CN1101995C - 没有发射/接收双工器的移动电台 - Google Patents

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Abstract

一种移动电台具有一个发射/接收天线、一个接收天线、多个外部连接器端子和发射机与接收机电路。只有包含多个开关元件的开关电路设置在天线和外部连接器端子与发射机和接收机电路之间。通过切换多个开关元件，开关电路就可以切换天线和外连接器端子与发射机和接收机电路之间的连接模式。通过把控制信号送给开关电路，控制电路就可以控制开关电路以便使信号只经过多个开关元件中的一个来传递。

Description

没有发射/接收双 工器的移动电台
本发明涉及用于移动通信系统以及类似系统的移动电台。本发明特别地旨在减少出现在天线与发射机和接收机电路之间的信号损失。
一般来说，蜂窝式电话机或类似物都有外部连接器端子，用于连接外部放大器(如增强器)，或者连接测定蜂窝式电话机自身性能的测定系统。通过外部连接器端子，蜂窝式电话机可以从这样的外部设备接收数据或者对外部装置提供数据。
图6示出了这种类型的传统移动电台，它有一个用于处理发送信号的发射机电路1、一个用于处理接收信号的接收电路2、一个用于把发送波和接收波相互分离的发射/接收双工器5、一个连接到天线端子41的发射/接收天线8、一个连接到天线端子42的接收天线9、一个输入/输出外部连接器端子10、一个输入外部连接器端子11、一个用于选择发射/接收天线8或输入/输出外部连接器端子10的开关6、和一个用于选择接收天线9或者输入外部连接器端子11的开关7。
在该移动电台中，从发射机电路1输出的信号经过发射/接收双工器5和开关6被送到发射/接收天线端子41或输入/输出外部连接器端子10。另一方面，在接收天线端子42或输入外部连接器端子11上接收的信号经过开关7被送到接收电路2。
然而，在上述的传统移动电台中，大量信号的损失尤其发生在发射一侧，这是因为发射/接收双工器5和开关6被设置在发射机电路1和天线端子41之间。因此，在确定移动电台发射功率的情况下必需增加与上述信号损失一样多的发射机1的输出功率，这样就给发射机电路1中的放大器增加了额外的工作负荷。
本发明的目的是提供一种移动电台。在该移动电台中，出现在发射机电路和天线端子之间的信号损失很小，而且可以借助于简单的配置来转换发射机和接收机电路与天线和外部连接器端子之间的各种连接模式。
本发明提供了一种移动电台，它包括：一个用于发射和接收的第一天线；一个用于接收的第二天线；至少一个能够把外部装置连接到移动电台上的外部连接器端子；一个发射机电路；一个接收机电路；一个包括多个开关元件的开关电路，用于靠切换多个开关元件来在第一和第二天线与至少一个外部连接器端子之间、以及在发射机和接收机电路之间转换连接模式，所述多个开关元件包括用于选择第一天线或输入/输出外部连接器端子的四个开关元件，和一个用于选择第二天线或输入外部连接器端子的转换开关；和控制部件，用于通过对开关电路施加一个电控制信号来控制开关电路以使信号仅通过多个开关元件中的一个开关元件。
本发明还提供了一种移动电台，它包括：一个用于发射和接收的第一天线；一个用于接收的第二天线；至少一个外部连接器端子，用于使外部装置与该移动电台连接；一个接收机电路；一个发射机电路，所述发射机电路包括：传递发射信号的两个发射通路、一个把接收信号送到接收电路的接收通路、和一个切换所述两个发射通路和所述接收通路的开关；一个包括多个开关元件的开关电路，用于通过切换多个开关元件来在第一和第二天线和至少一个外部连接器端子之间以及在发射机和接收机电路之间切换连接模式；和控制装置，用于通过把电控制信号送到开关电路来控制开关电路以使信号只通过多个开关元件中的一个，其中控制装置根据移动电台的工作模式和发射/接收操作定时关系来控制开关，从而使移动电台能完成双重模式通信。
借助于这种配置，由于只在天线与外部连接器端子以及与发射机和接收机电路之间设置开关电路，因而可以减小信号损失。因此，尤其在发射一方，发射电路的输出功率可以减小，也就是说减小了所用放大器的工作负荷，从而减小了功率消耗。此外，由于能够把各种外部装置连接到它的外部连接器端子上，因而可以通过适当地控制开关电路来以各种方式使用移动电台。
上述两种移动电台可以分别进一步包括检测装置，用于在检测到外部装置与至少一个外部连接器端子相接时产生一个检测信号，其中，响应于该检测信号的控制装置控制开关电路(和发射机电路中的开关)以便发射机和接收机电路中至少有一个与外部连接器端子相接，该外部连接器端子又与外部装置相接。由于有了这样的配置，发射机电路或接收机电路就能自动地与相关的外部连接器端子连接。
本发明还提供了一种移动电台，包括：一个用于发射和接收的第一天线；一个用于接收的第二天线；至少一个外部连接器端子，用于把移动电台连接到外部装置上；一个发射机电路；一个接收机电路；一个包括多个开关元件的开关电路，用于通过切换多个开关元件来在第一和第二天线和至少一个外部连接器端子之间以及在发射机和接收机电路之间切换连接模式；控制装置，用于通过把电控制信号提供给开关电路来控制开关电路的切换；一个连接至少一个外部连接器端子的用于光通信的发光元件部分；和一个连接至少外部连接器端子中的另一个的用于光通信的光检测元件部分。
由于有了发光元件部分和光检测元件部分，移动电台就附加地有了光通信功能。
在上述移动电台中，发射机电路可以包括：两个用于传递发射信号的发射通路、一个用于把接收信号送到接收电路的接收通路、和一个用于转换两个发射通路和接收通路的开关，  其中控制装置根据移动电台的工作模式和发射/接收操作定时关系来控制开关，从而使移动电台完成双重模式通信。双重模式的一个例子是TDMA-TDD(时分多址联接-时分双工)和TDMA-PDD(时分多址联接-频分双工)。
上述移动电台可以进一步包括一个与至少外部连接器端子的一个端子相连的广播接收天线。由于有了这一配置，移动电台就附加地有了AM/FM广播接收功能。
图1是表示根据本发明的第一实施例的移动电台配置的方框图；
图2是表示根据本发明的第二实施例的移动电台配置的方框图；
图3是表示根据本发明的第三实施例的移动电台配置的方框图；
图4是表示根据本发明的第四实施例的移动电台配置的方框图；
图5是表示根据本发明的第五实施例的移动电台配置的方框图；
图6是表示一传统的移动电台的配置的方框图；
下面将参照附图说明本发明的各个实施例。
如图1所示，根据本发明第一实施例的移动电台包括：一个发射机电路1；一个接收机电路2；一个连接到发射/接收天线14的天线端子41；一个连接到接收天线15的天线端子42；一个输入/输出外部连接器端子16；一个输入外部连接器端子17；一个开关电路12，用于转换端子41、42、16、17与发射机和接收机电路1、2之间的连接模式；和一个用于控制开关电路12切换工作的控制电路13。
开关电路12有四个用于在发射/接收天线端子41与输入/输出外部连接器端子16之间转换的开关元件SW1-SW4、和一个用于在接收天线端子42与输入外部连接器端子17之间转换的开关元件SW5。开关元件SW1-SW5根据控制电路13的输出信号操作(打开或闭合)，以建立天线端子41和42以及外部连接器端子16和17与发射机和接收机电路1和2之间的连接。
控制电路13根据移动电台的发射/接收工作定时关系和一个开关信号对开关电路12的开关元件SW1-SW5进行接通/切断控制(或者切换)，如表1所示(表1是表示第一实施例中开关电路的开关元件连接模式的表格)，该开关信号由连接切换信号产生电路63提供并用来选定是正常通信还是外部连接器通信。根据发射/接收工作定时关系的转换操作受控制电路13中产生的一个切换信号的支配。举例来说，开关信号响应于移动电台主体上的按键操作来从产生电路63输出。
在正常通信中，移动电台以下述方式工作。在发射期间，只有开关元件SW1由控制电路13控制被接通，以使从发射机电路1输出的信号经该开关元件SW1送到发射/接收天线14。在接收期间，在选择天线14的情况下，只有开关元件SW3被接通，以使接收信号经开关元件SW3输入到接收机电路2。在选择了天线15的情况下，开关元件SW5选择端点a，以便使接收信号经端子a输入到接收电路2。
                           表1
  SW1   SW2   SW3   SW4   SW5
常规通信   经天线14发射   ON   OFF   OFF   OFF   --
  经天线15接收   OFF   OFF   OFF   OFF   a
  经天线14接收   OFF   OFF   ON   OFF   --
外部连接器通信 经外接端子16发射   OFF     ON   OFF   OFF   --
经外接端子16接收   OFF   OFF   OFF   ON   --
经外接端子17接收   OFF   OFF   OFF   OFF   b
举例来说，处于接收状态的天线14与15之间的切换这样来完成的，即可以在接收定时之前测量来自相应天线14和15的接收波的电平并选择提供较高接收波电平的天线14或者天线15。
在外部连接器通信中，移动电台以下述方式工作。在发射期间，只有开关元件SW2被接通，以便从发射机电路1输出的信号经开关元件SW2送到外部连接器端子16。在接收期间，开关元件SW5选定端子b，以便来自外部连接器端子17的接收信号经端子b送到接收机电路2。另一方面，只有开关元件SW4接通，以便来自外部连接器端子16的接收信号经开关元件SW4送到接收机电路2。
按这种方式，发射机和接收机电路1和2与天线端子41和42以及外部连接器端子16和17之间的连接只通过开关电路12中的一个开关元件来实现。因此，这种移动电台可以减少信号损失。尤其是，在发射方，发射机电路的输出功率同样可以减少，从而减少功率消耗。
按照第二实施例的移动电台具有根据移动电台的工作模式在发射机电路的信号通路之间进行切换的功能。
如图2所示，发射机电路1a具有：一个用于抑制发射信号的不必要的波分量的第一滤波器50；一个用于传递发射信号和阻断反方向传送的信号通路的隔离器51；一个用于放大发射信号的第一放大器52；和一个用于抑制接收信号的不必要的波分量的第二滤波器56。发射机电路1a还有：第一和第二开关元件53和54(SW6和SW7)，用于在发射期间连接端子c和e或端子d和e，并用于在接收期间连接端子d和f；一个用于放大发射信号的第二放大器55；一个用于调制发射信号的调制器60；和一个发射信号处理单元61。该移动电台配置的其它方面与第一实施例的相同。
在该移动电台中，开关电路12中的开关元件SW1-SW5、和开关元件SW6和SW7都由控制电路13控制，它们根据工作模式(模式转换装置62)、移动电台的发射/接收操作定时关系、和从连接切换信号产生电路63提供的开关信号来进行接通/切断控制或切换，如表2所示(表2是表示第二实施例和第三实施例中开关元件连接模式的表格)。
                                       表2
  SW1   SW2   SW3   SW4   SW5   SW6   SW7
模式1 常规通信   经天线14发射   ON   OFF   OFF   OFF   --   c   e
  经天线15接收   OFF   OFF   OFF   OFF   a   --   --
  经天线14接收   OFF   OFF   ON   OFF   --   --   --
外部连接器通信   经外接端子16发射   OFF   ON   OFF   OFF   --   c   e
  经外接端子16接收   OFF   OFF   OFF   ON   --   --   --
  经外接端子17接收   OFF   OFF   OFF   OFF   b   --   --
模式2 常规通信   经天线14发射   ON   OFF   OFF   OFF   --   d   e
  经天线14接收   ON   OFF   OFF   OFF   --   d   f
外部连接器通信   经外接端子16发射   OFF   ON   OFF   OFF   --   d   e
经外接端子16接收 OFF ON OFF OFF -- d f
在模式1(参见表2)中，移动电台以下述方式工作。在常规通信的发射期间，开关元件SW1被接通，开关元件SW6和SW7连接端子c和e。从调制器60输出的发送信号经过第二放大器55、第一放大器52、隔离器51和第一滤波器50从发射机电路1a输出，然后经开关电路12送到天线14上。在接收期间，移动电台以与第一实施例相同的方式工作。
在以外部连接器通信方式的发射期间，开关元件SW2被接通，且开关元件SW6和SW7连接端子c和e，以便使从发射电路1a输出的信号送到输入/输出外部连接器端子16上。在接收期间，移动电台以和第一实施例相同的方式工作。
在模式2(参见表2)中，移动电台以下述方式工作。在正常通信的发射期间，开关元件SW1被接通，且开关元件SW6和SW7连接端子d和e。从调制器60输出的发送信号经过放大器55和用于抑制发送信号不必要的波分量的第二滤波器56从发射机电路1a输出，然后经过开关元件SW1送到天线14上。在接收期间，开关元件SW1被接通，且开关元件SW6和SW7连接端子d和f。来自天线14的接收信号经开关元件SW1首先送到发射机电路1a，在这里由第二滤波器56抑制不必要的波分量。在经过开关元件SW6和SW7后把该接收信号输入到接收机电路2。
在外连接器通信中，在每一个发射和接收期间，移动电台以和使用天线14的情况相同的方式工作，除了开关元件SW1被断开、开关元件SW2被接通外。
如上所述，在该移动电台中，在发射机和接收机电路1a和2之间与在天线端子41和42以及外部连接器端子16和17之间转换连接模式可以通过控制开关电路12中的开关元件SW1-SW5的通/断或切换状态来完成。此外，发射机电路1a中通路之间的转换可以根据工作模式设定情况和工作定时关系来完成。所以，该移动电台可以用作TDMA-TDD(模式2)和TDMA-FDD(模式1)的双重模式通信。
在根据本发明的第三实施例的移动电台中，开关元件根据外部装置与外部连接器端子的连接情况来切换。
如图3所示，该移动电台配备了外部连接器端子连接检测电路57和58，它们用于分别检测外部装置与外部连接器端子16和17的连接情况。该移动电台配置的其它方面与第二实施例相同。
外部连接器端子连接检测电路57和58检测外部装置是否分别与外部连接器端子16和17连接，并把相应的信号送给控制电路13。控制电路13接通/切断控制或切换开关电路12中的开关元件SW1-SW5和开关元件SW6和SW7，其状态如表2所示。在接收到根据从外部连接器端子连接检测电路57和58中的一个而来的表示外部装置连接情况的信号时，控制电路13建立起外部连接器通信的连接状态。
由于具有上述配置，在常规通信中，该移动电台以与第二实施例相同的方式工作。在外部装置与外部连接器端子16和17中的一个连接时，移动电台检测该连接情况，并自动地建立外部连接器通信的连接状态而不需要来自连接切换信号产生电路63的切换信号，这和第一和第二实施例的情况不同。所以，靠连接外部装置的单次操作就可以切换开关元件SW1-SW7，从而完成对外连接器端子16或17的连接，这样就可以简化对移动电台的操作。
本发明第四实施例的移动电台的特点在于具有光通信功能。
如图4所示，该移动电台装备了一个用于发射光信号的信号输出发光元件部分24、和一个用于接收光信号的信号输入光检测元件部分25。该移动电台配置的其它部分与第二实施例相同。
在该移动电台中，开关元件SW1-SW7根据工作模式被切换，如表3所示(表3是表示第四实施例中开关元件连接模式的表格)。在模式1中，开关元件SW1-SW7的切换和信号流向除了从外部连接器端子16上可以发射信号但不能接收信号之外均与第二实施例相同。这是因为发光元件部分24只有光通信的发射功能。
                                  表3
  SW1   SW2  SW3  SW4  SW5   SW6   SW7
模式1 常规通信   经天线14发射   ON   OFF  OFF  OFF  --   c   e
  经天线15接收   OFF   OFF  OFF  OFF  a   --   --
  经天线14接收   OFF   OFF  ON  OFF  --   --   --
外部连接器通信   经发光元件部分24发射 OFF ON OFF OFF -- c e
  经光检测元件部分25接收 OFF OFF OFF OFF b -- --
模式2 常规通信   经天线14发射   ON   OFF  OFF  OFF   --   d   e
  经天线14接收   ON   OFF  OFF  OFF   --   d   f
外部连接器通信   经发光元件部分24发射 OFF ON OFF OFF -- d e
  经光检测元件部分25接收 OFF ON OFF ON b d f
在模式2中，除了由光检测元件部分25接收信号的情况外，以与第二实施例相同的方式来控制开关SW1-SW7。这就是说，由光检测元件部分25接收的信号经过开关元件SW5、SW4和SW2送到接收部分2。
在该方式中，通过适当地转换天线端子和光学通信元件部分，该移动电台可以完成TDMA-TDD和TDMA-FDD的双重模式通信以及光通信。
本发明的第五实施例的移动电台的特点是具有广播接收功能。
如图5所示，该移动电台装备了用于接收AM或FM广播信号的天线28以及单个的外部连接器端子29。本移动电台配置的其它部分与第二实施例相同。
在该移动电台中，根据操作类型如表4所示(表4是表示第五实施例中开关元件连接模式的表格)切换开关元件SW1-SW7。除第二实施例的发射/接收外部连接器端子16由专用于接收的AM/FM广播接收天线28代替外，该移动电台以与第二实施例相同的方式工作。
                                       表4
SW1  SW2  SW3  SW4  SW5  SW6  SW7
模式1 常规通信 经天线14发射 ON  OFF  OFF  OFF  --  c  e
经天线14接收 OFF  OFF  ON  OFF  --  --  --
经天线15接收 OFF  OFF  OFF  OFF  a--  --  --
外部连接器通信 经广播天线28接收 OFF OFF OFF ON -- -- --
经外接端子29接收 OFF OFF OFF OFF b -- --
模式2 常规通信 经天线14发射 ON  OFF  OFF  OFF  --  d  e
经天线14接收 ON  OFF  OFF  OFF  --  d  f
外部连接器通信 经广播天线28接收 OFF ON OFF OFF -- d f
在模式1的AM或FM广播信号的接收期间，以仅使开关元件SW4被接通的方式来控制开关电路12。在模式2中，控制控制电路13通过使开关元件SW2被接通，并且开关元件SW6、SW7连接端子d和f来进行控制，从而使来自广播接收天线28的信号经过发射机电路1a送到接收电路2。
这样，该移动电台就有了TDMA-TDD和TDMA-FDD双重模式通信的功能、AM/FM广播接收功能、和经过外部连接器端子连接外部装置的功能。

Claims (12)

1、一种移动电台，包括：
一个用于发射和接收的第一天线；
一个用于接收的第二天线；
至少一个外部连接器端子，用于使外部装置与该移动电台连接；
一个发射机电路；
一个接收机电路；
一个包括多个开关元件的开关电路，用于通过切换多个开关元件来在第一和第二天线和至少一个外部连接器端子之间以及在发射机和接收机电路之间切换连接模式，所述多个开关元件包括用于选择第一天线或输入/输出外部连接器端子的四个开关元件，和一个用于选择第二天线或输入外部连接器端子的转换开关；和
控制装置，用于通过把电控制信号送到开关电路来控制开关电路以使信号只通过多个开关元件中的一个。
2.一种移动电台，包括：
一个用于发射和接收的第一天线；
一个用于接收的第二天线；
至少一个外部连接器端子，用于使外部装置与该移动电台连接；
一个接收机电路；
一个发射机电路，所述发射机电路包括：传递发射信号的两个发射通路、一个把接收信号送到接收电路的接收通路、和一个切换所述两个发射通路和所述接收通路的开关；
一个包括多个开关元件的开关电路，用于通过切换多个开关元件来在第一和第二天线和至少一个外部连接器端子之间以及在发射机和接收机电路之间切换连接模式；和
控制装置，用于通过把电控制信号送到开关电路来控制开关电路以使信号只通过多个开关元件中的一个，其中控制装置根据移动电台的工作模式和发射/接收操作定时关系来控制开关，从而使移动电台能完成双重模式通信。
3、根据权利要求2所述的移动电台，其特征在于发射信号或接收信号直接在开关电路与发射机电路或接收机电路之间交换。
4、根据权利要求2所述的移动电台，其特征在于两个发射通路之一和接收通路共用一个滤波器。
5、根据权利要求1所述的移动电台，进一步包括用于在检测到外部装置与外部连接器端子中的至少一个端子连接时产生检测信号的检测装置，其中，响应于检测信号的控制装置控制开关电路，以便使发射机和接收机电路中的至少一个与连接外部装置的外部连接器端子相连接。
6、根据权利要求2所述的移动电台，进一步包括检测装置，用于在检测到外部装置与至少一个外部连接器端子连接时产生检测信号，其中，控制装置响应该检测信号来控制开关电路和发射机电路中的开关，以便使发射机和接收机电路的至少一个与连接到外部装置的外部连接器端子相连接。
7、一种移动电台包括：
一个用于发射和接收的第一天线；
一个用于接收的第二天线；
至少一个外部连接器端子，用于把移动电台连接到外部装置上；
一个发射机电路；
一个接收机电路；
一个包括多个开关元件的开关电路，用于通过切换多个开关元件来在第一和第二天线和至少一个外部连接器端子之间以及在发射机和接收机电路之间切换连接模式；
控制装置，用于通过把电控制信号提供给开关电路来控制开关电路的切换；
一个连接至少一个外部连接器端子的用于光通信的发光元件部分；和
一个连接至少外部连接器端子中的另一个的用于光通信的光检测元件部分。
8、根据权利要求7所述的移动电台，其中发射机电路包括：传递发射信号的两个发射通路、一个把接收信号送到接收电路的接收通路、和一个切换所述两个发射通路和所述接收通路的开关，其特征在于控制装置根据移动电台的工作模式和发射/接收操作定时关系来控制开关，从而使移动电台能完成双重模式通信。
9、根据权利要求2所述的移动电台，进一步包括连接到外部连接器端子中至少一个端子的广播接收天线。
10、根据权利要求2所述的移动电台，其特征在于多个开关元件包括用于选择第一天线或输入/输出外部连接器端子的四个开关元件，和一个用于选择第二天线或输入外部连接器端子的转换开关。
11、根据权利要求1所述的移动电台，其特征在于发射信号或接收信号直接在开关电路与发射机电路或接收机电路之间交换。
12、根据权利要求1所述的移动电台，进一步包括连接到外部连接器端子中至少一个端子的广播接收天线。
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