[發(fā)明專利]用于具有天線的移動無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的輻射功率優(yōu)化

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780053554.6
• 申請日: 2007-06-28
• 公開（公告）號: CN101689892A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·辛頓;N·布里菲特
• 申請（專利權(quán)）人: 諾基亞公司
• 主分類號: H04B7/005
• 分類號: H04B7/005;H04H20/48
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 酆 迅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動無線電發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)的無線電傳輸/接收 的優(yōu)化。本發(fā)明具體涉及無線電電路與其關(guān)聯(lián)天線之間的匹配優(yōu)化， 以及低功率無線電設(shè)備的有效輻射功率的優(yōu)化。

背景技術(shù)

低功率調(diào)頻發(fā)射機(jī)(FMTx)設(shè)備正在變得越發(fā)廣泛的可用和普 及，例如，用來將音頻從移動mp3播放器發(fā)射到車內(nèi)的FM無線電 接收機(jī)。目前可用的多數(shù)設(shè)備是專用的FMTx設(shè)備，例如，其將要 插入耳機(jī)插口中，但是FM發(fā)射機(jī)正在越來越多地還要與諸如個人 數(shù)字助理(PDA)和移動電話的設(shè)備相集成。

與理論上的理想長度相比，這些設(shè)備中的大多數(shù)具有極短的FM 天線。多數(shù)專用FMTx設(shè)備使用簡單的引線或者印刷電路板(PCB) 布線，其長度通常是足夠的。然而，PDA和移動電話中可用于放置 適當(dāng)天線的空間要小得多，而且由于這些設(shè)備的總體趨勢是使其較 小，因此集成愈發(fā)不容易。通常，這些設(shè)備將被迫使用極短并因此 不佳的FM天線。其通常可以是3-6cm甚至更短。在98MHz處， 全波長天線具有大約3米的長度。因此，98MHz的四分之一波長天 線是大約75cm，這仍然要比PDA或者移動電話中通常可用的天線 長得多。

根據(jù)形狀和形式，不同的天線結(jié)構(gòu)可能有利于特定的設(shè)備，但 是不論所使用的天線結(jié)構(gòu)是怎樣的(單極、偶極、環(huán)形)，可用的 空間和環(huán)境(例如，設(shè)備的其余硬件和底座)將影響天線及其性能。

問題在于，由于這些常用移動FMTx設(shè)備的特性，某些點處的 用戶將把設(shè)備拿在手里，以便激活和設(shè)置設(shè)備。用戶繼而可能將設(shè) 備放在汽車座椅上或者將設(shè)備在其朋友間傳遞，或者用戶可能將把 設(shè)備不經(jīng)意地放在包括金屬的某些物體之上或者旁邊。所有這些方 面都將對天線的性能產(chǎn)生影響，并且這通常將導(dǎo)致天線變得失配。 這繼而將導(dǎo)致來自FMTx設(shè)備的輸出功率降低，而用戶可能將體驗 到干擾或者在最差情況下甚至是信號的完全丟失。必須記住的是， 由于地區(qū)性規(guī)章(美國聯(lián)邦通信委員會FCC的11.4nW等效全向輻 射功率EIRP，以及歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會ETSI的50nW有效輻射功率 ERP)，這些設(shè)備僅能在非常低的功率水平上工作。因此，關(guān)鍵是天 線盡可能地保持最佳。

這還與FM接收機(jī)有關(guān)。在諸如PDA、移動電話和小型專用設(shè) 備的產(chǎn)品中，小型FM接收機(jī)設(shè)備已經(jīng)找到了出路。這些設(shè)備的天 線具有與低功率FM發(fā)射機(jī)類似的問題。通常，天線必須比其理想 情況短。最佳情況是在將耳機(jī)用作FMRx時的大約75cm長的纜線 (也即，98MHz處的四分之一波長)。內(nèi)部FMRx天線正在變得越 發(fā)普及，這意味著，如果制造商希望維持與通過使用耳機(jī)或者類似 的外部Rx天線所取得的相同性能水平，則天線性能將再一次是非常 關(guān)鍵的。

在某些方面，Rx天線必須表現(xiàn)得比Tx天線好，因為接收機(jī)受 到其試圖接收的信號以及接收機(jī)本身敏感程度的影響。Rx天線的表 現(xiàn)如何將取決于其與FM接收機(jī)前端匹配的程度。對于Tx情況來說， 天線可能十分低效，但是仍然可以通過利用提供給該天線的提升功 率來操作它，使其看上去表現(xiàn)得足夠好。由于無法從接收機(jī)影響發(fā) 射機(jī)，因此不存在這種奢侈的Rx。然而，Rx天線同樣受制于上文針 對Tx天線描述的相同影響，也即，由于環(huán)境改變而導(dǎo)致的解匹配/ 失配。因此，避免失配在Rx設(shè)備中甚至將更為重要。

如上所述，F(xiàn)M發(fā)射機(jī)與人體、金屬結(jié)構(gòu)或者其他材料的相關(guān)位 置可能影響天線的匹配。特別地，可以附加至移動設(shè)備的附件可能 包含這種金屬結(jié)構(gòu)，并且由此影響天線與輻射功率的匹配。

與傳統(tǒng)的專用低功率FM發(fā)射機(jī)不同，PDA和移動電話能夠具 有附加至它們的非常多的各類附件，這導(dǎo)致更多變化的可能使用情 況。如果多數(shù)附件和/或其他附件(例如數(shù)據(jù)線和/或充電器線)在另 一端連接到例如個人計算機(jī)(PC)或者主引出線時，則其可以在連 接到設(shè)備時被檢測到。這可能包括：用于數(shù)據(jù)傳輸和/或電池充電的 通用串行總線(USB)線、車內(nèi)或者主電池充電器或者某些其他設(shè) 備。多數(shù)耳機(jī)和類似的附件可以由手持機(jī)自動地識別，因為多數(shù)這 種設(shè)備具有一定的智能水平，使得PDA或者移動電話可以讀出設(shè)備 ID并由此決定如何對待該設(shè)備。