專利名稱：可補償天線阻抗變化的便攜電話的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠消除由于人體影響所引起的話音品質(zhì)惡化問題的便攜電話，具體涉及一種能夠在不借助于任何其它用于識別人體接近和/或接觸狀態(tài)的措施的情況下，有效地抑制或消除由于人體靠近電話或與之相接觸所引起的天線阻抗變化的便攜電話。
對于無線通信裝置或無線收發(fā)器例如便攜電話來說，為了使發(fā)射電路的輸出阻抗值與天線的輸入阻抗值相匹配，以及使接收電路的輸入阻抗值與天線的阻抗值相匹配，通常要使用各種各樣的具有不同配置的阻抗匹配電路。通常所采用的方法是，事先提供多種具有不同阻抗值的匹配電路，同時根據(jù)具體的條件來選擇其中的一個。
例如，1983年11月16日發(fā)表的日本審定專利公開第58-51453號中，揭示了一種“發(fā)射裝置”，其配置特點是按照根據(jù)所發(fā)射輸出使功率效率最大的方式來選擇阻抗值。另外，于1993年4月30日發(fā)表的日本未審查專利公開No.5-110454中，介紹了一種“無線通信裝置”，其中事先設(shè)置了多個具有不同阻抗值的匹配電路，并根據(jù)發(fā)射輸出來選擇其中的一個。
近年來，人們開發(fā)出了多種用于在考慮到人體影響的情況下來實現(xiàn)此類無線通信裝置或無線轉(zhuǎn)發(fā)器中的阻抗匹配的技術(shù)。這些技術(shù)目的均在于設(shè)法消除或抑制人體所帶來的影響，因為身體接近或接觸通信裝置或轉(zhuǎn)發(fā)器，將會誘發(fā)通信天線阻抗值發(fā)生改變，由此使天線特性偏離其所需特性。
例如，1993年5月7日發(fā)表的日本未決專利公開第5-113216號中揭示了一種“無線遙控裝置”，其配置特點在于在用戶執(zhí)行完某種操作之后，或直到完成了發(fā)送與接收操作為止，才使用具有與第一阻抗匹配電路不同的阻抗值的第二阻抗匹配電路來代替上述第一阻抗匹配電路。只有當(dāng)用戶對遙控裝置進行控制時，阻抗值才被暫時地改變，因為只在此時段該裝置才會受到人體的影響。該遙控裝置的優(yōu)點在于，不需要任何用于檢測及/或識別人體的裝置或措施。
而近年來的趨勢是，便攜電話的天線阻抗在用戶通話(主叫或接聽)時，會由于人體的影響(即用戶身體)而發(fā)生改變或波動。這是因為用戶后頰部與天線之間的距離隨著便攜電話不斷地小型化與輕型化，而變得越來越短的原因。因此，在通話狀態(tài)下很容易出現(xiàn)阻抗值失配現(xiàn)象，從而導(dǎo)致在電場強度較低(無線電波較弱)的區(qū)域會出現(xiàn)諸如通話或話音理解上的不便，或通話過程中的對話中斷等現(xiàn)象。為了防止出現(xiàn)此類話音品質(zhì)惡化的情況，人們開發(fā)出了多種技術(shù)以解決此類問題。
例如，1999年5月28日發(fā)表的日本未審查專利公開第11-145852號中揭示了一種具有如下配置的“天線電路”。具體地說，其在使來自發(fā)射機的發(fā)射功率保持恒定的同時檢測來自天線的發(fā)射功率水平。并選擇性地選用其中一個阻抗匹配電路，以使所檢測到的來自天線的發(fā)射功率的水平達到最大。此種天線電路的優(yōu)點在于，即使天線的阻抗值由于人體影響而發(fā)生了變化，其可獲得的天線增益也仍能保持穩(wěn)定，由此而能夠保持較高的話音品質(zhì)。
1999年5月29日發(fā)表的日本未審查專利公開第11-136157號中，揭示了一種能夠進行高品質(zhì)通信的“移動無線終端裝置”。此種移動無線終端裝置除了阻抗匹配電路之外，還包含有至少一個阻抗匹配校正電路，以及一個用于識別人體接觸狀態(tài)的人體識別器。人體識別器利用從識別器所發(fā)出的識別信號來識別人體是否與該裝置相接觸。如果人體與該裝置接觸在一起，則其將根據(jù)接收信號的電平，向至少一個阻抗匹配校正電路、以及阻抗匹配電路中的一個發(fā)送接收信號。
第5-113216號的公開內(nèi)容中所揭示的無線遙控裝置的優(yōu)點在于，其不需要用于檢測人體接觸的措施，因此，其結(jié)構(gòu)可以大為簡化。然而，由于其在用戶執(zhí)行了某種操作之后，或直到完成了發(fā)送與接收操作時為止的特定時間段內(nèi)，是利用第二阻抗匹配電路來代替第一阻抗匹配電路的，因此其只適用于該種無線遙控裝置，而不適用于便攜電話。
第11-145852號公開內(nèi)容中所揭示的天線電路需要配備用于在使來自發(fā)射機的發(fā)送功率水平保持恒定的同時，檢測來自天線的發(fā)射功率水平的電路，以及一種用于為了使來自天線的發(fā)射功率水平達到最大而切換阻抗匹配電路的電路。因此，該種天線電路的問題在于其電路結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，從而將會增加生產(chǎn)成本。
第11-136157號公開內(nèi)容中所揭示的移動無線終端裝置則需要使用用于識別人體接觸狀態(tài)的人體識別器，以及用于在測量完接收信號的電平之后，選擇性地發(fā)送接收信號給至少一個阻抗匹配校正電路和其中一個阻抗匹配電路。因此，該種移動無線終端裝置所存在的問題在于，系統(tǒng)配置過于復(fù)雜，而使得生產(chǎn)成本大為增加。
因此，本發(fā)明的一個目的便是提供一種便攜電話，能夠在不借助于用于識別人體接近或接觸狀態(tài)的任何特別措施的情況下，消除或有效地抑制由于人體的接近和接觸所引起的天線阻抗變化及其造成的影響。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種能夠在保持結(jié)構(gòu)簡單且低成本的情況下，確保所需天線特性的便攜電話。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，通過閱讀接下來的說明，本發(fā)明的上述及其它未特別指出的目的將變得顯而易見。
根據(jù)本發(fā)明的便攜電話包括(a)天線(b)無線部，用于處理由天線所接收到的射頻接收信號，以及處理所要發(fā)射的射頻傳輸信號并將處理后的射頻傳輸信號發(fā)送給天線；(c)控制部，用于對無線部進行處理；以及(d)阻抗匹配子系統(tǒng)，用于使天線的阻抗與無線部的阻抗相匹配；上述阻抗匹配子系統(tǒng)被設(shè)計成具有不同的阻抗值；其中阻抗匹配子系統(tǒng)的各不同阻抗值按照與電話通話狀態(tài)的起始與結(jié)束連動的方式來進行切換。
對于根據(jù)本發(fā)明的便攜電話，阻抗匹配子系統(tǒng)的各不同阻抗值是以與電話通話狀態(tài)的起始與結(jié)束連動的方式來進行切換的。根據(jù)本發(fā)明，在通話狀態(tài)中，電話用戶將電話置于其耳部，因此電話的天線將靠近用戶的后頰部或與之接觸。另一方面，在除通話狀態(tài)之外的其它狀態(tài)(例如，待機狀態(tài)或數(shù)據(jù)通信狀態(tài))中，電話的天線將遠離用戶的后頰部。因此，可以通過看電話是否處于通話狀態(tài)來確定電話天線是否位于用戶的后頰部或與之相接觸。
其結(jié)果是，通過以與通話狀態(tài)的起始與結(jié)束連動的方式來切換阻抗匹配子系統(tǒng)的各不同阻抗值，其可以根據(jù)電話是否靠近或接觸用戶后頰部來改變天線阻抗值。因此，根據(jù)本發(fā)明的電話能夠在不借助于用于識別人體靠近或接觸的任何特別措施的情況下，消除或有效地抑制由于人體接近或接觸所引起的天線阻抗變化。
另外，由于其不需要采用任何用于識別人體接近或接觸狀態(tài)的特別措施，其可以利用簡單且低廉的配置來確保所需的特性。
在根據(jù)本發(fā)明的便攜電話的優(yōu)選實施例中，控制部包括一個接收信號處理電路。該接收信號處理電路包括一個用于放大通過對射頻接收信號解調(diào)所產(chǎn)生的音頻信號的音頻信號放大器電路。并通過檢測音頻信號放大器電路操作的起始與結(jié)束，來檢測通話狀態(tài)的起始與結(jié)束，由此在阻抗匹配子系統(tǒng)的各不同阻抗值之間進行切換。
如果射頻接收信號中包含有音頻或語音信息，換句話說，如果電話被放置在靠近用戶耳部的位置(即電話位于靠近用戶后頰部的位置或與之相接觸)，則音頻信號放大器電路將進入工作狀態(tài)。另一方面，如果射頻接收信號中沒有包含音頻或語音信息，換句話說，如果電話遠離用戶的后頰部，則音頻信號放大器電路將停止操作。因此，可以通過檢測音頻信號放大器電路是否處于工作狀態(tài)，來獲知電話天線是否靠近用戶后頰部或與之接觸。
其結(jié)果是，通過以與音頻信號放大器電路工作狀態(tài)的起始與結(jié)束連動的方式，來切換阻抗匹配子系統(tǒng)的各種不同阻抗值，其可以根據(jù)天線是否是否處于其中天線靠近用戶后頰部的工作狀態(tài)，來改變天線阻抗值。因此，在本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例中，該種電話能夠在不借助于任何用于識別人體接近與接觸狀態(tài)的特別措施，來消除或有效地抑制，由于人體接近或接觸所引起的天線阻抗值變化。
在上述優(yōu)選實施例中，優(yōu)選地利用一個控制向音頻信號放大器電路提供電能的開關(guān)，來控制音頻信號放大器電路的工作狀態(tài)。在此情況下，其另外具有的一個優(yōu)點是，可以利用簡單的配置來識別音頻信號放大器電路工作的開始與結(jié)束。
在根據(jù)本發(fā)明的電話的另一種優(yōu)選實施例中，阻抗匹配子系統(tǒng)包括多個具有不同阻抗值的阻抗匹配電路。這些阻抗匹配電路的阻抗值是通過分別選擇其中一個阻抗匹配電路來進行切換的。在此實施例中，其所另外具有的優(yōu)點是，可以將阻抗匹配電路設(shè)計成具有能夠產(chǎn)生不同阻抗值的相同配置。
另選地，上述阻抗匹配子系統(tǒng)可以包括一個具有多種不同阻抗值的單個阻抗匹配電路。該單個阻抗匹配電路是通過選擇其所具有的多個阻抗值中的一個來進行切換的。在此實施例中，其另外具有的優(yōu)點是，與阻抗匹配子系統(tǒng)中包含有多個阻抗匹配電路時的情況相比，該種阻抗匹配子系統(tǒng)的電路規(guī)模要小許多。
在根據(jù)本發(fā)明的再一個優(yōu)選實施例中，其將阻抗匹配子系統(tǒng)的多個不同阻抗值的第一個阻抗值設(shè)置為在不考慮人體影響的情況下，能夠使天線與無線部之間的阻抗匹配達到最優(yōu)的值，而當(dāng)電話不處于通話狀態(tài)時，將選擇上述多個不同阻抗值的第一個值。另外，其將上述多個不同阻抗值的第二個值設(shè)置為在考慮人體影響的情況下，能夠使天線與無線部之間的阻抗匹配達到最優(yōu)的值，而當(dāng)電話處于通話狀態(tài)時，將選用第二個值。此實施例另外具有的優(yōu)點是，可以近乎完全地消除人體對天線的影響。
在根據(jù)本發(fā)明的電話的再一種優(yōu)選實施例中，當(dāng)電話處于通話狀態(tài)時，從無線部所看到的天線回波損耗在第一頻率達到最小(即，從無線部看，天線回波損耗的幅值達到最大)，而當(dāng)電話沒有并未處于通話狀態(tài)時，則天線回波損耗在第二頻率達到最小。其中第一頻率高于第二頻率。在此實施例中，其所另外具有的優(yōu)點是可以使本發(fā)明的優(yōu)點更加明顯。
在本實施例中，優(yōu)選地在存在人體的影響時將第一頻率等于或接近于第二頻率。在此情況下，其所另外具有的優(yōu)點在于可以幾乎完全地消除人體對天線的影響。
在根據(jù)本發(fā)明電話的再一種優(yōu)選實施例中，提供了至少一個附加天線以進行分集接收。其中將分別針對上述天線和上述至少一個附加天線來切換阻抗匹配子系統(tǒng)的不同阻抗值。在此情況下，其所另外具有的優(yōu)點是，在分集接收過程中，可以消除或有效地抑制人體對天線的影響。
為了使本發(fā)明能夠被更容易地實施，接下來將參照附圖對本發(fā)明進行更為詳細(xì)地說明。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的便攜電話的詳細(xì)配置功能方框圖。
圖2所示為根據(jù)圖1所示第一實施例的便攜電話的整體配置的功能方框圖。
圖3所示為適用于根據(jù)圖1所示第一實施例的便攜電話的、能夠利用控制信號在兩個不同阻抗值之間進行切換的阻抗匹配電路的電路圖。
圖4A所示為當(dāng)控制信號S2處于低電平時，圖3所示阻抗匹配電路的等效配置的電路圖。
圖4B所示為當(dāng)控制信號S2處于高電平時，圖3所示阻抗匹配電路的等效配置的電路圖。
圖5所示為音頻信號放大器電路、以及用于控制向音頻信號放大器電路加載電源電壓的開關(guān)的一種示例配置的示意圖。
圖6所示為從圖3所示阻抗匹配電路的無線部來看，根據(jù)圖1所示第一實施例的便攜電話中天線回波損耗的頻率特性圖。
圖7所示為當(dāng)從根據(jù)圖1所示第一實施例的便攜電話中的天線雙工器中去掉第二阻抗匹配電路時，從圖3所示阻抗匹配電路的無線部來看，天線回波損耗的頻率特性圖。
圖8所示為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的便攜電話的詳細(xì)結(jié)構(gòu)功能方框圖。
圖9所示為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的便攜電話的詳細(xì)結(jié)構(gòu)功能方框圖。
接下來將參照附圖對本發(fā)明的多種優(yōu)選實施例進行詳細(xì)地說明。
圖2所示為本發(fā)明第一實施例的便攜電話整體配置的示意圖。此種配置與目前所流行的便攜電話十分類似。
在圖2所示的配置中，配備有用于在發(fā)送與接收操作中共用一個天線1的天線雙工器10。雙工器10通常包括一個用于匹配天線1與無線部20之間的阻抗的阻抗匹配電路(未示出)，和一個濾波器或多個濾波器(未示出)，以使其能夠在發(fā)送與接收操作過程中，共用一個天線1。
無線部20包括一個接收器分部21和發(fā)射器分部22。接收器分部21接收由天線1所接收并通過雙工器10所輸出的射頻(RF)接收信號81。隨后，接收器分部21對射頻接收信號81進行放大與解調(diào)，以產(chǎn)生基帶信號82。接收器分部21隨后將把所產(chǎn)生的上述信號82輸出給控制部30。
發(fā)射器分部22對從控制部30輸出的基帶信號85進行放大和調(diào)制，產(chǎn)生RF發(fā)射信號86。發(fā)射器分部22隨后所產(chǎn)生的上述信號86輸出給雙工器10。
控制部30由接收信號處理電路31，發(fā)射信號處理電路32和控制電路33構(gòu)成。
接收信號處理電路31接收從無線部20的接收器分部21發(fā)送來的基帶信號82，并根據(jù)特定的處理程序?qū)π盘?2進行處理，隨后將對應(yīng)于射頻接收信號81的音頻(AF)信號83輸出給接收器單元41。其結(jié)果是，從接收器單元41中將發(fā)出對應(yīng)于所發(fā)送音頻信息的可聽聲音。
發(fā)射信號處理電路32接收從發(fā)射器單元42傳送來的AF信號84，并根據(jù)預(yù)定的處理程序?qū)ζ溥M行處理，以產(chǎn)生對應(yīng)于AF信號84的基帶信號85。隨后，電路32將所產(chǎn)生的上述基帶信號85發(fā)送給無線部20的發(fā)射器分部22。發(fā)射器分部22對所傳送來的基帶信號85進行調(diào)制與放大，以產(chǎn)生RF發(fā)射信號86，并在隨后將信號86發(fā)送給天線1。
控制電路33將包含有特定信息的顯示信號90傳送給顯示單元43，以在顯示單元43上顯示上述信息，由此向電話用戶表明信號90中的信息。而用戶則可以根據(jù)需要對輸入按鍵44進行控制，由此向便攜電話中輸入所需的電話號碼和/或諸如各種配置或設(shè)置數(shù)據(jù)之類的各種信息。所輸入的信息隨后將作為輸入信號91被傳送給控制電路33。
同時，控制電路33還分別利用控制信號87，88和89對接收信號處理電路31，發(fā)射信號處理電路32和無線部20進行控制。電路33對電路31和32和無線部20進行控制的方式是目前所常用的方式，因此這里將省略對其的說明。
圖1所示為根據(jù)參照圖2所示第一實施例的上述便攜電話的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，雙工器10具有第一和第二阻抗匹配電路11和12，以及兩個用于開/關(guān)電路11和12的開關(guān)45和46。開關(guān)45和46由控制部30的控制電路33所發(fā)送的控制信號S1同時驅(qū)動，由此來選擇性地將電路11和12中的一個連到天線1和無線部20上(即，接收器分部21和發(fā)射器分部22)。
第一和第二阻抗匹配電路11和12彼此具有不同的阻抗值。具體地說，第一阻抗匹配電路11的阻抗值被定義為當(dāng)天線1遠離人體(即該電話的用戶)而并未與之接觸時，能夠使天線1的阻抗值與無線部20的阻抗值相匹配的值。第二阻抗匹配電路12的阻抗值被定義為當(dāng)天線1靠近人體或與人體相接觸時，能夠使天線1的阻抗值與無線部20的阻抗值相匹配的值。
控制部30的接收信號處理電路31由基帶信號處理電路31a和AF信號放大器電路31b構(gòu)成?；鶐盘柼幚黼娐?1a接收從接收器分部21發(fā)送來的基帶信號82，并根據(jù)特定的處理程序?qū)ζ溥M行處理，由此產(chǎn)生AF信號92。上述特定處理程序包括，例如，數(shù)字-模擬(D-A)轉(zhuǎn)換處理，帶寬壓縮和/或擴展處理，等等。AF信號放大器電路31b對所產(chǎn)生的AF信號92進行放大，以生成用于驅(qū)動接收器單元41的AF信號83。一旦接收到音頻信號83，接收器單元41便發(fā)出對應(yīng)于射頻接收信號81中所包含AF信息的特定可聽聲音。
AF信號放大器電路31b通常被設(shè)計成，只有當(dāng)便攜電話處于其通話或語音狀態(tài)時，換句話說，當(dāng)射頻接收信號81包含有音頻信息時，才進行操作(或者說是被激勵)。在根據(jù)上述第一實施例的電話中，AF信號放大器電路31b被設(shè)計成通過開關(guān)47來加載電源電壓Vcc。而開關(guān)47的開關(guān)狀態(tài)則是利用從控制電路33所發(fā)送來的控制信號S2來進行控制的。
當(dāng)射頻接收信號81中包含有音頻信息(即電話處于通話狀態(tài))時，開關(guān)47將通過控制信號S2被閉合，由此將電源電壓Vcc加載到AF信號放大器電路31b上。由此，電路31b將被激勵或開始工作。另一方面，當(dāng)射頻接收信號81中并未包含音頻信息時(即電話并未處于通話狀態(tài)時)，開關(guān)47將通過控制信號S2被斷開，由此而停止向電路31b加載電源電壓Vcc。由此，電路31b將被消除激勵或停止工作。
此外，之所以將AF信號放大器電路31b設(shè)計成只有當(dāng)便攜電話處于通話狀態(tài)時才進行操作的原因還在于，當(dāng)射頻接收信號81不包含音頻信息(例如，當(dāng)信號81只包含諸如電子郵件報文的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))時，并不需要使用電路31b。由此可以通過在不需要電路31b的時候停止電路31b的操作來盡可能地降低能耗。
因此，AF信號放大器電路31b被激勵的事實意味著射頻接收信號81包含有音頻信息。另外，此事實還意味著用戶正手持接收器單元41置于其耳部，換句話說，天線1位于靠近用戶后頰部或與之相接觸的位置上。類似地，AF信號放大器電路31b被消除激勵的事實意味著射頻接收信號81中沒有包含音頻信息，即天線1遠離用戶的后頰部。總之，其可以通過檢測AF信號放大器電路31b的激勵/消除激勵狀態(tài)、或電路31b上是否加載有電源電壓Vcc來識別根據(jù)本發(fā)明第一實施例的便攜電話是否處于通話狀態(tài)。或換句話說，天線1是否被放置在靠近或與用戶后頰部接觸的位置上?？紤]到這些條件，在根據(jù)圖1所示第一實施例的便攜電話中，雙工器10的開關(guān)45和46可以與用于控制向放大器電路31b加載電源電壓Vcc的開關(guān)47的閉合與斷開狀態(tài)同步，來閉合或斷開。
當(dāng)開關(guān)47被斷開時，開關(guān)45和46具有圖1中實線所示的連通狀態(tài)。開關(guān)47的斷開狀態(tài)意味著天線1沒有被放置在用戶后頰部的位置上，而因此天線1與無線部20之間所連接的是第一阻抗匹配電路11，其具有在不考慮人體(即用戶身體)影響情況下所定義的最佳阻抗值。
當(dāng)開關(guān)47被閉合時，開關(guān)45和46將被驅(qū)動，其連通狀態(tài)如圖1中虛線所示。開關(guān)47的閉合狀態(tài)意味著天線1被放置在靠近用戶后頰部的位置上，因此天線1與無線部30之間所連接的是第二阻抗匹配電路12，其具有將人體(即用戶身體)影響考慮在內(nèi)所定義的最佳阻抗值。
如上所述，其可以在不需要提供任何特殊的用于識別人體接近與接觸的措施的情況下，消除或有效地抑制由于接近或接觸人體(即用戶后頰部)所引起的天線1阻抗值的變化。其結(jié)果是，可以利用簡單且低廉的配置來確保所需的天線特性。
圖3所示為能夠利用控制信號S2來切換兩個阻抗值的阻抗匹配電路的一種配置實例。此種配置包括圖1所示的阻抗匹配電路11，12和開關(guān)45與46。
圖3所示的阻抗匹配電路13由3個線圈51、52和53，兩個電容55和56，以及一個PIN二極管54構(gòu)成。線圈51與天線1和地接線端相連。彼此串聯(lián)的線圈52、53和電容55，與天線1和無線部20相連。彼此串聯(lián)的電容56和二極管54，與線圈52與53的連接點和線圈53與電容55的連接點相連。換句話說，電容56和二極管54與線圈53并聯(lián)。
控制信號S2通過限流電阻器57被輸入到二極管54與電容56的連接點上。上述控制信號是具有高(H)或低(L)電壓電平的二值信號。
當(dāng)控制信號S2處于低電平(L)時，阻抗匹配電路13等價于圖4(a)所示的電路配置。這是因為二極管54被斷開，并因此使得電容56處于非激勵狀態(tài)。圖4(a)所示配置可以被用作圖1所示的第一阻抗匹配電路。另一方面，當(dāng)控制信號S2處于高(H)電平時，阻抗匹配電路13等價于圖4(b)所示的電路配置。這是因為二極管54被導(dǎo)通，并由此使得線圈53而不是電容56處于非激勵狀態(tài)。圖4(b)所示配置可以被用作圖1所示的第二阻抗匹配電路12。
普通便攜電話待機狀態(tài)下的平均電流消耗大約為1mA。而為了導(dǎo)通PIN二極管54，通常至少需要有大約3mA的電流，因此在待機狀態(tài)下，二極管54將自動地被斷開。因此，圖3所示阻抗匹配電路13的配置的優(yōu)點在于，即使另外配備了二極管54，待機狀態(tài)下的平均電流消耗也不會增加。
圖5所示為圖1所示開關(guān)47和AF信號放大器電路31b的一種實例的示意圖。圖5中，開關(guān)47由一個n溝道增強型場效應(yīng)晶體管(FET)65構(gòu)成，而FET 65的柵極上則加載有控制信號S2。
AF信號放大器電路31b具有一個運放61和一個反饋電阻62。電源電壓Vcc通過FET65被加載到運放61上。AF信號放大器電路31b的輸出端與接收器單元41的揚聲器66相連。電路31b的輸出端另外還通過耦合電阻63和耦合電容64與基帶信號處理電路31a相連。FET65的漏極與運放61的電源端相連，F(xiàn)ET65的源極與加載有電源電壓Vcc的電源線相連。
從基帶信號處理電路31a輸出的AF信號92通過耦合電阻63和耦合電容64被輸入到AF信號放大器電路31b的輸入端上。
當(dāng)控制信號S2為L電平時，F(xiàn)ET 65處于截止?fàn)顟B(tài)，因此將停止向運放61加載電源電壓Vcc。此時，由于射頻接收信號81中沒有包含音頻信號(其意味著便攜電話并未處于通話狀態(tài))，所以其將使用或激勵圖1所示的第一阻抗匹配電路11。另一方面，當(dāng)控制信號S2為H電平時，晶體管65處于導(dǎo)通狀態(tài)，由此運放61上將加載有電源電壓Vcc。此時，由于射頻接收信號81中包含有音頻信號(其意味著便攜電話正處于通話狀態(tài))，因此天線1的阻抗值將由于人體(即用戶的后頰部)的影響，而變得不同于其原始值。為了補償天線1阻抗值的上述變化，將使用或激勵圖1所示的第二阻抗匹配電路12，而不是第一阻抗匹配電路11。
圖7所示為從無線部20來看天線1回波損耗的頻率特性曲線圖?！盎夭〒p耗”(dB)表示阻抗匹配的程度和水平。優(yōu)選情況下應(yīng)使回波損耗的值盡可能得低，或換句話說，應(yīng)使回波損耗的絕對值或幅值盡可能得大。這是因為如果回波損耗(dB)的值高的話(即回波損耗的幅值小的話)，天線1的信號反射將會很小，從而使其能夠進行高效的信號發(fā)射。
圖7中實線曲線A所示為當(dāng)天線1沒有受到人體影響時回波損耗的變化曲線圖，其中回波損耗在頻率f0處具有最小值。圖7中虛線曲線C所表示的是，當(dāng)天線1受到人體影響時回波損耗的變化曲線圖，其中回波損耗在比頻率f0低Δf的頻率f2(即f2=f0-Δf)上達到最小值?；驌Q句話說，如果只使用了第一阻抗匹配電路11，則由于人體的影響，能夠使回波損耗最小的頻率f0將向低頻區(qū)移動，變?yōu)轭l率f2(f2＜f0)。這意味著其將不能實現(xiàn)阻抗匹配，由此將使天線1的特性偏離其所需特性，從而使電話的話音質(zhì)量下降。
圖6所示為從根據(jù)第一實施例的便攜電話的無線部20來看，天線1的回波損耗的頻率特性圖。
圖6中實線曲線A所示為，當(dāng)天線1沒有受到人體影響，且所使用的是第一阻抗匹配電路11時，天線1回波損耗的變化曲線圖。圖6中虛線曲線B所表示的是，當(dāng)天線1沒有受到人體影響而所使用是第二阻抗匹配電路12時，回波損耗的變化曲線圖。從曲線B中可以看出，其回波損耗最小值所對應(yīng)的頻率點位于比頻率f0高Δf的頻率f1(即f1=f0+Δf)的f1。這意味著使用第二阻抗匹配電路12，而不是第一阻抗匹配電路11，會使對應(yīng)回波損耗最小值的頻率向高頻區(qū)域移動Δf，由此將偏離阻抗匹配條件。
其結(jié)果是，如果如圖7中曲線C所示由于通話狀態(tài)中人體的影響使得回波損耗達到最小的頻率向低頻區(qū)域移動了Δf，圖6中的曲線B將近似地與曲線A相重合。因此，由人體影響所引起的天線1阻抗的變化將得到補償，由此使其能夠即使在通話狀態(tài)下也可以匹配阻抗。因此，無論是否存在人體的影響，其均可以利用簡單而廉價的配置，來確保天線1的所需特性，以防止語音質(zhì)量發(fā)生下降。第二實施例圖8所示為與圖1類似的、根據(jù)本發(fā)明第二實施例的便攜電話的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
除了其另外配備了天線1A，第三和第四阻抗匹配電路11A和12A、以及兩個開關(guān)45A和46A以使其能夠進行分集接收之外，根據(jù)圖8所示第二實施例的便攜電話具有與根據(jù)圖1所示第一實施例的便攜電話相同的配置。因此，出于簡化說明的目的，接下來將通過在圖8中對于與第一實施例相同的元件采用與之相同的圖注，并省略關(guān)于相同配置的解釋。
如圖8所示，取代第一實施例中所用的雙工器10所配備的雙工器10A，除了第一和第二阻抗匹配電路11和12，以及用于開關(guān)電路11和12的開關(guān)45和46之外，還包含有第三和第四阻抗匹配電路11A和12A，以及用于開/關(guān)電路45A和46A的開關(guān)45A和46A。開關(guān)45A和46A通過從控制部30的控制電路33所傳送來的控制信號S1，與開關(guān)45和46同步地被驅(qū)動。因此，第三和第四阻抗匹配電路11A和12A中的一個將選擇性地與天線1A和無線部20(或換句話說，接收器分部21和發(fā)射器分部22)相連。
第三和第四阻抗匹配電路11A和12A具有彼此不同的阻抗值。具體地說，第三阻抗匹配電路11A的阻抗值被定義為當(dāng)天線1A沒有被放置在靠近或接觸人體的位置上時，能夠使天線1與無線部20的阻抗值相匹配的值。而第四阻抗匹配電路12A的阻抗值則被定義為，當(dāng)天線1A被放置在靠近或接觸人體的位置上時，能夠使天線1A與無線部20的阻抗值相匹配的值。
因此，對于根據(jù)圖8所示第二實施例的能夠進行分集接收的便攜電話，由于可以切換兩個天線1和1A的阻抗值，所以可以對天線1和1A由于人體影響所引起的阻抗變化進行補償，由此使其能夠即使在通話狀態(tài)下也可以匹配天線1和1A的阻抗。因此，無論是否存在人體的影響，其均可以利用簡單且低廉的配置來確保天線1和1A所需的特性，以防止話音質(zhì)量下降。第三實施例圖9所示為與圖1類似的、根據(jù)本發(fā)明第三實施例的便攜電話的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示意圖。
除了只提供了單個阻抗匹配電路13，而不是第一和第二阻抗匹配電路11和12的組合之外，根據(jù)圖3所示第三實施例的便攜電話具有與根據(jù)圖1所示第一實施例的便攜電話相同的配置。因此，在接下來對第三實施例所進行的說明中，將通過在圖9中對與第一實施例相同的元件采用相同的附圖標(biāo)號的方式，來省略關(guān)于相同配置的解釋。
如上文參照圖3所作的說明，阻抗匹配電路13具有彼此不同的兩個阻抗值，分別對應(yīng)于第一和第二阻抗匹配電路11和12各自阻抗值，同時這兩個阻抗值可以通過控制信號S1來進行切換。因此，圖9所示配置同樣適用于本發(fā)明。
對于根據(jù)第三實施例的便攜電話，除了與第一實施例相同的優(yōu)點之外，其所另外具有的優(yōu)點是，阻抗匹配電路的電路規(guī)模與第一實施例相比要小許多。變型在如上所述的第一、第二和第三實施例中，其均是同步于接收信號處理電路31的AF信號放大器電路31b上電源電壓Vcc的加載與停止加載狀態(tài)來改變單個或多個阻抗匹配電路的阻抗值的。然而，很明顯本發(fā)明并不僅局限于此種方式。任何能夠以與AF信號放大器電路31b操作狀態(tài)的起始和停止連動的方式，來切換阻抗匹配電路的不同阻抗值的方法或配置，均適用于本發(fā)明。
另外，也可以使用除了AF信號放大器電路31b和控制信號S2之外的任何其它種類的電路或信號，來執(zhí)行阻抗匹配電路阻抗值的切換操作。任何能夠以與電話的通話或語音狀態(tài)的起始和結(jié)束連動的方式來切換阻抗匹配電路的不同阻抗值的方法或配置，均適用于本發(fā)明。
在如上所述的第一到第三實施例中，均是在阻抗匹配電路的兩個不同阻抗值之間進行切換的。然而很顯然，如果需要的話，也可以在阻抗匹配電路的三個或更多阻抗值之間進行切換。
盡管上文已經(jīng)對本發(fā)明的多種優(yōu)選形式進行了說明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，很明顯可以在不背離本發(fā)明精神的條件下對其進行多種形式的修正。因此，本發(fā)明的范圍將完全由后附的權(quán)利要求來決定。
權(quán)利要求
1．一種便攜電話，其特征在于包括(a)天線；(b)無線部，用于處理由所述天線所接收到的射頻接收信號，以及對所要發(fā)射的射頻傳輸信號進行處理，并將所述射頻傳輸信號發(fā)送給所述天線；(c)控制部，用于對所述無線部進行控制；以及(d)阻抗匹配子系統(tǒng)，用于使所述天線的阻抗值與所述無線部的阻抗相匹配；所述阻抗匹配子系統(tǒng)被設(shè)計成具有不同的阻抗值；所述阻抗匹配子系統(tǒng)的不同阻抗值按照與所述電話通話狀態(tài)的起始和停止連動的方式來進行切換。
2．如權(quán)利要求1所述的電話，其中所述控制部包含有接收信號處理電路；所述接收信號處理電路包含有用于放大通過對所述射頻接收信號解調(diào)所產(chǎn)生的音頻信號的音頻信號放大器電路；并且其中通過檢測所述音頻信號放大器電路工作狀態(tài)的起始和停止，來檢測所述電話通話狀態(tài)的起始和停止，并由此來切換所述阻抗匹配子系統(tǒng)的不同阻抗值。
3．如權(quán)利要求2所述的電話，其特征在于，利用控制向所述音頻信號放大器電路加載電能的開關(guān)來進行所述音頻信號放大器電路工作狀態(tài)的起動和停止。
4．如權(quán)利要求1所述的電話，其特征在于所述阻抗匹配子系統(tǒng)包括多個具有不同阻抗值的阻抗匹配電路。并且其中所述阻抗匹配電路的不同阻抗值是通過選擇所述阻抗匹配電路之一來切換的。
5．如權(quán)利要求1所述的電話，其特征在于所述阻抗匹配子系統(tǒng)包括單個具有多種不同阻抗值的阻抗匹配電路；其中所述單個阻抗匹配電路的各個不同阻抗值，是通過分別選用所述單個阻抗匹配電路的各阻抗值中的一個來進行切換的。
6．如權(quán)利要求1所述的電話，其特征在于所述阻抗匹配子系統(tǒng)的各個不同阻抗值中的第一個值設(shè)置為這樣的值，即在不考慮人體影響的情況下，使所述天線與所述無線部之間的阻抗匹配達到最優(yōu)；當(dāng)所述電話未處于通話狀態(tài)時，選用上述不同阻抗值中的第一個值；而上述阻抗匹配子系統(tǒng)的上述各不同阻抗值中的第二個值則被設(shè)置為這樣的值，即在考慮了人體影響的情況下，使所述天線與所述無線部之間的阻抗匹配達到最優(yōu)；當(dāng)所述電話處于通話狀態(tài)時，選用上述不同阻抗值中的第二個值。
7．如權(quán)利要求1所述的電話，其特征在于從所述無線部來看，當(dāng)所述電話處于通話狀態(tài)時，所述天線的回波損耗在第一頻率達到最小值，而當(dāng)所述電話沒有處于通話狀態(tài)時，其在第二頻率達到最小值；其中第一頻率高于第二頻率。
8．如權(quán)利要求7所述的電話，其特征在于在人體影響的作用下，所述第一頻率將變?yōu)榈扔诨蚪咏诙l率的頻率值。
9．如權(quán)利要求1所述的電話，其特征在于另外包括至少一個附加天線；其中將分別針對所述天線和所述至少一個附加天線切換所述阻抗匹配子系統(tǒng)的各不同阻抗值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種便攜電話,由如下部件構(gòu)成:天線;用于處理由所述天線所接收到的射頻接收信號,以及對所要發(fā)射的射頻信號進行處理,并將所述射頻發(fā)射信號發(fā)送給所述天線的無線部;控制部;以及使所述天線的阻抗值與所述無線部的阻抗相匹配的阻抗匹配子系統(tǒng)。阻抗匹配子系統(tǒng)的不同阻抗值將以與所述電話通話狀態(tài)的起始和停止連動的方式來進行切換。優(yōu)選地,所述控制部包括一個接收信號處理電路。
文檔編號H04B1/40GK1287460SQ0012447
公開日2001年3月14日 申請日期2000年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月7日
發(fā)明者光山直之 申請人:日本電氣株式會社