CN1523911A - 提示无线信号发射功率的手机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手机，其设有射频电路、天线、功率测量电路、报警处理模块及报警模块。该天线可将该射频电路输出的发射信号以无线方式发射出去，该功率测量电路可测量该发射信号的功率大小；而该报警处理模块可根据功率测量的结果利用报警模块以视觉、听觉或振动的方式提示使用者，以便让使用者知道手机无线电信号发射的功率大小。

Description

提示无线信号发射功率的手机

技术领域

本发明涉及一种手机，尤其涉及一种能以视觉、听觉或触觉提示使用者手机电磁波发射功率的手机。

背景技术

在无线通信系统高度发达的现代化信息社会，人们已经能通过便利轻巧的手机或其它的无线通信装置，随时随地存取网络资源、交换信息、分享经验、增加知识。以无线方式收发电磁波信号的手机，能让使用者摆脱信号传输线的限制，并能随身携带手机自由行动；通过电磁波提供的数据传输能力，即使在使用者正在行走移动，也能方便地随手存取无线通信网络资源。

然而，以电磁波进行无线网络通讯，也引发了电磁波功率是否会影响使用者健康的疑虑，尤其是当手机在发射电磁波的时候。要完成无线通信，手机要能接收由无线通信网络(譬如基站)传来的无线电信号；手机使用者要传输到无线通信网络的信息，也要由手机以无线方式发射至无线通信网络。在手机接收无线电信号时，因为手机仅是被动地接收信号，不会主动地发射电磁波信号，影响使用者健康的疑虑也较少。但在手机主动发射电磁波信号时，电磁波的功率就有可能会辐射至使用者；若手机发射的电磁波功率过高，就有可能对使用者造成健康上的威胁。为了减少手机发射电磁波影响使用者健康的疑虑，现已有一定的标准来规范手机电磁波发射功率的大小。一般来说，当手机发射电磁波的吸收率(specific absorption rate，SAR)在每公斤1.6瓦(1.6W/Kg)以下时，电磁波的功率大致上就不会影响使用者的健康。

在现代的无线通信系统中，手机发射电磁波的功率事实上会随着无线通信的进行而改变。当手机接收基站的无线电信号时，若发现该无线电信号的功率较小，代表手机与基站间无线电传输情况较差(譬如说是手机、基站间距离较远)，此时手机就会增加无线电信号发射的功率，以维持无线通信的品质。另一方面，当基站接收手机传来的无线电信号时，若该无线电信号的功率较低，也代表无线电传输的情况较为不佳，此时基站也可发出指令至该手机，让该手机增加其无线电信号发射的功率，确保手机、基站间的无线电信号交换能顺利进行。

换句话说，当使用者以手机进行无线通信时，手机发射无线电信号的功率是一直改变的；有时较低，有时则可能偏高。然而，在现有的已知手机中，均不会提示使用者手机无线电信号发射的功率高低。使用者不能知道手机实际发射无线电的功率，也就无法得知手机发射的电磁波是否已经过高而有影响健康之虞。现有的已知手机多能以图示方式显示手机所接收的无线电信号的功率大小(也就是由基站传至手机的无线电信号的功率大小)，让使用者判断无线通信信号传输的情况。若图示显示的情况不佳，代表手机接收信号不良，较难与基站建立良好的无线电信号交换。然而，在已知的手机中，却不会提示使用者手机发射无线电信号的功率大小，使用者也就无从得知手机实际发射的功率是否已经过高，自然无法避免手机无线电发射功率对健康的影响，也会对无线通信网络的使用产生疑虑。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种能提示使用者无线电信号实际发射功率大小的手机，以克服已知手机的缺点。

在已知技术中，已知的手机不会提示使用者手机无线电信号实际发射的功率大小，使用者也无从判断手机发射的无线电功率是否已经偏高而可能影响健康。

在本发明中，则会将手机无线电信号的实际发射功率大小以图像、声音或振动方式来具体提示使用者，让使用者能对手机无线电信号发射的功率有所了解，从而避免手机发射功率过高对健康方面的潜在影响，让使用者能明智、安心地运用无线通信网络资源。

为了实现上述目的，本发明提供了一种手机，其包括：处理器，用来控制该手机的工作；功率调整模块，用来调整通信信号的功率，并产生相对应的发射信号；功率测量电路，连接该功率调整模块，用来测量该发射信号的功率大小并产生相对应的测量结果；天线，连接该功率调整模块，用来将该发射信号以无线方式发射出去；报警处理模块，连接该功率测量电路，用来根据该测量结果产生相对应的报警信号；以及报警模块，连接该报警处理模块，用来根据该报警信号提示该使用者，以使该手机的使用者得以了解该发射信号的功率大小。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的手机的功能方框图。

图2为图1中的手机外形的示意图。

图3为本发明另一个实施例的手机的功能方框图。

图4为图3中的手机外形的示意图。

附图的符号说明：

30、100手机                     32基频电路

34射频电路                      36天线

38麦克风                        40扬声器

42输入装置                      46显示器

48、108处理器                   50信号放大器

52功率放大器                    54隔离器

56双工器                        58接收电路

60功率调整模块                  62功率测量电路

64转换器                        66、96报警处理模块

68报警模块                      72A音频信号

72B音频信号                     74A-74B通信信号

76发射信号                      78A-78B接收信号

80、82测量结果                  84、94A-94C报警信号

86发光二极管                    88发声器

90、92振动器                    110文字

112图案

具体实施方式

请参考图1及图2。图1及图2分别为本发明中的一个实施例的手机30的功能方框图及外形的示意图。手机30中设有麦克风38、扬声器40、输入装置42、显示器46以及基频电路32、射频电路34与天线36。基频电路32中设有处理器48；射频电路34中则设有接收电路58、功率调整模块60、隔离器(isolator)54及双工器(duplexer)56；功率调整模块60中则设有信号放大器50、功率放大器52。另外，在射频电路34、基频电路32之间还设有功率测量电路62、模拟至数字转换器64。为了实施本发明提示手机发射功率的功能，手机30中还设有报警处理模块66以及报警模块，用来以使用者能知道的方式提示手机30无线电发射功率的大小。

在手机30中，处理器48用来控制手机30的整体工作；输入装置42则可以是按键或触摸式面板，用来接收使用者触摸的控制指令并传输至处理器48，由处理器48根据使用者的操作来控制手机30完成特定的功能；而手机30工作的情况则可在显示器46(譬如说是液晶显示器)上以图形画面的方式显示给使用者。手机30完成无线通信的工作情况可描述如下。当使用者要以手机30进行无线通信时，使用者的语音声波会由麦克风38接收，并转换为电子形式的音频信号72A。音频信号72A传输至基频电路32后，基频电路32会对其进行必要的模拟/数字间转换、编码、调制或信号处理，以对应地产生适合于无线传输的通信信号74A，并传输至射频电路34中。射频电路34中的信号放大器50能放大通信信号74A以产生通信信号74B，功率放大器52则能进一步放大通信信号74B的功率，形成对应的发射信号76。发射信号76会经过隔离器54、双工器56而传输至天线36，由天线36将发射信号76以无线方式发射至无线通信网络(譬如说是某基站)。这样手机30使用者的语音信息就能以无线方式由手机30发射出去。

另一方面，天线36也会接收由无线通信网络传至手机30的无线电信号，将其转换为电子信号(也就是接收信号78A)，经由双工器56传输至接收电路58；接收电路58可对接收信号78A进行必要的功率调整，并形成对应的接收信号78B以回传至基频电路32。基频电路32会对接收信号78B进行必要的模拟/数字间转换、译码、解调或信号处理，并对应地产生音频信号72B，再传输至扬声器40；而扬声器40就能将音频信号72B转换为对应的声波播放出来，手机30的使用者也就能听到由无线通信网络传来的对应的语音信息了。在上述无线通信进行的过程中，隔离器54能确保功率是由功率放大器52单向传输至双工器56；由双工器56反射回传至功率调整模块60的功率会被隔离器54大幅衰减，避免反射回传的功率损坏功率调整模块60。双工器56则能依据收发信号间不同的特性，将天线56收到的无线电信号回传至接收电路58。举例来说，双工器56可以是滤波器，由于无线通信网络回传至手机的信号都会集中于某一频带，双工器56就能在天线56接收到的信号中将属于该频带的信号滤出以形成接收信号78A。另外，手机30中的振动器90则能发出震波，以振动的方式来提示使用者无线通信的状态(像是有远程来电时，以振动的方式提示手机30的使用者接听来电，即所谓的来电振动)。

一般来说，现行手机都能适度地调整无线电信号的发射功率。举例来说，就像前面提过的，手机可依据接收到的无线电信号来调整无线电信号发射功率的大小。在手机30中，处理器48就能控制信号放大器50对通信信号74A的增益，从而控制手机30无线电信号发射功率的大小。举例来说，当处理器48要使发射出去的无线电信号具有较大的功率，就能控制信号放大器50，使信号放大器50能以较大的增益放大通信信号74A以形成通信信号74B，使通信信号74B的波幅较强；而经过功率放大器52功率放大后的发射信号76，也就会连带地具有较大的功率。这样一来，发射信号76也就会形成较高功率的电磁波，通过天线36发射出去。在手机尚未与无线通信的基站建立联系时，处理器48可依据基站传来的信号功率，来大致决定应该发射多大功率的无线电信号以便与基站建立联系。若基站传至手机30的无线电信号功率较弱，处理器48经由接收信号78A、78B就能分析出手机30接收到的信号较弱，也就能增加信号放大器50的增益，以加大手机30无线电信号的发射功率，克服较差的无线通信环境。当手机30与基站依照通讯协议建立联系后，基站就能发出指令控制手机30无线电信号发射功率的大小；此时处理器48则会根据接收信号中的信息内容来控制信号放大器50对通信信号74A的增益。

在现行手机中，手机除了能依据其所接收到的无线电信号而调整无线电信号发射的功率大小，也能在手机中另行建立反馈控制路径，确保无线电信号发射的功率不会过高。在手机30中，功率测量电路62、模拟至数字转换器64即用来建立此反馈控制路径。功率测量电路62可以是电流感应器(currentsensor)或功率侦测器(power detector)，用来测量发射信号76的功率大小，并产生相对应的测量结果80。而处理器48就能根据功率测量电路62的测量结果来控制信号放大器50的增益。举例来说，若功率测量电路62测得发射信号76的功率过大，处理器48就能控制信号放大器50减少对通信信号74A的增益，使得发射信号76的功率也随之变小。为方便数字式的处理器48依据功率测量电路62的测量结果来进行对应的控制，测量结果80可经由模拟至数字转换器64来将模拟测量结果80转换为数字式的测量结果82，再传输至处理器48。

既然上述的反馈控制路径中已经由功率测量电路62测量得到发射信号76的功率，本发明就可将此测量之结果提示给使用者，让使用者能随时得知手机30无线电信号发射功率的大小。本发明于手机30中设置的报警处理模块66，即能根据功率测量电路62的测量结果82产生相对应的报警信号84，以控制报警模块68将发射信号76的功率以视觉、听觉或触觉的方式反映给使用者。报警模块68可选择性地设置一个或数个发光二极管86(图1中绘出三个作为代表)、发声器88或振动器92来提示使用者发射信号76的功率大小，让使用者能据此以判断手机30无线电信号发射功率的大小。举例来说，报警处理模块66可对图1、二中各个发光二极管86设定对应的功率默认值，当测量结果82中的功率值大于发光二极管86的默认值，报警处理模块66即可使其发光；测量结果82中的功率值低于默认值时，对应的发光二极管就不会发光。以一个实施例来说明，图1中的三个发光二极管可分别对应于5、10、15dBm(分贝微瓦)的预设功率值，若测量结果82反应发射信号76的功率为7dBm，就会有一个发光二极管亮起(其它两个不亮)；若发射信号76的功率升高至12.5dBm，就会有两个发光二极管亮起，此时使用者就能得知手机30无线电发射的功率已经增加。或者，报警处理模块66也可依据测量结果82控制发光二极管86闪动的模式。举例来说，当发射信号76的功率较低时，发光二极管86可以以较低、较慢的频率闪动，当发射信号76的功率升高时，发光二极管86就会以较高频率频繁急促地闪动，提示使用者手机30无线电发射功率已经增加。以这种方式，即使手机30仅设有单发光二极管，也能提示使用者手机无线电发射功率的大小。如图2所示，发光二极管86系设置于手机30的壳体外侧，让使用者能清楚看到其指示。

同理，报警模块68也可包括发声器88，用来发出对应功率测量结果的声音。举例来说，当功率测量电路62测量到的功率已经超过默认值，报警处理模块66就能以报警信号84控制发声器88发出报警声，提醒使用者手机30无线电发射功率已经超过默认值。或者，报警处理模块66可依据功率大小使发声器88发出不同的声音，反映出不同的无线电发射功率。举例来说，当发射信号76的功率小于0dBm时，报警处理模块66使发声器88不发声，当功率上升至10dBm到20dBm的范围时，报警处理模块66使发声器88发出低频(或音量较低)的警告声；当功率上升到20dBm以上时，报警处理模块66可控制发声器88发出较高频、较急促(或音量较高)的声音，提醒使用者手机30无线电发射功率已经增加。依据相同的原理，报警模块68中也可包括振动器92，以不同的振动模式来提示使用者手机30无线电发射功率的大小。在图1中的实施例，发声器88、振动器92都是另行设置的，与手机30用来提示来电的振动器90、用来传输语音的扬声器40不同。

如前所述，报警处理模块66可依据不同的功率默认值来控制报警模块以不同的模式做出不同的视觉、听觉或触觉提示。报警处理模块66中的功率默认值可以由手机30的生产厂商自行调校预设，或是由手机30的使用者自订。报警处理模块66可使用内部存储器(例如说是非易失性的内部存储器)来储存这些默认值，而这种内部存储器可以是和处理器48共享的内部存储器。使用者则可经由输入装置42来输入自订的默认值或报警模块的报警模式，这些输入的自订默认值可由处理器48安排存入报警处理模块66可存取的内部存储器，让报警处理模块66能依据这些默认值来控制报警模块68。

请参考图3及图4。图3及图4分别为本发明另一个实施例的手机100的功能方框图及外形示意图。为了简化说明，在不妨碍本发明技术公开的情况下，图3中标号、名称和图1中标号、名称相同的功能方块、组件及信号，具有相同的功能及作用；比如手机100中的麦克风38、扬声器40、振动器90、输入装置42、显示器46、基频电路32、射频电路34、天线36以及功率测量电路62、转换器64，与信号放大器50、功率放大器52、接收电路58等等。在手机100中，处理器108也能控制信号放大器50对通信信号74A的增益，从而控制手机100无线电发射功率的大小。手机100与手机30最主要的不同处在于手机100是以处理器108本身来执行报警处理模块96的功能；而报警处理模块96能直接利用手机100的显示器46、扬声器40及来电振动的振动器90来提示使用者手机100无线电发射的功率大小。换句话说，报警模块提示的功能已和手机100原有的显示器46、振动器90或扬声器40整合。

一般来说，手机中都是以内部存储器(未图标)来储存手机工作的软件或程序代码，处理器可根据这些软件、程序来控制手机实现特定的功能。在手机100中，报警处理模块96就可以是软件或是程序代码，当处理器108执行此软件或程序代码时，就能发挥报警处理模块的功能，以报警信号94A、94B及94C分别控制手机100中的显示器46、扬声器40及振动器90，以提示使用者手机100无线电发射的功率大小。举例来说，扬声器40除了在无线通信中播放语音信息外，还可依据测量结果82发出不同模式的警告声，以听觉提示使用者手机100无线电功率的大小。当然，此警告声也可以是语音的警告语，比如内容为：“现在发射功率正常”等的语音警告声。而振动器90也能以不同于来电振动的各种振动模式反应发射信号的功率大小。另外，显示器46除了显示手机100工作时的各种信息(像是使用者拨号的号码或是使用者个人的通讯簿)外，处理器108也能以报警信号94A控制显示器46显示出各种图像画面来指示手机100无线电发射的功率大小。如图4所示，显示器46可用文字110显示出手机100无线电发射的功率是否在正常范围内，或是以图案112示意出手机100无线电发射的功率，比如以图案112中填实方块的格数来显示手机100无线电发射的功率。另外，发射信号76的功率大小和吸收率(SAR)的大小有某种函数关系，当处理器108执行报警处理模块的功能时，也能依据此关系将功率测量电路62的测量结果换算成吸收率，并在显示器46上显示出来。请注意，虽然图案112示意的方式类似于已知手机中用来显示接收信号状况的方式，但本发明中可显示的是手机无线电“发射”功率的大小，并非如已知技术般仅显示无线电“接收”功率的大小。

在已知手机中，使用者仅能得知手机接收信号的情况，无法确实知道手机无线电信号发射功率的大小，也无从避免无线电发射功率过大对健康的影响。在本发明中，则能利用手机中功率反馈控制路径对发射信号功率测量的结果，将手机无线电发射的功率大小具体地以视觉、听觉或触觉振动的方式提示给使用者，让使用者能对手机无线电发射的实际功率有所了解。若使用者发觉手机无线电发射功率过高，就可以暂时中止使用手机，或试着改变无线通信的环境(譬如说是移动位置)，一旦无线通信的环境改善，手机与基站的间信号能顺利的交换，手机就会适度地降低无线电发射功率，并减少使用者对健康的顾虑。换句话说，本发明的手机能让使用者更了解手机无线电信号发射的功率大小，减少使用者在使用手机时因信息不足所引发的疑虑，使用者也能更明智地运用无线通信网络，维护使用者自身的健康与权利。本发明的应用范围不仅限于手机，也可广泛运用于其它种类的无线电装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡根据本发明权利要求所做的同等变化与修饰，都应属本发明专利的覆盖范围。

Claims (15)

1.一种手机，其包括：

处理器，用来控制该手机的工作；

功率调整模块，用来调整通信信号的功率，并产生相对应的发射信号；

功率测量电路，连接该功率调整模块，用来测量该发射信号的功率大小并产生相对应的测量结果；

天线，连接该功率调整模块，用来将该发射信号以无线方式发射出去；

报警处理模块，连接该功率测量电路，用来根据该测量结果产生相对应的报警信号；以及

报警模块，连接该报警处理模块，用来根据该报警信号提示该使用者，以使该手机的使用者得以了解该发射信号的功率大小。

2.如权利要求1的手机，其还包括：

显示器，连接该处理器，用来以图像画面显示该手机工作的状态。

3.如权利要求2的手机，其中该报警模块即为该显示器，使该显示器得以显示对应该报警信号的图像画面。

4.如权利要求1的手机，其中该报警模块包括至少一个发光二极管，其中当该发射信号的功率大于默认值时，该报警信号可使该报警模块中的发光二极管发光；而当该发射信号的功率小于该默认值时，该报警信号可使该发光二极管停止发光。

5.如权利要求1的手机，其中该报警模块包括振动器，用来根据该报警信号产生相对应的震波。

6.如权利要求1的手机，其中该报警模块包括发声器，用来根据该报警信号产生相对应的声波。

7.如权利要求1的手机，其中该功率调整模块包括：

信号放大器，用来根据该处理器的控制放大该通信信号；

功率放大器，连接该信号放大器，用来对该信号放大器传来的通信信号进行功率放大。

8.如权利要求7的手机，其中该处理器可根据该功率测量电路的测量结果调整该信号放大器对该通信信号的增益。

9.如权利要求7的手机，其中该天线还可接收以无线方式传至该手机的信号并产生相对应的接收信号。

10.如权利要求9的手机，其中该处理器可根据该接收信号调整该信号放大器对该通信信号的增益，使得当该接收信号改变时，该信号放大器对该通信信号的增益也随之改变。

11.如权利要求9的手机，其中该处理器可根据该接收信号的功率大小调整该信号放大器对该通信信号的增益，使得当该接收信号的功率大小改变时，该信号放大器对该通信信号的增益也随之改变。

12.如权利要求1的手机，其中该报警处理模块储存有至少一个预设范围，各预设范围设有相对应的报警信号；当该功率测量电路的测量结果符合该预设范围其中之一个时，该报警处理模块可产生对应该相符合的预设范围的报警信号。

13.如权利要求1的手机，其还包括模拟至数字转换器，连接在该功率测量电路与该报警处理模块之间，用来将该功率测量电路的测量结果转换为数字信号的测量结果。

14.如权利要求1的手机，其还包括：

麦克风，用来接受声波以对应地产生音频信号；

基频电路，连接该麦克风，用来对该音频信号进行信号处理以对应地产生该通信信号。

15.如权利要求1的手机，其中该天线还可接收以无线方式传至该手机的信号并产生相对应的接收信号；而该手机还包括：

基频电路，用来对该接收信号进行信号处理，并产生相对应的音频信号；

扬声器，连接该基频电路，用来根据该音频信号产生相对应的声波；以及

双工器，连接在该功率调整电路及该天线之间，用来将该发射信号传输至该天线，并将该天线的接收信号传输至该接收电路。

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