專利名稱：伴侶手機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種通訊工具，尤其是一種可使手持移動電話機在接收基站語音信號的同時能將所接收語音信號同步轉發給另一語音收發機的伴侶手機。
手機正進入我們的生活，影響和改變我們的生活。到2000年1O月，據統計，我國網絡覆蓋了全國93％以上的縣，網絡規模躍居世界第二位，并且移動電話用戶已經超過6000萬戶，手機在我國應用廣泛。手機應用越廣泛，手機功能也更多樣化。打電話是手機的基本功能，人們要求手機小巧，但是另一方面手機與掌上電腦結合，手機結合數碼拍攝，手機上網，新增功能信息量大，要求具有大液晶顯示屏幕，按現有手機的大小或更小的尺寸的方案來實現是不現實的。手機的附加功能增多，相應的電路增加，手機的體積變大勢在必然，而手機的小巧、方便又是眾望所歸，目前手機存在功能多樣化與小型化的矛盾。
目前，手機的收發頻率主要為900MHz、1800MHz、1900MHz左右，手機與基站通訊距離較遠，手機的發射功率較大，其數量級通常為瓦(現大部分為32dBm左右)。人們使用手機時，一般手機都是緊貼頭部，手機的輻射對人腦會造成一定的傷害。在一項實驗中，瑞典隆德大學的研究人員用類似發自移動電話輻射的微波脈沖去照射老鼠的醫學報告指出，發自移動電話的輻射可能對使用者的腦部產生危害，傷害嚴重者會患上腦部及神經疾病，例如老人癡呆癥、帕金森癥及多重硬化癥。針對手機輻射對人腦傷害性，部分廠家對此提出了解決方案，如UNI公司的ARD天線套、ANAX INT公司的MICROSAFE以及用高新技術處理加工的天然水晶瑪瑙制成的微波吸阻器，這些解決方案主要采用某種物質吸收手機發射的部分功率，而減小手機對人腦的輻射量，但在手機離基站較遠時，手機的發射功率減小后基站接收到的信號弱，影響正常通訊。由此可見，手機輻射對人腦的傷害問題仍未能解決。另外手機失竊的案件是時有發生，手機失竊問題業已引起了社會關注。手機制造商也提出一些解決方案在手機內設置機主的指紋，在每次開機時檢查機主指紋，檢查完畢才能接收信息，這項技術使手機的價格飛漲，并且每次關機后，開機都要自檢，使用不方便，因此這項技術有待發展。由此可見，手機失竊問題的解決也面臨挑戰。
本實用新型的目的是針對上述手持移動電話機存在的不足，提供一種可使手持移動電話機在接收基站語音信號的同時能將所接收語音信號同步轉發給另一語音收發機的伴侶手機。伴侶手機可實現打接電話的伴侶手機的子機小型化，而具有打接電話的伴侶手機的主機多功能化；采用伴侶手機的子機以毫瓦計的小發射功率解決手機輻射對人腦的傷害；通過伴侶手機的主機和子機間的通訊對報警距離的檢測，實現手機失竊報警。
本實用新型的伴侶手機，包括移動電話機，其特征在于伴侶手機的主機是在手持移動電話機上設置一用于發射和接收語音信號的雙工無線收發組件；一個與上述主機相配合，且可獨立使用的子機；上述主機與獨立使用的子機構成近距離雙工無線語音收發系統。
所述設置在移動電話機上的雙工無線收發組件雙工無線收發組件由收發電路、調頻調制電路、低通濾波電路、射頻放大電路雙工器微和處理器組成，收發電路的濾波輸出端與調頻調制電路的語音數據輸入口連接，收發電路的發射鑒相輸出端通過低通濾波電路接至調頻調制電路，調頻調制電路的振蕩輸出口與收發電路的發射振蕩輸入口連接，調頻調制電路的調制輸出口通過射頻放大電路接至雙工器，雙工器的接收輸出口通過射頻放大電路與單片收放電路的接收輸入口連接，雙工器與移動電話的天線連接，單片收放電路還接有一具有自動失竊報警功能的微處理器，微處理器接有蜂鳴器和震動器。
所述子機有一收發電路，該收發電路接有送話器和受話器，收發電路的串行通訊口、數據輸出口和表驅動輸出口均接入一微處理器；微處理器各功能端分別接有蜂鳴器、震動器、鍵盤模塊、液晶顯示模塊和調頻調制電路；收發電路的濾波輸出端與調頻調制器的語音數據輸入口連接，收發電路的發射鑒相輸出口通過低通濾波電路與調頻調制器的壓控輸入口連接；調頻調制器的振蕩輸出端與收發電路的發射振蕩輸出口連接，調頻調制器的調制輸出口通過射頻放大電路接至雙工器，雙工器與天線相連，雙工器的接收輸出口通過射頻放大電路與收發電路的接收輸入口連接。
本實用新型的伴侶手機中的主機既與基站遠距離通訊，又與伴侶手機的子機近距離，伴侶手機的主機能實現打接電話和上網等功能，同時又作為中間站把基站的電話信號與伴侶手機的子機通訊。并使移動電話機的使用者在通話時不使大功率的發射機靠近腦部，極好的解決了現有手機的輻射對人腦的傷害；由于本伴侶手機設置了具有自動失竊報警功能的報警距離檢測電路，有效在解決了現有移動電話機失竊率高的問題，亦合理地解決了手機多功能化與手機小型化的矛盾，本伴侶手機設計科學、結構簡單，具有使用方便、成本低廉、功率損耗小、攜帶方便等特點。
本實用新型伴侶手機的具體結構由以下附圖和實施例詳細給出。
圖1是伴侶手機的主機結構示意框圖；圖2是伴侶手機的子機結構示意框圖；圖3是伴侶手機報警距離檢測電路示意圖；圖4是伴侶手機鎖相環電路組成示意圖；圖5是伴侶手機壓控振蕩器電路示意圖；圖6是伴侶手機使用工作程序流程圖。
實施例從圖1可以清楚地看到，伴侶手機的主機由移動電話機1和與其配置的雙工無線收發組件構成，雙工無線收發組件由收發電路2、微處理器5、調頻調制電路3、低通濾波電路4、射頻放大電路6、7、雙工器8、蜂鳴器9、震動器10組成，其連接關系為移動電話機1與收發電路2和調頻調制電路3相連，收發電路2的濾波輸出端與調頻調制電路3的語音數據輸入口連接，收發電路2的發射鑒相輸出端通過低通濾波電路4接至調頻調制電路3，調頻調制電路3的振蕩輸出口與收發電路2的發射振蕩輸入口連接，調頻調制電路3的調制輸出口通過射頻放大電路7接至雙工器8，雙工器8的接收輸出口通過射頻放大電路6與收發電路2的接收輸入口連接，雙工器與移動電話的天線連接，收發電路2還接有一具有自動失竊報警功能的微處理器5，微處理器5接有蜂鳴器9和震動器10。
伴侶手機主機的工作原理是基站有信號發射給主機時，原手機天線11把語音和數字信號接收進來，信號送給原手機，經原手機1內部放大、變頻、解調等恢復出語音和數字信號，一方面原手機1的語音輸出口接收發電路2的語音輸入口，使收發電路2接收到語音輸入后，在收發電路2內部實現語音壓縮、濾波，由濾波輸出口接到調頻調制電路3語音數據輸入口，另一方面原手機1的數據輸出口也接調頻調制電路3的語音數據輸入口，而且調頻調制器3的振蕩輸出口接收發電路2的發射振蕩輸入口，把振蕩信號經分頻后與經過分頻的參考頻率鑒相，鑒相后的電壓由發射鑒相輸出口輸出，經低通濾波電路4后，送給調頻調制電路3的壓控輸入口來調整振蕩頻率，使調頻調制電路3振蕩在發射的頻率上并實現語音、數據兩組信號的調制，調頻調制電路3的輸出口接射頻放大電路7的輸入口，經射頻放大電路7放大到要求的功率，由輸出口輸出到雙工器8的發射輸入口，雙工器8把信號送到天線11發射給伴侶手機的子機；當子機有信號發射時，主機的原手機天線11把接收的信號送雙工器8，雙工器8把信號送給射頻放大電路6的輸入口，經放大后接收發電路2的接收輸入口，收發電路2的三根串行數據輸入口連接在微處理器5的輸入\輸出口上，收發電路2接收到信號后，在微處理器5的控制下，在收發電路2的內部恢復出語音、數據信號，由收發電路2的語音輸出口和數據輸出口分別送給原手機1，原手機1經過信號處理，由天線11發射給基站。另外，收發電路2經載波檢測輸出線和表驅動輸出線與微處理器5相連，實現伴侶手機的主機和子機超過報警距離就發出報警信號的功能。
從圖2可以清楚地看到具有話音收發功能的子機可與主機近距離通訊，該子機的結構中不包括主機中的原手機1部分，其它部分與主機基本相同，都具有短距離收發通訊功能。子機由收發電路12、調頻調制電路13、低通濾波電路14微處理器15、液晶顯示模塊25、鍵盤模塊21、雙工器18、送話器22、受話器23、射頻放大電路16、17、天線24、蜂鳴器20、震動器21組成，各部件之間的連接關系是收發電路12接有送話器22和受話器23，收發電路12的串行通訊口、數據輸出口和表驅動輸出口均接入一微處理器15；微處理器15各功能端分別接有蜂鳴器20、震動器21、鍵盤模塊21、液晶顯示模塊25和調頻調制電路13；收發電路12的濾波輸出端與調頻調制電路13的語音數據輸入口連接，收發電路12的發射鑒相輸出口通過低通濾波電路14與調頻調制電路13的壓控輸入口連接；調頻調制電路13的振蕩輸出端與收發電路12的發射振蕩輸出口連接，調頻調制電路13的調制輸出口通過射頻放大電路17接至設有天線24的雙工器18；雙工器18的接收輸出口通過射頻放大電路16與發電路12的接收輸入口連接。
伴侶手機子機的工作原理是天線24接收到伴侶手機主機發射的信號后，送給雙工器18，雙工器18把接收的射頻信號送到射頻放大電路16的輸入口，經射頻放大后輸出到收發電路12的接收口，收發電路12通過三根串行的數據線與微處理器15相連，在微處理器15的控制下，在收發電路12的內部恢復出語音信號和數據信號，在語音信號輸出口接受話器23，實現接聽電話的功能，數據信號由數據輸出口接微處理器15，同時與微處理器15連接的蜂鳴器20、液晶顯示模塊25，在微處理器15檢測到有電話打入時，就響鈴并在液晶上顯示對方電話號碼；利用接至在微處理器15上鍵盤模塊21，當要打電話時，先通過鍵盤模塊21撥號，微處理器15把數據信號送給調頻調制電路13的語音數據輸入口，同時送話器22與收發電路12的語音輸入口相連，收發電路12在內部實現語音壓縮、濾波，由濾波輸出口接到調頻調制電路13語音數據輸入接口，另外收發電路12的發射相位檢測器輸出口輸出的壓控電壓信號經低通濾波后，接調頻調制電路13的壓控輸入口，在收發電路12內部的發射相位檢測器的控制下，使調頻調制電路13振蕩在發射的頻率上并實現語音、數據兩組信號的調制，調頻調制電路13的輸出口接射頻放大電路17的輸入口，經射頻放大電路17放大到要求的功率，由輸出口輸出到雙工器18的發射輸入口，雙工器18把信號送到天線24發射，所發出的信號由伴侶手機的主機接收，從而實現伴侶手機打接電話的功能。另外，話音收發子機的報警電路與主機相同。
如圖3所示，報警距離檢測電路由收發電路2、12中的電表驅動器26、載波檢測器27和電阻R1、電阻R2、電位器W1組成，其與微處理器5、15相連，共同實現失竊自動報警。收發電路2或12在接收到射頻信號后，經過收發電路2、12內部的兩次變頻、限幅處理，信號輸出接電表驅動器26，電表驅動器26的輸出口與電阻R1、電位器W1、電源Vcc串行連接，電表驅動器26的輸出口直接與微處理器5、15相連；載波檢測器27的輸出口與電阻R2、Vcc串行連接，載波檢測器27的輸出口直接與微處理器5、15連接。調節電位器W1的值會改變輸入電平的門檻值，微處理器5、15通過載波檢測器27輸出口的高低電平，能使伴侶手機主機和子機在規定通訊距離(一般為12米)內正常通訊，超過這一距離則中斷通訊。在伴侶手機的主機和子機間距離改變，彼此的輸入信號強弱改變，表驅動器26輸出電壓改變，微處理器5、15根據機主預置的報警距離對應的電壓值判斷伴侶手機主、子機間是否超過報警距離，超過報警距離則使震動器10、20產生震動或使蜂鳴器9、19工作在某一特定的音頻上發出報警聲，引起機主的注意。機主可根據自己需要在菜單中設定報警距離的長短。
伴侶手機的的收、發頻率控制是由鎖相環電路和微處理器共同實現的。如圖4所示，鎖相環電路主要由收發電路2、12中的相位檢測器28、低通濾波電路4、14、調頻調制電路3、13中的壓控振蕩器29組成，三者構成一個完整的環路。所述的低通濾波器4、14主要由電阻R3、R4、R5和電容C1、C2組成。鎖相環電路是一個比相電路，它跟蹤輸入信號的相位。當收、發頻率的壓控振蕩器29振蕩在一定的頻率上時輸出接相位檢測器28，相位檢測器28中的接收、發射、基準頻率的可編程計數器由微處理器5、15編程控制其分頻比，基準頻率和壓控振蕩輸出頻率都經各自分頻后，通過鑒相輸出誤差電壓，經低通濾波電路4、14后控制壓控振蕩，使其改變收、發振蕩器的頻率，直至鎖相環鎖定。從而通過微處理器5、15的編程可很輕易實現收發頻道的檢測和跳變，鎖相環路工作，控制發射本振的頻率，跳變發射頻道。
伴侶手機的主機和子機中的微處理器5、15均具有自動頻道掃描、轉換功能、防盜打保密設置、雙向呼叫/對講、來話轉移、液晶顯示通話頻道、電話號碼、通話時間、可查詢存儲電話號碼等功能。
伴侶手機的主機和子機中的信號發射部分的調制、變頻主要由調頻調制電路3、13中的壓控振蕩器29來完成。調頻調制電路3、13的主要組件如圖5所示一個高頻率、高增益的三極管VT1，偏置電阻R7、R9，電容C4、C5、C6、電感L1組成的移相反饋網絡，變容二極管VD1、電阻R6、電容C3組成的電壓控制頻率部分，兩路輸出的耦合電容C8、C9和電源Vcc的濾波L2、C5的電路。其偏置電壓主要由電源到基極的電阻R7和射基到地的電阻R9使三極管VT1的基極和射極間的電壓保持在0.7V左右，而射極的電流大小與R9的大小成正比例關系。在適當的偏置下，振蕩器的相位平衡條件是由三極管VT1的基極與集電極相位相差180°，電容C4、C5、C6和電感L1等組成的移相反饋網絡再移相180°，所以從基極的信號放大到集電極的放大信號反饋到基極共移相360°，形成一個正反饋，滿足相位平衡條件。電容C6與C5比值的大小決定了反饋的強弱，一般保持在0.5到1較適當。壓控振蕩器29在起振后，要把壓控振蕩器29的頻率穩定在我們要求的頻率上，因鎖相環電路采用相位跟蹤的方式，始終把壓控振蕩器29產生的頻率經分頻后與參考頻率經分頻后比相產生一個誤差信號，經低通濾波電路4、14后的電壓去控制壓控振蕩器29的變容二極管VD1的負極，使變容二極管VD1的節電容C3改變，使壓控振蕩器29工作在要求的頻率上，這一系統幾乎是無頻率誤差系統，頻率準確度極高。這不僅是一個壓控振蕩器29，而且是一個調頻調制器。數據信號和音頻信號加在壓控振蕩器29的變容二極管VD1的正極上，由于數據信號和音頻信號的改變，必然會引起加在變容二極管VD1正極上的電壓變化，從而改變變容二極管VD1的節電容，進一步改變壓控振蕩器29的頻率，使壓控振蕩器29的振蕩頻率隨數據信號和音頻信號的幅度改變，即是變容二極管VD1在鎖相環電路和數據信號和音頻信號的控制下，使載波的瞬時頻率隨數據信號和音頻信號現性變化，實現語音、數據信號的調頻調制。
程序說明如圖6所示，按伴侶手機的子機“TALK”鍵，就進入通話狀態，主要經歷了以下幾個過程子機檢測RSSI口，選擇一空頻道，發LINK碼；若所有頻道都被占有，就以固定頻道發LINK碼；子機收到伴侶手機主機的ACKLING碼后，關閉發射機電源；伴侶手機的主、子機檢測RSSI口，若為空頻道就發ACKCH碼；子機收到伴侶手機主機的ACKCH碼后，發送TALKON碼；伴侶手機的子機和伴侶手機的主機都進入通話(TALK)狀態。若信道建立失敗，就發出失敗音。
權利要求1.一種可使手持移動電話機在接收基站語音信號的同時能將所接收語音信號同步轉發給另一語音收發機的伴侶手機，包括移動電話機，其特征在于伴侶手機的主機是在手持移動電話機上設置一用于發射和接收語音信號的雙工無線收發組件；一個與上述主機相配合，且可獨立使用的子機；上述主機與獨立使用的子機構成近距離雙工無線語音收發系統。
2.根據權利要求1所述的伴侶手機，其特征在于雙工無線收發組件由收發電路(2)，調頻調制電路(3)，低通濾波電路(4)，射頻放大電路(6)、(7)，雙工器(8)和微處理器(5)組成，收發電路(2)的濾波輸出端與調頻調制電路(3)的語音數據輸入口連接，收發電路(2)的發射鑒相輸出端通過低通濾波電路(4)接至調頻調制電路(3)，調頻調制電路(3)的振蕩輸出口與收發電路(2)的發射振蕩輸入口連接，調頻調制電路(3)的調制輸出口通過射頻放大電路(7)接至雙工器(8)，雙工器(8)的接收輸出口通過射頻放大電路(6)與收發電路(2)的接收輸入口連接，雙工器(8)與移動電話的天線(11)連接，收發電路(2)的串行通訊口、數據輸出口和表驅動輸出口均接入具有自動失竊報警功能的微處理器(5)，微處理器(5)接有蜂鳴器(9)和震動器(10)。
3.根據權利要求1所述的伴侶手機，其特征在于子機有一收發電路(12)，該收發電路(12)接有送話器(22)和受話器(23)，收發電路(12)的串行通訊口、數據輸出口和表驅動輸出口均接入微處理器(15)；微處理器(15)各功能端分別接有蜂鳴器(19)、震動器(20)、鍵盤模塊(21)、液晶顯示模塊(25)和調頻調制電路(13)；收發電路(12)的濾波輸出端與調頻調制電路(13)的語音數據輸入口連接，收發電路(12)的發射鑒相輸出口通過低通濾波電路(14)與調頻調制電路(13)的壓控輸入口連接；調頻調制電路(13)的振蕩輸出端與收發電路(12)的發射振蕩輸出口連接，調頻調制電路(13)的調制輸出口通過射頻放大電路(17)接至雙工器(18)，雙工器(18)與天線(24)相連，雙工器(18)的接收輸出口通過射頻放大電路(16)與收發電路(12)的接收輸入口連接。
4.根據權利要求1所述的伴侶手機，其特征在于報警距離檢測電路由收發電路(2)、(12)中的電表驅動器(26)、載波檢測器(27)和電阻R1、電阻R2、電位器W1組成，其與微處理器(5)、(15)相連共同實現失竊自動報警，調節電位器W1，改變輸入電平的門檻值，微處理器(5)、(15)檢測收發電路(2)、(12)載波檢測輸出口數據，控制伴侶手機的正常通訊距離；微處理器(5)、(15)檢測收發電路(2)、(12)表驅動輸出口電壓，微處理器(5)、(15)根據機主預置的報警距離對應的電壓值判斷伴侶手機主、子機間是否超過報警距離，超過報警距離則使震動器(10)、(20)產生震動或使蜂鳴器(9)、(19)在某一特定的音頻上發出報警聲，機主可根據自己需要在菜單中設定報警距離的長短。
5.根據權利要求1所述的伴侶手機，其特征在于主機和子機均設置了對頻率跟蹤的鎖相環電路，所述的鎖相環電路由收發電路(2)、(12)上的相位檢測器(28)與低通濾波電路(4)、(14)和調頻調制電路(3)、(13)上的壓控振蕩器(29)組成，三者構成一個完整的環路，微處理器(5)、(15)控制收發電路(2)、(12)內的接收計數器，鎖相環路工作，保證收發電路(2)、(12)在發射信號不斷跳頻時正常接收；微處理器(5)、(15)控制收發電路(2)、(12)內的發射計數器，鎖相環路工作，控制發射本振的頻率，跳變發射頻道。
6.根據權利要求1所述的伴侶手機，其特征在于信號發射部分的調制變頻由設置在調頻調制電路(3)、(13)上的壓控振蕩器(29)來完成，調頻調制電路(3)、(13)包括由三極管VT1，偏置電阻R7、R9，電容C4、C5、C6、電感L1構成的移相反饋網絡，由變容二極管VD1、電阻R6、電容C3構成的電壓控制頻率部分，由兩路輸出的耦合電容C8、C9和電源Vcc的濾波L2、C5電路。
專利摘要一種可使手持移動電話機在接收基站語音信號的同時能將所接收語音信號同步轉發給另一語音收發機的伴侶手機,伴侶手機的主機是在手持移動電話機上設置一用于發射和接收語音信號的雙工無線收發組件;一個與上述主機相配合,且可獨立使用的子機;從而構成近距離雙工無線語音收發系統。本實用新型極好的解決了現有手機的輻射對人腦的傷害;有效地解決了現有移動電話機失竊率高的問題。本伴侶手機設計科學、結構簡單,具有使用方便、成本低廉、功率損耗小、攜帶方便等特點。
文檔編號H04B1/38GK2508504SQ0026444
公開日2002年8月28日 申請日期2000年12月5日 優先權日2000年12月5日
發明者吳建國, 張樹武 申請人:深圳市桑夏高科技股份有限公司