CN1768543A

CN1768543A - 用于信号接收的装置

Info

Publication number: CN1768543A
Application number: CNA2004800091448A
Authority: CN
Inventors: C·G·布洛姆
Original assignee: POELOS AB
Current assignee: POELOS AB; Perlos AB
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2006-05-03
Anticipated expiration: 2024-04-08
Also published as: CN100362883C; EP1616444A1; WO2004091233A1; SE0301066D0; SE0301066L; WO2004091233A9; SE525069C2

Abstract

本公开涉及一种在例如具有再生电路的蜂窝或移动电话的电子单元中接收FM和VHF/UHF波段信号的装置。再生电路通过调谐器单元连接到天线单元。该天线单元具有第一导体(11)和第二导体(13)，两者在空间上以相互分离的关系进行放置。第一导体(11)通过延长线圈(9)和调谐器单元(3)连接到再生电路的RF输入(8)。第二导体(13)以非平衡形式连接到地(12)，并以平衡形式不接地。

Description

用于信号接收的装置

技术领域

本发明涉及一种用来在例如蜂窝或移动电话等电子单元中接收FM和VHF/UHF波段信号的装置，其包括通过调谐器单元连接到天线单元的再生电路。

背景技术

在下面的描述中采用术语FM和VHF/UHF发射来表示传统模拟FM和VHF/UHF发射以及它们的数字对应方，例如，DAB(数字音频广播)和数字TV。

已知现有技术将FM收音机集成在蜂窝或移动电话中，该FM收音机由移动电话的标准电池供电，并且通常使用移动电话的扬声器。

FM发射采用88到108MHz的频带。这意味着四分之一波长天线的长度大约为75cm，因此这种天线不能容纳在由传统移动电话所展示的结构尺寸内。VHF/UHF发射在稍微更高的频率上进行，但是问题基本上相同。这使得必须使用外置天线，其通常以这样一种方式来实现，即，利用包括在连接到移动电话的所谓自动单元内的导线或电缆。然而，这种解决方案既笨拙又不方便，而且只有当自动单元可用时才工作。

相干频带内的发射可以包括TV和无线电信号。

问题结构

本发明目的在于设计通过介绍明示的装置，以便它可以内部地构造于小尺寸电子单元中、例如蜂窝或移动电话或便携式音乐播放器(例如MP3)。本发明进一步的目的在于设计所述装置，以便它可以简单并经济地制造，在现有的电子单元中无需额外的空间就可以进行式样翻新，并且不会干扰电子单元的正常功能。最后，本发明的目的在于设计所述装置，以便提供连接外部天线的可能性，而无需在需要实施的天线之间进行任何转换。

解决方案

如果通过介绍明示的装置的特征在于如下方面，那么将获得形成本发明基础的目的。所述天线单元包括空间上以相互分离关系放置的第一和第二导体，所述第一导体通过延长线圈和调谐器单元连接到再生电路的RF输入，而第二导体以非平衡形式连接到地，并以平衡形式不接地。

作为根据本发明装置的这种设计的结果，与更传统的天线设计相比，例如四分之一波长天线，本发明的天线的空间需要可以降低100倍。

根据本发明的优选实施例，所述第一和第二导体还包括在由绝缘材料制造的电子单元的内壳或外壳上的导电表面，例如金属的表面。

例如，所述导体还可以设计为分离的传导元件，例如金属板。

作为这些描述的特征的结果，将提供的主要优点是原则上在电子单元内部不存在对于空间的需要。附图简述

下面将参考附图更详细地描述本发明。在附图中：

图1是FM收音机功能的框图；

图2是包括在根据本发明的装置内的天线设备的示意图；

图3是显示根据本发明的天线设备的配置的示意图；

图4显示了无源调谐器单元的电路图的一个例子；和

图5显示了有源调谐器单元的电路图的一个例子。优选实施例描述

在下面的描述中，将使用移动电话作为可以实施本发明的电子单元的一个例子。其它的例子可以是不同类型的移动终端单元，例如PDA(个人数字系统)、便携式音乐播放器(例如MP3播放器)等。

在下面的描述中，通过FM无线电电路来进行具体例证再生电路，但是其它的实际应用、例如TV信号的接收自然也是可能的。在这些情况中，再生电路适用于正在讨论的实际应用。因此，本发明还可以应用于其它频率。原则上，本发明被构思为用于70到800MHz的频率范围内。

参考附图，在图1中，参考标记1表示可以是终端单元或移动电话的标准电池的电池，但是也可以是特定为FM无线电功能提供的电池。参考标记2表示采用FM无线电电路形式的再生电路，其可以是例如由飞利浦公司制造并在市场上标记为TEA5767的标准类型的电路。为了信噪比关系尽可能合适，应该以单一模式进行设置。在可能存在例如通过耳机进行立体声收听的那些情况下还可以使用立体声模式。在未来可能的RDS(无线数据系统)中，这种功能还可以包括在接收中。这种电路产生大约0.5到3伏之间的控制或激励电压，该电压与所讨论的频率成比例。根据本发明，该电压用来控制连接在FM无线电电路2和天线设备5之间的调谐器单元3。

FM无线电电路具有连接到移动电话的标准喇叭4的输出，其通常工作在单一模式。本发明还可以应用在立体声应用中(包括未来的RDS)，例如当可以使用两个整体的喇叭或通过耳机进行收听的时候。

最后，在图1中，参考标记6表示FM无线电电路2的控制电压的输出，其中参考标记7表示调谐器单元3上的相应输入。

天线通常可以根据已知的原理使用平衡和不平衡设计来进行设计。采用术语平衡设计来表示天线的两个分支与地不连接，而不平衡设计意味着天线的一个分支接地。

图2显示了天线设备5的示意图，显然，天线设备具有用于RF源的连接8、延长线圈9和具有电容终端负载11的辐射体10。有利地是，连接8通过调谐器单元3连接到FM无线电电路的RF输入。

天线设备5进一步包括非平衡形式的接地连接12和平衡体13。该接地连接在平衡形式中被省略。

终端负载11和平衡体13应具有尽可能大的表面区域，并且它们的纵向范围应该从几厘米到大约10cm。终端负载11的面积越大，延长线圈9的电感值越低。

图3通过虚线14显示了用于移动电话的装置壳体，还显示了由虚线表示的天线15。从图3中将明显看出，FM无线电电路的天线设备位于尽可能远地远离移动电话的天线15的位置，即，在面对并远离天线15的壳体的末端。而且，尽可能远地相互远离地设置终端负载11和平衡体13，在所示实施例中，沿着壳体14的相对侧边沿。最后，天线设备5、主要是终端负载11和平衡体13应当尽可能地远离移动电话的接地层来设置。

就制造而言，壳体14可以是移动电话的内壳和移动电话的外壳。在连接8和12之间的导体、适用于弯曲配置的延长线圈9、终端负载11和平衡体13可以在壳体14上通过金属化来产生，只要这是通过非磁性和电绝缘材料制造的就可以。例如，上面提到的元件的制造可以使用所谓的MID技术来实施。天线设备5在壳体14上的这种配置使得天线设备非常接近于持拿移动电话的手，这种情况可能会干扰其工作。由于进行FM接收的移动电话通常自由放置、例如在桌子上，所以这通常不是问题。

还可以将导体11和13设计为分离的金属板。

根据本发明，延长线圈9可以实现为置于壳体14上的离散电感器。

可选地，延长线圈9还可以置于移动电话的电路卡上。在此情况下，该电路卡还承载调谐器电路3。此形式尤其适合于延长线圈9由包括在调谐器单元中的变压器中的初级绕阻构成时(如下面更详细描述的那样)。

图4和5所示的调谐器单元3实现这样的目的，一方面，实现由来自FM无线电电路的控制或激励电压控制频率调谐，以及实现在天线单元5和FM无线电电路之间的阻抗匹配。

图4显示了无源调谐器单元3的电路图的优选实施例。从图中可以明显看出，平衡体13具有接地连接12，并且存在置于延长线圈9和接地连接之间包括在变压器TR内的初级绕阻17。包括在变压器TM中的次级绕阻19的一端连接到地12，而绕阻的另一端连接倒导体19，该导体通过电容20与连接16进行通信，该连接16将调谐器单元3和FM无线电电路2连接(参见图1)。

来自FM无线电电路2的控制或激励电压通过输入7和电阻20提供给调谐器单元3，电阻20也连接到两个反相连接的变容二极管22。相互面对并远离的变容二极管的两侧分别连接到地12和在19处的导体。变容二极管22的电容作为通过输入7的控制或激励电压的函数进行变化，其中，不同的电容值在FM频带给出不同的敏感度区域。

变压器TR是自动变压器，并设置用来对天线10进行阻抗匹配。变压器的初级绕组即绕阻17，构成了延长线圈9的一部分，但是在不同的实施例中，还构成该线圈的全部。在该实施例中，省略了标记为9的延长线圈。

图5显示了有源调谐器单元3的电路图的一个优选实施例。在该实施例中，两个反相连接的变容二极管22与变压器TR的初级绕组17并联。在变容二极管22之间并且通过电阻23，调谐器单元3具有用于控制电压的输入7。与上述实施例一样，面对并远离天线15的初级绕组17的末端在连接12处接地。

变压器TR的次级绕组24连接到放大器25，该放大器一方面具有到地12的连接，另一方面，具有用来提供电压的连接26。放大器25具有通过电容27连接到输出16的输出，输出16向FM无线电电路2提供信号。

图5所示的调谐器单元3的实施例除了实现频率调谐和阻抗匹配之外，还实现对输出信号的放大，这改善了信噪比关系。

在某些应用中，调谐器单元可以简化，并且调谐频率可以设置在频带的中心。

放大器25为具有低噪声因数和大约为10dB的放大倍数的标准类型。

如果在某些情况下，需要甚至比使用根据本发明的天线设备5可获得的接收更好的接收，那么这可以通过将连接16连接到外部天线来实现(参见图1、4和5)。以此方式连接的外部天线将呈现天线设备5和调谐器单元3的功能，而不需要进行任何断开连接或重新连接。而且外部天线也不会干扰移动电话的正常功能。

FM无线电电路2通常与调谐器单元3一起安装在移动电话的电路卡上。在有源调谐器单元的情况下，放大器25可以配置在调谐器单元3中，如图5所示那样，或者可以集成在FM无线电电路2中。

可替换实施例的描述

除了金属化之外，导体11和13以及延长线圈9还可以在其它解决方案的帮助下制造成导电表面，例如应用在电路卡或所谓软薄膜的柔质薄膜上的传导塑料材料或传导表面。传导表面可以集成在现有的壳体或某些其它现有的非传导元件中，这些元件包括在电子单元甚至是现有的电路卡或现有的软薄膜中。其它可以改变的地方在于电子单元的壳体的内侧和外侧都可以采用传导表面。

传导表面还可以设计为分离的元件，例如金属板、传导塑料、电路卡或软薄膜。然后可以将这些元件放置在电子单元内的合适位置。对于最佳功能来说，该配置应该尽可能地靠近电子单元的壳体，并且尽可能远离包括在电子单元内的任何其它可能的辐射体。在对应于上面所描述的传导表面的方式中，分离元件还可以应用在壳体的内侧或外侧。

如上面所提到的那样，本发明并不限制于FM无线电接收，因为此种天线很容易适用于期望频带，并可在其它实际应用中采用，例如，TV接收。

Claims

1、一种用来在例如蜂窝或移动电话的电子单元中接收FM或VHF/UHF波段信号的装置，包括通过调谐器单元(3)连接到天线单元(5)的再生电路(2)，其特征在于所述天线单元(5)包括在空间上以相互分离关系设置的第一(11)和第二(13)导体，所述第一导体(11)通过延长线圈(9)和调谐器单元(3)连接到再生电路的RF输入(8)，而第二导体(13)以不平衡形式连接到地(12)，并以平衡形式不接地。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述第一(11)和第二(13)导体包括由绝缘材料制造的电子单元的内壳或外壳(14)上的导电表面。

3、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述第一(11)和第二(13)导体除了包括所述电子单元的壳体(14)之外，还包括在现有非传导元件上的导电表面。

4、根据权利要求2或3的装置，其特征在于，所述导电表面是金属化表面。

5、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述第一(11)和第二(13)导体包括分离的传导元件。

6、根据权利要求5的装置，其特征在于，所述分离的传导元件是金属板。

7、根据权利要求1到6中任一项的装置，其特征在于，所述延长线圈(9)包括由绝缘材料制造的所述电子单元的内壳或外壳(14)上的弯曲形成的金属化图案。

8、根据权利要求1到7中任一项的装置，其特征在于，所述第一(11)和第二(13)导体设置在距离面对并远离所述电子单元自己的天线设备(15)的电子单元的壳体(14)的末端的最大位移处。

9、根据权利要求1到8中任一项的装置，其特征在于，所述第一(11)和第二(13)导体被拉伸并沿着所述电子单元的壳体(14)的相对侧进行设置。

10、根据权利要求1到9中任一项的装置，其特征在于，所述调谐器单元(3)在来自所述再生电路(2)的控制电压的作用下进行工作。

11、根据权利要求10的装置，其特征在于，所述调谐器单元(3)是无源调谐器单元。

12、根据权利要求10的装置，其特征在于，所述调谐器单元(3)是有源调谐器单元。

13、根据权利要求1到12中任一项的装置，其特征在于，所述放大器集成在所述再生电路(2)中。