專利名稱：對(duì)發(fā)射放大器進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)發(fā)射放大器、尤其是移動(dòng)無(wú)線終端內(nèi)的發(fā)射放大器進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的方法和裝置。
圖3示出了一種對(duì)發(fā)射放大器PA進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的常規(guī)裝置的電路原理圖。需要加以放大的信號(hào)sig被傳給發(fā)射放大器PA，并根據(jù)調(diào)節(jié)參數(shù)reg進(jìn)行放大，接著被傳送給定向耦合器RK，其中調(diào)節(jié)參數(shù)reg被傳送給發(fā)射放大器PA并表示著增益量或增益度/系數(shù)。定向耦合器RK把從發(fā)射放大器PA輸至天線ANT的功率中的一小部分輸出去，并將其輸入到高頻檢測(cè)器HFD，而高頻檢測(cè)器HFD則將該功率轉(zhuǎn)換成直流電壓。以這種方式產(chǎn)生的直流電壓值作為實(shí)際值ist被輸送給比較裝置V，在那里將其與一個(gè)理論值soll相比較，其中理論值soll可由一個(gè)控制設(shè)備、譬如移動(dòng)無(wú)線終端中的微控制器預(yù)先給定。比較的結(jié)果是輸出一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)reg，由該參數(shù)調(diào)節(jié)發(fā)射放大器PA的增益，以使實(shí)際值能與理論值soll相匹配。對(duì)此，根據(jù)理論值與實(shí)際值之間的差別來(lái)增大或降低增益系數(shù)。大部分功率由定向耦合器RK輸送給天線ANT，然后以高頻信號(hào)的形式將其從天線發(fā)射出去。這種用在發(fā)射放大器上的常規(guī)功率調(diào)節(jié)回路在預(yù)定的小功率范圍內(nèi)運(yùn)行得很好。
但是，為了改善對(duì)頻譜的利用，以及為了增加移動(dòng)無(wú)線終端的運(yùn)行時(shí)間，現(xiàn)代移動(dòng)無(wú)線終端可以運(yùn)行在不同的發(fā)射功率級(jí)上。譬如，根據(jù)移動(dòng)無(wú)線終端的功率等級(jí)，GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))移動(dòng)無(wú)線終端的發(fā)射功率可以在20和30dB的范圍內(nèi)變化。而且，對(duì)于運(yùn)行在時(shí)隙工作模式的移動(dòng)無(wú)線終端、比如GSM移動(dòng)無(wú)線終端，其發(fā)射功率必須根據(jù)預(yù)定的時(shí)隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這種情況下，尤其重要的是要產(chǎn)生一個(gè)發(fā)射脈沖(脈沖串)以便按預(yù)定的理論時(shí)間/功率曲線(功率斜坡)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射放大器，這同樣需要較大的功率動(dòng)態(tài)變化。
常規(guī)方法或裝置已不能可靠地滿足這兩個(gè)調(diào)節(jié)發(fā)射放大器功率的要求。尤其是在使用簡(jiǎn)單方法的情況下，要借助HF檢測(cè)器在寬的功率范圍內(nèi)對(duì)功率進(jìn)行可靠地檢測(cè)幾乎是不可能的。而在對(duì)多波段或多模式的移動(dòng)無(wú)線終端進(jìn)行功率調(diào)節(jié)時(shí)，這個(gè)問(wèn)題就顯得更加突出，因?yàn)樵谶@種情況下功率發(fā)射級(jí)的數(shù)量進(jìn)一步增加，且不同的理論時(shí)間/功率曲線可以是預(yù)給定的。未來(lái)CDMA移動(dòng)無(wú)線終端也要求在很寬的功率范圍內(nèi)進(jìn)行發(fā)射功率調(diào)節(jié)。
因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，提供一種對(duì)發(fā)射放大器進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的方法和裝置，以便以一種簡(jiǎn)單的方式在寬功率范圍內(nèi)對(duì)功率進(jìn)行可靠的調(diào)節(jié)。
該任務(wù)由獨(dú)立權(quán)利要求來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求給出。
根據(jù)本發(fā)明，由發(fā)射放大器輸出的功率中的一部分通過(guò)一個(gè)耦合元件輸出，而且在所需發(fā)功率比預(yù)定的極限值低的情況下，附加地借助一個(gè)受控的開(kāi)關(guān)裝置來(lái)輸出所述功率中的另一部分，并且用該輸出功率來(lái)調(diào)節(jié)所述的發(fā)射放大器。
據(jù)此，本發(fā)明是基于以下思想第一種情況是如果期望發(fā)射功率大于預(yù)定極限值，則利用一個(gè)耦合元件輸出相對(duì)小的一部分功率，并用這一小部分功率來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射放大器的功率。第二種情況是如果所期望的發(fā)射功率低于一個(gè)確定的極限值，則另外通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)裝置輸出由發(fā)射放大器發(fā)射的功率中的相對(duì)較大的一部分，并用其調(diào)節(jié)所述發(fā)射放大器的功率。
由此可以實(shí)現(xiàn)，在以上兩種情況下輸出功率的絕對(duì)值至少具有相似的數(shù)量級(jí)，因此那些用于進(jìn)一步對(duì)輸出功率進(jìn)行處理以生成發(fā)射放大器調(diào)節(jié)參數(shù)的組件、尤其是高頻檢測(cè)器可以運(yùn)行在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，這樣，對(duì)功率的調(diào)節(jié)就更可靠，費(fèi)用也更低。
下面參照附圖并借助實(shí)施例來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明

圖1以電路原理圖的形式示出了一種用于對(duì)發(fā)射放大器進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的裝置的一個(gè)實(shí)施方案；圖2以電路原理圖的形式示出了一種用于對(duì)發(fā)射放大器進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的裝置的一個(gè)實(shí)施方案；圖3以電路原理圖的形式示出了一種用于對(duì)發(fā)射放大器進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的常規(guī)裝置；圖1示出了一個(gè)根據(jù)調(diào)節(jié)參數(shù)reg對(duì)信號(hào)sig進(jìn)行放大的發(fā)射放大器PA，其中信號(hào)sig譬如是移動(dòng)無(wú)線終端的高頻部分HF的輸出，而調(diào)節(jié)參數(shù)reg則同樣被輸送給發(fā)射放大器PA，并且發(fā)射放大器PA輸出的功率與該調(diào)節(jié)參數(shù)相對(duì)應(yīng)。
在第一種情況下，期望功率—譬如期望的功率級(jí)、或當(dāng)移動(dòng)無(wú)線終端在該功率級(jí)上運(yùn)行時(shí)由發(fā)射放大器或天線發(fā)射的最大功率—比預(yù)定的極限值大，于是開(kāi)關(guān)裝置S斷開(kāi)，這樣在由發(fā)射放大器PA發(fā)射的功率中，只有相對(duì)小的一部分通過(guò)耦合元件、比如定向耦合器RK輸出，并被輸送給功率檢測(cè)器、比如高頻檢測(cè)器HFD，其中，開(kāi)關(guān)裝置S由控制裝置STE、譬如移動(dòng)無(wú)線終端中的微控制器進(jìn)行控制，并可以比如用晶體管的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。高頻檢測(cè)器也可以用二極管或晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)。該功率中相對(duì)較大的另一部分被輸送給天線ANT，并從該天線發(fā)射出去。高頻檢測(cè)器HFD將輸出功率轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)，并將該信號(hào)作為實(shí)際值饋給比較裝置V，而該比較裝置V可以實(shí)現(xiàn)為差放電路。該實(shí)際值在比較裝置V處與理論值soll相比較，比較的結(jié)果是輸出一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)reg，并如此來(lái)調(diào)節(jié)該參數(shù)reg，使得由發(fā)射放大器輸出的信號(hào)具有與期望發(fā)射功率相一致的功率級(jí)；如果理論值soll與實(shí)際值ist相一致，則便是這種情況。
在此，理論值soll和理論時(shí)間/功率曲線上的當(dāng)前期望功率值是相一致的，而該曲線可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置SPE、比如只讀存儲(chǔ)器中，也可以由控制裝置STE、比如移動(dòng)無(wú)線終端中的微控制器對(duì)其進(jìn)行選擇、讀出，如需要亦可對(duì)其加以匹配或處理。隨后，該相一致的值即作為理論值soll被輸送給比較裝置V。
第二種情況是期望發(fā)射功率低于預(yù)定的極限值，此時(shí)受控開(kāi)關(guān)裝置S閉合，并且，由發(fā)射放大器PA發(fā)射的功率中的較大一部分通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置S輸出。該輸出功率連同定向耦合器RK輸出功率中的相對(duì)較小、且甚至可以忽略不計(jì)的一部分功率一道被輸送給高頻檢測(cè)器HFD，而在轉(zhuǎn)換成直流電壓后，該功率作為實(shí)際值ist被送給比較裝置V。
當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置S閉合時(shí)，為了調(diào)節(jié)功率要輸出所述功率的較大絕對(duì)值，因此就不能將其輸送給天線。為了繼續(xù)給天線輸送期望的發(fā)射功率，須相應(yīng)增加發(fā)射放大器的增益。為此目的，對(duì)開(kāi)關(guān)裝置S的開(kāi)關(guān)位置而言，也可以作以下考慮理論值soll的確定要么基于從存儲(chǔ)裝置SPE讀出的不同理論時(shí)間/功率曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)，要么基于統(tǒng)一的理論時(shí)間/功率曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這些理論時(shí)間/功率曲線是在所述相一致的值被讀出后，由控制裝置STE根據(jù)開(kāi)關(guān)位置進(jìn)行進(jìn)一步處理或匹配的。
當(dāng)本發(fā)明用于多模式或多波段終端時(shí)，在當(dāng)前功率級(jí)或當(dāng)前理論時(shí)間/功率曲線方面對(duì)功率調(diào)節(jié)的匹配可同樣通過(guò)選擇相應(yīng)的理論時(shí)間/功率曲線、或通過(guò)借助控制裝置對(duì)統(tǒng)一的理論時(shí)間/功率曲線進(jìn)行匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為使實(shí)施例的圖解更清楚，附圖未顯示天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、天線共用器、匹配或轉(zhuǎn)換電路。
圖2示出了本發(fā)明的一種變型的實(shí)施方案，其與圖1所示實(shí)施例的本質(zhì)不同在于受控開(kāi)關(guān)裝置S不是位于發(fā)射放大器PA和耦合元件RK之間，而是位于耦合元件RK和天線ANT之間。在這種情況下，這兩種實(shí)施方案變型基本上是以相同方式運(yùn)行的。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)發(fā)射放大器(PA)進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的方法，其中，—借助一個(gè)耦合元件(RK)輸出由所述發(fā)射放大器(PA)發(fā)射的功率中的一部分，—在期望發(fā)射功率比預(yù)定的極限值低的情況下，另外借助一個(gè)受控開(kāi)關(guān)裝置(S)來(lái)輸出一部分由所述發(fā)射放大器(PA)所發(fā)射的功率，以及—利用所述的輸出功率或與此有關(guān)的信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射放大器(PA)的增益系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)考慮所述開(kāi)關(guān)裝置(S)的位置來(lái)確定與理論功率相一致的值(soll)。
3.一種對(duì)發(fā)射放大器(PA)進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的裝置，具有—用于輸出一部分由發(fā)射放大器發(fā)射的功率的裝置(RK)，—一個(gè)受控開(kāi)關(guān)裝置(S)，用于在期望發(fā)射功率比預(yù)定的極限值低的情況下另外輸出一部分由所述發(fā)射放大器所發(fā)射的功率，以及—用于根據(jù)所述輸出功率對(duì)所述發(fā)射放大器(PA)進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的裝置(HFD，V，PA)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，包括—通過(guò)考慮開(kāi)關(guān)裝置(S)的位置來(lái)確定與理論功率相一致的值(soll)的裝置(STE)。
全文摘要
為了在盡可能大的功率范圍內(nèi)對(duì)發(fā)射放大器的功率進(jìn)行可靠地調(diào)節(jié),在期望發(fā)射功率比預(yù)定的極限值低的情況下,除了由定向耦合器輸出的功率之外,還另外通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)裝置輸出一部分由發(fā)射放大器輸出的功率,并用其來(lái)調(diào)節(jié)所述的發(fā)射放大器。
文檔編號(hào)H03G3/20GK1338145SQ00802221
公開(kāi)日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2000年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月11日
發(fā)明者E·薩爾茲曼 申請(qǐng)人:西門子公司