專利名稱：防雷擊的手機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于通訊技術領域的防雷擊的手機，特別是涉及一種廣泛應用于個人、家庭和工作環境領域的防雷擊的手機。
背景技術：
目前國內已發生多起雷雨天氣使用手機引發雷電致使人員傷亡的事故。在使用手機時，手機會發射電磁波，手機發射的電磁波信號很強，范圍很廣，手機電磁波是雷電很好的導體，能在很大的一個范圍內收集引導雷電，電磁波在潮濕大氣中會形成一個導電性磁場，極易吸引剛形成的閃電雷擊。即使手機不處于通話狀態時，只要手機與通訊網絡接通，與基站保持聯絡，就有電磁波發射，即使不處于通話狀態也能傳導雷電，同樣可能引起雷擊，造成人員傷亡。
現有的作為移動通訊的手機尚無防雷擊的功能，在雷雨的天氣使用手機存在導致雷擊的安全隱患，為保證人身安全，克服現有手機的缺陷，手機防雷擊的問題亟待解決。
雖然檢測雷電的技術和防雷擊的技術雖然已經存在，但是尚未在手機中應用，而傳統的防雷技術也多數以采取被動的防護措施為主。鑒于現有手機存在的上述缺陷，本設計人基于從事產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，積極加以研究創新，創設一種主動預防雷電的防雷擊手機，改進現有的手機的不足，使其更具有實用性和安全性。
實用新型內容本實用新型的目地是將防雷擊的技術與手機技術相結合，提供一種防雷擊的手機。
在發生雷電的時候會同時產生很強的電磁波信號，距離發生雷電的位置越近電磁波信號越強，雷電的能量越大電磁波的信號也越強，因此，雷電產生的電磁波信號與距雷電的距離和雷電的強度成正比，本實用新型根據這一原理，采用實時測量雷電發生時和發生前電磁波信號的幅度和頻譜的方法，由手機中的微處理器對采集的雷電信號進行分析處理，在確認有雷擊的危險時關閉手機發射信號功能，使手機暫時不能發射電磁波或自動關機，從而避免手機電磁波引發雷擊的危害，雷擊危險消失后手機自動恢復正常使用功能。
本實用新型以主動預防為主，杜絕了手機發射電磁波引發雷擊的根源，創造性地將防雷擊技術應用于手機中。本實用新型的實施方案在同類產品中未見有類似的設計公開發表或使用而確屬創新，在技術上有顯著的進步，并產生了好用及實用的效果，且具有產業的廣泛利用價值為一新穎、進步、實用的實用新型。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是主要由結構和電路兩部分構成，結構部分主要有機殼1、面板2、雷電傳感器3、電路板4、顯示器5、按鍵6、話筒7、揚聲器8，電路部分有雷電檢測電路9、微處理器10、顯示器電路11、發射電路12及其他現有手機電路組成，其特征在于本實用新型中的結構部分有機殼1、雷電傳感器3、電路板4，機殼1中有雷電傳感器3，機殼1中還有話筒7及揚聲器8，在機殼的前面有面板2，面板2上安裝有顯示器5及按鍵6，機殼1內部安裝有電路板4，電路板4上安裝有電路部分，電路部分有雷電檢測電路9、雷電檢測電路9連接微處理器10，微處理器10連接顯示器電路11、按鍵6、話筒7、揚聲器8及其他常規手機電路。
上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，并可依照說明書內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的外觀示意圖。
圖2是本實用新型的剖面圖。
圖3是本實用新型原理框圖。
圖4是本實用新型雷電信號檢測電路圖。
圖5是本實用新型雷電信號比較器檢測電路圖。
圖6是本實用新型雷電信號比較器檢測控制電路圖。
圖7是本實用新型光電信號檢測電路圖圖8是本實用新型光電信號鑒別電路圖1機殼 2面板3雷電傳感器 3a天線3b接收線圈3c光電傳感器4電路板 5顯示器5A雷電符號6按鍵7話筒 8揚聲器9雷電檢測電路 10微處理器11顯示器電路 12發射電路13高頻放大器 14濾波器15模數轉換器 16比較器17閃電接收電路具體實施方式
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的防雷擊的手機其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱圖1所示，是本實用新型防雷擊的手機的外觀示意圖。本實用新型防雷擊的手機，主要包括結構部分和電路部分組成，其中上述的結構部分主要包括機殼1、雷電傳感器3、電路板4，其中該機殼1，其前端設有面板2，面板2的上半部分設有顯示器5，面板2的下半部分設有按鍵6，面板2的下端設有話筒7，面板2的上端設有揚聲器8；該機殼1，其內部設有雷電傳感器3，雷電傳感器3設在機殼內部上端；該機殼1，其內部設有電路板4，電路板4上設有雷電傳感器3；該機殼1，其內部設有光電傳感器3c，光電傳感器3c安裝在電路板4上，位于機殼1頂部，機殼1的頂部有一小孔，光電傳感器3c由內向外嵌在小孔中以接收閃電的光信號；該雷電傳感器3，有接收線圈3b，接收線圈3b安裝在電路板4上，接收線圈3b采用帶有磁芯的線圈，也可以使用空心線圈，接收線圈3b可以單獨使用，用其作為接收雷電信號的元件；該雷電傳感器3，還包括接收雷電信號的天線3a，天線3a設置在機殼1內部，天線3a還可以部分置于機殼1外部，天線3a可直接使用手機的天線，與手機接收、發送信號的天線共用，雷電傳感器3也可以是天線3a和接收線圈3b的組合構成；該雷電傳感器3還可以是專用的雷電傳感器，由能夠接收或感應雷電信號的器件構成，例如線圈、磁電轉換元件、電感元件、光電元件、天線、變壓器等。
該顯示器5，是液晶顯示器，在顯示器上設有雷電符號5A的圖標。
請參閱圖2所示，是本實用新型防雷擊的手機的剖面圖，包括機殼1、面板2、雷電傳感器3及電路板4，其中機殼1內部設置有電路板4，電路板4上設置有雷電傳感器3，雷電傳感器3包括天線3a和接收線圈3b，天線3a設在電路板4的右端，接收線圈3b設在天線3a的左端。
上述的電路部分請參閱圖3，是本實用新型原理框圖，本實用新型的電路部分包括雷電傳感器3、顯示器5、按鍵6、話筒7、揚聲器8、雷電檢測電路9、模數轉換器15、微處理器10、顯示器電路11及發射電路12，其中雷電傳感器3接收雷電電磁波信號，經過雷電檢測電路9將雷電信號進行選擇、放大、檢波及濾波后，由模數轉換器將雷電信號轉換為數字信號，送至微處理器10進行分析處理，在確認有雷擊的危險時，微處理器10控制發射電路12禁止向外發射信號，而無論是在通話中還是在待機方式中與基站的聯絡將全部禁止信號的發射，并可通過顯示電路11，在顯示器5中顯示雷電符號5A、雷電信號強度或其他有關提示，雷電危險消失后則自動恢復正常通訊功能，在有必要的時候還可以采取自動關機的方式進行防護；其中顯示器5、按鍵6、話筒7、揚聲器8、微處理器10、顯示器電路11及發射電路12與常規手機功能共用，為技術人員熟知的現有已知技術，故此不再詳細說明。
現將本實用新型的雷電檢測電路的具體電路結構詳細說明如下，請參閱圖4所示，是本實用新型防雷擊的手機的雷電信號檢測電路圖，在本實用新型的雷電監測電路9包括雷電傳感器3、高頻放大器13、濾波器14、模數轉換器15，其中該雷電檢測電路9，以雷電傳感器3連接高頻放大器13，高頻放大器13連接濾波器14，濾波器14連接模數轉換器15的模數轉換器電路IC3實現；圖中IC5是微處理器電路，IC6是發射電路，雷電檢測電路9連接微處理器電路IC5，微處理器電路IC5連接發射電路IC6；上述的雷電傳感器3設置有輸入回路線圈T1，輸入回路線圈T1是帶有磁芯或磁棒的線圈，也可以是空心線圈，由天線線圈L2連接調諧線圈L1構成，雷電傳感器3由天線3a和接收線圈3b構成，天線3a由天線ANT連接天線線圈L2構成，以天線ANT連接天線線圈L2，天線線圈L2連接電阻R1與電容C7、調諧線圈L1和電容C1的結點實現，接收線圈3b由調諧線圈L1和電容C1構成，以調諧線圈L1與電容C1并聯連接，其左端連接電阻R1與電容C7、天線線圈L2的結點，其右端連接高頻放大器IC1的輸入端1實現；該高頻放大器13，是集成電路高頻放大器，高頻放大器13由集成電路IC1(型號為NB7642)、電容C4及負載電阻R2構成，集成電路IC1內部設有高增益高頻放大器和檢波電路，集成電路IC1輸入端1連接輸入回路線圈T1，集成電路IC1輸出端3連接負載電阻R2與高頻旁路電容C2的結點，集成電路IC1的輸出端3連接電阻R6；該濾波器14，是有源帶通濾波器，只允許雷電信號通過，濾除其他干擾信號和無用信號，濾波器14以運放IC2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C2、電容C3、電容C5及電容C6的依次連接實現，高頻放大器的集成電路IC1的輸出端3通過電阻R6、電容C3串聯后連接運放IC2的正向輸入端3，運放IC2的輸出端6連接模數轉換器15的輸入端，該濾波器14還可以不用，由高頻放大器IC1的輸出端3直接連接模數轉換器15的輸入端實現；該模數轉換器15，是高速模數轉換器，將輸入的雷電信號轉換為數據信號，送至微處理器10的微處理器電路IC5，微處理器10首先對檢測的雷電信號數據的強度進行分析，距離發生雷電的位置越近電磁波信號越強，雷電的能量越大電磁波的信號也越強，雷電產生的電磁波信號與距雷電的距離和雷電的強度成正比，根據這一原理，對超過一定強度的有傷害作用的雷電信號進行選取，對其信號的頻率、波形及頻譜作進一步的分析處理，提取雷電信號數據的特征，排除其他電信號的干擾，確認是存在危險的雷電信號時，微處理器10立即向發射電路12發出關閉發射功能信號，發射電路12暫時停止發射工作，避免因發射電磁波引入雷電而導致雷擊，當檢測到危險雷電信號解除時，微處理器10解除關閉發射電路12的功能，發射電路12恢復正常發射功能，手機恢復正常通訊；圖中IC3是模數轉換器芯片，IC5是微處理器電路，IC6是發射電路，其中，模數轉換器芯片IC3還可以是嵌入在微處理器芯片中的內部模數轉換器，由于模數轉換器15、微處理器10、發射電路12及控制發射的電路均為技術人員熟知的現有技術，故此不再詳細說明；上述的模數轉換器15可以不用，采用硬件電路組成的雷電信號鑒別電路實現，請參見圖5，是本實用新型雷電信號比較器檢測電路圖，如圖中所示以雷電傳感器3連接高頻放大器13，高頻放大器13連接濾波器14，濾波器14連接比較器16，比較器16連接微處理器10，微處理器10連接發射電路12實現，其中雷電信號鑒別電路由比較器電路IC4、電阻R8及電阻R10，電阻R8連接比較器電路IC4的反相輸入端，電阻R10的一端連接基準電源，電阻R10的另一端連接比較器電路IC4的同相輸入端，濾波器14的輸出端連接電阻R9，將經過濾波的雷電信號，送至比較器16進行鑒別，雷電信號大于一定強度時，比較器電路IC6輸出端5輸出鑒別電平信號，直接送至微處理器電路IC5的INT0端，微處理器電路IC5的P2.0輸出控制信號到發射電路12，禁止發射電路向空間發射電磁波信號；本實用新型的發射控制電路還可以由比較器16直接輸出的電平信號控制發射電路12，如圖6所示，是本實用新型雷電信號比較器檢測控制電路圖，雷電傳感器3連接高頻放大器13，高頻放大器13連接濾波器14，濾波器14連接比較器16，比較器16直接連接發射電路12，該比較器16輸出的電平信號直接控制發射電路12發射功能；本實用新型的防雷擊功能具有開啟和關閉的設定功能，通過操作按鍵6和顯示器5實現，操作按鍵至“功能設置”的選項，選擇“防雷擊功能”，確認后選擇“關閉”或“開啟”選項，按確認鍵后相應功能被選擇，選擇“開啟”后防雷擊功能有效，選擇“關閉”后防雷擊功能取消，可根據需要在冬季或無雷擊的季節關閉防雷擊功能。
參見圖7，是本實用新型光電信號檢測電路圖，本實用新型的雷電檢測電路還可以采用接收閃電的光電信號，采用測量雷電的“光”和“電”信號相結合的方法實現雷電信號的檢測，由于在出現雷擊的時候同時產生閃電，尤其是有危險的雷擊時，雷電的強度越大閃電的強度也越大，眾所周知光的傳播速度與電磁波的傳播速度是相同的，雷電電信號的傳播速度與閃電的傳播速度也相同，同一雷電的電信號與其閃電的信號可以在同一時刻接收到，雷電的電信號和閃電的光信號具有特有的頻譜和特征，根據這一原理在接收雷電電信號的同時接收閃電的光信號，同時檢測雷電的電信號和閃電的光信號，兩者為“與”的關系，對兩種信號進行綜合分析，能夠提高確認雷電信號的準確性，如圖中所示光電信號檢測電路中有光電傳感器3c，光電傳感器采用光電接收管Q1，也可采用其他光電元件實現，濾波器14連接模數轉換器15的一個輸入端，閃電接收電路17連接模數轉換器15的另一輸入端，其中閃電接收電路17由運放IC7、光電接收管Q1、微調電阻W1、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24及電容C1構成，以光電接收管Q1的集電極連接電源VCC，其發射極連接電阻R22，電阻R22的另一端接地，光電接收管Q1的發射極與電阻R22連接的結點連結電容C1，電容C1的另一端連接運放IC7的同相輸入端2，微調電位器的兩端分別連接電源VCC端及接地，微調電阻W1的中端通過電阻R22連接運放IC7的反相輸入端3，電阻R23的兩端分別連接運放IC7的輸出端6和電阻R21與運放IC7的3端，運放IC7的輸出端6連接模數轉換器15的一個輸入端實現，模數轉換器15對兩路信號同時進行測量，并將測量的信號轉換為數據信號送至微處理器10進行判斷處理，其工作過程如前所述光電檢測電路還可以由閃電接收電路17連接模數轉換器15構成，單獨采用閃電的光信號進行檢測；圖8是本實用新型光電信號鑒別電路圖，上述的閃電檢測電路還可以用光電信號鑒別電路實現，如圖所示由濾波器14、閃電接收電路17及比較器16構成，其中比較器16由比較器電路IC4電阻R9、電阻R10及電阻R11構成，電阻R11和電阻R9是比較器16的兩個輸入端電阻，濾波器14連接比較器電路IC4的輸入端電阻R11，閃電接收電路17的輸出端連接比較器電路IC4的反相輸入端電阻R9，電阻R10的一端連接基準電源，電阻R10的另一端連接比較器電路IC4的同相輸入端；以上僅是本實用新型的較佳實施例，熟悉本專業的技術人員可對上述實施例作出修改變化，特別是在集成電路工業高速發展的當今，例如將幾種集成電路的功能集成在一塊集成電路中，且能實現同一種功能的集成電路也有多種型號，例如使用主要功能相同而型號不同的集成電路等均屬于本實用新型的技術方案。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案的范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上的實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種防雷擊的手機，包括結構部分和電路部分組成，其特征在于其中該結構部分，包括機殼(1)、機殼(1)內部設有電路板(4)和雷電傳感器(3)；該電路部分，包括雷電監測電路(9)，雷電檢測電路(9)連接微處理器電路(IC5)，微處理器電路(IC5)連接發射電路(IC6)。
2.根據權利要求1所述的防雷擊的手機，其特征在于所述的結構部分其中該機殼(1)，其內部設有雷電傳感器(3)，雷電傳感器(3)設在機殼內部上端；該機殼(1)，其內部設有電路板(4)，電路板(4)上設有雷電傳感器(3)。
3.根據權利要求2所述的防雷擊的手機，其特征在于其中所述的電路板(4)上設置的雷電傳感器(3)包括天線(3a)和接收線圈(3b)，天線(3a)設在電路板(4)的右端，接收線圈(3b)設在天線(3a)的左端。
4.根據權利要求1所述的防雷擊的手機，其特征在于其中所述的雷電檢測電路(9)，以雷電傳感器(3)連接高頻放大器(13)，高頻放大器(13)連接濾波器(14)，濾波器(14)連接模數轉換器(15)的模數轉換器電路(IC3)實現。
5.根據權利要求3所述的防雷擊的手機，其特征在于其中所述的雷電傳感器(3)由天線(3a)和接收線圈(3b)構成，天線(3a)由天線(ANT)連接天線線圈(L2)構成，天線(ANT)連接天線線圈(L2)，天線線圈(L2)連接電阻(R1)與電容(C7)、調諧線圈(L1)和電容(C1)的結點，接收線圈(3b)由調諧線圈(L1)和電容(C1)構成，以調諧線圈(L1)與電容(C1)并聯連接，其左端連接電阻(R1)與電容(C7)、天線線圈(L2)的結點，其右端連接高頻放大器(13)中的集成電路(IC1)的輸入端(1)。
6.根據權利要求5所述的防雷擊的手機，其特征在于其中所述的高頻放大器(13)由集成電路(IC1)(型號為NB7642)、電容(C4)及負載電阻(R2)構成，集成電路(IC1)輸入端(1)連接輸入回路線圈(T1)，集成電路(IC1)輸出端(3)連接負載電阻(R2)與高頻旁路電容(C2)的結點，集成電路(IC1)的輸出端(3)連接電阻(R6)；該高頻放大器(13)中的集成電路(IC1)的輸出端(3)通過電阻(R6)、電容(C3)串聯后連接運放(IC2)的正向輸入端(3)，運放(IC2)的輸出端(6)連接模數轉換器(15)的輸入端。
7.根據權利要求4所述的防雷擊的手機，其特征在于所述的濾波器(14)是有源帶通濾波器，以運放(IC2)、電阻(R3)、電阻(R4)、電阻(R5)、電阻(R6)、電阻(R7)、電阻(R8)、電容(C2)、電容(C3)、電容(C5)及電容(C6)的依次連接實現；該濾波器(14)還可以不用，由高頻放大器(IC1)的輸出端(3)直接連接模數轉換器(15)的輸入端；
8.根據權利要求7所述的防雷擊的手機，其特征在于其中所述的模數轉換器(15)的模數轉換器芯片(IC3)還可以是嵌入在微處理器芯片中的內部模數轉換器；該模數轉換器(15)可以不用，采用硬件電路組成的雷電信號鑒別電路實現，以雷電傳感器(3)連接高頻放大器(13)，高頻放大器(13)連接濾波器(14)，濾波器(14)連接比較器(16)，比較器(16)連接微處理器(10)，微處理器(10)連接發射電路(12)實現該雷電信號鑒別電路由比較器電路(IC4)、電阻(R8)及電阻(R10)，電阻(R8)連接比較器電路(IC4)的反相輸入端，電阻(R10)的一端連接基準電源，電阻(R10)的另一端連接比較器電路(IC4)的同相輸入端，濾波器(14)的輸出端連接電阻(R9)，將經過濾波的雷電信號，送至比較器(16)進行鑒別，比較器電路(IC6)輸出端(5)輸出鑒別電平信號，直接送至微處理器電路(IC5)的(INT0)端，微處理器電路(IC5)的(P2.0)輸出控制信號到發射電路(12)；其中比較器(16)還可以直接輸出電平信號控制發射電路(12)，由雷電傳感器(3)連接高頻放大器(13)，高頻放大器(13)連接濾波器(14)，濾波器(14)連接比較器(16)，比較器(16)直接連接發射電路(12)。
9.根據權利要求1所述的防雷擊的手機，其特征在于其中所述的雷電檢測電路(9)還可以采用接收閃電光信號的光電信號檢測電路實現，該光電信號檢測電路中有光電傳感器(3c)，光電傳感器采用光電接收管(Q1)，由濾波器(14)連接模數轉換器(15)的一個輸入端，閃電接收電路(17)連接模數轉換器(15)的另一輸入端，其中閃電接收電路(17)由運放(IC7)、光電接收管(Q1)、微調電阻(W1)、電阻(R21)、電阻(R22)、電阻(R23)、電阻(R24)及電容(C1)構成，以光電接收管(Q1)的集電極連接電源(VCC)，其發射極連接電阻(R22)，電阻(R22)的另一端接地，光電接收管(Q1)的發射極與電阻(R22)連接的結點連結電容(C1)，電容(C1)的另一端連接運放(IC7)的同相輸入端(2)，微調電位器的兩端分別連接電源(VCC)端及接地，微調電阻(W1)的中端通過電阻(R22)連接運放(IC7)的反相輸入端(3)，電阻(R23)的兩端分別連接運放(IC7)的輸出端(6)和電阻(R21)與運放(IC7)的(3)端，運放(IC7)的輸出端(6)連接模數轉換器(15)的一個輸入端實現；上述的光電信號檢測電路還可以由閃電接收電路(17)連接模數轉換器(15)構成，單獨利用閃電的光信號進行檢測；上述的光電信號檢測電路還可以用光電信號鑒別電路實現，由濾波器(14)、閃電接收電路(17)及比較器(16)構成，其中比較器(16)由比較器電路(IC4)電阻(R9)、電阻(R10)及電阻(R11)構成，電阻(R11)和電阻(R9)是比較器(16)的兩個輸入端電阻，濾波器(14)連接比較器電路(IC4)的輸入端電阻(R11)，閃電接收電路(17)的輸出端連接比較器電路(IC4)的反相輸入端電阻(R9)，電阻(R10)的一端連接基準電源，電阻(R10)的另一端連接比較器電路(IC4)的同相輸入端。
10.根據權利要求9所述的防雷擊的手機，其特征在于其中所述的光電傳感器(3c)安裝在電路板(4)上，位于機殼(1)頂部，機殼(1)的頂部有一小孔，光電傳感器(3c)由內向外嵌在小孔中以接收閃電的光信號。
專利摘要一種防雷擊的手機，包括結構部分和電路部分，結構部分主要包括機殼，機殼中有雷電傳感器及電路板，電路部分有雷電檢測電路、微處理器、顯示器電路、發射電路及其他手機電路，雷電檢測電路中有雷電傳感器，雷電檢測電路連接微處理器，微處理器連接發射電路及顯示器電路。雷電傳感器接收雷電電磁波信號，經放大、檢波及模數轉換后，由微處理器對采集的雷電信號進行分析處理，在確認有雷擊的危險時自動關閉手機發射信號的功能，避免手機電磁波引發雷擊的危害，雷擊危險消失后自動恢復正常通訊功能，非常適于實用。
文檔編號H04M1/00GK2746668SQ200420092728
公開日2005年12月14日 申請日期2004年9月16日 優先權日2004年9月16日
發明者張惠生 申請人:張惠生