專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的方法和電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信設(shè)備的功率檢測(cè)和控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種實(shí)現(xiàn)用戶(簡(jiǎn)稱UE)端功率檢測(cè)和控制的方法和電路。
背景技術(shù)：
在手機(jī)終端的發(fā)射電路中，在功率放大器(簡(jiǎn)稱PA)，雙工器(Duplexer)，天線(Antenna)之間存在著相互作用，天線端的環(huán)境發(fā)生變化，手機(jī)工作環(huán)境的溫度變化等都有可能引起天線的失配從而引起輸出功率的降低和向功率放大器端反射功率，最終導(dǎo)致功率放大器的效率降低，耗電流增大和手機(jī)溫度的升高甚至有可能會(huì)損壞功率放大器。例如，雙工器在不同的溫度環(huán)境工作時(shí)，其S參數(shù)有著較為明顯的變化，并有可能導(dǎo)致功率放大器的效率降低可達(dá)11個(gè)百分點(diǎn)。如果再考慮到天線端工作環(huán)境的變化，功率放大器的效率可能降低達(dá)25％，因此在功率放大器與雙工器之間通常有一個(gè)隔離器(Isolator)，其目的在于在功率放大器輸出端保持相對(duì)穩(wěn)定的阻抗，傳輸前向功率的同時(shí)將由于天線端失配引起的反向反射功率隔離從而保護(hù)功率放大器。但是，配裝隔離器有如下缺點(diǎn)1、隔離器的厚度較高，體積較大，從而占用較大的印刷電路板的面積和機(jī)構(gòu)空間。
2、隔離器的價(jià)格高，成本昂貴。
3、隔離器插入損耗較大(典型值為0.5dB)4、隔離器是溫度敏感元件，容易受到外部環(huán)境的影響。
在3G的CDMA系統(tǒng)中(如CDMA2000，TD-SCDMA，W-CDMA)中，由于CDMA是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，對(duì)于用戶端(UE)的發(fā)射功率有著嚴(yán)格的控制，故要求在用戶端有高效的功率檢測(cè)和控制電路。
但是在目前的功率檢測(cè)方案中，有如下幾種方案方案一.隔離器+定向耦合器(見(jiàn)圖1)如圖所示其電路中包括天線A，雙工器B，隔離器C，定向耦合器D，功率放大器E，收發(fā)機(jī)F(Transceiver)，功率檢測(cè)/控制器G(PowerDetection/Control)。
2.隔離器+電阻衰減網(wǎng)絡(luò)(見(jiàn)圖2)其電路中包括天線A，雙工器B，隔離器C，電阻衰減網(wǎng)絡(luò)H(Resistance Attenuation Network)，功率放大器E，收發(fā)機(jī)F(Transceiver)，功率檢測(cè)/控制器F。
對(duì)于方案一來(lái)說(shuō)，定向耦合器有較小的插損且功率檢測(cè)比較精確。對(duì)于方案二來(lái)說(shuō)，電阻衰減網(wǎng)絡(luò)需要較多的高精度器件，調(diào)試過(guò)程比較復(fù)雜，對(duì)于功率放大器的輸出電路有著較大的影響，功率檢測(cè)不是十分準(zhǔn)確。對(duì)于兩個(gè)方案來(lái)說(shuō)，他們都有如下缺點(diǎn)兩種方案都保留了隔離器，因此功率檢測(cè)控制電路的加入增加了整個(gè)電路的復(fù)雜程度，成本提高，占用印刷電路板面積增大。
兩種方案只是對(duì)于功率放大器的輸出功率進(jìn)行檢測(cè)，而沒(méi)有涉及到前端電路功率檢測(cè)，從而功率控制的效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的方法和電路，主要解決現(xiàn)有檢測(cè)電路中都保留了隔離器，因此功率檢測(cè)控制電路的加入增加了整個(gè)電路的復(fù)雜程度，成本提高，占用印刷電路板面積增大的技術(shù)問(wèn)題。還要解決現(xiàn)有的方案只是對(duì)于功率放大器的輸出功率進(jìn)行檢測(cè)，而沒(méi)有涉及到前端電路功率檢測(cè)，從而功率控制的效率較低的技術(shù)問(wèn)題。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的方法，其特征在于在檢測(cè)到雙工器向功率放大器端的反射功率耦合所得功率和功率放大器向前端的輸出功率耦合所得功率得到相應(yīng)的功率后，通過(guò)功率檢測(cè)/控制器得到功率放大器功率控制信號(hào)和收發(fā)機(jī)功率控制信號(hào)，以實(shí)施控制。
一種實(shí)現(xiàn)上述方法的電路，它包括天線，雙工器，定向耦合器，功率放大器，收發(fā)機(jī)，功率檢測(cè)/控制器，其中，定向耦合器設(shè)置于雙工器和功率放大器之間，其特征在于該定向耦合器是能檢測(cè)到雙工器向功率放大器端的反射功率耦合所得功率和功率放大器向前端的輸出功率耦合所得功率得到相應(yīng)的功率的定向耦合器，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至功率檢測(cè)/控制器進(jìn)行處理。
該定向耦合器可采用AVX公司的CP06031950FL。
該功率檢測(cè)器件可采用MAXIM公司的MAX2016。
該功率控制器件可采用TI公司的TWL3024。
該收發(fā)機(jī)可采用TI公司的TRF4150。
該功率放大器可采用Agilent公司的ACPM7881。
該雙工器可采用Murata公司的LMSP54AA-275TEMP。
本發(fā)明通過(guò)使用高方向性的定向耦合器，我們可以同時(shí)監(jiān)測(cè)功率放大器的前向輸出功率以及由于天線失配引起的反向反射功率，通過(guò)使用該檢測(cè)電路，有如下優(yōu)點(diǎn)1.省去隔離器，降低插損，節(jié)約了印刷電路板板的面積和空間，降低成本，利于手機(jī)的小型化。
2.更加精確的功率檢測(cè)，可以同時(shí)檢測(cè)功率放大器的輸出功率和前端的反射功率，既能起到功率檢測(cè)和控制的作用，又可以達(dá)到代替隔離器的保護(hù)功率放大器的作用，提高了功率控制的效率，增長(zhǎng)了手機(jī)終端的通話時(shí)間。


圖1是一種現(xiàn)有的用戶端功率檢測(cè)和控制的電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是另一種現(xiàn)有的用戶端功率檢測(cè)和控制的電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明用戶端功率檢測(cè)和控制的電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明電路中的定向耦合器。
圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的電路連接圖。
圖中COUPLING_Pref雙工器向功率放大器端的反射功率耦合所得功率；COUPLING_PAout功率放大器向前端的輸出功率耦合所得功率；APC2功率放大器功率控制信號(hào)；APC1收發(fā)機(jī)功率控制信號(hào)。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖3、4，它們是一種用戶端功率檢測(cè)和控制的電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示它包括天線1，雙工器2，定向耦合器4，功率放大器5，收發(fā)機(jī)6，功率檢測(cè)/控制器7，其中，定向耦合器4設(shè)置于雙工器2和功率放大器5之間。該定向耦合器4是能檢測(cè)到雙工器向功率放大器端的反射功率耦合所得功率和功率放大器向前端的輸出功率耦合所得功率得到相應(yīng)的功率的定向耦合器。
使用時(shí)，實(shí)現(xiàn)了如下的方法在檢測(cè)到雙工器2向功率放大器5端的反射功率耦合所得功率和功率放大器5向前端的輸出功率耦合所得功率得到相應(yīng)的功率后，通過(guò)功率檢測(cè)/控制器7得到功率放大器5功率控制信號(hào)和收發(fā)機(jī)6功率控制信號(hào)，以實(shí)施控制。例如，對(duì)于實(shí)際的輸出功率期望值(Power_target)，我們可以先通過(guò)檢測(cè)值得到功率控制信號(hào)對(duì)功率放大器和收發(fā)機(jī)進(jìn)行控制，得到初始的輸出功率值，同時(shí)對(duì)初始輸出功率進(jìn)行微調(diào)，最終保證輸出功率是一個(gè)接近Power_target的最優(yōu)化值，使用戶端的功率輸出滿足3G規(guī)范要求。
再請(qǐng)參閱圖5，它是本發(fā)明一具體實(shí)施例的電路圖。如圖所示該定向耦合器采用AVX公司的CP06031950FL，該功率檢測(cè)器件采用MAXIM公司的MAX2016，該功率控制器件采用TI公司的TWL3024，該收發(fā)機(jī)采用TI公司的TRF4150，該功率放大器采用Agilent公司的ACPM7881該雙工器采用Murata公司的LMSP54AA-275TEMP，組成了一個(gè)功率測(cè)量控制電路。
使用時(shí)，MAX2016檢測(cè)從定向耦合器CP06031950FL的輸出信號(hào)并最終向TWL3024輸出2路信號(hào)PAOUT和PVSWR，其分別代表功率放大器ACPM7881的輸出功率檢測(cè)值和前端負(fù)載的駐波比檢測(cè)值。由PAOUT可以得到功率放大器ACPM7881的實(shí)際輸出功率，由PVSWR我們可以得到前端電路的工作情況(失配情況，例如當(dāng)PVSWR＝0.5v時(shí)，前端負(fù)載電路的駐波比vswr約為10)，結(jié)合已有的功率控制算法函數(shù)Grf_channel＝f(Vapc1，Vapc2，T)，我們可以得到精確的APC1_LCR和APC2_LCR，從而完成精確的功率檢測(cè)和控制。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的方法，其特征在于在檢測(cè)到雙工器向功率放大器端的反射功率耦合所得功率和功率放大器向前端的輸出功率耦合所得功率得到相應(yīng)的功率后，通過(guò)功率檢測(cè)/控制器得到功率放大器功率控制信號(hào)和收發(fā)機(jī)功率控制信號(hào)，以實(shí)施控制。
2.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述方法的電路，它包括天線，雙工器，定向耦合器，功率放大器，收發(fā)機(jī)，功率檢測(cè)/控制器，其中，定向耦合器設(shè)置于雙工器和功率放大器之間，其特征在于該定向耦合器是能檢測(cè)到雙工器向功率放大器端的反射功率耦合所得功率和功率放大器向前端的輸出功率耦合所得功率得到相應(yīng)的功率的定向耦合器，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至功率檢測(cè)/控制器進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的電路，其特征在于該定向耦合器可采用AVX公司的CP06031950FL。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的電路，其特征在于該功率檢測(cè)器件可采用MAXIM公司的MAX2016。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的電路，其特征在于該功率控制器件可采用TI公司的TWL3024。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的電路，其特征在于該收發(fā)機(jī)可采用TI公司的TRF4150。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的電路，其特征在于該功率放大器可采用Agilent公司的ACPM7881。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的電路，其特征在于該雙工器可采用Murata公司的LMSP54AA-275TEMP。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信設(shè)備的功率檢測(cè)和控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種實(shí)現(xiàn)用戶端功率檢測(cè)和控制的電路。它包括天線(1)，雙工器(2)，定向耦合器(4)，功率放大器(5)，收發(fā)機(jī)(6)，功率檢測(cè)/控制器(7)，定向耦合器設(shè)置于雙工器和功率放大器之間，該定向耦合器是能檢測(cè)到雙工器向功率放大器端的反射功率耦合所得功率和功率放大器向前端的輸出功率耦合所得功率得到相應(yīng)的功率的定向耦合器，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至功率檢測(cè)/控制器進(jìn)行處理。通過(guò)上述電路實(shí)現(xiàn)了一種用戶端功率檢測(cè)和控制的方法。本發(fā)明省去電路中的隔離器，降低插損，節(jié)約了印刷電路板板的面積和空間，而且提高了功率控制的效率，增長(zhǎng)了通信終端的通話時(shí)間。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1633040SQ200410099329
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者趙林新 申請(qǐng)人:上海貝豪通訊電子有限公司