專利名稱：具有射頻發(fā)射功率強(qiáng)度指示器與報警系統(tǒng)的個人通訊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電通訊系統(tǒng)的領(lǐng)域，尤指一種個人通訊裝置(PersonalCommunication Device，簡稱PCD)及方法，通過將一無線電通訊終端裝置的發(fā)射器的功率強(qiáng)度輸出至一指示裝置，以顯示該無線電通訊終端裝置的射頻發(fā)射功率的強(qiáng)度。
背景技術(shù)：
AMPS、PHS、NADC、GSM、DCS、PCS、IS-95、CDMA、WCDMA、DECT、WLAN(802.11)、DECT、CT0、CT1等等，皆為業(yè)界所熟悉的無線網(wǎng)絡(luò)與個人通訊裝置的標(biāo)準(zhǔn)。個人通訊裝置(PCD)包括移動電話、無線電話、個人數(shù)字助理(personal digital assistant，PDA)、手提無線電話機(jī)(walkie-talkie)、智能型移動電話(smart phone)及其它等。所有這些裝置都是無線通訊裝置(或稱無線電通訊裝置)。PCD間的通訊聯(lián)系通過傳送與接收射頻(radio-frequency)信號來建立的。射頻信號的頻率范圍涵蓋VHF到微波(microwave)頻率。為了延伸通訊范圍，PCD可發(fā)射出功率高達(dá)兩瓦特的射頻信號。
個人通訊裝置如移動電話，一般可表示如圖1，其包括一射頻接收區(qū)塊14、一射頻發(fā)射區(qū)塊18、頻率合成器(frequency synthesizer)146與186、一數(shù)字/控制器區(qū)塊15、一電池(圖中未顯示)以及一I/O區(qū)塊(未顯示)等。
如圖1所示的PCD的一個例子是，符合前述標(biāo)準(zhǔn)的移動電話。移動電話1包括一天線11、一帶通濾波器(band pass filter，BPF)12、一接收器(RX)14、一低通濾波器16、一發(fā)射器(TX)18及一數(shù)字/控制器15，其中接收器14包括一低噪聲放大器(low noise amplifier，LNA)142、一混頻器(mixer)144以及一頻率合成器146。類似地，發(fā)射器18還包括一功率放大器182、一混頻器184、一頻率合成器186以及一調(diào)變器(modulator)188。
在使用移動電話時，使用者通常會將其靠在耳邊，以便于聽與說。移動電話會發(fā)出射頻信號至空中，與基地臺建立通訊聯(lián)系。但是，移動電話所發(fā)出的射頻信號并不僅傳播至空中，還會送到并傳入使用者的頭部?，F(xiàn)在已有不少研究報告顯示，長期的暴露在射頻信號的輻射下，可能導(dǎo)致人體組織的損害。由M.D.Taurisano等人在IEEE MTT Symposium 2000，Boston.所發(fā)表的一篇IEEE論文，標(biāo)題為“對于人體頭部暴露在900MHz電磁波中所產(chǎn)生的熱效應(yīng)的測量”(Measurements of Thermal Effects on a Human Head Exposed to900MHz)，即提出有關(guān)暴露于手持移動通訊裝置所產(chǎn)生電磁波中形成的熱效應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在，個人通訊裝置如移動電話、無線電話等已提供使用者某些信息，如接收信號強(qiáng)度指示(received signal strength indication，RSSI)(美國專利第6,356,745號即公開了RSSI技術(shù))、電池電量不足信號及電池充電狀態(tài)等，但都未提供使用者關(guān)于發(fā)射信號強(qiáng)度指示(transmitted signal strengthindication，TSSI)(或稱發(fā)射功率指示(transmitted power indication))的信息，以便在使用者的移動電話處于高發(fā)射功率狀態(tài)時提出報警。
而且，移動電話的發(fā)射信號強(qiáng)度(transmitted signal strength，TSS)并非一定，其所能發(fā)射的射頻功率受限于特殊規(guī)范與基地臺的指令。這意味著，基地臺會告知移動電話能發(fā)射多強(qiáng)的射頻功率。
基地臺的指令依通訊環(huán)境的條件而定，像是移動電話與基地臺間的距離、周圍建筑物及地形等。使用者并不知曉移動電話的TSS有多強(qiáng)。
由于研究報告顯示，長期暴露在射頻信號下，可能損害人體組織，于是關(guān)于PCD便產(chǎn)生一種需求，即能告知PCD的使用者其TSS有多強(qiáng)。因此，使用者就能采取適當(dāng)行動來降低對身體組織的損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種由PCD傳給使用者的報警信息，該信息以聲音、振動或語音的形式，并可由使用者進(jìn)行程序化，來告知PCD所發(fā)射射頻信號的功率強(qiáng)度，而且PCD于何時發(fā)出報警信號也可由使用者加以程序化。通過此種信息，使用者可調(diào)整PCD的位置或改變通訊地點，以降低PCD的射頻發(fā)射功率，或者縮短通話時間，以減少暴露于射頻輻射的時間。
換言之，本發(fā)明的PCD可提供使用者一發(fā)射信號強(qiáng)度指示(TSSI)與一報警系統(tǒng)。因此，使用者可調(diào)整PCD的位置或改變通訊地點，以降低PCD的射頻發(fā)射功率，或縮短通話時間，以減少暴露于射頻輻射的時間。
本發(fā)明的前述與其它目的、特征及優(yōu)點，在配合下列說明及附圖后，將可獲得更好的理解。


圖1為公知技術(shù)的個人通訊裝置(PCD)的方塊圖；圖2為本發(fā)明具有射頻發(fā)射功率強(qiáng)度指示電路的PCD的第一實施例方塊圖；圖3為本發(fā)明具有射頻發(fā)射功率強(qiáng)度指示器的PCD的第二實施例方塊圖；圖4為TSS強(qiáng)度與射頻發(fā)射信號的功率強(qiáng)度間的關(guān)系圖；圖5為本發(fā)明的第三實施例中設(shè)定射頻發(fā)射信號的報警強(qiáng)度的示意圖；圖6為本發(fā)明的第三實施例中用以指出射頻發(fā)射信號強(qiáng)度的操作流程圖。
其中，附圖標(biāo)記說明1-移動電話11-天線 12-帶通濾波器 14-接收器142-低噪聲放大器 144-混頻器 146-頻率合成器15-數(shù)字/控制器16-低通濾波器 18-發(fā)射器182-功率放大器184-混頻器 186-頻率合成器188-調(diào)變器2-個人通訊裝置(PCD)21-天線 22-低通濾波器 25-數(shù)字/控制器26-TSS檢測器28-射頻發(fā)射器282-功率放大器 284-混頻器286-頻率合成器 288-調(diào)變器29-指示器 292-顯示器 294-揚(yáng)聲器296-振動器 298-氣味產(chǎn)生器3-個人通訊裝置(PCD)31-天線 32-低通濾波器 35-數(shù)字/控制器36-射頻發(fā)射功率檢測器362-運(yùn)算放大器
364-電阻38-發(fā)射區(qū)塊 382-功率放大器384-混頻器 386-頻率合成器 388-調(diào)變器39-指示器 392-顯示器 394-揚(yáng)聲器396-振動器 398-氣味產(chǎn)生器602--608-指出射頻發(fā)射信號強(qiáng)度的操作流程具體實施方式
第一實施例圖2為本發(fā)明具有射頻發(fā)射功率強(qiáng)度指示電路的PCD的第一實施例方塊圖。發(fā)射區(qū)塊28一般可表示如圖2，其包括調(diào)變器(或稱調(diào)變區(qū)塊)288、功率放大器282及射頻發(fā)射功率檢測器26。所發(fā)射的基頻(baseband)信號BBS于調(diào)變區(qū)塊288內(nèi)進(jìn)行調(diào)變，調(diào)變后的輸出信號MBBS經(jīng)進(jìn)一步處理而送至功率放大器282或直接送至功率放大器282。信號再由功率放大器282送至濾波器22，最后被送至天線21發(fā)射出去。射頻發(fā)射功率檢測器(或稱發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器)則用于檢測發(fā)射信號強(qiáng)度(TSS)。
換言之，本發(fā)明的PCD2主要包括一射頻發(fā)射器(TX)28、一TSS檢測器26、一數(shù)字/控制器25、一指示裝置29以及一電池(圖中未顯示)等，其中發(fā)射器28包括一功率放大器282、一混頻器284以及一頻率合成器(或稱為本地振蕩器(local oscillator))286。
當(dāng)一基頻信號BBS要發(fā)射時，首先，該基頻信號BBS會被送至調(diào)變器288，并產(chǎn)生一調(diào)變過的BBS信號MBBS。混頻器284接收MBBS，并從頻率合成器286接收載波(carrier)信號CS，然后將兩者相乘，以產(chǎn)生一半傳輸(semi-transmission)信號STS。該半傳輸信號STS由功率放大器282放大，并經(jīng)一低通濾波器22進(jìn)行濾波，最后產(chǎn)生一由天線21發(fā)射的傳輸信號TS。
在本發(fā)明中，TSS檢測器26耦接至低通濾波器22與功率放大器282之間的一點。當(dāng)一傳輸信號TS經(jīng)由天線21發(fā)射出去，TSS檢測器26將產(chǎn)生一TSS信號，以判斷從功率放大器輸出的射頻發(fā)射功率大小，并將該TSS信號送至控制器25。最后，控制器將TSS的信息輸出至一指示器(或稱指示裝置)29，以指出PCD2的射頻發(fā)射功率強(qiáng)度。
最初TSS檢測器26所檢測到的是一電壓信號TSS1，我們可通過圖4所示的發(fā)射器發(fā)射電壓與射頻發(fā)射功率間的函數(shù)關(guān)系，獲得一發(fā)射功率值。也就是說，我們可將TSS值通過以下公式轉(zhuǎn)換為一dBm值功率dBm＝10log[發(fā)射功率÷1微瓦特]換言之，本發(fā)明提供一種無線電通訊裝置，其具有一發(fā)射器，可發(fā)射一無線電信號至一包括指示裝置與控制器的對應(yīng)接收器；其中該指示裝置用以指出該發(fā)射器的射頻發(fā)射功率的強(qiáng)度(或稱發(fā)射信號強(qiáng)度指示(TSSI))；該控制器則用以檢測與輸出該指示裝置所指出發(fā)射器射頻發(fā)射功率的強(qiáng)度；該控制器并包括一功率檢測裝置，耦接至該發(fā)射器，用以檢測從發(fā)射器所發(fā)射至該對應(yīng)接收器的該無線電信號的發(fā)射信號強(qiáng)度(TSS)。
其中，該功率檢測裝置還包括一TSS檢測器，耦接于一低通濾波器與該發(fā)射器的一功率放大器間導(dǎo)線的一點，而該濾波器耦接至該無線電通訊裝置的天線，該TSS檢測器則用以檢測該發(fā)射器的無線電信號的TSS，并將檢測結(jié)果送至控制器。
其中，該TSS檢測器還包括一RC振蕩電路(RC oscillation circuit)，其耦接至一二極管(diode)，用以檢測該發(fā)射器的無線電信號的TSS。
其中，該指示裝置可以是一用以顯示TSS的顯示器、一通過聲音或語音指出TSS的揚(yáng)聲器、一通過振動指示TSS的振動器(vibrator)或是一通過氣味來指示TSS的氣味產(chǎn)生器(smell generator)。
第二實施例圖3為本發(fā)明具有射頻發(fā)射功率強(qiáng)度指示電路的PCD的第二實施例方塊圖。發(fā)射信號強(qiáng)度TSS可通過讀出(sense)功率放大器382的直流(DC)電流消耗量或直接讀出射頻信號功率來決定，如圖3所示。
發(fā)射區(qū)塊38一般可表示如圖3，其包括調(diào)變器388、功率放大器382及射頻發(fā)射功率檢測器36。所發(fā)射的基頻信號BBS于調(diào)變區(qū)塊388進(jìn)行調(diào)變，調(diào)變后的輸出信號MBBS經(jīng)進(jìn)一步處理而送至功率放大器382或直接送至功率放大器382。信號再由功率放大器382送至濾波器32，最后送至天線31發(fā)射出去。射頻發(fā)射功率檢測器(或稱發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器)則用于檢測發(fā)射信號強(qiáng)度(TSS)。
一旦TSS被檢測到，所檢測結(jié)果TSS2就被送至控制器35，控制器35會以LCD或LED來顯示TSS狀態(tài)，并以聲音、振動、發(fā)光或語音等形式送出一可由使用者進(jìn)行程序化的報警信號，給PCD使用者。PCD于何時送出報警信號也可由使用者加以程序化。
通過此種TSS狀態(tài)的信息，使用者可調(diào)整PCD的位置或改變通訊地點，以降低人體組織所吸收PCD輻射的射頻功率，或縮短通話時間，以減少暴露于射頻輻射的時間。
第二實施例除了TSS檢測器36外，其余皆近似于第一實施例。
TSS檢測器36耦接至功率放大器382，用以檢測發(fā)射器38的功率放大器382的直流偏移量(DC offset)，并將檢測結(jié)果輸出至控制器35。
其中TSS檢測器36還包括一端耦接至功率放大器382的電阻RL，以及兩輸入端分別耦接至電阻RL兩端的一運(yùn)算放大器(operational amplifier)362，用以決定該電阻兩端的直流電壓差。TSS檢測器36于點b所檢測到的是一電壓信號，其通過從功率放大器382所得的電流信號IC轉(zhuǎn)換而來。由于電流IC與發(fā)射功率消耗量之間有一數(shù)學(xué)關(guān)系，我們可因此得知發(fā)射信號的功率大小。
換言之，本發(fā)明提供一種無線電通訊裝置，其具有一發(fā)射器，可發(fā)射一無線電信號至一包括指示裝置與控制器的對應(yīng)接收器；其中該指示裝置用以指出該發(fā)射器的射頻發(fā)射功率的強(qiáng)度；該控制器則用以檢測與輸出該指示裝置所指出的發(fā)射器射頻發(fā)射功率的強(qiáng)度；該控制器并包括一功率檢測裝置，耦接至該發(fā)射器，用以檢測從發(fā)射器所發(fā)射至該對應(yīng)接收器的該無線電信號的發(fā)射信號強(qiáng)度(TSS)。
其中，該功率檢測裝置還包括一TSS檢測器，耦接于該發(fā)射器的一功率放大器，該功率放大器用以檢測對應(yīng)該發(fā)射器TSS的該功率放大器的直流偏移量。
其中，在本發(fā)明的第二實施例中，TSS檢測器還包括一電阻，耦接至具有兩輸入端的運(yùn)算放大器，該電阻具有兩端，其中一端耦接至該功率放大器與該運(yùn)算放大器的一輸入端，另一端則接至該運(yùn)算放大器另一輸入端與一電壓源，用以決定該電阻兩端間對應(yīng)TSS的直流電壓差。
其中，該指示裝置可以是一用以顯示TSS的顯示器、一通過聲音或語音指出TSS的揚(yáng)聲器、一通過振動指示TSS的振動器或是一通過氣味來指示TSS的氣味產(chǎn)生器。
第三實施例圖6為本發(fā)明的第三實施例中用以指出射頻發(fā)射信號強(qiáng)度的操作流程圖。本發(fā)明提供一種方法，用于指出一發(fā)射器的射頻發(fā)射信號強(qiáng)度(TSS)，以便對PCD使用者發(fā)出高射頻輻射的報警信息。該方法包括以下步驟(a)預(yù)先設(shè)定射頻發(fā)射信號的一報警強(qiáng)度，如步驟602中所示。例如，以dBm為單位，一般GSM手機(jī)所產(chǎn)生的射頻輻射，其功率范圍從-5到33dBm。圖5為本發(fā)明第三實施例中設(shè)定射頻發(fā)射信號的報警強(qiáng)度的示意圖。此例中，設(shè)10dBm為該預(yù)設(shè)的報警強(qiáng)度。
(b)如步驟604所示，檢測TSS。
(c)于步驟606中檢查TSS是否大于或等于該報警強(qiáng)度，若是則執(zhí)行步驟(d)，若否則跳回執(zhí)行步驟(b)。
(d)如步驟608所示，將TSS輸出至指示裝置。
本發(fā)明不僅可應(yīng)用于移動電話，更可應(yīng)用于其它個人通訊裝置，以指出發(fā)射信號強(qiáng)度(TSS)。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，不能用它限定本發(fā)明所實施的范圍。凡是依本發(fā)明申請所作的等效變化與修改，都應(yīng)屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線電通訊裝置，具有一發(fā)射器，用以發(fā)射一無線電信號至一對應(yīng)的接收器，該無線電通訊裝置包括一指示裝置，用以指出該發(fā)射器所產(chǎn)生的該無線電信號的一發(fā)射信號強(qiáng)度指示；以及一控制器，用以檢測該發(fā)射信號強(qiáng)度指示，并輸出該發(fā)射信號強(qiáng)度指示至該指示裝置，該控制器包括一發(fā)射功率檢測裝置，耦接至該發(fā)射器，用以檢測從該發(fā)射器所發(fā)射至該對應(yīng)接收器的該無線電信號的一發(fā)射信號強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求1所述的無線電通訊裝置，其特征在于，該發(fā)射功率檢測裝置還包括一發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器，耦接于一低通濾波器與該發(fā)射器的一功率放大器間導(dǎo)線的一點，而該濾波器耦接至該無線電通訊裝置的一天線，該功率放大器則用以檢測該發(fā)射器的無線電信號的該發(fā)射信號強(qiáng)度。
3.如權(quán)利要求2所述的無線電通訊裝置，其特征在于，該發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器還包括一RC振蕩電路，其耦接至一二極管，用以檢測該發(fā)射器的無線電信號的該發(fā)射信號強(qiáng)度。
4.如權(quán)利要求1所述的無線電通訊裝置，其特征在于，該發(fā)射功率檢測裝置還包括一發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器，耦接于該發(fā)射器的一功率放大器，用以檢測該功率放大器的對應(yīng)該發(fā)射器的該發(fā)射信號強(qiáng)度的直流偏移量。
5.如權(quán)利要求4所述的無線電通訊裝置，其特征在于，該發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器還包括一耦接至一具有兩輸入端的運(yùn)算放大器的電阻，該電阻具有兩端，其中一端耦接至該功率放大器與該運(yùn)算放大器的一輸入端，另一端則接至該運(yùn)算放大器另一輸入端與一電壓源，用以決定該電阻兩端間對應(yīng)于該發(fā)射信號強(qiáng)度的直流電壓差。
6.如權(quán)利要求1所述的無線電通訊裝置，其特征在于，該指示裝置還包括一用以顯示該發(fā)射信號強(qiáng)度的顯示器。
7.如權(quán)利要求1所述的無線電通訊裝置，其特征在于，該指示裝置還包括一通過聲音或語音指出該發(fā)射信號強(qiáng)度的揚(yáng)聲器。
8.如權(quán)利要求1所述的無線電通訊裝置，其特征在于，該指示裝置還包括一通過震動指示該發(fā)射信號強(qiáng)度的震蕩器。
9.如權(quán)利要求1所述的無線電通訊裝置，其特征在于，該指示裝置還包括一通過氣味來指示該發(fā)射信號強(qiáng)度的氣味產(chǎn)生器。
10.一種個人通訊裝置，具有一發(fā)射器，用以發(fā)射一射頻信號至一對應(yīng)的接收器，其特征在于，該個人通訊裝置包括一指示裝置，用以指出該發(fā)射器所產(chǎn)生的該射頻信號的一發(fā)射信號強(qiáng)度指示；一發(fā)射功率檢測裝置，耦接至該發(fā)射器，用以檢測從發(fā)射器所發(fā)射至該對應(yīng)接收器的該射頻信號的一發(fā)射信號強(qiáng)度；以及一控制器，耦接至該指示裝置與該功率檢測裝置，用以從該功率檢測裝置接收該發(fā)射信號強(qiáng)度指示，并輸出該發(fā)射信號強(qiáng)度指示至該指示裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的個人通訊裝置，其特征在于，該功率檢測裝置還包括一發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器，耦接于一低通濾波器與該發(fā)射器的一功率放大器間導(dǎo)線的一點，而該濾波器耦接至該個人通訊裝置的一天線，該發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器則用以檢測該發(fā)射器的該發(fā)射信號強(qiáng)度，并將檢測結(jié)果送至該控制器。
12.如權(quán)利要求11所述的個人通訊裝置，其特征在于，該發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器還包括一RC振蕩電路，其耦接至一二極管，用以檢測該發(fā)射器的射頻信號的該發(fā)射信號強(qiáng)度。
13.如權(quán)利要求10所述的個人通訊裝置，其特征在于，該發(fā)射功率檢測裝置還包括一發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器，耦接于該發(fā)射器的一功率放大器，用以檢測該功率放大器的對應(yīng)該發(fā)射器的發(fā)射信號強(qiáng)度的直流偏移量。
14.如權(quán)利要求13所述的個人通訊裝置，其特征在于，該發(fā)射信號強(qiáng)度檢測器還包括一耦接至一具有兩輸入端的運(yùn)算放大器的電阻，該電阻具有兩端，其中一端耦接至該功率放大器與該運(yùn)算放大器的一輸入端，另一端則接至該運(yùn)算放大器另一輸入端與一電壓源，用以決定該電阻兩端間對應(yīng)于該發(fā)射信號強(qiáng)度的直流電壓差。
15.如權(quán)利要求10所述的個人通訊裝置，其特征在于，該指示裝置還包括一用以顯示該發(fā)射信號強(qiáng)度的顯示器。
16.如權(quán)利要求10所述的個人通訊裝置，其特征在于，該指示裝置還包括一通過聲音或語音指出該發(fā)射信號強(qiáng)度的揚(yáng)聲器。
17.如權(quán)利要求10所述的個人通訊裝置，其特征在于，該指示裝置還包括一通過振動指示該發(fā)射信號強(qiáng)度的振動器。
18.如權(quán)利要求10所述的個人通訊裝置，其特征在于，該指示裝置還包括一通過氣味來指示該發(fā)射信號強(qiáng)度的氣味產(chǎn)生器。
19.一種可對一個人通訊裝置的使用者發(fā)出高射頻輻射報警信息的方法，該個人通訊裝置具有一指示裝置，用以指出該個人通訊裝置的一發(fā)射器的一射頻發(fā)射信號的強(qiáng)度，以及一功率檢測裝置，用以檢測該發(fā)射器的該發(fā)射信號強(qiáng)度，其特征在于，該方法包括下列步驟(a)預(yù)先設(shè)定該射頻發(fā)射信號的一報警強(qiáng)度；(b)通過該功率檢測裝置來檢測該發(fā)射信號強(qiáng)度；(c)若該發(fā)射信號強(qiáng)度高于或等于該報警強(qiáng)度，則執(zhí)行步驟(d)，否則跳回步驟(b)繼續(xù)執(zhí)行；以及(d)將該發(fā)射信號強(qiáng)度輸出至該指示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線電通訊裝置，其具有一發(fā)射器，可發(fā)射無線電信號至一包括指示裝置與控制器的對應(yīng)接收器；其中該指示裝置指出該發(fā)射器的射頻發(fā)射功率的強(qiáng)度；該控制器則檢測與輸出該指示裝置所指出的發(fā)射功率強(qiáng)度；該控制器并包括一功率檢測裝置，耦接至該發(fā)射器，用以檢測從該發(fā)射器所發(fā)射至該對應(yīng)接收器的該無線電信號的發(fā)射功率強(qiáng)度。
文檔編號H04B7/005GK1630985SQ03803672
公開日2005年6月22日 申請日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月20日
發(fā)明者施迪民, 陳淳杰, 林志峰, 陳培煒 申請人:威盛電子股份有限公司