專利名稱：用于在移動通信終端設備中補償發(fā)射功率的方法和用于實施該方法的通信終端設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在移動通信終端設備中補償發(fā)射功率的方法，該移動通信終端設備配備有一個功率放大器，其輸出信號幅度取決于該功率放大器的輸入信號的頻率，一個HF連接器，一個內(nèi)部天線和一個用于外部天線的端口，并且被設計用于在至少一個標準移動無線電頻率范圍上工作。此外，本發(fā)明還涉及一個通信終端設備，利用該通信終端設備能夠?qū)嵤┧龅挠糜谘a償發(fā)射功率的方法。
為了借助移動無線電設備、例如移動通信終端設備來建立通信連接，需要將電磁波經(jīng)由通信終端設備的天線發(fā)射出去。隨著電磁波的發(fā)射而出現(xiàn)的電磁場例如在通信終端設備的用戶在其耳邊持有該設備的情況下也進入人體組織。這導致人體組織的熱負荷，該熱負荷應保持在允許的界限內(nèi)。用于評估熱負荷的量度是所謂的“SAR值”，其中，縮寫“SAR”表示“specific absorption rate(特定吸收率)”。有關的界限值記錄在諸如EN 50361、IEEE Std 1528-200X之類的標準中。
因為移動通信終端設備的尺寸變得越來越小，所以功率輻射集中在越來越小的區(qū)域，因此特別是在根據(jù)目的使用通信終端設備時也可能對用戶產(chǎn)生越來越大的熱負荷。
具體地，得到最大熱負荷的區(qū)域(“Hot Spots”)，這些區(qū)域確定SAR值。
為了減小SAR值，迄今主要采取這種方式，即在通信終端設備中使用一種諸如吸收膜之類的吸收輻射的元件。替代地，移動通信終端設備也可能從其尺寸上增大，其中，然而該設備的設計受到影響。
例如在GSM規(guī)范中規(guī)定了，在移動通信終端設備中在HF連接器上必須存在的最小HF輸出功率是多少，該終端設備既具有一個內(nèi)部天線，也被設計用于通過HF連接器連接到外部天線上。為此重要的是，移動通信終端設備的功率放大器在其輸出信號幅度方面取決于該功率放大器的輸入信號的頻率，也就是說，移動通信終端設備的天線輸出功率依賴于頻率或信道。現(xiàn)在為了滿足這里示例性地列舉的GSM規(guī)范的要求，迄今用具有最小功率的信道進行補償，從而對于所有信道來說能夠從以下事實出發(fā)，即它們擁有GSM規(guī)定的最小功率。這種做法導致，當以輻射功率對頻率的依賴性的典型特征曲線為出發(fā)點時，例如位于頻譜中心的信道的SAR值特別高。
與此相對地，迄今還未考慮，有目的地進行功率補償以便優(yōu)化SAR值。
以此為出發(fā)點，本發(fā)明所基于的任務是，給出一種用于在移動通信終端設備中補償功率的方法，其中，能夠有效地優(yōu)化SAR值。此外，應提供一種用于實施該方法的通信終端設備。
上述的任務在方法方面通過一種用于在移動通信終端設備中補償發(fā)射功率的方法來解決，該移動通信終端設備配備有一個功率放大器，其輸出信號幅度取決于該功率放大器的輸入信號的頻率，一個HF連接器，一個內(nèi)部天線和一個用于外部天線的端口，并且該移動通信終端設備被設計用于在至少一個標準移動無線電頻率范圍上工作，其中，將至少一個標準移動無線電頻率范圍分為多個頻率間隔，并且針對這些頻率間隔的至少一部分分別進行功率補償。
按照該新方法得出，不像迄今為止那樣只能對整個頻率范圍進行功率補償，而是附加地針對頻率間隔進行功率補償。這些頻率間隔的寬度可以是相同的或者可變的。
以這種方式，可以正好對中間的頻率間隔同樣進行功率補償，這導致，正好能夠減小并由此優(yōu)化這些中間頻率間隔的SAR值。
在此，或者可以針對由標準移動無線電頻率范圍所劃分出的所有頻率間隔、或者可以例如只針對一些頻率間隔來進行功率補償，在這些頻率間隔中天線的輻射功率由于其頻率依賴性而特別高。以這種方式既能夠滿足可能的移動無線電標準的規(guī)范，同時又能夠滿足對盡可能小的SAR值的要求。
功率補償能夠針對頻率間隔借助于對參考表的訪問來實現(xiàn)，在該參考表中為每個頻率間隔分配一個補償系數(shù)。這些補償系數(shù)反映功率放大器和必要時天線特性的頻率特性曲線，也就是說，參考表中的輸入項可以對應于功率放大器的歸一化的頻率特性曲線的倒數(shù)。以這種方式能夠減小針對正好當前的頻率間隔的SAR值。
優(yōu)選地，針對HF連接器的功率補償?shù)膶崿F(xiàn)取決于，該移動通信終端設備是以其內(nèi)部天線工作還是以一個外部天線工作。在后一種情況下，可以設置一個參考表，該參考表保證，在HF連接器的輸入端有一個幅度依賴于頻率的輸入信號。在此，考慮有關規(guī)范。
該移動通信終端設備是以其內(nèi)部天線還是以一個外部天線工作，可以優(yōu)選地借助于一個天線檢測器來確定，如果該內(nèi)部天線開始運行，則該天線檢測器例如起發(fā)應，存在一種情況，其中SAR值獲得特別重要的意義。
在本方法的一個優(yōu)選的實施形式中，在使用內(nèi)部天線時可以這樣實現(xiàn)功率補償，使得該移動通信終端設備的輸出功率基本上不依賴于該功率放大器的輸入信號的頻率。在這種情況下結(jié)果是，該移動通信終端設備的發(fā)射天線的輸出功率不依賴于頻率。其優(yōu)點在于，例如在標準移動無線電頻率范圍的邊緣處弱的信道在其功率方面被提高，因此得到改善的通向基站的上行鏈路連接的通信連接。
以特別優(yōu)選的方式這樣實現(xiàn)功率補償，使得在至少一個標準移動無線電頻率范圍上產(chǎn)生對SAR值的優(yōu)化。
需要強調(diào)的是，當然在能夠在多個標準移動無線電頻率范圍之上工作的移動通信終端設備中也能夠?qū)嵤┰摲椒▉硌a償發(fā)射功率。在這種情況，例如設置多個以上述方式使用的參考表。
上述任務在通信終端設備方面通過這樣一種移動通信終端設備來解決，該移動通信終端設備具有一個功率放大器，其輸出信號的幅度依賴于該功率放大器的輸入信號的頻率，并且具有一個用于通信終端設備的輸出功率在至少一個標準移動無線電頻率范圍上的功率補償?shù)难b置，其中這個用于功率補償?shù)难b置被構(gòu)建用于針對至少一個標準移動無線電頻率范圍的多個頻率間隔來補償輸出功率。
通信終端設備的優(yōu)選的實施形式由從屬權利要求7至9給出。
該通信終端設備的主要特征在于，提供用于分別針對標準移動無線電頻率范圍的單個頻率間隔的功率補償?shù)墓ぞ?。這個工具可以是已經(jīng)描述過的參考表。通過使用一個天線檢測器，能夠針對移動通信終端設備的不同工作條件應用不同的用于功率補償?shù)膮⒖急?，其中通過天線是位于外部還是位于內(nèi)部來區(qū)分工作條件。
應指出的是，軟件實現(xiàn)的使用參考表的解決方案極可能是成本較低的，因此總之是優(yōu)選的。
下面根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實施例。其中

圖1示出了具有相同輸入信號幅度的移動通信終端設備天線的輻射功率的典型頻率特性曲線；圖2示出了一個移動通信終端設備的發(fā)射末級的簡化的框圖，利用該發(fā)射末級能夠?qū)嵤┽槍蝹€頻率間隔的功率補償；以及圖3示出了三頻帶通信終端設備的參考表的一個例子。
如由圖1可見，在功率放大器的輸入信號幅度保持不變時，天線AI的輸出功率I依賴于頻率。為了舉例說明，在圖1中總共示出六個頻率間隔，這些頻率間隔分別示出不同的平均輸出功率，其中，頻率間隔4包含功率最大值。針對頻率間隔1至6中的每一個，單獨地實施功率補償。這種功率補償如此進行，使得針對所有的頻率間隔1至6設置一個盡可能保持不變的SAR值。
在圖1中同樣、更確切地說借助一條點劃線描述了在功率補償之后得到的功率放大器PA的輸出信號幅度的頻率特性曲線。明顯的是，對于表現(xiàn)為弱的頻率間隔或移動無線電信道1和6來說，通過功率補償引起其功率的提高，從而當在通向基站的上行鏈路連接中使用它們時，它們具有改善的信噪比。
此外，針對所有六個頻率間隔的分開的功率補償導致，對于如這里為信道或頻率間隔3和4那樣的特別強的信道來說由天線A所輻射的功率被減小，這隨著所屬的SAR值的減小而出現(xiàn)，該功率基本上以功率放大器PA的輸出信號幅度為基礎。就這方面來說，相對于現(xiàn)有技術，得到最強的信道或頻率間隔的SAR值的減小，而移動通信終端設備工作在這些信道或頻率間隔上。
對于弱的頻率間隔1和6來說，能夠?qū)⒐β侍岣叩侥莻€程度，直到所屬的SAR值略低于一個預先確定的最大SAR值，其中，作為邊界條件，應考慮由有關移動無線電規(guī)范預先規(guī)定的信道功率的取值范圍?？傊谝苿訜o線電頻譜上產(chǎn)生移動通信終端設備的更均勻的功率能力，其中正好在該移動無線電頻譜上使用該移動通信終端設備。
在圖2中描述了用于實施功率補償?shù)姆椒ǖ囊粋€實施形式。
功率放大器PA的輸出信號到達一個HF連接器K，該HF連接器的輸出信號被導入一個內(nèi)部天線AI。在根據(jù)圖2的實施形式中，天線AI與一個天線檢測器D相連接，該天線檢測器連續(xù)地檢測由天線AI所輻射的功率。如果該天線檢測器D確定，該移動終端設備在一個工作狀態(tài)中以內(nèi)部天線AI工作，那么它發(fā)送一個信號給參考表V2。該參考表V2選擇依賴于頻率的功率補償。在參考表V1中保存有針對HF連接器K的值。
如果天線檢測器D確定，移動通信終端設備的內(nèi)部天線AI被使用，該天線的輻射功率鑒于SAR值是危險的，則訪問參考表V2。參考表V1包含針對功率放大器PA的補償值，這些補償值結(jié)果導致，通信終端設備在正好使用的標準移動無線電頻譜上的輻射功率基本上是恒定的。
如果與此相反地該無線監(jiān)測器D確定，一個外部天線AE被使用，該外部天線經(jīng)由一個合適的端口同樣與HF連接器相連接，則訪問參考表V1，其補償值如此來測量，使得它們在HF連接器的輸入端上導致不依賴于頻率的HF功率，該HF功率由功率放大器PA提供。
參考表V2中的補償系數(shù)如此來選擇，以致對于所有的頻率間隔來說SAR值略低于預先確定的最大SAR值。為此所需的補償系數(shù)能夠憑經(jīng)驗確定。
由圖3可見參考表V2的一個例子，其中，該參考表V總共涉及三個標準移動無線電頻率范圍，也就是GSM900、DCS1800和PCS1900。這些頻率范圍中的每一個都總共被劃分為十組，其中，針對每一組給出其起始頻率、其終止頻率、終止頻率與起始頻率之間的差頻以及中心頻率。為參考表V2中的每個單個的組分配了一個補償值，該補償值例如依賴于功率放大器和天線或其他電路元件的特性憑經(jīng)驗得到。
權利要求
1.用于在移動通信終端設備中補償發(fā)射功率的方法，所述移動通信終端設備配備有一個功率放大器、一個HF連接器、一個內(nèi)部天線和一個用于外部天線的端口，所述功率放大器的輸出信號幅度取決于所述功率放大器的輸入信號的頻率，并且所述移動通信終端設備被設計用于在至少一個標準移動無線電頻率范圍上工作，其特征在于，所述至少一個標準移動無線電頻率范圍被劃分為多個頻率間隔，并且針對這些頻率間隔中的至少一部分分別進行功率補償。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于，借助對至少一個參考表的訪問來實現(xiàn)針對所述頻率間隔的功率補償，在所述參考表中為每個頻率間隔分配一個補償系數(shù)。
3.按照權利要求1的方法，其特征在于，所述功率補償基于天線的測量而實現(xiàn)，所述測量確定，是所述內(nèi)部天線還是所述外部天線被使用。
4.按照權利要求3的方法，其特征在于，在使用所述內(nèi)部天線時，如此實現(xiàn)所述功率補償，以致所述移動通信終端設備的輻射功率基本上不依賴于所述功率放大器的輸入信號的頻率。
5.按照權利要求4的方法，其特征在于，如此實現(xiàn)所述功率補償，以致在所述至少一個標準移動無線電頻率范圍上進行對SAR值的優(yōu)化。
6.按照權利要求3至5之一的方法，其特征在于，在使用所述外部天線時，如此實現(xiàn)所述功率補償，以致施加在HF連接器上的HF功率基本上不依賴于所述功率放大器的輸入信號的頻率。
7.移動通信終端設備，其具有一個功率放大器、一個HF連接器、一個內(nèi)部天線和一個用于外部天線的端口，并且具有一個用于在至少一個標準移動無線電頻率范圍內(nèi)對所述通信終端設備的輸出功率進行功率補償?shù)难b置，所述功率放大器的輸出信號幅度取決于所述功率放大器的輸入信號的頻率，其特征在于，所述用于功率補償?shù)难b置被構(gòu)建用于針對所述至少一個標準移動無線電頻率范圍的多個頻率間隔(1；2；3；4；5；6)來補償輸出功率。
8.按照權利要求7的通信終端設備，其特征在于，所述用于功率補償?shù)难b置具有至少一個軟件實現(xiàn)的參考表(V1；V2)，在所述參考表中為每個頻率間隔(1；2；3；4；5；6)分配一個補償系數(shù)。
9.按照權利要求8的通信終端設備，其特征在于，所述用于功率補償?shù)难b置包含所述通信終端設備的HF連接器(K)，在所述HF連接器(K)上進行所述功率補償。
10.按照權利要求7的通信終端設備，其特征在于，所述用于功率補償?shù)难b置與所述移動通信終端設備的天線檢測器(D)相連接，所述天線檢測器確定，是所述內(nèi)部天線還是所述外部天線被使用。
全文摘要
在一種用于在移動通信終端設備中補償發(fā)射功率的方法中，該移動終端設備配備有一個功率放大器、一個高頻HF連接器、一個內(nèi)部天線和一個用于外部天線的端口，該功率放大器的輸出信號幅度取決于該功率放大器的輸入信號的頻率，并且該移動通信終端設備被設計用于在至少一個標準移動無線電頻率范圍上工作，對SAR值進行有效的優(yōu)化的任務通過以下方式來解決，即將至少一個標準移動無線電頻率范圍分為多個頻率間隔，并且針對這些頻率間隔中的至少一部分分別進行功率補償。此外還描述了一種被設計用于實施該方法的通信終端設備。
文檔編號H04B7/005GK1711701SQ200380102874
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月15日 優(yōu)先權日2002年11月5日
發(fā)明者R·布魯內(nèi)爾, M·拉坎普, M·厄爾施萊格, 潘生根, R·普魯赫納, R·許策, S·西賓格, M·施卡爾斯基 申請人:西門子公司