專利名稱：實(shí)現(xiàn)低功率系統(tǒng)與高功率系統(tǒng)同時(shí)在雙頻手機(jī)上待機(jī)接收的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種實(shí)現(xiàn)PHS模式與GSM模式同時(shí)在雙頻手機(jī)上待機(jī)接收的方法，該方法僅使用一支雙頻段/雙模式天線，并藉助于一雙頻段雙工器，進(jìn)行模式使用頻率帶寬分離，以避免相互干擾，就可實(shí)現(xiàn)GSM/PHS雙頻手機(jī)的PHS和GSM要同時(shí)待機(jī)接收，哪個(gè)號(hào)碼先來電就先接通，撥打電話則默認(rèn)在PHS訊號(hào)覆蓋的地方由PHS打出，節(jié)省通話費(fèi)，要用GSM撥打也可以單鍵切換，并可選擇PHS或GSM其中之一待機(jī)。
背景技術(shù)：
拜科技之賜，手機(jī)無處不在，而我們所處的世界，也幾乎形成了人手一機(jī)的局面，由于我們的生活已邁入一通訊科技蓬勃發(fā)展的新時(shí)代，就全世界而言，移動(dòng)電話近年來業(yè)已掀起一股通信風(fēng)潮，記得在一九九○年代初期，全球移動(dòng)通信才僅有一千個(gè)用戶，事隔十年，如今已超過三.五億個(gè)用戶。據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)的統(tǒng)計(jì)資料顯示，到二○○三年底前移動(dòng)電話將有五億個(gè)用戶數(shù)，屆時(shí)約為傳統(tǒng)市內(nèi)電話九.五億的一半，保守估計(jì)到西元二○○五年以后移動(dòng)電話將遠(yuǎn)超過市內(nèi)電話用戶數(shù)，而成為通信主流。蜂窩式移動(dòng)通信對(duì)于電話技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變動(dòng)其不再是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的呼叫，而是個(gè)人對(duì)個(gè)人間的通信。此外，由于手機(jī)輕巧典雅、攜帶方便、資費(fèi)價(jià)格合理，加上網(wǎng)絡(luò)間可漫游等因素，使得移動(dòng)通信不受時(shí)空阻隔，隨時(shí)隨地均可使用，因此成為人類通信上的必需品。
移動(dòng)電話發(fā)展至今，已從原本語音傳送的媒介，演變至今日兼具資訊傳遞的功能。就以資料傳輸?shù)念愋涂磥?，第一代手機(jī)的傳送方式為模擬式規(guī)格，傳送的內(nèi)容是以語音為主，保密性與穿透效果都不甚理想。第二代手機(jī)的傳送方式為數(shù)字方式進(jìn)行傳送，將語音數(shù)位化編碼之后，以封包的方式進(jìn)行傳送，保密性因而大幅提高。不過在現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來臨，數(shù)字聯(lián)網(wǎng)、無線聯(lián)網(wǎng)的需求逐漸增加，而資訊家電、IA產(chǎn)品的概念當(dāng)中，移動(dòng)電話手機(jī)被規(guī)劃為各獨(dú)立產(chǎn)品間的重要整合、控制、以及溝通單元，至此移動(dòng)電話的資料傳輸需求量大幅增加，而二代手機(jī)規(guī)格制定之初，僅考慮語音的傳送與處理，單純數(shù)位化語音的資料量并不大，二代手機(jī)的9.6Kbps的傳輸速度已經(jīng)足夠，但若必須處理包含影像、檔案等資料，則二代手機(jī)的傳輸速度就顯得貧乏了！而2.5代及3代通訊規(guī)格便是為了因應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的龐大資料量所發(fā)展出來的。目前2.5代通訊規(guī)格的傳輸速率達(dá)到115kbps，在傳輸速率的大幅提升之下，已能滿足靜態(tài)畫面?zhèn)鬏數(shù)男枨?，無線上網(wǎng)的目標(biāo)在2.5代通訊規(guī)格的制定之下終能達(dá)成。3代傳輸規(guī)格的制定，更一口氣將傳輸速率拉高到2.4Mbps，使得動(dòng)態(tài)影像的傳送也能在移動(dòng)電話上實(shí)行，未來在3G時(shí)代來臨之后，我們甚至可以在移動(dòng)電話上看電視、電影，在移動(dòng)電話上開一對(duì)一的視訊會(huì)議，3G時(shí)代的成形，將使得我們的生活更為便利，資訊的取得更為及時(shí)，通訊、資訊、與網(wǎng)絡(luò)三者的結(jié)合也將更為緊密！手機(jī)的組成可分軟件及硬件結(jié)構(gòu)兩部份，硬件的部分又分為基頻模組、中頻模組、射頻模組及其他元件。射頻模組主要由功率放大器(PA)、傳送接收器、合成器等三大項(xiàng)所組成，中頻模組以AD、DA訊號(hào)轉(zhuǎn)換器為主要架構(gòu)，基頻模組則包括數(shù)字訊號(hào)處理器(DSP)、微控制器(MCU)以及存儲(chǔ)器等三大項(xiàng)。其他元件則包括機(jī)殼、液晶顯示器(LCD)、PCB、天線(antenna)、小型鍵盤(Keypad)、揚(yáng)聲器(Speaker)、麥克風(fēng)(Microphone)、識(shí)別卡(SIM)、電池等多項(xiàng)。
手機(jī)隨著通話費(fèi)率較便宜的PHS手機(jī)大力推廣后，使得原有GSM手機(jī)人群，也想就近在PHS信號(hào)覆蓋服務(wù)區(qū)內(nèi)使用PHS手機(jī)，以節(jié)省GSM高話費(fèi)，因此一機(jī)兩用的GSM/PHS雙頻手機(jī)則應(yīng)運(yùn)而生，要實(shí)現(xiàn)此雙頻手機(jī)，其關(guān)鍵功能必須支援PHS、GSM同時(shí)待機(jī)接收，哪個(gè)號(hào)碼先來電就先接通，撥打電話則默認(rèn)在PHS收得到訊號(hào)的地方由PHS打出，節(jié)省通話費(fèi)，要用GSM撥打也可以單鍵切換，并可選擇PHS或GSM其中之一待機(jī)就好。
針對(duì)此功能，因PHS與GSM模式都是TDMA方式收發(fā)信號(hào)，目前通用實(shí)現(xiàn)方法是，針對(duì)PHS(1900-1920MHz)頻段與GSM(890-960Mhz)不同工作頻段，分別使用不同工作頻率的天線，再由各自模式系統(tǒng)收發(fā)信號(hào)，以支援PHS和GSM要同時(shí)待機(jī)，并避免互相干擾，這樣作法，使得此種雙頻手機(jī)需要設(shè)計(jì)兩個(gè)不同天線安裝位置，成本需增加一支天線。

發(fā)明內(nèi)容
經(jīng)由前文于背景技術(shù)中的深入介紹，我們不難得知一般移動(dòng)電話欲達(dá)成接收雙頻系統(tǒng)的種種缺點(diǎn)，以及現(xiàn)今資訊科技的研發(fā)趨勢(shì)，發(fā)明人于經(jīng)過長久努力的研究與實(shí)驗(yàn)后，終于開發(fā)設(shè)計(jì)出本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)低功率系統(tǒng)(如PHS)與高功率系統(tǒng)(如GSM)同時(shí)在雙頻手機(jī)上待機(jī)接收的方法，以期藉由本發(fā)明的巧思，能對(duì)社會(huì)大眾提出貢獻(xiàn)。
本發(fā)明的一目的，正是針對(duì)以上的不足，而設(shè)計(jì)了一種只需一支雙頻段/雙模式天線，并藉助于一雙頻段雙工器，就可實(shí)現(xiàn)PHS和GSM要同時(shí)待機(jī)，從而完整實(shí)現(xiàn)GSM/PHS雙頻手機(jī)功能的方法。
為便于對(duì)本發(fā)明的目的、形狀、構(gòu)造裝置特征及其功效，做更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)與了解，茲舉實(shí)施例配合附圖，詳細(xì)說明如下


圖1是本發(fā)明的簡單示意圖。
圖2是本發(fā)明的電路連結(jié)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方案是基于現(xiàn)有的GSM900/PHS1900雙頻手機(jī)來設(shè)計(jì)，請(qǐng)參閱圖1所示，該雙頻手機(jī)1內(nèi)部需具有可各自獨(dú)立操控的PHS收發(fā)系統(tǒng)11與GSM收發(fā)系統(tǒng)12，為了因應(yīng)二種不同系統(tǒng)模式(PHS系統(tǒng)模式2與GSM系統(tǒng)模式3)可同時(shí)待機(jī)接收信號(hào)，乃特別設(shè)計(jì)一雙頻段天線A(可同時(shí)支援GSM900/PHS1900工作頻段)，并結(jié)合一頻段分離的雙工器B，以使PHS 1900與GSM900可同時(shí)待機(jī)接收信號(hào)，并于支援兩種系統(tǒng)模式下可任選其一撥打。
要實(shí)現(xiàn)此方案，其關(guān)鍵技術(shù)在于設(shè)計(jì)該雙頻段天線及具頻率帶寬分離的雙工器，其中該雙頻段天線(900Mhz/1900MHz)設(shè)計(jì)原理是基于天線在不同的使用頻率中，有不同的諧振長度，使用頻率高時(shí)(1.9GHz)，天線振子的諧振長度短，而在使用頻率低時(shí)(900MHz)，天線振子的諧振長度長，當(dāng)使用頻率低時(shí)共用頻率高的那部分振子，而當(dāng)使用頻率高時(shí)則切斷加長部分的振子，使之只有短的振子工作，這樣，同一條天線就可工作在兩個(gè)使用頻率段，因此，把對(duì)應(yīng)不同使用頻率的不同長度的振子用開關(guān)接起來，使在不同的工作頻率時(shí)對(duì)應(yīng)長度的振子接入工作，就可以使一條天線工作在兩個(gè)頻段。
于本發(fā)明中，是利用所謂的“頻帶陷波器”來代替開關(guān)自動(dòng)地根據(jù)不同的工作頻段調(diào)整振子長度?！跋莶ㄆ鳌睂?shí)質(zhì)是一個(gè)諧振于工作頻段的并聯(lián)諧振電路，在天線工作于工作頻段時(shí)，并聯(lián)諧振電路呈現(xiàn)高阻抗，可以看作開路，振子斷開，當(dāng)天線輸入頻率低于“陷波器”諧振頻率時(shí)，“陷波器”相當(dāng)于在兩振子串聯(lián)的電感線圈，相反，相當(dāng)于串聯(lián)電容，而這兩種狀態(tài)都起到縮短實(shí)際天線振子長度的作用。
有了雙頻天線，就可自適應(yīng)工作收發(fā)兩種頻段信號(hào)，但是由于GSM與PHS有各自獨(dú)立的收發(fā)系統(tǒng)，如果將兩者收發(fā)信號(hào)直接接于天線，將存在收發(fā)傳輸信號(hào)不匹配，及強(qiáng)信號(hào)(GSM)淹沒阻塞弱信號(hào)(PHS)現(xiàn)象，無法實(shí)現(xiàn)兩種模式信號(hào)待機(jī)接收。因此在雙頻天線與GSM/PHS收發(fā)器開關(guān)之間，必須要有頻段分離匹配的雙工器電路，以滿足同時(shí)匹配接入GSM/PHS收發(fā)要求，當(dāng)天線工作感應(yīng)到GSM頻段信號(hào)，經(jīng)此雙工器，可無衰減的傳到GSM收發(fā)系統(tǒng)接收，而對(duì)于分流到PHS收發(fā)系統(tǒng)的GSM信號(hào)，則需經(jīng)GSM頻段陷波器衰減，從而不干擾PHS收發(fā)，而當(dāng)天線工作感應(yīng)到PHS頻段信號(hào)，則類似在天線與GSM收發(fā)系統(tǒng)間，也應(yīng)有PHS頻段陷波器衰減PHS信號(hào)，這樣就可匹配完成PHS.GSM信號(hào)同時(shí)待機(jī)接收，而兩種模式發(fā)送信號(hào)也不會(huì)產(chǎn)生影響。
同時(shí)，兼顧現(xiàn)行PHS1900Hz收發(fā)系統(tǒng)特點(diǎn)，針對(duì)其發(fā)射功率小，頻率高，波長短，穿透建筑物能力弱及在運(yùn)行的汽車內(nèi)無法打電話等弱點(diǎn)，該雙頻天線將導(dǎo)入CP圓圈式極化方式設(shè)計(jì)，這樣可減弱，由地形建筑物所處環(huán)境引起的多路徑相位差衰減及電場極化轉(zhuǎn)變，從而對(duì)PHS1900HZ收發(fā)信號(hào)十分有利，減少盲區(qū)。
下面以一實(shí)施例為例，利用現(xiàn)有的GSM900Mhz手機(jī)收發(fā)方案及PHS1900Mhz手機(jī)收發(fā)方案)，在一主CPU控制下，以串口通訊方式或其他通訊方式，將兩者收發(fā)系統(tǒng)整合在一起，在其雙頻手機(jī)收發(fā)前端，導(dǎo)入本發(fā)明的方案。請(qǐng)參閱圖2所示，該雙頻手機(jī)收發(fā)前端，是由A、B、C三部分組成，A是一雙頻段天線，B是一頻段分離的雙工器，C為一PHS1900收發(fā)前端與一GSM900收發(fā)前端，其中在A電路與B電路之間接一串聯(lián)電感及一并聯(lián)電容，以完成500HM傳輸線匹配。
該雙頻段天線A將由一個(gè)工作頻段的頻段陷波器，以串聯(lián)的方式接于兩個(gè)不同工作頻段的天線振子之間，而頻段陷波器是等效由一電感與一電容波并聯(lián)而成，在天線上端，其陷波器工作諧振頻段為f21850~1990Mhz，其下端為PHS工作頻段的天線1/4波長處，GSM工作頻段的天線則是在陷波器以上GSM工作頻段1/4波長處。因此當(dāng)天線用于GSM工作頻段，其天線振子長度要長于PHS天線振子。
而該頻段分離的雙工器B，則等效為兩個(gè)頻段陷波器(f1、f2)組成，如圖2所示，工作諧振頻段為f21850-1990Mhz陷波器，用以衰減PHS1900Mhz頻段信號(hào)，對(duì)GSM900MHz頻段信號(hào)，以電感方式再并聯(lián)電容，傳到GSM收發(fā)系統(tǒng)，而下端為工作諧振頻段為f1880-960Mhz陷波器，用以衰減GSM900Mhz頻段信號(hào)，對(duì)PHS1900MHz頻段信號(hào)，以電容方式，再并聯(lián)電感傳到PHS收發(fā)系統(tǒng)，從而使得PHS與GSM收發(fā)信號(hào)傳輸互相不收干擾，其中該頻段分離的雙工器B將由三個(gè)端組成，一路接入天線，另外兩路分別接入PHS，GSM收發(fā)系統(tǒng)。
當(dāng)完成雙頻天線與雙工器設(shè)計(jì)之后，剩下的工作就要完成A、B、C三部分傳輸線匹配設(shè)計(jì)，若有正常路徑收發(fā)信號(hào)衰耗，可調(diào)整原PHS與GSM收發(fā)系統(tǒng)增益來微補(bǔ)償。這樣就可實(shí)現(xiàn)雙頻手機(jī)PHS.GSM信號(hào)同時(shí)待機(jī)接收，并可任選其一模式撥打而相互不收影響。
當(dāng)該雙頻手機(jī)在設(shè)置為雙模工作方式，雙頻天線先感應(yīng)到有GSM900頻段信號(hào)呼叫時(shí)，其信號(hào)將經(jīng)天線中的頻段陷波器旁路，然后匹接到雙工器，再直通到GSM收發(fā)系統(tǒng)，自動(dòng)切到接收GSM通話，而接收流向PHS的信號(hào)則被阻斷，若天線感應(yīng)到PHS頻段信號(hào)在呼叫，天線自適應(yīng)改變天線振子，縮短長度，并增強(qiáng)圈圓圈式極化效應(yīng)，再經(jīng)雙工器，直通到PHS收發(fā)系統(tǒng)接收，相應(yīng)流向GSM信號(hào)被阻斷。反之雙頻手機(jī)發(fā)送亦然，相互不受影響。
綜上所述，藉由本發(fā)明之巧思，即可提升低功率移動(dòng)電話的品質(zhì)，毫無疑問地，本發(fā)明對(duì)于廣大消費(fèi)大眾而言，實(shí)為一項(xiàng)偉大貢獻(xiàn)與創(chuàng)舉，而對(duì)移動(dòng)電話的制造商而言，亦是在競爭激烈的銷售市場中脫穎而出的一大利器，惟本發(fā)明之構(gòu)造特征并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域者在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案的專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)低功率系統(tǒng)與高功率系統(tǒng)同時(shí)在雙頻手機(jī)上待機(jī)接收的方法，該方法應(yīng)用于具有可各自獨(dú)立操控的低功率系統(tǒng)與高功率系統(tǒng)收發(fā)系統(tǒng)的雙頻手機(jī)，其關(guān)鍵技術(shù)在于設(shè)計(jì)一雙頻段天以結(jié)合一具有頻率帶寬分離的雙工器，使得低功率系統(tǒng)與高功率系統(tǒng)可同時(shí)待機(jī)接收信號(hào)，并支援兩種模式可任選其一撥打，其中該雙頻段天線設(shè)計(jì)原理是基于天線在不同的使用頻率中，有不同的諧振長度，當(dāng)使用頻率高時(shí)，天線振子的諧振長度短，而當(dāng)使用頻率低時(shí)，天線振子的諧振長度長，因此，當(dāng)使用頻率低時(shí)共用頻率高的部分振子，在使用頻率高時(shí)則切斷加長部分的振子，使之只有短的振子工作，如此，即可利用同一條天線工作在兩個(gè)使用頻率段上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法可利用一頻帶陷波器來代替開關(guān)，自動(dòng)地根據(jù)不同的工作頻段調(diào)整振子長度，其中該陷波器實(shí)質(zhì)是一個(gè)諧振于工作頻段的并聯(lián)諧振電路，在天線工作于工作頻段時(shí)，并聯(lián)諧振電路呈現(xiàn)高阻抗，可以看作開路，振子斷開，當(dāng)天線輸入頻率低于該陷波器的諧振頻率時(shí)，該陷波器相當(dāng)于在兩振子串聯(lián)的電感線圈，相反，相當(dāng)于串聯(lián)電容，而這兩種狀態(tài)都起到縮短實(shí)際天線振子長度的作用。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該方法是在一中央處理器控制下，以串口通訊方式或其他通訊方式，將低功率與高功率收發(fā)系統(tǒng)整合在一起，導(dǎo)入于該雙頻手機(jī)收發(fā)前端。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該雙頻手機(jī)收發(fā)前端，是由該雙頻段天線、該頻段分離的雙工器、一低功率收發(fā)前端與一高功率收發(fā)前端所組成。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該雙頻段天線是將由一個(gè)工作頻段的頻段陷波器，以串聯(lián)的方式接于兩個(gè)不同工作頻段的天線振子之間，而頻段陷波器是等效由一電感與一電容波并聯(lián)而成。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該雙頻段天線將導(dǎo)入圓圈式極化方式設(shè)計(jì)，這樣可減弱由地形建筑物所處環(huán)境引起的多路徑相位差衰減及電場極化轉(zhuǎn)變，從而對(duì)低功率系統(tǒng)收發(fā)信號(hào)十分有利以減少盲區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明是一種實(shí)現(xiàn)低功率系統(tǒng)(PHS)與高功率系統(tǒng)(GSM)同時(shí)在雙頻手機(jī)上待機(jī)接收的方法，該方法乃應(yīng)用于具有可各自獨(dú)立操控的PHS與GSM收發(fā)系統(tǒng)的雙頻手機(jī)，其關(guān)鍵技術(shù)在于設(shè)計(jì)一雙頻段天線以結(jié)合一具有頻率帶寬分離的雙工器，使得PHS與GSM可同時(shí)待機(jī)接收信號(hào)，并支援兩種模式可任選其一撥打，其中該雙頻段天線(900Mhz/1900MHz)設(shè)計(jì)原理是基于天線在不同的使用頻率中，有不同的諧振長度，當(dāng)使用頻率高時(shí)(1.9GHz)，天線振子的諧振長度短，而當(dāng)使用頻率低時(shí)(900MHz)，天線振子的諧振長度長，因此，當(dāng)使用頻率低時(shí)共用頻率高的部分振子，在使用頻率高時(shí)則切斷加長部分的振子，使之只有短的振子工作，如此，即可利用同一條天線工作在兩個(gè)使用頻率段上。
文檔編號(hào)H04W88/06GK1642314SQ200410001610
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月6日
發(fā)明者賴振興, 鄒崢嶸 申請(qǐng)人:英華達(dá)(南京)科技有限公司