本上是小于所接收的信號的四分之一波長。
8.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上導電單元配置在電學上非導電基片的一側(cè)上。
9.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上導電單元配置在電學上非導電基片的兩側(cè)上。
10.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上導電單元纏繞在電學上非導電基片的周圍。
11.如權(quán)利要求4的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上非導電基片制成緊湊的形狀以適合裝置主體。
12.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上導電單元是一個纏繞的線圈。
13.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中電學上導電單元具有一螺旋線形狀。
14.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中廣播信號是調(diào)頻信號。
15.如權(quán)利要求14的廣播接收系統(tǒng)，其中廣播信號基本上是在88MHz-105MHz頻率范圍。
16.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中廣播信號是數(shù)字廣播信號。
17.如權(quán)利要求16的廣播接收系統(tǒng)，其中廣播信號基本上是在88MHz-105MHz頻率范圍。
18.如權(quán)利要求16的廣播接收系統(tǒng)，其中廣播信號基本上在200MHz頻率。
19.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中信號處理模塊包括一有源電路，響應(yīng)已接收的信號，提供放大了的信號。
20.如權(quán)利要求19的廣播接收系統(tǒng)，其中有源電路是可控的，以用于調(diào)節(jié)被放大的信號的增益。
21.如權(quán)利要求1的廣播接收系統(tǒng)，其中信號處理模塊包括一個頻帶調(diào)諧電路，響應(yīng)所接收的信號，用于選擇一個廣播的頻帶，以便提供頻帶調(diào)諧的信號。
22.如權(quán)利要求21的廣播接收系統(tǒng)，其中信號處理模塊還包括一個放大裝置，響應(yīng)頻帶調(diào)諧的信號，用于提供已放大的信號。
23.一個能接收廣播信號的移動電話包括一個機殼；一個內(nèi)部廣播接收系統(tǒng)配置在機殼內(nèi)，其中接收系統(tǒng)包括一個放在裝置主體的內(nèi)部的電學上非導電基片；一個配置在該基片上的電學上導電單元，用于接收廣播信號，以及一個配置在靠近并電連接到電學上導電單元的一端的信號處理模塊，響應(yīng)已接收的信號，用于提供預處理信號；以及響應(yīng)預處理信號，用于提供表示廣播信號的音頻信號的裝置。
24.如權(quán)利要求23的移動電話，其中廣播信號基本上是在88MHz-105MHz頻率范圍內(nèi)。
25.如權(quán)利要求23的移動電話，其中廣播信號基本上是在53MHz-99MHz的頻率范圍內(nèi)。
26.如權(quán)利要求23的移動電話，其中廣播信號是數(shù)字廣播信號。
27.如權(quán)利要求26的移動電話，其中廣播信號是約在200MHz頻率范圍。
28.如權(quán)利要求26的移動電話，其中所說提供的裝置包括一個轉(zhuǎn)換器，響應(yīng)預處理信號，用于提供以數(shù)字形式的信號，其中所提供的音頻信號基于該數(shù)字形式的信號。
29.如權(quán)利要求26的移動電話，其中所說提供的裝置還包括用于控制信號處理模塊的裝置以選擇一廣播頻帶，其中預處理信號表示所選頻帶廣播信號。
30.如權(quán)利要求29的移動電話，其中所說提供的裝置還包括用于在該廣播的頻帶內(nèi)選擇一個廣播頻道的裝置。
31.如權(quán)利要求26的移動電話，其中所說提供的裝置還包括用于在一個廣播頻帶內(nèi)選擇一個廣播頻道的裝置。
32.如權(quán)利要求23的移動電話，其中該廣播信號是調(diào)頻信號。
33.如權(quán)利要求32的移動電話，其中信號處理模塊包括一個頻帶調(diào)諧電路，響應(yīng)已接收的信號用于選擇一個廣播的頻帶。
34.如權(quán)利要求33的移動電話，其中所選擇的頻帶基本上在88MHz和108MHz范圍之內(nèi)。
35.如權(quán)利要求32的移動電話，其中所說提供的裝置包括一個調(diào)諧電路，為了在一廣播頻帶內(nèi)選擇一個廣播頻道并用于提供表示所選頻道廣播的另外的信號。
36.如權(quán)利要求35的移動電話，其中所說提供的裝置還包括一個轉(zhuǎn)換器，響應(yīng)該另外的信號，以提供一音頻信號。
37.如權(quán)利要求23的移動電話，還包括在機殼內(nèi)用于配置所說提供裝置的一個底板，其中手持電信裝置包括一個底板，和其中電學上非導電基片是該底板的一部分。
38.如權(quán)利要求37的移動電話，其中電學上非導電基片是由剛性材料制成，機械上鏈接到該底板和集成的廣播接收系統(tǒng)是電鏈接到該底板。
39.如權(quán)利要求37的移動電話，其中電學上非導電基片是由柔性材料制成，機械上鏈接到該底板和集成的廣播接收系統(tǒng)是電鏈接到該底板。
40.如權(quán)利要求23的移動電話，其中電學上導電單元具有一彎曲的或繞制的形狀，以減小電學上非導電基片的尺寸。
全文摘要
一個用于移動電話中用來接收FM/數(shù)字廣播信號的集成的接收系統(tǒng)。該接收系統(tǒng)安裝在電話主體內(nèi)，包括一個基片，一個具有彎曲圖形配置在基片上用于接收該廣播信號的天線，和一個預處理模塊配置在基片上并連接到天線用于預處理已接收的信號。該預處理模塊可以包括一個頻帶調(diào)諧用的無源濾波網(wǎng)絡(luò)，和一個用于放大來自天線所接收的信號的有源放大器。該移動電話具有一組件用于將所接收的信號轉(zhuǎn)換為音頻信號以便產(chǎn)生音頻聲音。
文檔編號H01Q1/38GK1409569SQ0214266
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月17日
發(fā)明者I·T·科約拉, M·J·托米寧 申請人:諾基亞有限公司