CN101556480A - 用于移动通信终端的功率控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于移动通信终端的功率控制装置，包括：功率放大单元、匹配单元、反馈单元和控制单元，其中，功率放大单元，用于将输入的射频信号进行放大；匹配单元，用于调整移动通信终端的负载，使其与放大的射频信号相匹配，得到移动通信终端的输出功率；反馈单元，用于将输出功率反馈至控制单元；控制单元，用于根据反馈的输出功率对功率放大单元输出的射频信号进行控制。本发明克服了现有技术中通过电压或电流的感应值来设定相对应的输出功率，由于不是直接检测功率，对功率输出控制的精确度较低的问题。

Description

用于移动通信终端的功率控制装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用于移动通信终端的功率控制装置。

背景技术

在无线通信***中，对发射机的输出功率有严格的要求。例如，对于采用GSM(Global System for Mobile Communications)标准的蜂窝移动通信***，移动台的发射功率被分成了若干个等级，每相邻等级间相差2dBm。移动通信***可以根据它们所处的不同环境，对输出功率进行自动调整，以便维持和基站的最佳通信状态。例如，当移动台距离基站较远，遮挡物比较多，导致信号强度衰减大时，需要发射机提高发射功率；而当移动台距离基站较近，信号强度衰减小，可以较少发射机的发射功率。这种功率调整，对于提高效率，延长电池的寿命，也是非常重要的。这就对发射机的输出功率控制提出了一定的要求。

相关技术提供了一种根据电压感应或电流感应反馈方式控制发射机发射功率的方法，这种方法通过测量与输出功率相关联的电压或电流来得到负载上的输出功率。这种方法是保持放大器的偏置不变，通过调整放大器的集电极电压，来改变放大器的输出功率。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中通过电压或电流的感应值来设定相对应的输出功率，由于不是直接检测功率，对功率输出控制的精确度较低。

发明内容

本发明旨在提供一种用于移动通信终端的功率控制装置，能够解决现有技术中通过电压或电流的感应值来设定相对应的输出功率，由于不是直接检测功率，对功率输出控制的精确度较低的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种用于移动通信终端的功率控制装置，包括：功率放大单元、匹配单元、反馈单元和控制单元，其中

功率放大单元，用于将输入的射频信号进行放大；

匹配单元，用于调整移动通信终端的负载，使其与放大的射频信号相匹配，得到移动通信终端的输出功率；

反馈单元，用于将输出功率反馈至控制单元；

控制单元，用于根据反馈的输出功率对功率放大单元输出的射频信号进行控制。

优选地，上述功率放大单元包括最大输出功率为35dBm的功率放大器。

优选地，上述功率放大单元包括最大输出功率为32dBm的功率放大器。

优选地，上述匹配单元包括第一电感(L1)和第一电容器(C1)和第二电容器(C2)，其中，第一电容器(C1)和第二电容器(C2)的一端分别与第一电感(L1)的两端相连接，第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2)的另一端分别接地。

优选地，上述反馈单元包括第二电感(L2)和第一电阻(R1)，其中，第二电感(L2)的一端连接移动通信终端的射频功率输出，其另一端与第一电阻(R1)的一端相连接；第一电阻(R2)的另一端与控制单元相连接。

优选地，控制单元包括：整流器、对数放大器和第二电阻，其中，整流器的输入端与反馈单元的输出端相连接；对数放大器连接在整流器的输出端和第二电阻的一端之间；第二电阻的另一端接地。

优选地，整流器是全波线性整流器或全波平方整流器。

优选地，对数放大器具体包括：n个限幅放大器和n+1个电压-电流转换器，其中，n个限幅放大器串联耦合在一起，第一个限幅放大器的输入端与整流器的输出端相连接；第一个电压-电流转换器的输入端与整流器的输出端相连接，其余n个电压-电流转换器分别与n个限幅放大器的输出端相连接，n+1个电压-电流转换器的输出端耦合在一起与第二电阻的一端相连接；n为大于等于2的整数。

上述实施例通过设置反馈单元和控制单元，将移动终端的输出功率进行反馈，从而对功率放大单元的输出进行控制，由于采用直接测量功率的方法对移动通信终端的输出功率进行控制，提高了对移动通信终端输出功率的控制精度，克服了现有技术中通过电压或电流的感应值来设定相对应的输出功率，由于不是直接检测功率，对功率输出控制的精确度较低的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的用于移动通信终端的功率控制装置示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例匹配单元结构示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例反馈单元结构示意图；

图4示出了根据本发明一个优选实施例的控制单元模块示意图；

图5示出了根据本发明一个优选实施例的用于移动通信终端的功率控制装置模块图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1示出了根据本发明一个实施例的用于移动通信终端的功率控制装置示意图，包括：功率放大单元10、匹配单元20、反馈单元30和控制单元40，其中

功率放大单元10，用于将输入的射频信号进行放大；

匹配单元20，用于调整移动通信终端的负载，使其与放大的射频信号相匹配，得到移动通信终端的输出功率；

反馈单元30，用于将输出功率反馈至控制单元40；

控制单元40，用于根据反馈的输出功率对功率放大单元10输出的射频信号进行控制。

本实施例通过设置反馈单元和控制单元，将移动终端的输出功率进行反馈，从而对功率放大单元的输出进行控制，由于采用直接测量功率的方法对移动通信终端的输出功率进行控制，提高了对移动通信终端输出功率的控制精度，克服了现有技术中通过电压或电流的感应值来设定相对应的输出功率，由于不是直接检测功率，对功率输出控制的精确度较低的问题。

优选地，上述功率放大单元包括最大输出功率为35dBm的功率放大器，用于对应GSM(Global System Mobile Communications，全球移动通信***)频段的移动通信终端的功率输出。

优选地，上述功率放大单元包括功率范围为最大输出功率为32dBm的功率放大器，用于对应DCS(Distributed Control System，集散控制***)频段的移动通信终端的功率输出。

图2示出了根据本发明一个实施例匹配单元结构示意图，如图2所示，匹配单元包括第一电感(L1)、第一电容器(C1)和第二电容器(C2)，其中，第一电容器(C1)和第二电容器(C2)的一端分别与第一电感(L1)的两端相连接，第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2)的另一端分别接地。在本实施例中，匹配单元用于提供功率放大和负载之间的阻抗匹配，以便在负载上得到最大的输出功率。根据不同的使用频段，匹配电路中的元器件需要选取相应的值，以便得到最佳的效果。例如，在对应GSM频段的应用中，第一电感(L1)、第一电容器(C1)和第二电容器(C2)选用的元器件的值分别为1.0nH、20pF和4.7pF；在对应DCS频段的应用中，第一电感(L1)、第一电容器(C1)和第二电容器(C2)选用的元器件的值分别为1.2nH、8.2pF和3.3pF。

图3示出了根据本发明一个实施例反馈单元结构示意图，如图3所示，反馈单元包括第二电感(L2)和第一电阻(R1)，其中，第二电感(L2)的一端连接移动通信终端的射频功率输出，其另一端与第一电阻(R1)的一端相连接；第一电阻(R2)的另一端与控制单元相连接。在本实施例中，反馈单元将输出功率的一小部分反馈回控制单元，控制单元通过检测反馈回来的这部分功率，可以得到输出功率的大小，进而对输出功率进行相应的调整。如果输出功率偏高，则降低功率放大器的增益，从而降低输出功率；反之，若输出功率偏低，则增大功率放大器的增益，从而增大输出功率。

优选地，控制单元包括：整流器、对数放大器和第二电阻，其中，整流器的输入端与反馈单元的输出端相连接；对数放大器连接在整流器的输出端和第二电阻的一端之间；第二电阻的另一端接地。在本实施例中，控制单元通过将反馈单元耦合而来的射频信号，通过整流器转换为直流信号，并经过对数放大器放大；再通过电阻，在输出端转换为电压信号，此电压信号进一步控制功率放大器的增益。

优选地，整流器是全波线性整流器或全波平方整流器，通过一个全波线性或平方整流器，得到一个直流电压信号，这个电压信号正比于射频信号的包络的幅度，或者是正比于包络幅度的平方。

优选地，对数放大器具体包括：n个限幅放大器和n+1个电压-电流转换器，其中，n个限幅放大器串联耦合在一起，第一个限幅放大器的输入端与整流器的输出端相连接；第一个电压-电流转换器的输入端与整流器的输出端相连接，其余n个电压-电流转换器分别与n个限幅放大器的输出端相连接，n+1个电压-电流转换器的输出端耦合在一起与第二电阻的一端相连接；n为大于等于2的整数。在本实施例中，控制单元通过将反馈单元耦合而来的射频信号，通过整流器转换为直流信号，并经过一系列串联耦合的限幅放大器，逐级累加放大；每一级放大器的输出还耦合到电压-电流转换器的输入端，转换成电流信号，所有的电流信号相加后，通过电阻，在输出端转换为电压信号，此电压信号进一步控制功率放大器的增益。

图4示出了根据本发明一个优选实施例的控制单元模块示意图，如图4所示，控制单元通过将反馈单元耦合而来的射频信号，转换为控制功率放大器电压的信号。通过反馈单元耦合得到的射频信号，首先通过整流器REC，得到一个直流电压信号，然后这个电压信号经过一系列的限幅放大器A，被逐级积累并放大。在每一个限幅放大器A的输出端，部分输出信号通过一个电压-电流转换器VTCC，转换成电流信号；所有的电流信号最后一起相加，得到最终的输出电流，并通过电阻R，在输出端转换为电压信号，此电压信号进一步控制功率放大器的增益，从而达到完整的功率控制的目的。

图5示出了根据本发明一个优选实施例的用于移动通信终端的功率控制装置模块图，如图5所示，第一功率放大器和第二功率放大器分别对应不同频率段的应用，例如分别对应GSM和DCS频段，本实施例实现了在一个装置中对不同频段的移动通信终端的功率输出控制。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于移动通信终端的功率控制装置，其特征在于，包括：

功率放大单元、匹配单元、反馈单元和控制单元，其中

所述功率放大单元，用于将输入的射频信号进行放大；

所述匹配单元，用于调整所述移动通信终端的负载，使其与所述放大的射频信号相匹配，得到所述移动通信终端的输出功率；

所述反馈单元，用于将所述输出功率反馈至所述控制单元；

所述控制单元，用于根据所述反馈的输出功率对所述功率放大单元输出的射频信号进行控制。

2.根据权利要求1所述的功率控制装置，其特征在于，所述功率放大单元包括最大输出功率为35dBm的功率放大器。

3.根据权利要求1所述的功率控制装置，其特征在于，所述功率放大单元包括最大输出功率为32dBm的功率放大器。

4.根据权利要求1所述的功率控制装置，其特征在于，所述匹配单元包括第一电感(L1)和第一电容器(C1)和第二电容器(C2)，其中

所述第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2)的一端分别与所述第一电感(L1)的两端相连接，所述第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2)的另一端分别接地。

5.根据权利要求1所述的功率控制装置，其特征在于，所述反馈单元包括第二电感(L2)和第一电阻(R1)，其中

所述第二电感(L2)的一端连接所述移动通信终端的射频功率输出，其另一端与所述第一电阻(R1)的一端相连接；

所述第一电阻(R2)的另一端与所述控制单元相连接。

6.根据权利要求5所述的功率控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：整流器、对数放大器和第二电阻，其中

所述整流器的输入端与所述反馈单元的输出端相连接；

所述对数放大器连接在所述整流器的输出端和所述第二电阻的一端之间；

所述第二电阻的另一端接地。

7.根据权利要求6所述的功率控制装置，其特征在于，所述整流器是全波线性整流器或全波平方整流器。

8.根据权利要求6所述的功率控制装置，其特征在于，所述对数放大器具体包括：n个限幅放大器和n+1个电压-电流转换器，其中

所述n个限幅放大器串联耦合在一起，第一个所述限幅放大器的输入端与所述整流器的输出端相连接；

第一个所述电压-电流转换器的输入端与所述整流器的输出端相连接，其余n个所述电压-电流转换器分别与所述n个限幅放大器的输出端相连接，所述n+1个电压-电流转换器的输出端耦合在一起与所述第二电阻的一端相连接；

所述n为大于等于2的整数。

Images