專利名稱：一種手機及其電視內置天線動態調諧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及通信設備，更具體地說，涉及一種內置于便攜式通信設備中的電 視接收機的電視內置天線動態調諧裝置。
背景技術：
隨著通信網絡的發展及業務的不斷擴展，移動通信終端設備例如手機已成為人們 日常工作、生活的必需品。用戶對手機的功能要求也越來越多，例如許多用戶希望手機配置 電視功能，以方便在空閑時間收看其感興趣的節目。由此手機制造商研制出帶有電視功能 的手機。目前手機電視的天線可分為內置和外置天線兩種。手機電視的接收頻率范圍是從150MHz-870MHz，為了能正常接收寬頻帶的信號，手 機電視的天線必須具有相應的工作帶寬。為了獲得很寬的工作帶寬，現有的手機電視天線大多數都采用了拉桿天線的形 式，在工作的時候通過人為調整天線長度的方式來調整天線的工作頻帶。這種方式有如下 缺點1，尺寸較大，為了達到足夠的帶寬，天線全部拉出時長度會超過30cm，不方便攜帶。 2，無法做成內置天線，影響產品外觀。3，手動調諧時由于人手的接觸，影響調諧精度。內置天線采用PCB板制作，優點是體積小，使用方便，因此手機電視內置天線已經 成為一種趨勢。但其還存在一些不足之處，例如接收靈敏度低，天線帶寬窄，方向性強。由于做成內置天線后，長度縮短，會導致接收靈敏度下降，天線帶寬變窄。一般而 言，在150MHz-870MHz的通帶范圍內，如圖1所示為現有技術的電視內置天線的頻帶圖，圖 中可以看出該天線的頻帶只能覆蓋很窄的區域。即只有一個頻率點(固定的)的接收靈敏 度是最高的，其他頻率點都比這個頻率點低。而且越靠通帶邊緣接收靈敏度降得越低。因 此，現有內置天線技術存在內置天線帶寬變窄后引起的不同頻率下，接收靈敏度不同的問 題。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的手機電視內置天線最佳接收 頻率點固定，不同頻率下接收靈敏度不同的缺陷，提供一種手機電視內置天線動態調諧裝置。本實用新型要解決的另一技術問題在于，針對現有技術的手機電視內置天線最佳 接收頻率點固定，不同頻率下接收靈敏度不同的缺陷，提供一種配置有手機電視內置天線 動態調諧裝置的手機。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種手機電視內置天線動 態調諧裝置，其特征在于，包括手機基帶電路，及與手機電視內置天線和所述手機基帶電路 相連的電子調諧電路，所述電子調諧電路的輸出耦合至手機中的電視接收芯片；其中，所述 電子調諧電路包括頻段選擇開關及多個調諧網絡，所述頻段選擇開關和所述調諧網絡分別 與所述手機基帶電路相連；其中，所述手機基帶電路包括[0010]頻段選擇信號接收模塊；頻道選擇信號接收模塊；電視接收芯片頻段設置控制模塊，用于基于所接收的頻段選擇信號控制電視接收 芯片調整到所選擇的頻段；電視接收芯片頻道設置控制模塊，用于基于所接收的頻道選擇信號控制電視接收 芯片調諧到所選擇的頻道；頻段選擇開關控制模塊，用于基于所接收的頻段選擇信號控制所述頻段選擇開關 將所述內置天線連接至所述多個調諧網絡中的一個相應的調諧網絡，以將所述電子調諧電 路設置在所選擇的頻段；調諧網絡控制模塊，用于基于所接收的頻道選擇信號對所述相應的調諧網絡進行 調整，以使電子調諧電路到達所選擇頻道的調諧點。在本實用新型所述的手機電視內置天線動態調諧裝置中，所述手機基帶電路還 包括電視信號強度信息接收模塊，用于接收來自電視接收芯片的電視信號強度信息；微調模塊，用于基于接收到的電視信號強度信息對所述相應的調諧網絡進行微調。在本實用新型所述的手機電視內置天線動態調諧裝置中，所述電子調諧電路包括 數模轉換器，所述多個調諧網絡中的每一個都包括變容二極管，所述變容二極管的負極與 所述數模轉換器的輸出端相連；所述數模轉換器的輸入端與所述手機基帶處理器相連。本實用新型解決其技術問題所采用的另一技術方案是構造一種手機，其特征在 于，包括手機基帶電路及與其相連的電視接收芯片，手機電視內置天線，以及連接在所述手 機電視內置天線和所述電視接收芯片之間的電子調諧電路；所述電子調諧電路包括頻段選 擇開關及多個調諧網絡；所述頻段選擇開關和所述調諧網絡分別與所述手機基帶電路相 連；其中，所述手機基帶處理器包括頻段選擇信號接收模塊；頻道選擇信號接收模塊；電視接收芯片頻段設置控制模塊，用于基于所接收的頻段選擇信號控制電視接收 芯片調整到所選擇的頻段；電視接收芯片頻道設置控制模塊，用于基于所接收的頻道選擇信號控制電視接收 芯片調諧到所選擇的頻道；頻段選擇開關控制模塊，用于基于所接收的頻段選擇信號控制所述頻段選擇開關 將所述內置天線連接至所述多個調諧網絡中的一個相應的調諧網絡，以將所述電子調諧電 路設置在所選擇的頻段；調諧網絡控制模塊，用于基于所接收的頻道選擇信號對所述相應的調諧網絡進行 調整，以使電子調諧電路到達所選擇頻道的調諧點。在本實用新型所述的手機中，所述手機基帶電路還包括電視信號強度信息接收模塊，用于接收來自電視接收芯片的電視信號強度信息；微調模塊，用于基于接收到的電視信號強度信息對所述相應的調諧網絡進行微 調。[0030]在本實用新型所述的手機中，所述電子調諧電路包括數模轉換器，所述多個調諧 網絡中的每一個都包括變容二極管，所述變容二極管的負極與所述數模轉換器的輸出端相 連；所述數模轉換器的輸入端與所述手機基帶處理器相連。實施本實用新型，具有以下有益效果本實用新型通過手機基帶處理器對電子調 諧電路進行控制，可以動態地改變最佳接收頻率點，使其與當前要收看的電視頻道同步，以 實現最佳靈敏度動態調諧匹配。從而解決了天線帶寬變窄的問題，進一步提高了天線系統 的接收靈敏度。另外，由于采用軟硬件結合來實現本實用新型的手機電視內置天線動態調諧裝 置，使得該裝置具有性能穩定、成本低、體積小的優勢。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是現有技術的手機電視內置天線的頻帶圖；圖2是根據本實用新型一實施例的手機內置電視接收機的結構示意圖；圖3是根據本實用新型的手機中的手機基帶電路的模塊圖；圖4是根據本實用新型一實施例的手機內置電視接收機中的電子調諧電路的原 理圖；圖5是根據本實用新型的手機電視內置天線動態調諧方法的流程圖；圖6是根據本實用新型一實施例的手機內置電視接收機的工作過程的流程圖；圖7是根據本實用新型的手機電視內置天線的頻帶圖。
具體實施方式
本實用新型構思一種電子調諧技術方案，利用本實用新型的技術方案可以拋棄大 尺寸的拉桿天線而使用較小的內置天線并保證其接收性能。圖2是根據本實用新型一實施例的手機內置電視接收機的結構示意圖。如圖2 所示，手機內置電視接收機包括手機電視內置天線6、電子調諧電路1、電視接收芯片2和手 機基帶電路3。其中，電子調諧電路1包括頻段選擇開關11、調諧網絡12a-12c、低噪聲放大 器13a-3c及數模轉換器(DAC) 14。手機電視內置天線6連接于頻段選擇開關11。頻段選 擇開關11的輸出分別與第一調諧網絡12a、第二調諧網絡12b和第三調諧網絡12c相連，用 以將內置天線連接至與所選擇的電視頻段和頻道對應的調諧網絡。第一調諧網絡12a、第 二調諧網絡12b和第三調諧網絡12c分別通過低噪聲放大器13a-13c連接至電視接收芯片 2。在本實施例中，調諧網絡12a_12c中的每一個都包括一個變容二極管，變容二極 管的負極與數模轉換器14的輸出端相連。通過改變數模轉換器的輸出電壓，即可改變變容 二極管的電容，從而使電子調諧電路到達所選擇頻道的調諧點。為實現頻段設置和頻道調 諧，手機基帶電路3有一個I/O端口連接至頻段選擇開關11，用于輸出頻段選擇信號；手機 基帶電路3還有一個I/O端口連接至DAC 14，用于接收來自手機基帶電路3的數據并轉換 成模擬電壓，從而生成輸出控制電壓。另外，手機基帶電路3有一個I/O端口用于向電視接 收芯片2發送控制信號，以控制電視接收芯片2調諧到所選擇的頻段和頻道。作為選擇，手機基帶電路3有一個IO端口用于從電視接收芯片2接收關于電視信號強度信息的信號強 度報告。在本實施例中，為了降低電路實現的難度，把整個頻帶分為三段分別調諧，三個調 諧網絡通過頻段選擇開關(例如可以選擇單刀三擲的高頻開關)11與內置天線6相連。調 諧網絡里包含有變容二極管，可以根據外加電壓改變其電容量，從而改變網絡的匹配參數， 實現輸入阻抗的轉換。電子調諧電路的輸入控制信號有兩個，一個是頻段選擇信號，該信號 決定內置天線與三個網絡中的哪一個相連，該信號由手機基帶電路提供。另一個控制信號 是調諧電壓，該信號由DAC模數轉換器提供。在本實施例中，可在手機的存儲器(例如非易 失存儲器FLASH)中存儲電子調諧電路的頻率-電壓關系表或頻率-電壓關系算法，需要接 收電視信號時，手機基帶電路3，具體來說，是其中的調諧網絡控制模塊34調用該頻率-電 壓關系表或頻率-電壓關系算法，基于所選擇的頻道查找對應的數模轉換器的輸出電壓， 或者計算對應的數模轉換器的輸出電壓，并控制數模轉換器的輸出。電子調諧電路的原理 如圖4所示。在本實施例中，調諧電壓是連續可變的，可以獲得很高的調諧精度。作為替代方 案，在另一實施例中，可以取消數模轉換器(DAC)，而使用若干個固定電壓來實現分段調諧， 但調諧精度會比較低。另外，還可使用其他調諧方法例如，利用若干固定電容，通過開關選擇，達到調諧 目的；或者，利用幾組固定分壓，調諧變容二極管，達到調諧目的。前一種為固定電容法，可 以省掉變容管和DAC ；后一種為固定電阻法，可以省掉DAC。但這兩種方法都屬于不連續調 諧，精度偏低。這兩種方法都需要手機基帶處理器參與，需要軟件實現。在具體實施中，固定電容 法利用幾個固定電容替代變容二極管，并通過一個多路開關選擇不同的電容(根據當前頻 率)，達到調諧的目的。此方案中，手機基帶處理器基于所選擇的頻道，通過算法或查表方式 得出需要接通哪個電容，并輸出控制信號至多路開關，使其連接到所需要的那個電容。固定電阻法利用一個多路開關和幾個固定電阻構成網絡，取代DAC芯片，根據當 前頻率，匹配不同的電阻，分壓后產生相應的電壓值，去調諧變容二極管。此方案中，手機基 帶處理器基于所選擇的頻道，通過算法或查表方式得出需要匹配多大的電阻，并輸出控制 信號至多路開關，使其連接到所需要的匹配電阻。圖3是根據本實用新型的手機中的手機基帶電路3的模塊圖，手機基帶電路3內 含微處理器，可以對電子調諧電路1和電視接收芯片2進行控制。如圖3所示，手機基帶 電路3包括頻段選擇信號接收模塊31 ；頻道選擇信號接收模塊32 ；電視接收芯片頻段設置 控制模塊38，用于基于所接收的頻段選擇信號控制電視接收芯片調整到所選擇的頻段；電 視接收芯片頻道設置控制模塊33，用于基于所接收的頻道選擇信號控制電視接收芯片調諧 到所選擇的頻道；頻段選擇開關控制模塊37，用于基于所接收的頻段選擇信號控制頻段選 擇開關將內置天線連接至多個調諧網絡中的一個相應的調諧網絡，以將電子調諧電路設置 在所選擇的頻段；調諧網絡控制模塊34，用于基于所接收的頻道選擇信號對所述相應的調 諧網絡進行調整，以使電子調諧電路到達所選擇頻道的調諧點。還包括電視信號強度信息 接收模塊35，用于接收來自電視接收芯片的電視信號強度信息；微調模塊36，用于基于接 收到的電視信號強度信息對電子調諧電路進行微調。圖3中，電視信號強度信息接收模塊
735和微調模塊36采用虛線框，表示這兩個組件是可選項，在其他實施例中，也可以不包括 這兩個組件。相對于前述實施例，調諧網絡12a_12c中的每一個都包括一個變容二極管，變容 二極管的負極與數模轉換器(DAC) 14的輸出端相連。頻段選擇開關11、和DAC 14分別接 收頻段選擇開關控制模塊37和調諧網絡控制模塊34的輸出的頻段選擇信號和控制電壓信號。圖4是根據本實用新型一實施例的手機內置電視接收機中的電子調諧電路的原 理圖。如圖4所示，天線通過頻段選擇開關Ul與三個調諧網絡相連。在本實施例中，頻段 選擇開關采用的是單刀三擲的高頻開關，其有三個輸出端RX3、RX2和RX1，分別連接至第三 調諧網絡、第一調諧網絡和第二調諧網絡；其輸入端V1、V2和V3 (管腳1、12和4)連接于手 機基帶電路，用于接收頻段選擇信號。作為選擇，頻段選擇開關還可以采用包含多個帶通濾 波器的一進多出選頻模塊來實現。第一調諧網絡用于VHFl頻段，如圖4所示，其包括第二變容二極管D2、第二電容 C2、第三電容C3、第一電阻R1、第三電感L3、第四電感L4和第五電感L5。其中，第二變容二 極管D2的正極通過第二電容C2與單刀三擲的高頻開關Ul的RX2端(管腳5)相連，第二 變容二極管D2的負極通過第三電容C3與電視接收芯片的輸入端相連；第三電感L3連接在 單刀三擲的高頻開關Ul的RX2端(管腳5)和電視接收芯片的輸入端之間；第四電感L4連 接在第二電容C2和第二變容二極管D2的節點與地之間；第五電感L5連接在第三電容C3 和第三電感L3的節點與地之間；此外，第二變容二極管D2的負極還通過第一電阻Rl連接 至DAC的輸出端。第二調諧網絡用于VHF2頻段，如圖4所示，其包括第三變容二極管D3、第三電阻 R3和第六電感L6。其中，第三變容二極管D3的正極接地；第三變容二極管D3的負極通過 第六電感L6連接于單刀三擲的高頻開關Ul的RXl端(管腳8)，并通過第三電阻R3連接 至DAC的輸出端，還連接于電視接收芯片的輸入端。第三調諧網絡用于UHF頻段，如圖4所示，其包括第一變容二極管D1、第一電容 Cl、第四電容C4、第二電阻R2、第一電感Li、第二電感L2和第七電感L7。其中，第一變容二 極管Dl的正極通過第一電容Cl與單刀三擲的高頻開關Ul的RX3端(管腳2)相連，第一 變容二極管D2的負極通過第四電容C4與電視接收芯片的輸入端相連；第一電感Ll連接在 單刀三擲的高頻開關Ul的RX3端(管腳2)和電視接收芯片的輸入端之間；第二電感L2連 接在第一電容Cl和第一變容二極管Dl的節點與地之間；第七電感L7連接在第四電容C4 和第一電感Ll的節點與地之間；此外，第一變容二極管Dl的負極還通過第二電阻R2連接 至DAC的輸出端。另外，需要說明的是，信號從調諧網絡輸出后，在進入電視接收芯片之前，可先通 過低噪聲放大器(如圖2中所示的13a-13c)進行放大。另外，雖然本實用新型是以三個調 諧網絡為例進行描述的，但本實用新型不限于此。本實用新型也可以包括二個調諧網絡，或 四個、五個或更多個調諧網絡，以接收不同頻段的節目。圖5是根據本實用新型的手機電視內置天線動態調諧方法的流程圖。如圖5所示， 在開始步驟510之后，進行步驟520，手機基帶電路接收頻段選擇信號和頻道選擇信號。在 步驟530，手機基帶電路控制電視接收芯片調諧到所選擇的頻段和頻道。在步驟540，手機基帶電路基于所選擇的頻段通過頻段選擇開關將所述內置天線連接至電子調諧電路中多 個調諧網絡中的一個相應的調諧網絡，以將所述電子調諧電路設置在所選擇的頻段。在步 驟550，手機基帶電路基于所選擇的頻道對相應的調諧網絡進行調整，以使電子調諧電路到 達所選擇頻道的調諧點。之后，在步驟560，電視接收芯片將接收到的電視信號的強度信息 傳送至所述手機基帶電路。在步驟570，手機基帶電路基于所接收到的電視信號的強度信 息，對所述相應的調諧網絡進行微調。步驟580，調諧過程結束。圖5中，步驟560和步驟570是可選步驟，在一些實施例中，可以省去這兩個步 驟，不進行微調。另外，在另一些實施例中，還可以重復進行步驟550和560，對電視信號強 度進行實時監測，并據此對變容二極管進行微調。圖6是根據本實用新型一實施例的手機內置電視接收機的工作過程的流程圖，其 對應于調諧網絡包括變容二極管，通過DAC控制變容二極管的電容量的實施例。如圖6所 示，在步驟610，啟動手機內置電視接收機，例如當接收到用戶的指令后。在步驟620，對電 視接收芯片進行初始化處理。在步驟630，當接收到用戶的頻段和頻道選擇指令后，手機基 帶電路將電視接收芯片設到用戶所需的頻段和頻道。在步驟640，將電子調諧電路設置到工 作頻段(即所選擇的頻段)。在步驟650，手機基帶電路基于要接收的頻道的頻率及電子調 諧電路的頻率_電壓關系，設置DAC輸出電壓(例如通過查表或計算)，并利用DAC去驅動 變容二極管使電子調諧電路到達該頻道諧振點。在步驟660，手機基帶電路接收來自電視接 收芯片的電視信號強度報告。之后，在步驟670，手機基帶電路判斷電視信號強度是否符合 要求。如是，則返回步驟660，繼續監控電視信號強度。如否，返進行步驟680，對DAC的輸 出電壓進行微調。步驟680之后，又返回660，繼續監控電視信號強度。步驟660至680反 復進行，以對電視信號強度進行實時監控及調整，直到關閉手機內置電視接收機。圖7是根據本實用新型的手機電視內置天線的頻帶圖。其示出了經動態調諧后， 窄頻帶天線的工作頻帶可以動態改變，從而達到寬頻帶覆蓋的目的。本實用新型提出了內置天線+電子調諧的方法，實現了手機電視天線的小型化。 相比現有技術，具有以下優勢1、實現了天線小型化，通過動態電子調諧技術，可以使窄頻帶的內置天線的工作 頻帶動態變化，從而滿足寬頻帶的性能要求，這就使得內置天線的使用成為可能。2、使用小型天線，就可以把天線放置到手機內部，使產品外觀的設計更加靈活，外 形更美觀。3、電子調諧技術比拉桿天線的手工調諧技術精度更高。4、利用這種技術可以使用窄帶的內置天線取代體積龐大的拉桿天線，有利于減少 產品的體積，提高便攜性。
權利要求一種手機電視內置天線動態調諧裝置，其特征在于，包括手機基帶電路，及與手機電視內置天線和所述手機基帶電路相連的電子調諧電路，所述電子調諧電路的輸出耦合至手機中的電視接收芯片；其中，所述電子調諧電路包括頻段選擇開關及多個調諧網絡，所述頻段選擇開關和所述調諧網絡分別與所述手機基帶電路相連；其中，所述手機基帶電路包括頻段選擇信號接收模塊；頻道選擇信號接收模塊；用于基于所接收的頻段選擇信號控制電視接收芯片調整到所選擇的頻段的電視接收芯片頻段設置控制模塊；用于基于所接收的頻道選擇信號控制電視接收芯片調諧到所選擇的頻道的電視接收芯片頻道設置控制模塊；用于基于所接收的頻段選擇信號控制所述頻段選擇開關將所述內置天線連接至所述多個調諧網絡中的一個相應的調諧網絡以將所述電子調諧電路設置在所選擇的頻段的頻段選擇開關控制模塊；用于基于所接收的頻道選擇信號對所述相應的調諧網絡進行調整以使電子調諧電路到達所選擇頻道的調諧點的調諧網絡控制模塊。
2.根據權利要求1所述的手機電視內置天線動態調諧裝置，其特征在于，所述手機基 帶電路還包括用于接收來自電視接收芯片的電視信號強度信息的電視信號強度信息接收模塊； 用于基于接收到的電視信號強度信息對所述相應的調諧網絡進行微調的微調模塊。
3.根據權利要求1或2所述的手機電視內置天線動態調諧裝置，其特征在于，所述電子 調諧電路包括數模轉換器，所述多個調諧網絡中的每一個都包括變容二極管，所述變容二 極管的負極與所述數模轉換器的輸出端相連；所述數模轉換器的輸入端與所述手機基帶處 理器相連。
4.一種手機，其特征在于，包括手機基帶電路及與其相連的電視接收芯片，手機電視內 置天線，以及連接在所述手機電視內置天線和所述電視接收芯片之間的電子調諧電路；所 述電子調諧電路包括頻段選擇開關及多個調諧網絡；所述頻段選擇開關和所述調諧網絡分 別與所述手機基帶電路相連；其中，所述手機基帶處理器包括頻段選擇信號接收模塊； 頻道選擇信號接收模塊；用于基于所接收的頻段選擇信號控制電視接收芯片調整到所選擇的頻段的電視接收 芯片頻段設置控制模塊；用于基于所接收的頻道選擇信號控制電視接收芯片調諧到所選擇的頻道的電視接收 芯片頻道設置控制模塊；用于基于所接收的頻段選擇信號控制所述頻段選擇開關將所述內置天線連接至所述 多個調諧網絡中的一個相應的調諧網絡以將所述電子調諧電路設置在所選擇的頻段的頻 段選擇開關控制模塊；用于基于所接收的頻道選擇信號對所述相應的調諧網絡進行調整以使電子調諧電路 到達所選擇頻道的調諧點的調諧網絡控制模塊。
5.根據權利要求4所述的手機，其特征在于，所述手機基帶電路還包括用于接收來自電視接收芯片的電視信號強度信息的電視信號強度信息接收模塊； 用于基于接收到的電視信號強度信息對所述相應的調諧網絡進行微調的微調模塊。
6.根據權利要求4或5所述的手機，其特征在于，所述電子調諧電路包括數模轉換器， 所述多個調諧網絡中的每一個都包括變容二極管，所述變容二極管的負極與所述數模轉換 器的輸出端相連；所述數模轉換器的輸入端與所述手機基帶處理器相連。
專利摘要本實用新型涉及一種手機及其電視內置天線動態調諧裝置。手機電視內置天線動態調諧裝置包括手機基帶電路和電子調諧電路，電子調諧電路的輸出耦合至手機中的電視接收芯片；電子調諧電路包括頻段選擇開關及多個調諧網絡，頻段選擇開關和調諧網絡分別與手機基帶電路相連；其中手機基帶電路包括頻段選擇信號接收模塊、頻道選擇信號接收模塊、電視接收芯片頻段設置控制模塊、電視接收芯片頻道設置控制模塊、頻段選擇開關控制模塊及調諧網絡控制模塊。本實用新型可以動態地改變最佳接收頻率點，使其與當前要收看的電視頻道同步，以實現最佳靈敏度動態調諧匹配，提高了天線系統的接收靈敏度。此外還具有性能穩定、成本低、體積小的優勢。
文檔編號H04N5/50GK201717941SQ20102024272
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者吳明杰, 梁志湘 申請人:深圳市經緯科技有限公司