專利名稱：蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路和天線轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路和天線轉(zhuǎn)換方法，尤其是涉及一種在蜂窩電話中使用兩個內(nèi)置天線并且取決于將被使用的蜂窩電話的功能而選擇性地使用該天線的蜂窩電話轉(zhuǎn)換電路和轉(zhuǎn)換方法，當(dāng)在CDMA(碼分多址接入)等方案中時，該蜂窩電話要求連續(xù)的發(fā)射/接收。
背景技術(shù)：
一般來說，隨著蜂窩電話尺寸和厚度的不斷減小，其具有很好的可攜帶性。在語音通信期間，蜂窩電話被放置靠近用戶，因此，人體對天線的影響是引起接收特性等惡化的一個因素。
就最新的蜂窩電話來說，能夠在實現(xiàn)良好通信質(zhì)量的CDMA(碼分多址接入)等方案中連續(xù)發(fā)射/接收的蜂窩電話已經(jīng)被廣泛地使用。
使用2GHz波段和高于2GHz波段的頻率的蜂窩電話，諸如基于CDMA方案的蜂窩電話，由于它們使用短的波長，所以允許天線長度的減少。因為這個原因，小型的內(nèi)置天線經(jīng)常被應(yīng)用于這種蜂窩電話。
當(dāng)一個內(nèi)置天線被應(yīng)用于蜂窩電話時，天線被安裝在人體有最小影響的位置處。一般來說，由于在語音通信過程中人體的頭部對天線有大的影響，所以在語音通信過程中天線經(jīng)常被安裝在不受頭部影響的位置。
存在一種蜂窩電話的用戶數(shù)量顯著增長的最新趨勢，這些蜂窩電話用戶在使用分組通信執(zhí)行郵件功能時連接到因特網(wǎng)。也就是說，某些用戶主要用他們的手來執(zhí)行郵件通信的按鍵操作，而與其頭部的影響無關(guān)。傳統(tǒng)的蜂窩電話主要被如此設(shè)計，以便避免人體頭部的影響。今后，當(dāng)主要用按鍵操作來使用蜂窩電話時，需要考慮天線特性(輻射效率)來設(shè)計蜂窩電話。為了實現(xiàn)這個目的，使用了兩個天線以及傳統(tǒng)的分集功能。在這種情況下，測量接收無線電波的兩個天線的接收電場電平，并且選擇其中一個具有較高接收電場電平的天線。
在被設(shè)計以便在CDMA等方案中執(zhí)行連續(xù)發(fā)射/接收的蜂窩電話中，一旦確定了一個被選天線，則使用中的天線在語音通信或者分組通信的連續(xù)發(fā)射/接收期間不能通過天線分集而被轉(zhuǎn)換到另一個天線。如果天線被放置在手的移動會帶來影響的一個部分，則由于在按鍵操作過程中不穩(wěn)定的接收電場電平，而可能在按鍵操作過程中錯誤地選擇一個不利的天線。由于這個原因，已經(jīng)引發(fā)了對這樣一個蜂窩電話的需求，所述蜂窩電話具有內(nèi)置天線轉(zhuǎn)換功能，其取決于功能而自動選擇一個最佳天線。
傳統(tǒng)的蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路是一種具有兩個或多個能夠發(fā)射/接收的天線的便攜式無線電裝置，并且其通過比較在分集接收模式中天線的接收電場強(qiáng)度來選擇一個發(fā)射天線(例如，見日本專利公開No.2002-261665(2-4頁；圖2))。
已經(jīng)設(shè)計了某種蜂窩電話，使得即便是該蜂窩電話在語音通信期間被打開形成上部和下部殼，也通過手動轉(zhuǎn)換內(nèi)置天線而甚至在語音通信期間獲得良好的接收特性，而接收特性在用戶的耳朵與上部殼中的揚(yáng)聲器開始接觸且內(nèi)置天線的位置接近耳朵時惡化((例如，見日本專利公開No.11-177485(第2-3頁；圖2))。
在設(shè)計用于在CDMA等方案中執(zhí)行連續(xù)發(fā)射/接收的蜂窩電話中，在確定了所選的天線之后，在語音通信或者分組通信的連續(xù)發(fā)射/接收期間，上面所描述的傳統(tǒng)蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路不能通過天線分集而將使用中的天線轉(zhuǎn)換到另一個天線。
另外，由于在語音通信過程中蜂窩電話與人體的一部分接觸，所以天線的特性惡化。
如果天線被放置在手的移動會帶來影響的部分，尤其是由于在按鍵操作期間接收電場電平變得不穩(wěn)定，則在按鍵操作過程中可能錯誤地選擇一個不利的天線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路和天線轉(zhuǎn)換方法，甚至當(dāng)蜂窩電話的內(nèi)置天線在語音通信期間接近于人體時，其通過自動轉(zhuǎn)換內(nèi)置天線而獲得良好的接收特性，以及在被設(shè)計用于在CDMA等方案中執(zhí)行連續(xù)發(fā)射/接收的蜂窩電話中選擇了一個天線之后，在語音通信或者分組通信中、在連續(xù)發(fā)射/接收期間選擇一個最佳天線。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種包括多個執(zhí)行無線電發(fā)射/接收的內(nèi)置天線的蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路，該蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路包括多個接收電平測量裝置，用于測量相應(yīng)的內(nèi)置天線的接收電平；以及天線選擇裝置，用于總是自動選擇在待機(jī)周期期間接收電平為高的天線，以及在語音通信期間取決于功能而選擇具有良好的天線特性的天線。


圖1是示出了根據(jù)一個實施例的蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路的外觀的透視圖；圖2是示出了圖1中的蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路的框圖；以及圖3是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路的操作的流程圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的一個實施例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路。
圖1示出的實施例包括結(jié)合在蜂窩電話10中的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12，安裝在區(qū)域13的天線1，以及安裝在區(qū)域14的天線2。
圖1示出了本發(fā)明的蜂窩電話的兩個內(nèi)置天線的位置。在該實例中，各個天線的外形和材料與本發(fā)明無關(guān)。蜂窩電話的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12被描述，以標(biāo)明兩個內(nèi)置天線被安裝的位置。然而，這些部件的功能與本發(fā)明不相關(guān)，而僅是在解釋天線的位置中起到標(biāo)記的作用。在該實例中，兩個內(nèi)置天線分別被稱為天線1，其位于蜂窩電話10的區(qū)域13中的揚(yáng)聲器11一側(cè)，以及天線2，其位于區(qū)域14的麥克風(fēng)12一側(cè)。
天線1位于揚(yáng)聲器11一側(cè)，而且主要在執(zhí)行按鍵操作時使用。天線2位于麥克風(fēng)12一側(cè)，而且主要在用戶執(zhí)行語音通信、同時他/她的耳朵與揚(yáng)聲器接觸時使用。
雖然天線1位于揚(yáng)聲器11上，但是沒有什么特殊的原因要使其位于揚(yáng)聲器11附近。天線1可能被放置在任何位置，只要其在按鍵操作期間不會對天線的輻射效率產(chǎn)生影響就行。
同樣，雖然天線2位于麥克風(fēng)12一側(cè)，但該天線能夠放置在任何的、在語音通信時不受人體影響的位置。
圖2示出了用于圖1中的蜂窩電話的天線轉(zhuǎn)換電路。
應(yīng)當(dāng)注意，與在圖1中同樣的參考數(shù)字和符號在圖2中表示同樣的組成元件，其描述將被省略。
參考圖2，此電路包括用于無線電發(fā)射/接收的天線1和2；轉(zhuǎn)換天線1和2的天線轉(zhuǎn)換器3；調(diào)制語音和分組數(shù)據(jù)并且發(fā)射該已調(diào)制數(shù)據(jù)的發(fā)射電路4；接收并解調(diào)語音和分組數(shù)據(jù)的已調(diào)制波的接收電路5；天線共用器6，其用于將從發(fā)射電路4輸出的發(fā)射波傳送到天線2一側(cè)(僅傳送發(fā)射頻帶內(nèi)的波)，并且將通過天線1接收的接收波傳送到接收電路5一側(cè)(僅傳送接收頻帶內(nèi)的波)，但并不把來自發(fā)射電路4的發(fā)射波傳送到接收電路5一側(cè)，即防止干擾；控制天線轉(zhuǎn)換器3、起控制裝置作用的CPU(中央處理單元)7；測量天線1的接收電平的接收電平測量部分8，以及測量天線2的接收電平的接收電平測量部分9。
接下來將參考圖2和3來詳細(xì)描述該實施例的操作。圖3解釋了根據(jù)本發(fā)明的蜂窩電話的天線轉(zhuǎn)換電路的操作。應(yīng)當(dāng)注意，作為一個實例，圖3示出了基于CDMA方案的實施例的操作。
當(dāng)打開該裝置的電源開關(guān)時(步驟S1)，執(zhí)行一個小區(qū)搜索(步驟S2)。這時，臨時選擇在關(guān)閉電源開關(guān)時所存儲的天線。在接下來的步驟中檢查該小區(qū)搜索是否完成，即小區(qū)搜索是否已成功(步驟S3)。如果小區(qū)搜索沒有完成且已失敗，則該天線被轉(zhuǎn)換到另一個天線，以及該流程返回到步驟2(步驟S4)以再次執(zhí)行一個小區(qū)搜索。
在完成小區(qū)搜索之后，該流程轉(zhuǎn)到用于基站登記該蜂窩電話位置的位置登記序列(步驟S5)。在接下來的步驟中檢查該位置登記是否成功(步驟S6)。以及在這種情況下，如果位置登記已失敗，則該天線被轉(zhuǎn)換到另一個天線，以及該流程返回到步驟S5(步驟S7)以再次執(zhí)行位置登記。
如果在步驟S6中確定位置登記已成功，則完成位置登記，以及該流程轉(zhuǎn)到待機(jī)狀態(tài)以等待用于語音通信的呼出或者呼入(步驟S8)。在該待機(jī)狀態(tài)，總是選擇具有較高接收電平的其中一個天線。在這種情形中，各個天線的接收電平通過接收電平測量部分8和9來測量，以確定當(dāng)前天線的接收電平是否高于另一個天線的接收電平(步驟S9)。如果當(dāng)前天線的接收電平不高于另一個天線的接收電平，則將當(dāng)前天線轉(zhuǎn)換到另一個天線，以及該流程返回到步驟S8中的待機(jī)狀態(tài)(步驟S10)。在步驟8和9中，總是選擇具有較高接收電平的其中一個天線，以及該流程前進(jìn)到下一個步驟。
接下來的步驟是語音通信。當(dāng)該流程前進(jìn)到該步驟時，具有較高接收電平的其中一個天線最終被確定為當(dāng)前天線。
當(dāng)要產(chǎn)生用于語音通信的呼出、或者要在待機(jī)狀態(tài)中接收一個呼入時(步驟S11)，通過天線轉(zhuǎn)換器3來選擇天線2，以改善在語音通信(除了通過耳機(jī)/麥克風(fēng)的語音通信)中由人體(耳朵等)影響的輻射效率。也就是說，CPU 7指令天線轉(zhuǎn)換器3將該轉(zhuǎn)換器連接到A側(cè)以便選擇天線2(步驟S12)。如果在語音通信期間選擇天線1，則由于該天線位于人體頭部附近，所以天線輻射效率會降低。如果選擇了天線2，則由于麥克風(fēng)與人體的嘴分開到一定程度，所以與天線1相比較，能夠改善輻射效率。
當(dāng)在待機(jī)狀態(tài)通過按鍵操作開始因特網(wǎng)連接(分組通信)時(步驟S13)，由于用戶在分組通信期間主要執(zhí)行按鍵操作，所以必須選擇其中一個受手影響較小的天線。在這種情況下如果使用天線2，則接收電平將變得不穩(wěn)定，因為天線2被手所覆蓋。因此，使用天線1將改善天線的輻射效率。由于這個原因，當(dāng)要執(zhí)行分組發(fā)射時，CPU7命令天線轉(zhuǎn)換器3將該天線轉(zhuǎn)換器3連接到B側(cè)以選擇天線1(步驟S14)。
在任一種情況中，該流程前進(jìn)到下一步驟，以便總是檢查是否在執(zhí)行語音通信(步驟S15)。如果不在執(zhí)行語音通信，則執(zhí)行掛機(jī)操作，以及該流程再次返回到步驟S8中的待機(jī)狀態(tài)(步驟S16)。
如上所述，當(dāng)要求在CDMA等方案中連續(xù)發(fā)射/接收的蜂窩電話要使用內(nèi)置天線時，通過根據(jù)蜂窩電話的功能，例如語音通信功能或者分組通信功能，而選擇性地使用兩個內(nèi)置天線，便能夠獲得足夠的輻射效率。
也就是說，由于蜂窩電話的天線轉(zhuǎn)換電路能夠最大化在語音通信和分組通信二者中的天線輻射效率，所以通過使用一個最佳的天線能夠增加基站一側(cè)的SIR(信號對干擾的功率比)。另外，通過TCP(傳輸功率控制)來減少發(fā)射功率，便能夠?qū)崿F(xiàn)語音通信電流的減少。
應(yīng)當(dāng)注意結(jié)合到蜂窩電話中的天線數(shù)量不被限制到兩個。例如，具有n個(n是等于或者大于2的整數(shù))內(nèi)置天線的蜂窩電話也能被設(shè)計，使得n個內(nèi)置天線的接收電平在待機(jī)周期期間能夠被測量，以便總是自動選擇具有高接收電平的一個天線，以及在語音通信期間根據(jù)功能來可靠地選擇具有良好天線特性(輻射效率)的一個天線。
另外，如果上述蜂窩電話的天線轉(zhuǎn)換電路被形成為一個混合的IC，則該IC被應(yīng)用于該蜂窩電話，能夠?qū)崿F(xiàn)該蜂窩電話的尺寸和重量的減少。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的蜂窩電話的天線轉(zhuǎn)換電路能夠通過自動轉(zhuǎn)換該內(nèi)置天線而獲得良好的接收特性，即使是在結(jié)合到蜂窩電話中的天線在語音通信期間與人體緊密地接觸的情況下。
另外，甚至對于被設(shè)計用于在CDMA等方案中執(zhí)行連續(xù)發(fā)射/接收的蜂窩電話，在確定了所選的天線之后，在語音通信或者分組通信的連續(xù)發(fā)射/接收期間，能夠選擇一個最佳的天線。
權(quán)利要求
1.一種包括多個執(zhí)行無線電發(fā)射/接收的內(nèi)置天線(1，2)的蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路，其特征在于包括多個接收電平測量裝置(8，9)，用于測量相應(yīng)的內(nèi)置天線的接收電平；以及天線選擇裝置(3，7)，用于在待機(jī)周期期間總是自動選擇接收電平高的天線，以及在語音通信期間，取決于功能而選擇一個具有良好天線特性的天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其中所述內(nèi)置天線包括安裝在結(jié)合到所述蜂窩電話中的揚(yáng)聲器(1)附近的第一天線(1)，以及安裝在結(jié)合到所述蜂窩電話中的麥克風(fēng)(12)附近的第二天線(2)，所述第一天線至少在執(zhí)行按鍵操作時被使用，所述第二天線至少在用戶執(zhí)行語音通信、同時使耳朵與揚(yáng)聲器相接觸時被使用，以及所述天線選擇裝置基于所述接收電平測量裝置的輸出來選擇所述第一和第二天線中的一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電路，其中所述天線選擇裝置包括一個天線轉(zhuǎn)換器(3)，其轉(zhuǎn)換所述第一和第二天線，以及控制裝置(7)，用于基于所述接收電平測量裝置的輸出來控制所述天線轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電路，進(jìn)一步包括發(fā)射電路(4)，其輸出通過將語音數(shù)據(jù)調(diào)制到所述第二天線而獲得的發(fā)射波；接收電路(5)，其通過所述第一天線接收并解調(diào)語音的一個已調(diào)制波；以及天線共用器(6)，其防止來自所述發(fā)射電路的發(fā)射波對所述接收電路的干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電路，其中語音的發(fā)射和接收波是分組數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收波。
6.一種用于具有內(nèi)置天線的蜂窩電話的天線轉(zhuǎn)換方法，該內(nèi)置天線包括第一和第二天線，其特征在于包括步驟在等待用于語音通信和分組通信的呼出和呼入之一的待機(jī)狀態(tài)開始處，臨時選擇該第一和第二天線的其中一個，并且測量該第一和第二天線的接收電平；以及當(dāng)已被臨時選擇的該第一和第二天線的其中一個的接收電平低于該第一和第二天線的另一個的接收電平時，轉(zhuǎn)換該天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括步驟當(dāng)要執(zhí)行語音通信時，發(fā)布一個指令以選擇安裝在結(jié)合到蜂窩電話中的麥克風(fēng)附近的第二天線；以及當(dāng)通過按鍵操作執(zhí)行分組通信時，發(fā)布一個指令以選擇安裝在結(jié)合到蜂窩電話中的揚(yáng)聲器附近的第一天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括步驟當(dāng)打開蜂窩電話的電源開關(guān)時，執(zhí)行一個小區(qū)搜索；以及選擇當(dāng)關(guān)閉電源開關(guān)時被選擇的該第一和第二天線中的一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括步驟確定執(zhí)行小區(qū)搜索的步驟是否已成功；以及當(dāng)小區(qū)搜索已失敗時，將天線轉(zhuǎn)換到該臨時選擇的天線，并且執(zhí)行小區(qū)搜索。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括步驟當(dāng)小區(qū)搜索已成功時，轉(zhuǎn)換到一個用于使基站執(zhí)行蜂窩電話位置登記的位置登記序列；確定該位置登記是否已成功；當(dāng)位置登記已失敗時，選擇一個未被選擇的天線用于小區(qū)搜索，以及返回到執(zhí)行位置登記的步驟；以及當(dāng)位置登記已成功時，轉(zhuǎn)換到待機(jī)狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括步驟總是確定語音通信是否正被執(zhí)行；以及當(dāng)沒有正執(zhí)行語音通信時，執(zhí)行一個掛機(jī)操作且轉(zhuǎn)到待機(jī)狀態(tài)。
全文摘要
一種包括多個執(zhí)行無線電發(fā)射/接收的內(nèi)置天線的蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換電路。該電路包括接收電平測量部分和天線轉(zhuǎn)換部分。接收電平測量部分測量相應(yīng)的內(nèi)置天線的接收電平。天線轉(zhuǎn)換部分總是自動選擇在待機(jī)期間接收電平高的天線，以及在語音通信期間取決于功能而選擇一個具有良好天線特性的天線。也公開了一種蜂窩電話天線轉(zhuǎn)換方法。
文檔編號H04B7/08GK1510959SQ20031012466
公開日2004年7月7日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者須永光秀 申請人:日本電氣株式會社