用于移動通信終端的功率控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于移動通信終端的功率控制裝置。該功率控制裝置包括：功率放大單元，用于將輸入的射頻信號進行放大，得到放大的射頻信號；匹配及濾波單元，與所述功率放大單元相連接，用于調整所述移動通信終端的負載以使所述移動通信終端的負載與所述放大的射頻信號相匹配，得到所述移動通信終端的輸出功率，同時濾除所述功率放大單元輸出的高次諧波。通過本發(fā)明，提高了無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機輸出功率的穩(wěn)定性。
【專利說明】用于移動通信終端的功率控制裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領域，具體而言，涉及一種用于移動通信終端的功率控制裝置。
【背景技術】
[0002]在無線通信系統(tǒng)中，對發(fā)射機的輸出功率有嚴格的要求。例如，對于采用GSM(Global System for Mobile Communications)標準的蜂窩移動通信系統(tǒng)，移動臺的發(fā)射功率被分成了若干個等級，每相鄰等級間相差2dBm。移動通信系統(tǒng)可以根據它們所處的不同環(huán)境，對輸出功率進行自動調整，以便維持和基站的最佳通信狀態(tài)。例如，當移動臺距離基站較遠，遮擋物比較多，導致信號強度衰減大時，需要發(fā)射機提高發(fā)射功率；而當移動臺距離基站較近，信號強度衰減小，可以較少發(fā)射機的發(fā)射功率。這種功率調整，對于提高效率，延長電池的壽命，也是非常重要的。這就對發(fā)射機的輸出功率控制提出了一定的要求。
[0003]在發(fā)射機中，通常是由功率放大器來提供所需要的發(fā)射功率。為了使輸出功率達到要求，必須有一個反饋回路，對輸出功率進行監(jiān)測和調整。為了實現功率反饋和控制，一般通過電壓感應或電流感應反饋方式。這種方法通過測量與輸出功率相關聯的電壓或電流來得到負載上的輸出功率。對功率進行檢測，并通過反饋回路來調整相應參數，以保持輸出功率的穩(wěn)定，需要額外的檢測和反饋電路，增加了實現電路的復雜性，占用了較大的芯片面積，從而增加了制作成本。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于移動通信終端的功率控制裝置，以解決無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機的輸出功率不穩(wěn)定的問題。
[0005]為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于移動通信終端的功率控制裝置。該用于移動通信終端的功率控制裝置包括:功率放大單元，用于將輸入的射頻信號進行放大，得到放大的射頻信號；匹配及濾波單元，與所述功率放大單元相連接，用于調整所述移動通信終端的負載以使所述移動通信終端的負載與所述放大的射頻信號相匹配，得到所述移動通信終端的輸出功率，同時濾除所述功率放大單元輸出的高次諧波。
[0006]進一步地，用于移動通信終端的功率控制裝置還包括:所述控制單元，與所述功率放大單元相連接，用于提供偏置電流，對所述功率放大單元輸出的射頻功率進行控制。
[0007]進一步地，所述功率放大單元包括:第一功率放大器，所述第一功率放大器的第一端作為第一射頻輸入端，所述第一功率放大器的第二端連接至所述匹配及濾波單元；以及第二功率放大器，所述第二功率放大器的第一端作為第二射頻輸入端，所述第二功率放大器的第二端連接至所述匹配及濾波單元。
[0008]進一步地，所述匹配及濾波單元包括:第一電感，所述第一電感的第一端連接至所述第一功率放大器；第二電感，所述第二電感的第一端連接至所述第一電感的第二端，所述第二電感的第二端連接至射頻輸出端；第一電容器，所述第一電容器的第一端連接至所述第一電感和所述第一功率放大器之間的節(jié)點，所述第一電容器的第二端接地；第二電容器，所述第二電容器的第一端連接至所述第一電感和所述第二電感之間的節(jié)點，所述第二電容器的第二端接地；第三電容器，與所述第二電感并聯；以及第四電容器，所述第四電容器的第一端連接至所述第二電感的第二端，所述第四電容器的第二端接地。
[0009]進一步地，所述第一電容器、所述第二電容器和所述第四電容器連接至同一接地節(jié)點。
[0010]進一步地，所述功率放大單元包括最大輸出功率為35dBm的功率放大器。
[0011]進一步地，所述功率放大單元包括最大輸出功率為32dBm的功率放大器。
[0012]通過本發(fā)明，采用包括以下結構的功率控制裝置:功率放大單元，用于將輸入的射頻信號進行放大，得到放大的射頻信號；匹配及濾波單元，與所述功率放大單元相連接，用于調整所述移動通信終端的負載以使所述移動通信終端的負載與所述放大的射頻信號相匹配，得到所述移動通信終端的輸出功率，同時濾除所述功率放大單元輸出的高次諧波，解決了無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機的輸出功率不穩(wěn)定的問題，進而達到了提高無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機輸出功率穩(wěn)定性的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0014]圖1是根據本發(fā)明一個實施例的用于移動通信終端的功率控制裝置示意圖；
[0015]圖2是根據本發(fā)明一個實施例匹配及濾波單元結構示意圖；
[0016]圖3是根據本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的控制單元模塊示意圖；以及
[0017]圖4是根據本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的用于移動通信終端的功率控制裝置模塊圖。
【具體實施方式】
[0018]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0019]圖1是根據本發(fā)明一個實施例的用于移動通信終端的功率控制裝置示意圖。如圖1所示，該用于移動通信終端的功率控制裝置包括:功率放大單元10、匹配及濾波單元20。
[0020]功率放大單元10，用于將輸入的射頻信號進行放大；
[0021]匹配及濾波單元20，用于調整移動通信終端的負載，使其與放大的射頻信號相匹配，得到移動通信終端的輸出功率，同時濾除放大器輸出的高次諧波。
[0022]在本發(fā)明實施例中，由于采用了包括以下結構的功率控制裝置:功率放大單元，用于將輸入的射頻信號進行放大，得到放大的射頻信號；匹配及濾波單元，與所述功率放大單元相連接，用于調整所述移動通信終端的負載以使所述移動通信終端的負載與所述放大的射頻信號相匹配，得到所述移動通信終端的輸出功率，同時濾除所述功率放大單元輸出的高次諧波，因而解決了無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機的輸出功率不穩(wěn)定的問題，進而達到了提高無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機輸出功率穩(wěn)定性的效果。
[0023]在本發(fā)明的一個實施例中，該用于移動通信終端的功率控制裝置還包括控制單元30，控制單元30用于提供一個穩(wěn)定的偏置電流，使功率放大單元輸出穩(wěn)定的相應功率。
[0024]本實施例通過設置控制單元的輸出電流，對功率放大單元的輸出進行控制。因為偏置電流是穩(wěn)定的，不受溫度、電壓等影響，所以輸出功率也是穩(wěn)定的。
[0025]在本發(fā)明的一個實施例中，功率放大單兀包括:第一功率放大器，第一功率放大器的第一端作為第一射頻輸入端，第一功率放大器的第二端連接至匹配及濾波單元；以及第二功率放大器，第二功率放大器的第一端作為第二射頻輸入端，第二功率放大器的第二端連接至匹配及濾波單元。
[0026]在本發(fā)明的一個實施例中，匹配及濾波單元包括:第一電感L1，第一電感L1的第一端連接至第一功率放大器；第二電感L2，第二電感L2的第一端連接至第一電感L1的第二端，第二電感L2的第二端連接至功率輸出端；第一電容器C1,第一電容器C1的第一端連接至第一電感L1和第一功率放大器之間的節(jié)點，第一電容器C1的第二端接地；第二電容器C2，第二電容器C2的第一端連接至第一電感L1和第二電感L2之間的節(jié)點，第二電容器C2的第二端接地；第三電容器C3，與第二電感L2并聯；以及第四電容器C4，第四電容器C4的第一端連接至第二電感L2的第二端，第四電容器C4的第二端接地。
[0027]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一電容器C1、所述第二電容器C2和所述第四電容器C4連接至同一接地節(jié)點。
[0028]優(yōu)選地，上述功率放大單元包括最大輸出功率為35dBm的功率放大器，用于對應GSM (Global System Mobile Communications,全球移動通信系統(tǒng))頻段的移動通信終端的功率輸出。
[0029]優(yōu)選地，上述功率放大單元包括功率范圍為最大輸出功率為32dBm的功率放大器，用于對應DCS (Distributed Control System,集散控制系統(tǒng))頻段的移動通信終端的功率輸出。
[0030]圖2示出了根據本發(fā)明一個實施例匹配及濾波單元結構示意圖。如圖2所示，P1和P2分別為功率輸入和輸出端口，匹配及濾波單元包括第一電感L1，第二電感L2，第一電容器C1,第二電容器C2,第三電容器C3和第四電容器C4,其中，第一電容器C1的一端與所述第一電感L1的一端相連,所述第一電感L1,第二電容器C2,第二電感L2,第三電容器C3,一端相連。所述第二電感L2，第三電容器C3與所述第四電容器C4 一端相連。所述第一電容器C1，第二電容器C2和第四電容器C4的另一端分別接地。在本實施例中，匹配及濾波單元用于提供功率放大器和負載之間的阻抗匹配，以便在負載上得到最大的輸出功率，并濾除放大器輸出的高次諧波。根據不同的使用頻段，匹配電路中的元器件需要選取相應的值，以便得到最佳的效果。例如，在對應GSM頻段的應用中，第一電感L1、第二電感L2、第一電容器C1、第二電容器C2、第三電容器C3和第四電容器C4選用的元器件的值分別為2.5nH、
4.3nH、27pF、9pF、l.8pF 和 1.5pF。
[0031]圖3示出了根據本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的控制單元模塊示意圖，根據外加電壓的大小，提供一個相應的穩(wěn)定電流。
[0032]圖4示出了根據本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的用于移動通信終端的功率控制裝置模塊圖。如圖4所示，第一功率放大器和第二功率放大器分別對應不同頻率段的應用，例如分別對應GSM和DCS頻段，本實施例實現了在一個裝置中對不同頻段的移動通信終端的功率輸出控制。
[0033]如圖4所示，用于提供功率放大器101及102和負載之間的阻抗匹配，以便在負載上得到最大的輸出功率，并濾除高次諧波。根據不同的使用頻段，匹配及濾波電路中的元器件需要選取相應的值，以便得到最佳的效果。
[0034]本發(fā)明旨在提供一種用于移動通信終端的功率控制裝置。現有技術中，一般通過電壓或電流的感應值來設定相對應的輸出功率，由于牽涉到對電壓或電流的檢測，并提供相應的反饋，實現電路較為復雜，占用的芯片面積較大，增加了制作成本。而本發(fā)明通過提供穩(wěn)定的偏置電流，以保證輸出功率的穩(wěn)定，電路實現簡單，可以使輸出功率不易受環(huán)境、溫度和電壓的影響，滿足通信系統(tǒng)的要求。
[0035]在本發(fā)明的實施例中，提供了一種用于移動通信終端的功率控制裝置，包括:功率放大單元、匹配及濾波單元和控制單元，其中
[0036]功率放大單元，用于將輸入的射頻信號進行放大；
[0037]匹配及濾波單元，用于調整移動通信終端的負載，使其與放大器輸出的射頻信號相匹配，得到移動通信終端的最大輸出功率，同時濾掉放大器輸出的高次諧波，以滿足無線通信標準；
[0038]控制單元，給出一個穩(wěn)定的偏置電流，用來控制放大器輸出滿足系統(tǒng)要求的功率。
[0039]優(yōu)選地，上述功率放大單元包括最大輸出功率為35dBm的功率放大器。
[0040]優(yōu)選地，上述功率放大單元包括最大輸出功率為32dBm的功率放大器。
[0041 ] 優(yōu)選地，上述匹配及濾波單元包括第一電感L1，第二電感L2，第一電容器C1，第二電容器C2,第三電容器C3和第四電容器C4,其中，第一電容器C1的一端與所述第一電感L1的一端相連，所述第一電感L1,第二電容器C2,第二電感L2,第三電容器C3, —端相連。所述第二電感L2，第三電容器C3與所述第四電容器C4 一端相連。所述第一電容器C1，第二電容器C2和第四電容器C4的另一端分別接地。
[0042]優(yōu)選地，控制單元包括:電流源電路，提供穩(wěn)定的電流給放大器的偏置電路。
[0043]上述實施例通過控制電路，給出一個穩(wěn)定的電流，作為放大器的偏置電流，使放大器輸出一個穩(wěn)定的功率。此輸出功率不易受溫度、環(huán)境和電壓的影響，克服了現有技術中通過電壓或電流的感應值來設定相對應的輸出功率，由于要提供檢測和反饋電路，導致實現電路較為復雜的缺點。
[0044]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實施例提高了無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機輸出功率的穩(wěn)定性。進一步地，通過本發(fā)明實施例提供穩(wěn)定的偏置電流，以保證輸出功率的穩(wěn)定，電路實現簡單，可以使輸出功率不易受環(huán)境、溫度和電壓的影響，滿足通信系統(tǒng)的要求。
[0045]顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于移動通信終端的功率控制裝置，其特征在于，包括:功率放大單元，用于將輸入的射頻信號進行放大，得到放大的射頻信號；匹配及濾波單元，與所述功率放大單元相連接，用于調整所述移動通信終端的負載以使所述移動通信終端的負載與所述放大的射頻信號相匹配，得到所述移動通信終端的輸出功率，同時濾除所述功率放大單元輸出的高次諧波。
2.根據權利要求1所述的用于移動通信終端的功率控制裝置，其特征在于，還包括:所述控制單元，與所述功率放大單元相連接，用于提供偏置電流，對所述功率放大單元輸出的射頻功率進行控制。
3.根據權利要求1所述的用于移動通信終端的功率控制裝置，其特征在于，所述功率放大單元包括:第一功率放大器，所述第一功率放大器的第一端作為第一射頻輸入端，所述第一功率放大器的第二端連接至所述匹配及濾波單元；以及第二功率放大器，所述第二功率放大器的第一端作為第二射頻輸入端，所述第二功率放大器的第二端連接至所述匹配及濾波單元。
4.根據權利要求3所述的用于移動通信終端的功率控制裝置，其特征在于，所述匹配及濾波單元包括:第一電感(L1)，所述第一電感(L1)的第一端連接至所述第一功率放大器；第二電感(L2)，所述第二電感(L2)的第一端連接至所述第一電感(L1)的第二端，所述第二電感(L2)的第二端連接至功率輸出端；第一電容器(C1)，所述第一電容器(C1)的第一端連接至所述第一電感(L1)和所述第一功率放大器之間的節(jié)點，所述第一電容器(C1)的第二端接地；第二電容器(C2)，所述第二電容器(C2)的第一端連接至所述第一電感(L1)和所述第二電感(L2)之間的節(jié)點，所述第二電容器(C2)的第二端接地；第三電容器(C3)，與所述第二電感(L2)并聯；以及第四電容器(C4)，所述第四電容器(C4)的第一端連接至所述第二電感(L2)的第二端，所述第四電容器(C4)的第二端接地。
5.根據權利要求3所述的用于移動通信終端的功率控制裝置，其特征在于，所述第一電容器(C1)、所述第二電容器(C2)和所述第四電容器(C4)連接至同一接地節(jié)點。
6.根據權利要求1所述的用于移動通信終端的功率控制裝置，其特征在于，所述功率放大單元包括最大輸出功率為35dBm的功率放大器。
7.根據權利要求1所述的用于移動通信終端的功率控制裝置，其特征在于，所述功率放大單元包括最大輸出功率為32dBm的功率放大器。
【文檔編號】H04B1/04GK103716870SQ201310752673
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】范穎鵬, 王文申 申請人:北京朗波芯微技術有限公司