CN101119546B - 一种具有探测功能的移动终端及射频辐射探测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有探测功能的移动终端及射频辐射探测器。该移动终端包括基带处理器，还包括射频辐射探测器，用于检测周围环境的射频辐射信号，并将其转换为数字信号，传输给基带处理器进行处理；所述基带处理器还包括射频辐射探测控制模块，用于在选择开启时启动射频辐射探测器；并控制射频辐射探测器在移动终端处于射频发射状态时，关闭射频辐射探测器。所述射频辐射探测器包括射频辐射接收天线，天线谐振匹配电路单元，宽带二极管偏置及检波电路单元，直流电压运算放大电路单元，AD转换器。其对射频辐射的探测更简便、快捷，实现的功能更多样，灵活、复杂。

Description

一种具有探测功能的移动终端及射频辐射探测器 

技术领域

本发明涉及辐射检测技术领域，特别是涉及一种具有射频辐射探测功能的移动终端及射频辐射探测器。 

背景技术

近年来，社会对无线电服务的需求骤增，为满足这方面的需求，各种无线电服务相继涌现，手机等各种无线电便携式移动设备已经在人们的生活中成为必不可少的设备，其带给人们很多的方便，但是，由于各种无线电便携式移动通讯技术的发展也导致人们周围的生活环境日益复杂，如未经过当事人的允许，他人使用无线电窃听器窃听当事人讲活，使用无线针孔摄像机摄录个人的日常行为，侵犯当事人的个人隐私等，同时，这些移动通讯设备所产生的射频辐射对人体损害也日益凸现出来。因此，如果防止他人通过各种无线电便携式移动设备侵犯个人隐私，并防止生活环境周围的射频辐射对人体的损害，是一个有待解决的问题。 

射频辐射主要是指高频电磁场和微波辐射，电磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生；举例说，下在发射信号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。 

电磁辐射所衍生的能量，取决于频率的高低—频率愈高，能量愈大。频率极高的X光和伽玛射线可产生较大的能量，能够破坏合成人体组织的分子。 

中国专利02273783.9公开了一种手机电磁辐射探测仪，其机壳上有毫瓦表，机壳内有手机电磁辐射探测电路，电路由接收电路、放大电路和控制电路顺序连接组成，接收电路电阻上连有天线，放大电路有两级三极管放大电路，两级放大电路之间连有耦合电容器，控制电路有三极管和其偏置电阻，控制电路的集电极电路上，连有毫瓦表。使用时，手机电磁辐射探测仪放在手机旁，探测仪可接收到手机使用时发出的电磁辐射信号，经放大后，用毫瓦表指示出相应的手机电磁辐射强度的电功率值。该专利技术适合在手机的销售、维修和使用时，探测手机的电磁辐射强度。

但是这种手机电磁辐射探测仪面积较大，不适合一般用户的携带和使用，更不适合于集成到手机等移动终端中使用。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有探测功能移动终端及射频辐射探测器，其解决了现有的电磁辐射探测装置面积较大，不适合一般用户的携带和使用，不能集成到手机等移动终端中，对射频辐射进行简便、快捷的探测的问题。 

为实现本发明的目的而提供的一种具有探测功能的移动终端，包括基带处理器，还包括射频辐射探测器，用于检测周围环境的射频辐射信号，并将其转换为数字信号，传输给基带处理器进行处理； 

所述基带处理器还包括射频辐射探测控制模块，用于在选择开启时启动射频辐射探测器；并控制射频辐射探测器在移动终端处于射频发射状态时，关闭射频辐射探测器。 

所述射频辐射探测器包括射频辐射接收天线，天线谐振匹配电路单元，宽带二极管偏置及检波电路单元，直流电压运算放大电路单元，AD(AnalogDigital，模数)转换器； 

周围环境空间中的射频辐射信号从被射频辐射接收天线感应下来后，经过天线谐振匹配电路单元后送到宽带二极管偏置及检波电路单元，整流后变成直流信号，直流信号传输给直流电压运算放大电路单元放大，由AD转换器转换为数字信号，数字信号传输给基带处理器处理。 

所述AD转换器为ABB(Anolog Base Band，模拟基带)AD转换器，所述ABB AD转换器集成到基带处理器中。 

所述射频辐射探测器还包括警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达； 

基带处理器根据数字信号显示的射频辐射强度，通过开启警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达将辐射强度进行键盘灯报警、显示或者震动等提示用户。 

所述射频辐射接收天线为伸缩式拉杆天线。 

所述伸缩式拉杆天线为三节或者四节伸缩式拉杆天线，安置在手机终端下盖后侧内部，直径为2.5～4mm，天线总长度为11～15cm。 

所述天线的直径为3mm，天线总长度为13cm。 

所述移动终端为移动通信终端，笔记本电脑，掌上电脑，MP3或者MP4。 

为实现本发明目的还提供一种射频辐射探测器，包括射频辐射接收天线，天线谐振匹配电路单元，宽带二极管偏置及检波电路单元，直流电压运算放大电路单元，AD转换器； 

周围环境空间中的射频辐射信号从被射频辐射接收天线感应下来后，经过天线谐振匹配电路单元后送到宽带二极管偏置及检波电路单元，整流后变成直流信号，直流信号传输给直流电压运算放大电路单元放大，由AD转换器转换为数字信号。 

所述的射频辐射探测器，还包括数字信号处理器或者基带处理器，所述AD转换器集成到基带处理器或者数字信号处理器中； 

所述数字信号传输给基带处理器或者数字信号处理器进行处理； 

所述AD转换器为ABB AD转换器。 

所述的射频辐射探测器，还包括警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达； 

基带处理器根据数字信号显示的射频辐射强度，通过开启警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达将辐射强度进行键盘灯报警、显示或者震动等提示用户。 

所述所述射频辐射接收天线为伸缩式拉杆天线。 

本发明的有益效果是：本发明的射频辐射探测器，体积小，适合一般用户的携带和使用，能够集成到手机等移动终端中，可以为手机等移动终端增加实用功能，非常符合现代人们绿色环保的生活理念和心态，同时还能够告诉用户附近可能有无线窃听器、无线针孔摄像机等设备，建议、提示用户加强自身的保密。同时，如果别人打电话确实靠自己太近，别人其实已经对自己造成了潜在的辐射伤害，辐射超过一定的强度该探测器也会发出警报。具有射频辐射探测功能的手机等移动终端可以随身携带，与手机等移动终端的信号处理功能相结合，使手机等移动终端的功能更强大，其对射频辐射的探测更简便、快捷，实现的功能更多样，灵活、复杂。而且，由于是利用手机等移动终端一部分自带功能来实现，因此其成本也非常低。 

附图说明

图1为本发明射频辐射探测器结构示意图； 

图2为本发明射频辐射探测器电路图； 

图3为本发明的具有探测功能的手机的射频探测控制方法流程图； 

图4为本发明的射频辐射探测天线结构示意图； 

图5为本发明的具有探测功能的手机的平面示意图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1～5及实施例，对本发明的具有探测功能的移动终端及射频辐射探测器进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

本发明的具有探测功能的移动终端及射频辐射探测器通过接收天线接收射频辐射信号，然后传输给宽带高频二极管检波电路，将无线信号变成直流信号，再放大和处理，送到AD转换器中进行辐射信号强度进行显示、报警、指示灯闪烁等提示用户，显示用户周围的电磁环境信息，达到射频辐射探测的功能。 

如图1所示，本发明的射频辐射探测器包括射频辐射接收天线，天线谐振匹配电路单元，宽带二极管偏置及检波电路单元，直流电压运算放大电路单元，模拟基带(Anolog Base Band，ABB)AD转换器，以及警告键盘灯，液晶显示器或者震动马达。 

首先，周围环境空间中的射频辐射信号从被射频辐射接收天线感应下来后，经过天线谐振匹配电路单元后送到宽带二极管偏置及检波电路单元，整流后变成直流信号，直流信号传输给直流电压运算放大电路单元放大，由AD转换器转换为数字信号，数字信号传输给基带处理器，基带处理器根据数字信号显示的射频辐射强度，通过开启警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达将辐射强度进行键盘灯报警、显示或者震动等提示用户。 

如图2所示，天线的接收信号首先要通过ESD防护(空气间隙放电)进入到探测器电路中。电容C1和电感L2构成天线谐振匹配电路，该电路采用低通匹配型形式，输入为天线接收信号，经过滤波后输出信号控制在2600MHz 以下。该电路的主要作用是匹配、滤波。 

其后，天线谐振匹配电路的输出信号经过宽带二极管偏置及检波电路单元，其中，二极管D1/D2构成宽带峰值检波电路，电容C2，电感L1，电容C3构成直流信号提取滤波电路；射频信号经过二极管D1的整流后在电容C2上面产生直流信号，该直流信号电平正比于天线的接收辐射强度。该偏置及检波电路采用宽带肖特基二极管，可以在100MHz～2600GHz内工作，性能由二极管D1/D2本身的宽带检波特性决定。二极管D1/D2的选择比较灵活，philips、skyworks、rohm等厂家均可提供，如skyworks的SMS7630-079等。 

本发明的宽带二极管偏置及检波电路是一个宽带接收电路，其能够检测出100～2600MHz频率范围内的信号。 

然后，宽带二极管偏置及检波电路的输出信号传输给直流电压运算放大电路单元。直流运算放大电路由放大器U1、电阻R1、电阻R2构成，该同相放大电路对直流信号进行放大。该部分功能输入输出均为直流电压，直流输入为放大器U1的3脚，输出为1脚。输出和输入的关系为U_out＝(R2+R1)/R1*U_in。 

最后，放大器U1输出的直流信号送到ABB AD采样器电路进行运算，将直流信号转换为数字信号，同时电容D3进行限幅处理，通过开启警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达将辐射强度进行键盘灯报警、显示或者震动等提示用户。 

本发明的射频辐射探测器，通过调节电阻R2/R3的值可以调节运算放大器的放大倍数来适应ABB的AD采样器的动态范围，例如在放大倍数为2的情况下输出电压在大于2V时即可告警。 

ABB AD采样器电路是一种现有电路，可以集成到手机终端等移动终端的数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或者基带处理器中，其功能是将和辐射强度检测的直流电压转换成数字信号送到移动终端的数字信号处理器或者基带处理器中进行处理。ABB的型号随手机终端平台的不同型号会有变化，例如TI公司提供的平台有型号为TWL3014的ABB，它能提供一个10bit分辩率的DAC。 

本射频辐射探测器能够探测一定范围强度的辐射，一般范围是-32dbm～ +6dbm。 

探测器电路部件所占的面积很小，可以控制在1cm*1cm的范围之内，可以很方便地集成在手机的电路当中。 

本发明的射频辐射探测器可以集成到各种移动终端上，如移动通信终端，笔记本电脑，掌上电脑，MP3或者MP4上。下面以该射频辐射探测器集成到移动通信终端(即手机终端)上为例，对本发明集成射频探测器具有射频探测功能的移动终端而进行说明。 

本发明的通信终端，集成射频辐射探测器，考虑到通信终端(手机)结构和ID(SIM卡)的需要，如图5所示，射频辐射探测的接收天线采用伸缩式拉杆天线，可以很方便地隐藏于手机安放电池的下盖板靠板子边缘的一侧，这样既不会对手机的外观有影响，也方便携带，能够发挥其正常功能。 

集成到手机上的射频辐射探测电路位于天线旁边的手机主板上。 

在平常的携带中将天线缩回，而在开启射频辐射探测时将天线拉开即可进行射频辐射探测(如图5)。 

较佳地，如图4所示，天线的形状为三节或四节伸缩式拉杆天线，考虑到手机终端侧边和电池安装的相互影响，该天线安置在手机终端下盖后侧内部，直径可控制在2.5～4mm，天线总长度最长控制在11～15cm。最佳地，该天线的直径可控制在3mm，天线总长度最长控制在13cm。 

图5所示的示意图，为本发明的射频辐射探测器集成到普通的翻盖手机终端上的示意图，在直板手机终端和滑盖手机终端上也可以类似地在相应的位置安装。 

同时，如图3所示，考虑到手机终端在自身打电话或者发短消息或者其他情况下，自身会产生射频辐射，干扰射频辐射探测器电路的工作，因此，在手机终端的基带处理器中增加一个射频辐射探测控制模块，用于在选择开启时启动射频辐射探测器；并控制射频辐射探测器在手机终端处于射频发射状态时，如在打电话或者发短消息，或者其他产生射频辐射情况时，关闭射频辐射探测器。 

射频辐射探测控制模块可以通过手机内部GSM协议栈单元，判断手机是否处于打电话、收发短消息、GPRS上网等使用手机终端的产生射频辐射情 况。其包括如下步骤； 

步骤1：首先，手机终端的基带处理器的射频辐射探测控制模块判断手机终端是否开启射频辐射探测器。 

通过在手机终端的基带处理器中的射频辐射探测控制模块，在键盘或者功能选择中，增加这一功能选择，当用户终端选择开启射频辐射探测功能时，开启射频辐射探测器； 

否则，射频辐射探测控制模块循环待机一段时间T1，再返回等待是否判断是否开启射频辐射探测器。 

步骤2：射频辐射探测控制模块判断手机终端是否处于射频发射状态。 

射频辐射探测控制模块从GSM协议栈单元状态中判断手机终端是否处于射频发射状态中，如果是，进行步骤3； 

否则，射频辐射探测控制模块等待一段时间T2，然后判断手机终端射频发射状态是否完成，如果是，进行步骤3；否则，返回等待。 

射频发射状态可以是用户正使用终端拨打或接收电活、或者收发短消息、或者GPRS上网等使用手机终端的使用户终端处于射频辐射状态的情况。 

步骤3：射频辐射探测控制模块控制开启射频辐射探测器，射频辐射探测器探测环境中的射频辐射，并根据射频辐射强度判断是否发出告警信号； 

射频辐射探测控制模块通过给射频辐射探测器发送开关电平，开启或者关闭射频辐射探测器。 

射频辐射探测器在开启状态下，射频辐射接收天线的接收信号首先要通过ESD(静电放电)防护(空气间隔放电)进入到射频探测电路中；通过电感L2和电容C1耦合到宽带二极管检波电路，二极管D1/D2构成峰值检波电路；电容C2，电感L1，电容C3构成直流信号提取滤波电路，直流信号通过放大器U1的同相放大电路对直流信号进行放大后送到手机终端的基带处理器中的ABB AD采样电路中，将直流信号转换为数字信号，同时二极管D3进行限幅处理。数字信号处理器通过开启警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达将辐射强度进行键盘灯报警、显示或者震动等提示用户。 

步骤4：射频辐射探测控制模块判断手机终端是否处于射频发射状态，如果是，则关闭射频辐射探测器；否则，持续开启射频辐射探测器。 

射频辐射探测控制模块在发送开关射频辐射探测器的电平，开启射频辐射探测器后，继续从GSM协议栈单元状态中判断手机终端是否处于射频发射状态中，如果发现手机终端处于射频发射状态，则关闭射频辐射探测器；否则，使射频辐射探测器一直处于开启状态，直到手机终端处于射频发射状态或者用户通过键盘上的按键选择手动关闭射频辐射探测器。 

较佳地，当关闭了射频辐射探测器后，射频辐射探测控制模块提示是否持续关闭射频辐射探测器，如果是，则结束并持续关闭射频辐射探测器，直至用户终端重新选择开启射频辐射探测器；否则，返回步骤1。 

本发明的具有探测功能的手机终端通过AD转换器对辐射强度进行测量，转换为数字信号后进行基带处理和判断，可以为用户提供很多直观的显示或者告警，在功能上灵活多样。同时，通过手机终端上的射频辐射控制模块可以控制该射频辐射探测器本身在手机终端发出辐射时不进行探测。 

本发明的具有探测功能的手机终端增加了实用的功能，非常符合现代人们绿色环保的生活理念和心态，同时还能够告诉用户附近可能有无线窃听器、针孔摄像机等设备，建议、提示用户加强自身的保密。在使用该具有探测功能的手机终端时，如果别人打电话确实靠自己太近，通过射频辐射控制模块的控制，附近的辐射源辐射超过一定的强度，可能对自己造成了潜在的辐射伤害时，手机终端会给予报警，人们就可以选择远离辐射源。 

本实施例是为了更好地理解本发明进行的详细的描述，并不是对本发明所保护的范围的限定，因此，本领域普通技术人员不脱离本发明的主旨未经创造性劳动而对本发明所做的改变在本发明的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种具有探测功能的移动终端，包括基带处理器，其特征在于，还包括射频辐射探测器，用于检测周围环境的射频辐射信号，并将其转换为数字信号，传输给基带处理器进行处理；

所述基带处理器还包括射频辐射探测控制模块，用于在选择开启时启动射频辐射探测器；并控制射频辐射探测器在移动终端处于射频发射状态时，关闭射频辐射探测器。

2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述射频辐射探测器包括射频辐射接收天线，天线谐振匹配电路单元，宽带二极管偏置及检波电路单元，直流电压运算放大电路单元，模数转换器；

周围环境空间中的射频辐射信号从被射频辐射接收天线感应下来后，经过天线谐振匹配电路单元后送到宽带二极管偏置及检波电路单元，整流后变成直流信号，直流信号传输给直流电压运算放大电路单元放大，由模数转换器转换为数字信号，数字信号传输给基带处理器处理。

3.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述模数转换器为模拟基带模数转换器，所述模拟基带模数转换器集成到基带处理器中。

4.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述射频辐射探测器还包括警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达；

基带处理器根据数字信号显示的射频辐射强度，通过开启警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达将辐射强度进行键盘灯报警、显示或者震动等提示用户。

5.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述射频辐射接收天线为伸缩式拉杆天线。

6.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为移动通信终端，笔记本电脑，掌上电脑，MP3或者MP4。

7.一种射频辐射探测器，其特征在于，所述射频辐射探测器集成在移动终端中，包括射频辐射接收天线，天线谐振匹配电路单元，宽带二极管偏置及检波电路单元，直流电压运算放大电路单元，模数转换器； 

周围环境空间中的射频辐射信号从被射频辐射接收天线感应下来后，经过天线谐振匹配电路单元后送到宽带二极管偏置及检波电路单元，整流后变成直流信号，直流信号传输给直流电压运算放大电路单元放大，由模数转换器转换为数字信号。

8.根据权利要求7所述的射频辐射探测器，其特征在于，还包括数字信号处理器或者基带处理器，所述模数转换器集成到基带处理器或者数字信号处理器中；

所述数字信号传输给基带处理器或者数字信号处理器进行处理；

所述模数转换器为模拟基带模数转换器。

9.根据权利要求8所述的射频辐射探测器，其特征在于，还包括警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达；

基带处理器根据数字信号显示的射频辐射强度，通过开启警告键盘灯，或者液晶显示器，或者震动马达将辐射强度进行键盘灯报警、显示或者震动等提示用户。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的射频辐射探测器，其特征在于，所述所述射频辐射接收天线为伸缩式拉杆天线。 

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