CN202094983U - 一种手机 - Google Patents

Abstract

一种能够降低电磁辐射危害的手机，它是由手持机（8）与发射机（9）两个机体构成的，显示屏、键盘、话筒、扬声器等人机界面电路及部分低电磁辐射的电路放置在手持机上，完成手机与人之间的信息交流及部分信号处理功能；高电磁辐射的射频电路及部分其他电路放置在发射机上，完成射频信号的发射、接收及部分信号处理功能；两机上还设有蓝牙通信电路，两机之间需要传递的信号由该蓝牙通信电路传递。使用手机时，可单独拿起手持机通话，发射机放置在远离头部或身体的提包里，因此可降低手机对人体的电磁辐射，又保留了人们拿着手机直接面对手机通话的使用习惯，避免使用耳机通话带来的不便。

Description

一种手机

所属技术领域

本实用新型涉及一种移动通信工具，尤其是由壳体、按键、显示屏、话筒、扬声器、电路板、电池及其它附件构成的手机。 

背景技术

目前，市场上的手机种类很多，但总的原理却是基本相同的，整个电路可分为人机界面电路、模拟电路、逻辑电路、射频电路、供电电路五大部分。人机界面电路包括按键、触摸屏、显示屏、话筒、扬声器等器件及其控制电路，主要负责人机之间的信息输入与输出；模拟电路主要是模拟放大器，负责模拟信号的放大与转换；逻辑电路是由多种电路器件及软件构成的微电脑系统，负责数字信号与数字信息的处理与运算；射频电路是指手机与移动网络基站之间进行通信的电路，包括射频振荡器、射频放大器、射频信号转换开关、天线等，负责手机信号接收与发送；供电电路包括电池与控制电路，电池为手机提供电能，控制电路为各个电路提供需要的电压，控制电池充电。手机通信时，射频电路要发射能量相对较高的电磁波信号，人们使用手机时，射频天线往往紧靠头部，身体要遭受一定强度的电磁波辐射。大量的研究表明，手机的电磁辐射会危害人身健康，有的可引发头疼、眼涩、听力下降、失眠健忘、内分泌失调等症状，严重时甚至导致耳聋、白内障、老年痴呆、脑瘤等疾病。虽然使用耳机通话能够降低头部遭受的电磁波辐射，但是，使用耳机通话时，人们面对的是耳机，这样没有手机的感觉，不符合人们心理感受与使用习惯。所以在实际生活中，绝大多数人都不接受耳机通话方式，而是喜欢手里拿着手机，面对手机通话。手机的电磁辐射危害远比一般人认为的严重，只是其表现方式是一个缓慢的积累过程，比较隐晦与迟缓，因此往往不太引起大众应有的重视。 

发明内容

为了克服现有的手机会对人身造成较强电磁辐射的不足，本实用新型提供一种手机，该手机可以减轻对人体的电磁辐射，且还可以保留人们使用手机的日常习惯。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：将手机分为两部分，由两个机体构成，手机电路设置在两个机体上。人机界面电路设置在第一个机体上，并与供电电路、模拟电路、逻辑电路、壳体构成第一个机体；手机的射频电路设置在第二个机体上，并与供电电路、模拟电路、逻辑电路、壳体构成第二个机体；第一个机体上与第二个机体上还设有可以在两个机体之间相互通信的无线通信电路，两个机体之间需要传输的工作信号由该无线通信电路传输。第一个机体的一个表面与第二个机体的一个表面可制成凸凹互补的形状，两个表面可以贴靠在一起，使第一个机体与第二个机体可以合并在一起而形成一个机体。第一个机体放置的主要是人机界面电路，可称为手持机；第二个机体放置的主要是射频电路，可称为发射机。手机的人机界面电路及器件放置在手持机上，一些低电磁辐射的模拟电路、逻辑电路也可以放置在手持机上，手持机主要完成手机与人之间的人机信息交换、部分模拟信号放大处理、部分数字信号处理、部分数字信息运算等功能；手机中电磁辐射能量较高的射频电路放置在发射机上，与射频信号发射及接收关系密切的模拟电路、逻辑电路也可以放置在发射机上，发射机主要完成手机的射频信号处理、射频信号的发射与接收任务；在手持机与发射机上还设有可以在两机之间进行无线通信的通信电路，手持机与发射机联合工作时需要传递的工作信号由该无线通信电路传送，把处于分离状态的手持机与发射机的工作信号联接在一起，等效为一个完整的手机工作信号流程。手持机与发射机之间的无线通信电路可选用蓝牙通信电路。手机发送信息时，手持机的键盘、话筒等人机界面电路接收需要发送的语音或数据，经模拟电路放大与模数转换处理后得到数字形式的发送信号，该信号传给手持机中蓝牙通信电路，由蓝牙通信电路传给发射机上的蓝牙通信电路；发射机的蓝牙通信电路接收手持机发来的发送信号，将信号传给逻辑电路进行语音编码、信道编码、信号调制等处理，之后传给射频电路，经射频振荡、射频放大等处理后得到射频发射信号由天线发射给移动通信网的信号收发基站。手机接收信息时，发射机天线感应接收信号并传给射频接收电路，射频接收电路对接收信号进行放大、滤波、变频、中频放大等处理，得到中频信号送给逻辑电路，经逻辑音频电路进行解调、解码等处理，得到数字形式的接收信号传给发射机的蓝牙通信电路，通过无线通信方式传给手持机；手持机蓝牙电路接收发射机传来的接收信号数据，该数据可分为两路，需要存储的进入存储器存储，需要直接输出的进入数模转换电路转换成模拟信号，经放大与驱动后传给显示屏或扬声器等人机界面电路输出信息。手机被分成手持机与发射机两部分，两机可以离开一定的距离（一般为10米以内）放置与使用；使用手机时，可单独拿起手持机，发射机可放置在远离头部或身体的其它的位置；所以，本手机可以使电磁辐射能量较高的射频电路远离头部或人体，降低身体遭受的电磁辐射量，保护使用者健康。手持机的壳体上设有话筒、扬声器、显示屏、按键等人机界面电路，其外部特征与现有的手机相同，可按现有的手机使用习惯使用。 

本实用新型的有益效果是：可以降低手机对人体的电磁辐射，保护身体健康；同时又保留了人们手拿着手机通话的日常习惯，避免使用耳机带来的不便，符合大众消费心理，容易被广大使用者接受。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的手持机外形三视图的主视图。图2是本实用新型的手持机外形三视图的左视图。图3是本实用新型的手持机外形三视图的俯视图。 

图4是本实用新型的发射机外形三视图的主视图。 图5是本实用新型的发射机外形三视图的左视图。 图6是本实用新型的发射机外形三视图的俯视图。 

图7是手持机与发射机组合成一体的外形三视图的主视图。 图8是手持机与发射机组合成一体的外形三视图的左视图。 图9是手持机与发射机组合成一体的外形三视图的俯视图。 

图10是手持机电路结构框图。 

图11是发射机电路结构框图。 

图12是手机的接收信号流程图。 

图13是手机的发送信号流程图。 

图中1.扬声器，2.显示屏，3.按键，4.话筒，5. 凸形表面，6.凹形表面，7. 磁性元件，8.手持机，9.发射机。 

具体实施方式

在图1中，扬声器（1）、显示屏（2）、按键（3）、话筒（4）安装在手持机壳体前面，电路板、电池等部件设置在壳体内部，从外形结构上看，手持机与现有的手机基本相同。手持机设置的主要是人机界面电路，人与手机之间的信息交流都在手持机上进行。图2是手持机的左视图，图3是手持机的俯视图。发射机的外形结构比较简单，主要由壳体及内部的电路板、电池等构成，所有电路元件都置于壳体内。图4是发射机外形主视图，图5是发射机外形左视图，图6是发射机外形俯视图。发射机内设置的主要是射频信号处理、发射、接收电路，负责手机与移动通信网基站之间的信息接收与发送。手持机与发射机之间的通信电路可选取常用的蓝牙通信电路，蓝牙通信技术成熟可靠，电磁辐射微弱。手持机与发送机都有独立的壳体与供电系统，二者可在分离状态下工作。手持机上具备目前手机应有的人机界面功能，使用方式与习惯和现有的产品一样。使用时，可单独拿起手持机操作与通话，发射机可保留在离头部或身体较远的提包、手机袋等里面。由于手持机上没有大功率的射频发射电路，因此电磁辐射相对很小，对人体健康影响也很小。 

手持机与发射机的壳体可以贴靠在一起，组合成一个机体。二者组合后，外部特征与现有手机仍然相同，可当常规手机使用。手持机壳体后表面制成凸形表面（5）；发射机壳体前表面制成凹形曲面（6），并且，两个表面的凸凹度是互补的，可以贴靠在一起；发射机壳体的凹形表面（5）上设有可以产生磁性吸力的磁性元件（7），手持机壳体后表面上也设有磁性元件，当两个曲面贴靠在一起时，两曲面的磁性元件会产生吸引力。所以，当手持机后表面与发射机前表面靠近时，在凸形表面与凹形表面的配合及磁性元件吸力的共同作用下，两机会吸引在一起，形成一个机体。图7是手持机与发射机组合在一起的主视图，图8是手持机（8）与发射机（9）组合在一起的左视图，图9是手持机与发射机组合在一起的俯视图。手持机与发射机可按这种组合状态放置在手机袋、衣袋、提包等里面，使用手机时，可按组合状态拿出，按常规手机使用。手持机与发射机的组合是曲面配合与磁性吸引的完成的，稍一用力就可以使二者分开，可方便的单独拿起手持机通话。手持机与发射机既可以在分离状态下工作，又可以合并成一体使用，给使用者带来很大的方便。 

图10是手持机的电路结构框图，整机电路可分为人机界面电路、模拟电路、逻辑电路、蓝牙电路、供电电路五部分。人机界面电路负责人与手机之间的信息交流，主要包括话筒、扬声器、键盘、显示屏、震动器、接口、摄像头等，话筒将声音转换成电信号；扬声器播放语音、振铃等；震动器输出来电震动信号；键盘包括实体按键与触摸按键，用于开关机、拨号、文字信息输入等；显示屏显示图文信息；接口电路是手持机与外部电路连接的通道，包括USB接口、耳机插孔等；摄像头是手机的辅助器件，用于图像传感，使手机具有照相、录像功能。模拟电路主要对模拟信号进行放大，话筒传感音频信号经模拟电路放大后传给逻辑处理电路；接收的音频信号经模拟电路放大后驱动扬声器等发出声音；一些控制信号也要经模拟电路放大变换，匹配输入输出阻抗。逻辑电路是由CPU、存储器、时钟及其它附件构成的微电脑系统，是手持机的控制中心，手持机的信息输入输出、数据发送接收与处理等都由逻辑电路完成，逻辑电路也承担移动通信以外的其他数据处理与运算的功能，比如微电脑方面的数据处理与运算等；A/D转换电路将发送的模拟信号转换为数字信号；D/A转换电路将接收的数字信号转换为模拟信号。蓝牙电路将手持机的发射信号发送给与发射机，也接收发射机传来的接收信号，完成手持机与发射机之间的工作信息传输。手持机的蓝牙电路也承担手持机与其它设备进行数据传输的任务。蓝牙通信已是广泛应用的公知技术，其工作原理于此不加赘述。供电电路包括电池、供电控制、充电接口三大部分。电池储存电能；供电控制电路为各单元电路提供合适的工作电压，控制电池充电过程；充电接口与充电器连接对电池进行充电。 

图11是发射机电路结构，整机电路可分为射频电路、逻辑电路、蓝牙电路、供电电路四大部分。射频电路由天线、天线开关、射频接收放大、中频接收放大、射频发射放大、射频信号处理，发射本振、接收本振、时钟等电路构成，负责射频信号的接收与发射任务。天线是信号接收与发射公用的，接收时感应电磁波而得到接收信号，发射信号时将电信号转换成电磁波。天线转换开关也是发射、接收公用的，负责发射、接收的双工转换及多频手机的频段转换。射频接收放大电路主要由滤波器、低噪声信号放大器组成。滤波器衰减其它信道的干扰；放大器负责信号放大。中频变频放大电路主要由混频、中频滤波、中频放大、I/Q解调电路构成。混频电路将射频信号与本机振荡信号进行混频，产生包含接收信息的混频信号；中频滤波电路滤除不需要的杂波而得到需要的中频信号；中频放大器对中频信号放大； I/Q解调电路对中频信号进行解调，得到I/Q基带信号传给逻辑处理电路。射频信号处理电路包括混频器、鉴相器、滤波器、压控振荡器。混频器将压控振荡器产生的射频信号与本机振荡信号相比较，控制发射振荡器的振荡频率，跟踪工作信道；鉴相器负责误差检测，滤波器滤除高次谐波；压控振荡器根据输入电压信号产生射频振荡信号。射频发射放大电路由射频功率放大器、发射功率调节器构成。功率放大器负责射频功率信号功率放大；功率调节器负责发射功率的调节，使发射机的射频发射功率随着接收信号的强弱程度而变化。发射本振、接收本振、时钟构成本振电路。本振振荡器可根据输入电压值产生一定频率的振荡信号；时钟电路主要是石英晶体振荡器，产生高度稳定的振荡信号，为整个发射机时序电路提供时钟信号。逻辑电路由接收逻辑处理、发射逻辑处理、CPU、存储器、SIM卡组成。接收逻辑处理电路接纳I/Q解调电路输出的I/Q基带信号，对信号进行均衡、解密、去交织、信道解码、语音解码等逻辑处理，最终形成包含语音或数据信息的PCM编码信号传给蓝牙通信电路，由蓝牙电路发送给手持机。发射逻辑处理电路接收手持机蓝牙通信电路传来的PCM编码信号，对信号进行语音编码、信道编码、交织、加密等数据处理，得到调制信号传给射频信号处理电路。CPU、存储器及其它电路构成了一个微电脑系统，负责发射机的数据信息处理，控制发射机运行。SIM卡是一个微处理器芯片，存储着用户相关信息。发射机的蓝牙电路原理与手持机基本相同，负责发射机与手持机之间的信息传输。发射机供电电路由电池、供电控制、充电接口三部分构成，电池存储电能，供电控制电路为射频电路、逻辑音频电路等单元电路提供相应的供电电压。供电控制电路可接收蓝牙通信模块的开关机指令，控制发射机与手持机同步开关机。发射机蓝牙电路由电池直接供电，始终处于供电状态。 

下面从手机工作信号流程方面进一步阐述本实施例的原理。手机接收信息时，从电磁波输入到语音或图文信息输出，接收信号要在手机电路中进行一系列的转换与变化，信号的变化过程形成一个接收信号流程。图12是手机接收信号流程图，发射机天线ANT感应到移动网基站发射的射频信号，经天线开关电路送到接收带通滤波器RX-FL滤波，衰减非接收频段信号，得到工作频段信号进入低噪声放大器LNA放大，被放大的信号进入滤波器RX-FL滤波，得到高信噪比的接收信号进入混频器MIX与本机振荡信号RXVCO进行混频，得到混频信号送入滤波器RX-FL滤波，得到中频信号送入中频放大器IFA进行中频放大，被放大的中频信号进入解调器，解调器对中频信号解调，得到基带I/Q信号进入数字语音处理电路进行均衡、解密、去交织、信道解码、语音解码等处理，输出PCM形式的数字信号给蓝牙通信电路，经蓝牙通信发送给手持机。手持机蓝牙通信电路接收到发射机发来的包含接收信息信号，该信号可分为两路，需要直接输出的送到D/A转换电路变换成模拟信号，经放大器A放大后推动扬声器SPK发出声音，需要存储的可进入到存储器，进行通话录音或数据保存。 

手机发送信息时，从语音或图文信息输入到电磁波输出的过程中，要形成一个发射信号流程，图13是发射信号流程图。手持机话筒MIC传感语音，得到模拟电信号送到放大器A放大，被放大的信号送到A/D转换电路进行模数转换，得到PCM编码信号传给蓝牙通信电路，由蓝牙电路发送给发射机。手持机存储器的数据也可以通过蓝牙通信电路发送给发射机。发射机蓝牙电路接收手持机发来的PCM信号，传给数字语音处理电路，经话音编码、信道编码、交织、加密、突发脉冲形成等处理，得到四路I/Q信号传到调制电路进行调制，使4路I/Q信号被调制在振荡电路产生的载波上，形成发射中频信号TX-IF。发射中频信号进入发射变换电路，与频率合成器的接收本振RXVCO和发射本振TXVCO的差频进行比较，得到一个包含发射数据的脉动直流信号，再去控制发射本振的输出频率，产生发射射频信号传给射频功率放大器PA放大，在功率控制电路作用下，输出一定功率的发射信号传给天线转换开关，经转换开关到天线，由天线发射给移动网的基站。 

在手机的整个信号处理过程中，信号要经历多种形式的变化，PCM是众多信号形式的一种。在本实施例中，选取PCM信号为手持机与发射机的分界点，蓝牙通信电路传递的是PCM形式的信号。当然，手持机与发射机的分界点也可以选取在信号流程的其他位置，选取在其它形式信号上，但其总的原理是相同的。 

Claims (2)

1.一种手机，在壳体上设有话筒、扬声器、显示屏、按键，在壳体内设有电池及布置电子元件的电路板，电路主要由人机界面电路、模拟电路、逻辑电路、射频电路、供电电路构成，其特征是：手机是由两个机体构成的，手机电路设置在两个机体上；人机界面电路设置在第一个机体上，并与供电电路、模拟电路、逻辑电路、壳体构成第一个机体；手机的射频电路设置在第二个机体上，并与供电电路、模拟电路、逻辑电路、壳体构成第二个机体；第一个机体上与第二个机体上还设有可以在两个机体之间相互通信的无线通信电路，两个机体之间需要传输的工作信号由该无线通信电路传输。

2.根据权利要求1所述的手机，其特征是：第一个机体的一个表面与第二个机体的一个表面的几何形状是凸凹互补的，两个表面可以贴靠在一起，使第一个机体与第二个机体可以合并在一起而形成一个机体。

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