防辐射移动通信终端制造技术

一种防辐射移动通信终端，包括：多波束天线、多路信号选择开关、收发模块、接收模块、波束管理模块、基带高层处理模块、用户辐射提醒模块。多波束天线将无线路径进行空分多址，终端跟踪基站下行信号的最好质量波束，自动将其作为收发波束，进行发射和接收。用户根据手持终端的方位，在用户辐射提醒模块中预设背离人体方向的波束。当终端没有使用该波束进行收发时，提醒用户改变终端方位，直到在该波束上发射和接收信号，从而避免人体电磁辐射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防辐射移动通信终端，尤其是能大幅降低电磁波人体辐射的移动通信终端。
技术介绍
现在移动通信终端(以下简称为终端)的最大射频发射功率一般在0.125-2W之间。尽管终端发射功率不大，但因为离人体比较近，在通话状态紧贴头部，造成的电磁波辐射远比通信基站大。降低移动通信系统电磁波辐射的主要任务就是降低终端对人体辐射的电磁波剂量。为了降低终端的电磁辐射，已经申请专利的技术有手机防辐射贴膜和手机屏蔽套等，声称可以降低终端的电磁辐射。其实，这种贴膜或者屏蔽套在阻碍电磁波向人体辐射时，很可能同时阻碍了终端发射的电磁波向基站的传播，或者基站发射的电磁波向终端的传播，因为移动通信系统有功率控制功能，当无线通路衰减变大时，移动通信系统会让终端和基站都提高射频发射功率来补偿通路衰减。这样不仅不能降低终端辐射，而且终端会因为提高发射功率而浪费宝贵的电池能量。如果这样的手机防辐射贴膜和手机屏蔽套屏蔽效能太高，导致无线通路衰减过大，终端和基站使用最高发射功率也不能抵抗无线通路衰减，则会引起通信被阻断。我们知道基站向终端发射的下行射频信号在空中传播，可以通过直射、反射、折射、多次反射等方式到达终端，能够到达终端的射频信号经过的途径被称为无线路径。终端向基站发射的上行射频信号经过同样的无线路径到达基站。对于移动通信系统来说，上下行信道为对称频段或者是同频时分双工，上下行无线路径是一样的。根据无线环境，终端和基站可以保持多条无线路径进行通信，这多条无线路径达到终端的方向也可能不同。如果一条无线路径的下行通路衰减比较小，信号质量比较好，那么在这条无线路径的上行通路衰减也比较小，到达基站的上行信号质量也比较好。现在终端的天线一般是水平面全向发射和接收的，其实只有往基站的无线路径上的电磁波能量用于通信，其他方向上的电磁波能量被白白浪费，给周围环境造成电磁波辐射污染。如果终端能够通过方向性的天线，识别最好质量的无线路径的方向，在这个方向上进行发射和接收，而不用全向天线发射，则给用户远离电磁辐射提供了可能。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种防辐射移动通信终端，能大幅降低终端发射的电磁波对人体辐射。本专利技术的另一个目的是节省终端射频发射功率，并且提高终端在小区切换、小区边缘等环境下的通信质量。为了实现上述目的，通过配置多波束天线形成无线路径空分多址。用户根据手持终端的相对位置，标记出多波束天线中背离人体方向的波束，作为期望射频发射的波束。本专利技术终端有两路下行接收处理能力，可以依次估计出多波束天线上所有波束接收的基站信号的质量，找到最好质量无线路径方向上的波束，终端自动用该波束进行发射和接收。终端用于发射和接收的波束称为收发波束。当终端发现没有使用用户期望的射频发射的波束进行发射时，向用户发出辐射提醒。由用户改变终端方位，终端选择最好质量无线路径方向上的波束作为新的收发波束，当切换到用户期望射频发射的波束收发射频信号时，人体就可以避免终端的电磁辐射。因为本专利技术不是简单阻碍终端的射频信号发射，而是通过估计基站下行信号的质量，在最好质量路径上进行收发，保证了无线信号空中连接。使用较高增益多波束天线发射和接收，节省了终端和基站的发射功率，提高了终端在小区切换、小区边缘等环境下的通信质量，对移动通信系统没有任何不良影响。在用户配合调整下，因为波束天线的方向性，本专利技术终端理论上能100％避免人体接受来自终端的电磁辐射。实际上，人体接受的电磁波剂量取决于各个波束间的隔离度以及波束的旁瓣，一般至少能将人体电磁波辐射剂量降低15-35dB。本专利技术防辐射移动通信终端的主要工作步骤如下a，用户根据手持移动通信终端的相对位置，在用户辐射提醒模块中标记出多波束天线中背离人体方向的波束，作为期望的终端射频发射的波束；b，终端开始射频发射前，通过收发模块和接收模块估计所有波束接收的基站信号的质量，选择质量最好的一个波束连接到收发模块，作为终端收发波束，用这个波束进行上行发射和下行接收；c，在空闲波束中依次选择一个波束连接到接收模块，接收模块处理该波束接收的基站信号，并估计出该波束基站信号的质量；收发模块估计出当前收发波束基站信号的质量；d，波束管理模块根据步骤c估计的质量，判断出最好质量波束，如果当前收发波束不是该最好质量波束，则将该最好质量波束切换作为收发波束；e，用户辐射提醒模块检查收发波束是否为用户期望的终端射频发射的波束，不是则发出辐射提醒，本次通信没有终止则返回步骤c。附图说明图1，是普通终端的结构图；图2，是第一实施例终端的结构图；图3，是第一实施例终端的多波束天线方向图和通信中用户头部存在射频辐射的示意图；图4，是第一实施例终端切换收发波束后头部避免辐射的示意图；图5，是第一实施例终端小区切换同时需要切换收发波束的示意图；图6，是本专利技术终端提醒用户注意电磁辐射和自动用最好质量波束收发的总体流图；图7，是第二实施例终端的结构图；图8，是第三实施例终端的结构图；图9，是第四实施例终端的结构图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本专利技术的第一实施例中，如图2所示，比普通终端(如图1所示)增加了多路信号选择开关204、接收模块207、波束管理模块209、用户辐射提醒模块212。普通终端用的是全向天线1，本实施例终端使用有三个波束201、202、203的多波束天线211。三个波束的方向图301、302、303(如图3所示)组合在一起形成360度的水平面方向全向覆盖。这些波束都可以接收和发射，波束的宽度可以不同。多路信号选择开关204工作于射频环节。接收模块207包含RF收信机205、ADC 206、下行基带物理层处理模块208。收发模块5和普通终端的一样，包含RF收发信机2、ADC/DAC 3、上/下行基带物理层处理模块4。接收模块207和收发模块5具有相同的下行信号处理能力，如下行专用信道、广播信道、寻呼信道处理，以及邻区搜索、基站信号质量估计等，形成两路下行处理能力。收发模块5主要负责和基站上下行通信。接收模块207分时处理空闲波束上的基站信号。基带高层处理模块210比普通终端的基带高层处理模块6功能复杂一些，负责合并收发模块5和接收模块207输出的基站下行数据，在小区切换时，控制波束管理模块209将收到切换邻区信息的波束连接给收发模块5，以及控制小区切换等其他的高层处理功能。用户辐射提醒模块212，由用户根据手持终端的方位，预设可以避免终端上行射频辐射的波束，并检查当前收发波束是否是该波束，不是则发出辐射提醒。多路信号选择开关204受波束管理模块209控制，负责不同波束和接收模块207、收发模块5的信号连接。在终端通信中，波束管理模块209处理接收模块207和收发模块5送来的各波束基站信号质量估计信息，判断最好质量无线路径。当发现接收模块207处理波束的信号质量更好时，发送指令给多路信号选择开关204，将这个波束连接给收发模块5作为终端的收发波束，用它发送和接收射频信号。波束管理模块209还负责依次连接除收发波束外的波束给接收模块207，这样收发模块5和接收模块207就可以分析终端上所有方向来的基站下行信号，确定当前最好质量的无线路径。通过这个过程的循环，不管终本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防辐射移动通信终端，包括：一个多波束天线，用于形成无线路径的空分多址；一个收发模块，用于处理终端上行和基站下行信号，并估计基站下行信号的质量；一个接收模块，用于处理基站下行信号，并估计基站下行信号的质量，与收发模 块的下行处理功能完全一样，形成两路下行处理能力；一个多路信号选择开关，用于连接、切换多波束天线的波束到接收模块和收发模块；一个波束管理模块，用于根据收发模块和接收模块估计的所有方向波束的下行信号质量，判别无线路径的最好质量波 束，控制将最好质量波束作为收发波束；一个基带高层处理模块，用于合并收发模块和接收模块输出的基站下行数据，在小区切换的同时将收到切换邻区信息的波束作为收发波束；一个用户辐射提醒模块，用于用户预设期望的终端射频发射的波束，并检查 当前的收发波束是否是期望的终端射频发射的波束，不是则发出辐射提醒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淑欣，
申请(专利权)人：胡淑欣，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]