专利名称：一种将射频单元在空间上独立的方法与移动电话装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种移动电话技术，是一种将射频单元在空间上独立的方法及移动电话装置，可降低手持移动电话对人体的无线幅射、提高设计的灵活性和增加待机时间、增加手持移动电话电池的使用寿命。
手持移动电话(手机)的逐渐普及极大地方便了人们的工作和生活，但是移动电话的无线电辐射对人体健康的影响又是一个不容忽视的问题，成为移动电话用户和普通大众热切关心的话题。同时，手持移动电话的更新换代速度惊人，使得设计、升级的灵活性成为移动电话用户与厂商的重大课题。
图1中示出普通手持移动电话的一种原理性结构，主要包括电池10、信号处理/控制模块7和分别与信号处理/控制模块7连接的送话模块1、受话模块2、射频模块3、号码/信息输入模块4、显示模块5和身份鉴别模块6，还可设置对外数据接口9，天线8与射频模块3连接。普通手持移动电话的信号处理主流程是受话模块2将话音模拟信号送信号处理/控制模块7，处理成数字基带信号，再经射频模块3转换成射频信号送天线8发射；天线8接收的射频信号送射频模块3解调成数字基带信号，再经信号处理/控制模块7恢复成模拟信号，由送话模块1输出话音。其中，信号处理/控制模块7与射频模块3之间，双向传输的数字基带信号是通过机内有线直接连接、直接传输的。
手持移动电话对人体的无线电辐射主要来自于射频模块3及天线8。随着技术的不断进步，目前手持移动电话的发射功率已从最初的数瓦甚至数十瓦降到了2瓦以下，有效降低了无线电辐射的强度，在此基础上，有些厂商还向市场推出了移动电话的有线耳机、采用蓝牙协议的蓝牙耳机和防辐射磁贴等附件，有的公开文献还建议将传统的天线向上的结构改变为天线向下的结构，即让天线8在物理空间上接近受话模块2，而离开送话模块1。凡此种种技术措施，由于射频模块3及天线8仍然离人体很近，通常小于0.5米，而在键盘拨号、手持通话时，人体又必须贴近移动电话；虽然有线耳机离开手持移动电话的距离可以达到3米，但通常仍然小于0.5米，且有线耳机使用不方便，应用面也较小。总之，上述诸项技术方案仍不能有效地解决移动电话的无线电辐射对人体的伤害问题。
同时，随着信息产业技术的不断发展革新，也带来了手持移动电话更新换代周期的加快，许多大型手机厂商往往在不到12个月的时间内就可推出一种新型的手机，包括提供新的功能与服务项目或设计出新的外观造型等。但这些改型的手机的射频部分则相对稳定，通常不在更新的范围内，其不作更新的原因一方面是没有需求，更重要的另一方面是，射频部分必须受手持使用状态的局限，从而限制了它的功能发展及结构上的变化。
再一方面，目前的手持移动电话主要还是依靠大容量电池供电，由于发射功率较大，即使采用大容量电池仍不能有令人满意的通话时间与待机时间。
本发明的目的是设计一种将射频单元在空间上独立的方法与移动电话装置，降低手持移动电话对人体的辐射，同时还能延长手持移动电话的待机与通话时间。
实现本发明目的的技术方案是一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于将手持移动电话分为从空间上独立的两个或两个以上的功能单元，包括至少一个负责与无线网络连接的移动电话射频单元和与使用者人机交互的移动电话手持主体单元；至少一个负责与无线网络连接的移动电话射频单元和一个与使用者人机交互的移动电话手持主体单元在空间上独立，并通过采用标准通讯协议的无线或有线接口连接。
所述的移动电话射频单元与所述移动电话手持主体单元间可分开的距离为两者间所采用的标准通讯协议所能达到的距离。
所述的移动电话由一个或一个以上的移动电话射频单元为在作用范围内的一个或一个以上的移动电话手持主体单元提供射频服务。
所述的标准通讯协议是小功率、近距离的标准无线通讯协议。
所述的小功率、近距离的标准无线通讯协议包括能以10毫瓦的发射功率在10米范围内进行64kb/s同步连接及721/57.6非对称双向异步传输的蓝牙协议。
还包括在所述的移动电话手持主体单元的单元间通讯控制模块中设置报警机构，根据人为设定选择、激活、关闭相应单元的操作实施通讯，在设定的移动电话射频单元与移动电话手持主体单元间距离接近或超过协议连接许可的作用范围或使用者设定的距离时给出报警提示。
所述的移动电话有零个或一个或一个以上手持主体单元与一个或一个以上的射频单元在空间上不独立。
所述的移动电话射频单元与移动电话手持主体单元间通过采用标准通讯协议的无线或有线接口连接，进一步包括由移动电话手持主体单元的信号处理/控制模块输出数字基带信号送入手持主体单元侧的单元间通讯控制模块，经单元间通讯控制模块选择最佳移动电话射频单元后，再将该数字基带信号送入相应的通讯接口；当所选择的射频单元与手持主体单元在空间上独立时，使用所述的单元间无线或有线通讯接口，并由该通讯接口按标准通讯协议传输至射频单元侧的无线或有线接口；当所选择的射频单元与手持主体单元在空间上不独立时，使用手持主体单元的移动电话内部接口传输至射频单元侧相应的移动电话内部接口；由移动电话射频单元解调出的数字基带信号送入移动电话射频单元侧的单元间通讯控制模块，经单元间通讯控制模块选择适当的手持主体单元后，再将该信号送入相应的通讯接口当所选择的手持主体单元与射频单元在空间上独立时，使用所述的单元间无线或有线通讯接口，并由该通讯接口按标准通讯协议传输至手持主体单元侧的无线或有线接口；当所选择的手持主体单元与射频单元在空间上不独立时，使用射频单元的移动电话内部接口传输至手持主体单元侧相应的移动电话内部接口。
实现本发明目的的技术方案还包括一种将射频单元在空间上独立的移动电话装置，包括电池、信号处理/控制模块及分别与信号处理/控制模块连接的人机交互模块组、身份鉴别模块、射频模块和与射频模块连接的天线，其特征在于所述的信号处理/控制模块、人机交互模块组、身份鉴别模块设置在移动电话手持主体单元中，所述的射频模块与天线设置在与移动电话手持主体单元分体的移动电话射频单元中；所述的移动电话射频单元和所述的移动电话手持单元主体中还分别包括有单元间通讯控制模块及标准通讯接口，手持主体单元中的单元间通讯控制模块与所述的信号处理/控制模块连接，射频单元中的单元间通讯控制模块与所述的射频模块连接；所述的电池包括第一电池与第二电池，分别设置在所述的移动电话射频单元与移动电话手持主体单元中并与供电端连接。
所述的人机交互模块组包括送话模块、受话模块、号码/信息输入模块和显示模块。
所述的移动电话射频单元中还包括有直流电源输入接口，与射频单元的供电端连接。
所述的标准通讯接口是标准有线通讯接口，移动电话手持主体单元中的标准有线通讯接口与所述的单元间通讯控制模块连接，移动电话射频单元中的标准有线通讯接口与所述的单元间通讯控制模块连接，移动电话手持主体单元中的标准有线通讯接口与移动电话射频单元中的标准有线通讯接口通过导线连接，双向传输数字基带信号。
所述的标准通讯接口是标准无线通讯接口，移动电话手持主体单元中的标准无线通讯接口与所述的单元间通讯控制模块连接，移动电话射频单元中的标准无线通讯接口与所述的单元间通讯控制模块连接，移动电话手持主体单元中的标准无线通讯接口与移动电话射频单元中的标准无线通讯接口按近距离、小功率的标准无线通讯协议双向传输数字基带信号。
所述的移动电话手持主体单元中还包括有对外数据接口，与所述的信号处理/控制模块连接。
依照本发明的技术方案可以构造一类分体式移动电话。
本发明将移动电话手持机中的射频模块与天线从移动电话中分离开来，而形成从空间上分离的移动电话射频单元与移动电话手持主体单元，使射频模块、天线与送话模块、受话模块、号码/信息输入模块等在通话过程中与人体贴近的部分分开更大距离，射频单元与手持主体单元两者间通过无线接口，经小功率、近距离无线通讯协议传输数字基带信号(而非直接传输)，只要该无线通讯协议能满足数字基带信号通信速率的要求，就可在保留现有手持移动电话全部功能的前提下，达到将射频模块及天线与移动电话手持主体单元分开一定距离的目的，使人体尽量远离电磁辐射源，大大减小电磁波辐射对人体健康的危害。如选择目前的蓝牙协议就可用10毫瓦功率进行10米以内的有效数据传输。本发明区别于蓝牙耳机，将耳机和键盘，显示屏集成在一起，在使用上更自然，在非随身佩带射频单元的有效区内，本发明使人体可以离开工作的射频部件更远的距离。
同时，由于多个独立单元间均采用标准通讯协议，不同厂家生产的产品可互相通用，使得移动电话射频单元与移动电话手持主体单元可独自更新。手机厂商甚至可以把射频单元承包给第三方厂家生产，这一优点是蓝牙耳机所没有的。
进一步，由于独立的射频单元不再受到手持的限制，其设计自由度也大大增加，如电池体积容量就可以扩大。这是本发明优于蓝牙耳机的又一个特征。
再者，由于可通过移动电话射频单元上的外接电源输入接口对消耗电能较多的移动电话射频单元单独供电，故而可延长手持移动电话的待机与通话时间。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术。
图1是普通手持移动电话的原理性结构框图。
图2是本发明移动电话射频单元的原理性结构框图。
图3是本发明移动电话手持主体单元原理性结构框图。
图1说明前已述及，不再赘述。
参见图2，图中示出单独安装在移动电话射频单元11中的原手机射频模块3与天线8，单元间通讯控制模块19，此外还设置有电池12和外接电源输入接口13，利用电池12或通过外接电源输入接口13直接利用外接电源共同为移动电话射频单元11供电，以延长电池12的使用寿命。设置标准无线接口15并与单元间通讯控制模块19连接，单元间通讯控制模块19与射频模块3连接，可按照标准无线协议与图3所示的移动电话手持主体单元16的标准无线接口18间以无线方式进行双向数字基带信号传输。所设置的标准有线接口14与单元间通讯控制模块19连接，单元间通讯控制模块19与射频模块3连接，可通过有线方式直接与图3所示的移动电话手持主体单元16的有线接口17间进行双向数字基带信号传输。
参见图3，图中示出单独安装在移动电话手持主体单元16中的原手机电池10、信号处理/控制模块7和分别与信号处理/控制模块7连接的送话模块1、受话模块2、号码/信息输入模块4、显示模块5、身份鉴别模块6和对外数据接口9，电池10为整个移动电话手持主体单元16供电。设置标准无线接口18并与单元间通讯控制模块20连接，单元间通讯控制模块20与信号处理/控制模块7连接，可按照标准无线协议与图2所示的移动电话射频单元11的标准无线接口15间以无线方式进行双向数字基带信号传输，所设置的标准有线接口17与单元间通讯控制模块20连接，单元间通讯控制模块20与射频模块3连接，可通过有线方式直接与图2所示的移动电话射频单元11的有线接口14间进行双向数字基带信号传输。在移动电话手持主体单元16中设置对外数据接口9，使移动电话手持主体单元16具有与其它设备如电脑、PDA(个人数字助理机)的通讯能力。
因此，本发明的技术方案是将原手机结构配置中信号处理/控制模块7与射频模块3间的连接断开并分体，再采用标准无线接口按照标准无线协议进行近距离、小功率的信号传输，在保留现有手机全部功能的前提下，将移动电话射频单元与移动电话手持主体单元分开，最终实现人体尽量少的贴近工作的射频模块和天线，达到远离电磁辐射源，降低被电磁波幅射危害的效果。虽然，在大部分时间内，用户可将移动电话射频单元11与移动电话手持主体单元16分开(小于10米)放置，但在必要时，也可通过所配置的标准有线接口14、17将两者直接连接在一起。
标准无线接口15、18间可采用多种标准无线协议进行通讯，只要能满足数字基带信号通信速率的传输要求即可，目前以蓝牙协议为较理想的协议之一。蓝牙协议可以10毫瓦的发射功率在10米范围内(不要求直线传输)进行64kb/s同步连接与721/57.6非对称双向异步数据传输，同时采用该协议的设备可以构建piconet，以协调设备间的通讯。
上述只是本发明的一种实现方案，其它方案还包括将手持主体单元与一个射频单元集成在一起，而与其它的射频单元分体；各手持主体单元均包含对外数据接口和各射频单元均包含外接电源接口；射频单元或手持主体单元均包含有通讯控制模块及标准通讯接口，使射频单元与手持主体单元间可按近距离、小功率的标准无线通讯协议双向传输数字基带信号，或通过有线方式双向传输数字基带信号；从空间上与手持主体单元独立的射频模块具有单独的电池或外接电源输入接口或两者兼有，从空间上与手持主体单元不独立的射频模块可以共享手持主体单元的电池等等。
此外，为实现移动电话手持主体单元与其周围一个以上移动电话射频单元间的灵活搭配使用，在移动电话手持主体单元的无线接口部分可设置一定的配置信息，一方面用于随时更换其中的任意移动电话射频单元而不影响另外单元的使用，同时移动电话手持主体单元还可检测到周围移动电话射频单元，并根据一定的策略决定与其中的哪一个连接。
一种实施方法是根据使用者的设定，优先使用放置在家中，办公室，汽车等处的有电源输入的射频单元，当这些单元超出作用范围时，启动随身射频单元。反之，当进入有效的有外接电源输入的射频单元作用范围时，暂停随身射频单元。随身射频单元可以放在手提袋或鞋(跟)中，以尽量远离人体。当使用者使用电话时，贴近头部的主体部分仅使用小功率与射频单元间通讯。手持主体中仍然可以保留天线和射频模块。由于它的使用优先级最低，其对人体的伤害、对体积电池的要求也大大降低。
本发明的方法与装置在实施时，还可针对用户容易遗忘与移动电话手持主体单元分体的移动电话射频单元的情况，而在手持主体单元的通讯控制模块20内设置一报警机构，根据人为设定选择、激活、关闭相应单元的操作实施通讯，在移动电话手持主体单元与移动电话射频单元失去联系，如两者间超过一预定距离时，发出告警信号，提醒用户注意携带。该预定距离是接近或超过协议连接许可的作用范围或使用者设定的距离。
本发明的方法与装置，由于移动电话手持主体单元不再或基本不承担最为耗能的与无线基站间的无线电通讯任务，使其耗能大幅度降低，因此而可将移动电话手持主体单元内的电池做得很小、很轻、很薄，具有更长的待机与通话时间，还进一步降低了移动电话手持主体单元的重量。而由于移动电话射频单元可与移动电话手持主体单元分开单独放置，在大部分情况下可采用外接电源直接供电，使手机的待机与通话时间增加近十倍。
本发明的方法与装置，由于移动电话手持主体单元与移动电话射频单元可分开放置，二者的携带方式与结构设计也可更加灵活。用户可以选用一个厂商或一种品牌的移动电话手持主体单元，而选用另一个厂商或另一种品牌的移动电话射频单元，有利于产品更新及降低成本。用户在使用手机时，可以拥有多个移动电话射频单元，放置在房间的不同位置处，而只随身佩带一个较小的移动电话射频单元，且在房间内或提包内的移动电话射频单元无法使用时才开启。也可用一个移动电话射频单元为多于一个的移动电话手持主体单元提供射频服务。移动电话射频单元可制作成公用模块，为周围有效范围内的移动电话手持主体单元提供射频服务。
综上所述，理论与实践都表明降低手机的发射功率或增加射频源与通讯使用者间的距离均可有效降低电磁波辐射。虽然，可将射频模块及天线与送话模块、受话模块在使用时分开；虽然使用有线耳机可让人体离开手机3米，但通常分开距离小于0.5米，且使用不便，更不便于键盘操作。而本发明的方法与装置，在使用蓝牙协议时，可使分开距离达到10米，且不影响正常的键盘操作，可达到降低无线辐射对人体危害的效果。
本发明区别于目前蓝牙耳机的地方在于本发明至少存在一个独立的射频单元。在提高设计灵活性和使用自由度方面，两者的区别是显而易见的；在降低辐射方面，本发明可以将耳机和键盘，显示屏集成在一起，在使用上更自然；在非随身佩带的射频单元的有效作用区内，本发明使人体可以离开工作的射频部件更远的距离。
同时，移动电话射频单元与移动电话手持主体单元间的分离，可使手机的更新升级更为快速、灵活、成本更低，为手机制造厂商提供了更为广大的设计空间。
再有，通过将最为耗电的与无线基站联系的射频模块独立于手持主体单元之外，使得手持主体单元的电池使用时间大大延长。
本发明方法与装置所采用的技术方案，不仅可用于手持移动电话中，同样也适用于个人数字助理机(PDA)与palm等手持通讯设备中，通过设置空间上独立的射频单元，达到减少无线电辐射对人体健康危害的效果。
权利要求
1．一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于将手持移动电话分为从空间上独立的两个或两个以上的功能单元，包括至少一个负责与无线网络连接的移动电话射频单元和与使用者人机交互的移动电话手持主体单元；至少一个负责与无线网络连接的移动电话射频单元和一个与使用者人机交互的移动电话手持主体单元在空间上独立，并通过采用标准通讯协议的无线或有线接口连接。
2．根据权利要求1所述的一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于所述的移动电话射频单元与所述移动电话手持主体单元间可分开的距离为两者间所采用的标准通讯协议所能达到的距离。
3．根据权利要求1所述的一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于所述的移动电话由一个或一个以上的移动电话射频单元为在作用范围内的一个或一个以上的移动电话手持主体单元提供射频服务。
4．根据权利要求1所述的一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于所述的标准通讯协议是小功率、近距离的标准无线通讯协议。
5．根据权利要求4所述的一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于所述的小功率、近距离的标准无线通讯协议包括能以10毫瓦的发射功率在10米范围内进行64kb/s同步连接及721/57.6非对称双向异步传输的蓝牙协议。
6．根据权利要求1或2或3所述的一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于还包括在所述的移动电话手持主体单元的单元间通讯控制模块中设置报警机构，根据人为设定选择、激活、关闭相应单元的操作实施通讯，在设定的移动电话射频单元与移动电话手持主体单元间距离接近或超过协议连接许可的作用范围或使用者设定的距离时给出报警提示。
7．根据权利要求1所述的一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于所述的移动电话有零个或一个或一个以上手持主体单元与一个或一个以上的射频单元在空间上不独立。
8．根据权利要求1或2或3或7所述的一种将射频单元在空间上独立的方法，其特征在于所述的移动电话射频单元与移动电话手持主体单元间通过采用标准通讯协议的无线或有线接口连接，进一步包括由移动电话手持主体单元的信号处理/控制模块输出数字基带信号送入手持主体单元侧的单元间通讯控制模块，经单元间通讯控制模块选择最佳移动电话射频单元后，再将该数字基带信号送入相应的通讯接口；当所选择的射频单元与手持主体单元在空间上独立时，使用所述的单元间无线或有线通讯接口，并由该通讯接口按标准通讯协议传输至射频单元侧的无线或有线接口；当所选择的射频单元与手持主体单元在空间上不独立时，使用手持主体单元的移动电话内部接口传输至射频单元侧相应的移动电话内部接口；由移动电话射频单元解调出的数字基带信号送入移动电话射频单元侧的单元间通讯控制模块，经单元间通讯控制模块选择适当的手持主体单元后，再将该信号送入相应的通讯接口当所选择的手持主体单元与射频单元在空间上独立时，使用所述的单元间无线或有线通讯接口，并由该通讯接口按标准通讯协议传输至手持主体单元侧的无线或有线接口；当所选择的手持主体单元与射频单元在空间上不独立时，使用射频单元的移动电话内部接口传输至手持主体单元侧相应的移动电话内部接口。
9．一种将射频单元在空间上独立的移动电话装置，包括电池、信号处理/控制模块及分别与信号处理/控制模块连接的人机交互模块组、身份鉴别模块、射频模块和与射频模块连接的天线，其特征在于所述的信号处理/控制模块、人机交互模块组、身份鉴别模块设置在移动电话手持主体单元中，所述的射频模块与天线设置在与移动电话手持主体单元分体的移动电话射频单元中；所述的移动电话射频单元和所述的移动电话手持单元主体中还分别包括有单元间通讯控制模块及标准通讯接口，手持主体单元中的单元间通讯控制模块与所述的信号处理/控制模块连接，射频单元中的单元间通讯控制模块与所述的射频模块连接；所述的电池包括第一电池与第二电池，分别设置在所述的移动电话射频单元与移动电话手持主体单元中并与供电端连接。
10．根据权利要求9所述的一种将射频单元在空间上独立的移动电话装置，其特征在于所述的人机交互模块组包括送话模块、受话模块、号码/信息输入模块和显示模块。
11．根据权利要求9所述的一种将射频单元在空间上独立的移动电话装置，其特征在于所述的移动电话射频单元中还包括有直流电源输入接口，与射频单元的供电端连接。
12．根据权利要求9所述的一种将射频单元在空间上独立的移动电话装置，其特征在于所述的标准通讯接口是标准有线通讯接口，移动电话手持主体单元中的标准有线通讯接口与所述的单元间通讯控制模块连接，移动电话射频单元中的标准有线通讯接口与所述的单元间通讯控制模块连接，移动电话手持主体单元中的标准有线通讯接口与移动电话射频单元中的标准有线通讯接口通过导线连接，双向传输数字基带信号。
13．根据权利要求9所述的一种将射频单元在空间上独立的移动电话装置，其特征在于所述的标准通讯接口是标准无线通讯接口，移动电话手持主体单元中的标准无线通讯接口与所述的单元间通讯控制模块连接，移动电话射频单元中的标准无线通讯接口与所述的单元间通讯控制模块连接，移动电话手持主体单元中的标准无线通讯接口与移动电话射频单元中的标准无线通讯接口按近距离、小功率的标准无线通讯协议双向传输数字基带信号。
14．根据权利要求9或10或11或12或13所述的一种将射频单元在空间上独立的移动电话装置，其特征在于所述的移动电话手持主体单元中还包括有对外数据接口，与所述的信号处理/控制模块连接。
全文摘要
一种将射频单元在空间上独立的方法及移动电话装置,将手持移动电话分为从空间上独立的两个或两个以上功能单元,包括至少一个负责与无线网络连接的射频单元和与使用者人机交互的手持主体单元。至少有一个射频单元与一个手持主体单元在空间上独立,通过采用标准协议的无线或有线接口连接,构成一类分体式移动电话。可使手持主体单元及射频单元的设计、使用灵活性增加,降低移动电话对人体的无线辐射,并大大延长移动电话的待机与通话时间。
文档编号H04M1/02GK1305297SQ01100098
公开日2001年7月25日 申请日期2001年1月8日 优先权日2001年1月8日
发明者苗原, 吴鹏松, 苗庆海 申请人:苗原, 吴鹏松, 苗庆海