CN102740431B - 用于控制无线通信设备的信号发射的方法和*** - Google Patents

用于控制无线通信设备的信号发射的方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于控制无线通信设备的信号发射的方法和***。根据本公开，可以减少与无线通信设备的信号发射的控制相关联的缺点和问题。根据本公开的一个示例实施例，一种用于控制无线通信信号的发射的方法包括感测指明无线通信信号的功率电平的一个或多个信号。无线通信信号的功率电平被功率放大器根据放大器控制信号而放大。该方法还包括基于指明功率电平的这一个或多个信号来确定功率电平的改变。该改变与放大器控制信号的一个或多个扰动相关联。该方法还包括根据功率电平的改变来调节无线通信信号的发射。

Description

用于控制无线通信设备的信号发射的方法和***
技术领域
本公开总地涉及移动通信网络，并且更具体而言，涉及用于控制无线通信设备的发射功率的方法和***。
背景技术
无线通信***越来越多地使用多模式和多频带收发机来增大无线通信设备的数据传输能力。通过这些多频带收发机发射的信号的输出功率可以通过收发机中所包括的一个或多个功率放大器来管制。这些功率放大器可以作为施加于功率放大器的偏置电压的函数来放大输出功率。当偏置电压量增大时，放大器的放大率或增益可以增大。然而，当偏置电压达到某一电平时，偏置电压的增大几乎不会导致增益的增大。当放大器达到此状态时，可以称放大器处于饱和状态或饱和地操作。当饱和地操作时，偏置电压可以继续增大，但是放大器增益仅有名无实地增大。因此，当功率放大器饱和地操作时，尽管偏置电压可以增大，但是由功率放大器放大的信号功率会达到稳定状态并达到其最大电平。此偏置电压增大会使得放大器增大其功耗，这会降低与包括该放大器的无线通信设备相关联的电池的电池寿命，但是不提供任何益处，例如不提供增大的信号功率。
此外，当功率放大器饱和地操作时，功率放大器不会响应于偏置电压或输入信号功率的变化来输送信号功率。在这样的情况中，移动设备可能不会达到期望的功率电平。此外，当功率放大器饱和地操作时，移动设备不能对来自基站的功率控制命令作出响应。此外，在饱和期间，发射功率控制精度会恶化并且会无法满足网络功率对(vs.)时间特性(specification)。另外，在饱和期间，功率放大器不会停工并且将由于突然的斜降而恶化瞬时谱特性。
另外，当多模式和多频带收发机被使用时，由收发机发射的信号会受同信道信号或共频带信号的干扰。这些干扰信号可以称为“阻断”。干扰信号(阻断)可以是可能来自按另一移动协议操作的相邻信道用户的外部信号。对于以宽带码分多址(WCDMA)模式操作的移动设备，阻断的示例可以是全球移动通信***(GSM)移动设备、无线局域网(WLAN)、蓝牙或全球定位***(GPS)设备。阻断可能使得所发射的信号无法到达它们的意图目的地和/或可能使得信号不可读取。
发明内容
根据本公开，可以减少与无线通信设备的信号发射的控制相关联的缺点和问题。根据本公开的一个示例实施例，一种用于控制无线通信信号的发射的方法包括感测指明无线通信信号的功率电平的一个或多个信号。无线通信信号的功率电平被功率放大器根据放大器控制信号而放大。该方法还包括基于指明功率电平的这一个或多个信号来确定功率电平的改变。该改变与放大器控制信号的一个或多个扰动相关联。该方法还包括根据功率电平的改变来调节无线通信信号的发射。
附图说明
为了更全面地理解本公开及其特征和优点，现参考以下结合附图进行的描述，在附图中：
图1图示出根据本公开某些实施例的示例无线通信***的框图；
图2a图示出根据本公开某些实施例的示例发送和/或接收元件的选定组件的框图；
图2b图示出根据本公开某些实施例的发送和/或接收元件的可替换实施例；
图3图示出描绘根据本公开某些实施例的功率放大器的增益相对于施加于功率放大器的偏置电压的示例曲线图；
图4图示出描绘根据本公开某些实施例的功率放大器的偏置电压、由功率放大器根据偏置电压来放大的无线信号的测得功率和与偏置电压的改变相关联的无线信号的改变幅度的示例的曲线图；
图5图示出根据本公开某些实施例的功率放大器饱和检测器的示例框图；
图6图示出根据本公开某些实施例的无线信号阻断检测器的示例框图；
图7图示出根据本公开某些实施例的用于检测被配置为放大无线通信信号的功率放大器的饱和的示例方法；以及
图8图示出根据本公开某些实施例的用于检测无线通信信号的阻断的示例方法。
具体实施方式
图1图示出根据本公开某些实施例的示例无线通信***100的框图。为了简单，仅两个终端110和两个基站120在图1中被示出。终端110也可以称为远程台、移动台、接入终端、用户设备(UE)、无线通信设备、蜂窝电话或一些其它术语。基站120可以是固定台并且也可被称为接入点、节点B或一些其它术语。移动交换中心(MSC)140可以耦合到基站120并且可以为基站120提供协调和控制。
***100可以是码分多址(CDMA)***、时分多址(TDMA)***或一些其它无线通信***。CDMA***可以执行一个或多个CDMA标准，诸如IS-95、IS-2000(通常也称为“1x”)、IS-856(通常也称为“1xEV-DO”、宽带CDMA(W-CDMA)等等。TDMA***可以执行一个或多个TDMA标准，诸如全球移动通信***(GSM)。W-CDMA标准由称为3GPP的团体定义，而IS-2000和IS-856标准由称为3GPP2的团体定义。
终端110可以能够或不能够接收来自卫星130的信号。卫星130可以属于诸如公知的全球定位***(GPS)之类的卫星定位***。每个GPS卫星可以发射GPS信号，GPS信号被编码了允许地球上的GPS接收机测量GPS信号的到达时间的信息。针对足够数目的GPS卫星的测量结果可被用于准确地估计GPS接收机的三维位置。终端110也可以能够接收来自其它类型的发射源的信号，其它类型的发射源诸如是蓝牙发射机、无线保真(Wi-Fi)发射机、无线局域网(WLAN)发射机、IEEE802.11发射机、和任何其它适合的发射机。
在图1中，每个终端110被示出为同时接收来自多个发射源的信号，其中，发射源可以是基站120或卫星130。在某些实施例中，终端110也可以是发射源。一般，终端110可以在任何给定时刻接收来自零个、一个或多个发射源的信号。
终端110可以被配置为根据各种参数来以变化的信号功率电平向基站120发射信号以使得基站120可以接收到发射的信号。会影响到所需信号功率的参数可能包括终端110与基站120之间的距离、环境因素(例如天气)、物体(例如树木、建筑物、山峦)和/或在发射信号从终端110传播到基站120时可能干扰到它的任何其它因素。在一些情况中，终端110会尝试以使得与信号的放大相关联的功率放大器(例如，图2a的功率放大器220)达到饱和的方式来提高信号功率。终端110可以相应地被配置为判断功率放大器何时饱和，并且可以调节功率放大器以使得其不再饱和地操作。
功率放大器可以作为施加于功率放大器的偏置电压的函数来放大输出功率。当偏置电压量增大时，放大器的放大率或增益会增大。然而，如之前所论述的，当偏置电压达到某一电平时，偏置电压的增大几乎不导致增益增大，使得放大器达到饱和。当饱和或接近饱和地操作时，偏置电压可以继续增大，但是放大器增益(以及作为结果的信号功率)仅有名无实地增大。因此，当功率放大器饱和地操作时，尽管偏置电压可以增大，但是由功率放大器放大的信号功率会达到稳定状态并达到其最大电平。此偏置电压增大会使得放大器增大其功耗，这会降低终端110的电池的电池寿命而不提供任何益处，例如提供增大的信号功率。因此，通过使放大器离开饱和状态，终端110可以节省功率同时又对最大信号功率几乎没有什么影响。
此外，当功率放大器饱和地操作时，功率放大器不会响应于偏置电压或输入信号功率的变化来输送信号功率。在这样的情况中，移动设备可能不会达到期望的功率电平。此外，当功率放大器饱和地操作时，移动设备不能对来自基站的功率控制命令作出响应。此外，在饱和期间，发射功率控制精度会恶化并且会无法满足网络功率对时间特性。另外，在饱和期间，功率放大器不会停工并且将由于突然的斜降而恶化瞬时谱特性。相应地，通过检测功率放大器的饱和不能够使之离开饱和状态，可以减少或消除这些问题中的一个或多个。
例如，终端110可能正在远离基站120，从而需要终端110发射的信号被增大以便基站120能够继续接收该信号。终端110可以通过增大被配置为放大发射信号的功率放大器的偏置电压来相应地增大发射信号的功率。在一些情况中，当终端110离基站120更远时，终端110在尝试提高信号功率时，可能增大偏置电压从而使得功率放大器达到饱和或接近饱和。然而，由于与饱和地或接近饱和地操作的放大器相关联的低效率，终端110也可以被配置为检测放大器何时饱和地或接近饱和地操作并且可以降低偏置电压以使得放大器可以不饱和地操作。应当理解，这仅仅是当终端110增大发射信号功率时的示例并且与提高信号功率相关联的功率放大器可以因为各种原因而进入饱和。
另外，终端110可以被配置为作为多模式和/或多频带收发机进行操作。因此，终端110所发射的信号可能受同信道信号或共频带信号的干扰。这些干扰信号可以称为“阻断”。另外，当多模式和多频带收发机被使用时，收发机所发射的信号会受同信道信号或共频带信号的干扰。这些信号可以称为“阻断”。干扰信号(阻断)可以是可能来自按另一移动协议操作的相邻信道用户的外部信号。对于以WCDMA模式操作的移动设备，阻断的示例可以是GSM移动设备、WLAN、蓝牙或GPS设备。阻断可能使得所发射的信号无法到达它们的意图目的地和/或可能使得信号不可读取。阻断可能使得所发射的信号无法到达它们的意图目的地(例如基站120)和/或可能使得信号不可读取。
相应地，如以下更详细论述的，终端110可以被配置为确定一个或多个阻断何时存在并且可以在检测到阻断的存在时适当地延迟信号发射。在阻断检测期间，终端110可以被配置为延迟针对数字和RF增益控制级做出的功率控制更新。此外，天线调谐器更新可以不针对当前发送时隙被执行并且饱和检测控制更新可以被延迟。另外，终端110的动态相位估计电路可以被置于保持模式。
图2a图示出示例性发射和/或接收元件200(例如，终端110、基站120或卫星130)的选定组件的框图，发射和/或接收元件200被配置为检测与信号发射相关联的功率放大器的饱和并/或被配置为检测信号阻断。通过检测功率放大器饱和和/或信号阻断，终端200可以执行适当的动作来减轻与功率放大器饱和和/或阻断相关联的不期望的效果。
元件200可以包括发送路径201和/或接收路径221。根据元件200的功能，可以将元件200视为发射机、接收机或收发机。元件200也可以包括控制路径240，控制路径240被配置为确定与发送路径201相关联的功率放大器220的饱和，如以下进一步所述。控制路径240也可以被配置为检测与信号经由发送路径201的发送相关联的阻断，如以下更详细所述。
数字电路202可以包括被配置为处理经由接收路径221接收的数字信号和信息(可通信的耦合未被明确示出)和/或被配置为处理用于经由发送路径201来发送的信号和信息的任何***、设备或装置。这样的数字电路202可以包括一个或多个微处理器、数字信号处理器和/或其它适当设备。如以下更详细所述，数字电路202可以被配置为控制功率放大器220的增益，功率放大器220被配置为放大一个或多个无线通信信号。另外，如以下更详细所述，数字电路202可以被配置为接收指示阻断存在的信息，并且可以响应于该信息的接收而执行各种操作。
发送路径201可以包括数模转换器(DAC)204。DAC204可以被配置为从数字电路202接收数字信号并将这样的数字信号转换成模拟信号。这样的模拟信号随后可以被传递给发送路径201的一个或多个其它组件，包括上变频器208。
上变频器208可以被配置为基于由振荡器210提供的振荡器信号来将从DAC204接收的模拟信号上变频为射频的无线通信信号。振荡器210可以是被配置为产生用于将模拟信号调制或上变频成无线通信信号或将无线通信信号解调或下变频成模拟信号的、特定频率的模拟波形的任何合适的设备、***或装置。在一些实施例中，振荡器210可以是数控晶体振荡器。
发送路径201可以包括用于放大已上变频的信号以供发射的可变增益放大器(VGA)214和被配置为接收已放大的信号VGA214、传递感兴趣频带中的信号分量并移除带外噪声和不期望的信号的带通滤波器216。经带通滤波的信号可以被功率放大器220接收，所述信号在功率放大器220中被放大以供发射。
经放大的信号可以被耦合在功率放大器220与天线218之间的射频(RF)耦合器225接收。RF耦合器225可以是被配置为耦合功率放大器220和天线218之间的传输线中的传输功率的至少一部分并将该传输功率发送到控制路径240的信号测量路径242的任何***、设备或装置(将更详细描述)。RF耦合器225也可以耦合从功率放大器220接收的已放大信号的其余部分并将其发送给天线218。天线218可以从耦合器225接收已放大的信号并发送这样的信号(例如给终端110、基站120和/或卫星130中的一个或多个)。由功率放大器220放大并由天线218发射的信号可以称为RF信号或发射信号。
接收路径221可以包括被配置为经由天线218和RF耦合器225接收(例如来自终端110、基站120和/或卫星130的)无线通信信号的带通滤波器236。RF耦合器225可以耦合在天线218处接收的信号的至少一部分并可以将其发送给带通滤波器236。带通滤波器236可以传递感兴趣频带中的信号分量并移除带外噪声和不期望的信号。另外，接收路径221可以包括用于放大从带通滤波器236接收的信号的低噪声放大器(LNA)224。
接收路径221也可以包括下变频器228。下变频器228可以被配置为通过由振荡器210提供的振荡器信号来对经由天线218接收并由LNA234放大的无线通信信号进行下变频(例如，下变频为基带信号)。
接收路径221还可以包括滤波器238，滤波器238可以被配置为对已下变频的无线通信信号进行滤波以便传递感兴趣的射频信道内的信号分量和/或移除可能由下变频处理生成的噪声和不期望的信号。另外，接收路径221可以包括被配置为从滤波器238接收模拟信号并将这样的模拟信号转换成数字信号的模数转换器(ADC)224。这样的数字信号随后可以被传递给数字电路202以供处理。
如以下更详细所述，功率放大器220的增益可以是从控制路径240接收的控制信号的函数。在一些实施例中，控制信号可以包括被配置为控制功率放大器220的增益的偏置电压。在这样的实施例中，一般当偏置电压增大时，功率放大器220的增益也增大。
图3图示出描绘功率放大器(例如功率放大器220)的增益相对于施加于功率放大器的偏置电压的示例曲线图。在该曲线图中，偏置电压一般用x轴表示，并且以dBm为单位的增益(相对于1毫瓦(mW)的以分贝为单位的测得功率电平)一般用y轴表示。从该曲线图可见，当偏置电压较小时，偏置电压的增大会产生功率放大器增益的较高增大。当放大器在此状态下操作时，由于增益随偏置电压的改变而改变的速率较高，因此它可以被称为在高斜率状态下操作。
从该曲线图还可见，当偏置电压增大时，增益的增大开始以比偏置电压较小时更慢的速率增大。在此状态下，偏置电压的增大会产生功率放大器增益的相对线性的增大，因此，该状态可以被称为线性斜率状态。然而，从图3的曲线图还可见，当偏置电压继续增大时，功率放大器的增益相比于偏置电压的增大几乎没有或没有增大。当功率放大器在此状态中操作时，放大器可以被称为在低斜率状态下操作，这可以指明放大器在以饱和或接近饱和的状态或在饱和情况下操作。
参考图2a，如以下更详细所述，在一些实施例中，控制路径240可以被配置为基于功率放大器220的输出相对于控制功率放大器220的增益的偏置电压的改变而发生的改变来确定功率放大器220何时饱和地或接近饱和地(例如在低斜率状态下)操作。例如，如果偏置电压改变并且功率放大器220的输出几乎没有经历改变，则控制路径240可以判定功率放大器220在饱和地或接近饱和地操作。控制路径240可以相应地被配置为调节功率放大器220的偏置电压以使功率放大器220离开饱和或接近饱和状态(例如使功率放大器220从低斜率状态变为线性状态)。
如以下更详细所述，控制路径240也可以被配置为判断是否存在任何信号阻断并指示元件200相应地执行操作。
控制路径240可以包括被配置为控制功率放大器220的增益的放大器控制器248。在一些实施例中，放大器控制器248可以包括被配置为解译和/或运行程序指令和/或处理数据的任何***、设备或装置，并且可以无限制地包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或被配置为解译和/或运行程序指令和/或处理数据的任何其它数字或模拟电路。在一些实施例中，放大器控制器248可以解译和/或运行程序指令和/或处理存储在可通信地耦合到放大器控制器248的存储器(未明确示出)中的数据(例如放大器220控制指令)。
存储器可以包括可操作来将程序指令或数据保留一段时间的任何***、设备或装置(例如计算机可读介质)。存储器可以包括随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、PCMCIA卡、闪存、磁存储装置、光磁存储装置，或在放大器控制器248的电源关断之后保留数据的任何合适的易失性或非易失性存储器的集合和/或阵列。
如上所述，放大器控制器248可以被配置为利用控制信号来控制放大器220的增益。在一些这样的实施例中，放大器控制器248可以包括被配置为生成用于控制放大器220的偏置电压的数字控制信号的控制器。这样，控制路径240也可以包括耦合在放大器控制器248和功率放大器220之间的功率放大器(PA)偏置数模转换器(DAC)250。DAC250可以包括被配置为从放大器控制器248接收数字偏置电压控制信号、将偏置电压控制信号转换成模拟形式并将其传送给功率放大器220作为功率放大器220的偏置电压的任何合适的***、装置或设备。
放大器控制器248可以被配置为生成包括小脉冲或扰动的偏置电压(参考图4更详细地示出)。扰动会令功率放大器220的增益针对扰动而改变，这会相应地引起由放大器220放大的RF信号中的脉冲或扰动。如参考图4更详细地描述的，(与偏置电压中的扰动相关联的)由放大器220放大的信号的功率的改变程度可以指示放大器220的操作状态。
例如，如果信号功率相比于由扰动引起的偏置电压的改变以接近线性的比例改变，则放大器220可能在线性斜率状态下操作，在所述线性斜率状态中，放大器220的增益与偏置电压具有相对线性的关系，如参考图3所描述的。作为另一示例，如果信号功率相对于与扰动相关联的偏置电压的改变以较小的比例改变，则放大器220可能在饱和地或接近饱和地(例如在低斜率状态下)操作。如以下更详细所述，饱和检测器244可以被配置为基于与偏置电压相关联的扰动和放大器220的输出功率来判断放大器是否在饱和地操作。
另外，扰动可以用来检测是否存在阻断。阻断可以使得由放大器220放大的信号中的(与偏置电压中的扰动相关联的)扰动被阻断或被屏蔽，同时被信号检测***检测(以下更详细地描述)。相应地，通过将偏置电压及其扰动与由放大器220放大的被检测信号相比较，可以检测阻断。如下所述，阻断检测器246可以被配置为基于偏置电压扰动和放大器220的被测量的输出信号的扰动来检测阻断。
放大器控制器248还可以可通信地耦合到数字电路202并且可以被配置为如数字电路202所指示那样调节功率放大器220的增益。例如，元件200可以包括向基站(例如，图1的基站120)发射信号的终端(例如，图1的终端110)。元件200可能正在远离基站，从而发射信号的功率可能需要被增大以到达基站。相应地，基站可以(经由接收路径221)指示元件200的数字电路202增大发射信号功率。数字电路202可以指示放大器控制器248调节功率放大器220的增益来增大发射信号的信号功率。功率放大器220可以相应地增大放大器220的偏置电压来增大放大器220的增益。
如以下更详细所述，放大器控制器248也可以可通信地耦合到控制路径240中所包括的饱和检测器244和阻断检测器246。放大器控制器248可以被配置为从饱和检测器244和/或阻断检测器246接收指令并可以根据从饱和检测器244和/或阻断检测器246接收的指令来调节功率放大器220的增益。此外，如以下更详细所述，饱和检测器244和阻断检测器246可以被配置为根据从控制路径240中所包括的信号测量路径242接收的一个或多个信号来生成用于放大器控制器248的指令。
信号测量路径242可以包括被配置为测量离开功率放大器220并被天线218发射的RF信号的任何合适的***、装置或设备。
例如，在图2a的本实施例中，信号测量路径242可以被耦合到耦合器225来接收由功率放大器220放大并被天线218发射的信号的至少一部分。信号测量路径242可以包括信号功率路径，该信号功率路径包括被配置为通过使用包络检测将发射信号的RF功率转换成DC电压来测量发射信号的功率的RF功率检测器227。信号测量路径242还可以包括被配置为将测得的功率转换成数字信号来使得其适合于任何数字信号处理的ADC229。
信号测量路径242还可以包括可通信地耦合到ADC229并被配置为从ADC229接收信号的包络测量单元231。包络测量单元231可以包括被配置为测量从ADC229接收的信号的数字包络的任何合适的***、装置或设备(例如微控制器、DSP等)。数字包络可以指示由功率放大器220放大的信号的RF功率。
包络测量单元231可以可通信地耦合到饱和检测器244和阻断检测器246并且可以将指示RF功率的数字包络传送给饱和检测器244和/或阻断检测器246。如以下更详细所述，饱和检测器244和阻断检测器246可以分别根据由信号测量路径242发送的数字信号所指示的信号功率来检测功率放大器220的饱和以及阻断。
图2b图示出元件200的可替换环境，其中，离开功率放大器220并由天线218发射的RF信号可以通过反馈接收路径来测量。图2b的元件200可以与图2a的元件200基本类似，然而，不是像图2a的元件200那样包括信号测量路径242，而是，图2b的元件200可以使用接收路径221作为反馈接收路径来检测由图2b中的功率放大器220放大并被天线218发射的信号的信号功率。因此，图2b的接收路径221可以执行图2a的信号测量路径242的一个或多个操作。
在图2b中，控制路径240可以包括接收路径221。接收路径221可以被配置为从RF耦合器225接收由功率放大器220放大的RF信号的一部分。当作为由图2b中的功率放大器220放大的RF信号的反馈接收路径来操作时，带通滤波器236、LNA234、下变频器228、滤波器238和ADC224可以对与功率放大器220相关联的RF信号执行与以上在图2a中针对接收信号来描述的那些操作类似的操作。
图2b的接收路径221还可以包括与图2a中的包络测量单元231基本类似并可通信地耦合到ADC224的包络测量单元243。相应地，图2b的包络测量单元243可以包括被配置为从ADC224接收信号并测量从ADC224接收的信号的数字包络的任何适合的***、装置或设备(例如微控制器、DSP等)。数字包络可以指示由功率放大器220放大的信号的RF功率。
与图2a的包络测量单元231类似，图2b的包络测量单元243可以可通信地耦合到饱和检测器244和阻断检测器246并且可以将指示RF功率的数字包络传送给饱和检测器244和/或阻断检测器246。如以下更详细所述，饱和检测器244和阻断检测器246可以根据由数字包络指示的信号功率来分别检测功率放大器220的饱和以及阻断。与图2a的包络测量单元231不同，图2b的包络测量单元243还可以可通信地耦合到数字电路202，以使得数字电路202可以处理经由天线218通过接收路径221接收的信号，当信号是通过天线218被接收而不是通过天线218被发射时。
因此，包括图2b的包络测量单元243的接收路径221可以充当可用于检测由功率放大器220放大并被天线218发射的信号的RF信号功率的反馈接收路径，而不是图2a的信号测量路径242。另外，图2a和图2b的其余元件可以基本类似。相应地，为了便于本发明的描述，将针对图2a的信号测量路径242来进行其余描述，但是应当理解在该描述中，信号测量路径242可以被替换为诸如参考图2b来描述的反馈接收路径。
回到图2a，如上所述，图2a的信号测量路径242可以被配置为感测指示由天线218发射并被功率放大器220放大的RF信号的功率电平的一个或多个信号。另外，如上所述，信号测量路径242也可以被配置为基于感测的信号来生成指示RF信号功率的一个或多个信号。在本实施例中，当检测离开放大器220的信号的RF信号功率时，信号测量路径242可以检测与由功率放大器220接收的偏置电压的扰动相关联的RF信号中的扰动。
如以上提及的，图2a的信号测量路径242可以可通信地耦合到饱和检测器244和阻断检测器246以使得饱和检测器244和阻断检测器246可以从信号测量路径242接收数字信号并对信号执行数字信号处理，如以下进一步所述。饱和检测器244和阻断检测器246可以被配置为基于由信号测量路径242检测的RF信号的扰动来分别检测放大器220是否在饱和地操作以及是否存在阻断。
饱和检测器244可以包括被配置为基于由信号测量路径242测量的RF信号的扰动来判断放大器220是否在饱和地操作的任何合适的***、装置或设备。在一些实施例中，饱和检测器244可以根据参考图4来描述的信号和操作来判断放大器220是否在饱和地操作。
出描绘放大器220的偏置电压(VBias)、由信号测量路径242测得的发射信号的测得RF功率(RFPower)和发射信号的变化幅度(|RFChange|)的示例的曲线图。如上所述，偏置电压可以包括周期性出现的小脉冲或扰动。在图4中可见，这些扰动在时刻t1和t2、t3和t4、t6和t7以及t8和t9之间出现在VBias中。另外，如上所述，VBias中的扰动也可以引起由放大器220放大的RF信号的功率的扰动。在图4中还可见，扰动在时刻t1和t2、t3和t4、t6和t7以及t8和t9之间出现在RFPower中。
每当RF信号基于偏置电压的扰动而改变时，RF信号的改变幅度可被描绘为|RFChange|。改变幅度也可以称为斜率能量。斜率能量可以是RF信号的改变的绝对值，以指示RF信号相对于偏置电压的增大或减小而发生改变的程度(例如，RF信号的增大或减小的程度)。如之前所述以及图3中所示，根据放大器220的操作状态，偏置电压的增大或减小可以使得RF信号功率不同程度地增大或减小。斜率能量可以基于偏置电压的相应增大或减小来指示信号功率的增大或减小的程度，并且因此可以指示放大器220的操作状态。
例如，当放大器220不在饱和地(例如在线性或高斜率状态下)操作时，RF信号功率关于偏置电压的改变而发生的改变量可以比当放大器220饱和地或接近饱和地(例如在低斜率状态下)操作时大。因此，斜率能量可以通过在放大器220不饱和时比在放大器220饱和时指示更高的信号功率改变来指示放大器220的操作状态。对于图4的|RFChange|，可以在时刻t1、t2、t3、t4、t6、t7、t8和t9看到与由偏置电压的扰动引起的信号功率改变相关联的斜率能量。
饱和检测器244可以被配置为确定RF信号的斜率能量并可以基于斜率能量来相应地判断功率放大器220是否饱和。例如，在图4中，在时刻t1，偏置电压可以基于偏置电压的周期性扰动而增大。RF信号功率也可以基于偏置电压的增大而增大特定量。饱和检测器244可以确定信号功率的改变的斜率能量并可以将该值与阈值相比较。该阈值可以与指明功率放大器220在饱和地或接近饱和地操作的——由时刻t1的扰动引起的——斜率能量相关联。
如果斜率能量小于阈值，则饱和检测器244可以判定功率放大器220在饱和地操作。在本示例中，在时刻t1，斜率能量可以小于阈值。相应地，在本示例中，饱和检测器244可以在时刻t1判定功率放大器220在时刻t1饱和地操作。基于功率放大器220在饱和地或接近饱和地操作的判定，饱和检测器244可以指示放大器控制器248减小偏置电压以使得功率放大器220不饱和地或接近饱和地操作。例如，偏置电压可以被调节以使得放大器220在线性斜率状态而不是低斜率状态下操作。
在一些实施例中，饱和检测器244可以被配置为在判定时刻t1的斜率能量小于阈值时延迟指示放大器控制器248减小偏置电压。饱和检测器244可以这样做以确保放大器220实际上在饱和地操作并且低斜率能量不是随机畸变。另外，饱和检测器244可以延迟指示功率放大器220降低偏置电压，以查看偏置电压是否可以被放大器控制器248基于由放大器控制器248接收的另一信号(例如从数字电路202接收的信号)而降低。
在本示例中，在初始判定功率放大器220在饱和地操作时，饱和检测器244可以被配置为等待其中功率放大器220饱和地或接近饱和地操作的三个以上的扰动(例如，时刻t2、t3和t4处的扰动)出现，然后指示放大器控制器248减小偏置电压。因此，在本示例中，饱和检测器244可以基于阈值和时刻t2、t3和t4处的(与基于这些时刻的偏置电压扰动的RF信号改变相关联的)斜率能量来判定放大器220在时刻t2、t3和t4处于饱和，然后指示放大器控制器248降低偏置电压。可以理解，在可替换实施例中，饱和检测器244可以在检测到饱和时等待更长或更短的时段，然后指示放大器控制器248减小偏置电压。
在时刻t5，基于从饱和检测器244接收的指令，放大器控制器248可以降低放大器220的偏置电压，如VBias所示。信号功率还可以在时刻t5基于偏置电压的减小而减小，然而，由于放大器220先前处于饱和，所以信号功率的减小与偏置电压的减小相比较小，如在时刻t5处RFPower所示。与时刻t5的偏置电压和信号功率的减小相对应的斜率能量也可以被饱和检测器244检测到，但是没有被明确地对图4的|RFChange|示出。
在时刻t6，另一扰动可能被引入偏置电压，并且测得的RF功率会相应地增大。可以看出，RF功率的增大在时刻t6处比在时刻t1和t3处略大，指明放大器220可能不在饱和地操作。另外，时刻t6处的斜率能量可能比阈值高得多，因此指明放大器220不饱和地操作。基于斜率能量高于阈值，饱和检测器244可以停止指示放大器控制器248减小放大器220的偏置电压。
因此，饱和检测器244可以被配置为确定RF信号的斜率能量，其中斜率能量与基于放大器220的偏置电压的扰动的RF信号的改变相关联。此外，根据斜率能量，饱和检测器244可以被配置为确定放大器220何时饱和地或接近饱和地操作并且可以被配置为指示放大器控制器248减小放大器220的偏置电压以使得放大器220远离饱和或远离接近饱和地操作。
在不偏离本公开的范围的情况下，可以对图4做出各种添加或省略。例如，尽管偏置电压的减小被示作单个步骤，但是应当理解，偏置电压可以在一系列递增步骤中被减小。另外，在这些实施例的一些中，可以在每个步骤之后测量扰动的斜率能量，来在通过另一步骤减小偏置电压之前判断放大器220是否不在饱和地操作。另外，阈值的值可以根据设计参数或需要被修改。例如，在一些实施例中，阈值可以被设置成使得其与指明功率放大器220在接近饱和地操作的斜率能量相关联。在其它实施例中，阈值可以被设置成使得其与指明功率放大器220在饱和地操作的斜率能量相关联。
回到图2a，饱和检测器244可以包括被配置为判断放大器220是否在饱和地操作的硬件、软件、固件或其任意组合。与放大器控制器248类似，饱和检测器244可以无限制地包括被配置为解译和/或运行程序指令和/或处理数据的微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或任意其它数字或模拟电路。在一些实施例中，饱和检测器244可以解译和/或运行程序指令和/或处理存储在可通信地耦合到饱和检测器244的存储器(未明确示出)中的数据(例如，放大器220饱和检测指令)。
图5图示出包括被配置为执行如上所述的饱和检测器244的操作中的一个或多个操作的组件的饱和检测器244的示例框图。
饱和检测器244可以包括斜率能量计算器500，斜率能量计算器500被配置为确定由信号测量路径242测量的RF信号功率的改变。如上所述，信号测量路径242可以测量RF信号并且可以生成指示RF信号功率的数字化信号。斜率计算器500可以被配置为从信号测量路径242接收该数字化信号。由于接收信号的数字性质，斜率能量计算器500可以接收指示信号功率的值的数字样本。斜率能量计算器500可以被配置为存储与在接收当前样本之前接收的信号测量样本相对应的数字化测量信号的前一样本502。
斜率能量计算器500可以被配置为使用斜率能量计算器500中所包括的加法器504来确定前一样本502与当前样本之间的差。样本的差可以指明样本之间的RF信号的改变。如之前提及的，此改变可以是RF信号功率的增大或减小，并且RF信号相对于偏置电压的改变程度而发生改变的程度可以指明功率放大器220的操作状态。相应地，斜率能量计算器500可以包括耦合到加法器504并被配置为从加法器504接收RF信号的改变的绝对值单元506。绝对值单元506可以被配置为确定RF信号测量结果的差的绝对值来生成指明RF信号的改变的信号，而不论RF信号是经历减小还是增大。
在离开绝对值单元506之后，指明RF信号的改变的斜率能量的数字信号可以离开斜率能量计算器500并被传送给可通信地耦合到绝对值单元506并被包括在饱和检测器244中的比较器510。比较器510也可以被配置为接收与指明功率放大器220在饱和地或接近饱和地操作的(与偏置电压的扰动相关联的)斜率能量相关联的阈值508。
比较器510可以被配置为将阈值508与从斜率能量计算器500接收的斜率能量相比较。如果斜率能量小于阈值208(指明放大器220在饱和地或接近饱和地操作)，则比较器510可以向与门512的输入端子511a传送“高电平(HIGH)”信号，与门512可以在输入端子511a处可通信地耦合到比较器510并被包括在饱和检测器244中。如果斜率能量大于阈值208(指明放大器220不在饱和地操作)，则比较器510可以向与门512的输入端子511a传送“低电平(LOW)”信号。
与门512也可以包括可通信地耦合到使能信号513的输入端子511b，使能信号513在饱和检测器244在操作并被使能时被设置成“高电平”。相应地，当与门512被使能并且饱和被检测到所以“高电平”信号被从比较器510发送给输入端子511a时，与门512可以在与门512的输出端子515处输出“高电平”信号。此外，当与门512被使能并且饱和未被检测到所以“低电平”信号被从比较器510发送给输入端子511a时，与门512可以在输出端子515处输出“低电平”信号。输出端子515可以可通信地耦合到被包括在饱和检测器244中的计数器514。
计数器514可以包括被配置为当被激活时随着与饱和检测器244相关联的时钟的每个时钟周期递增值的任何合适的***、装置或设备。在本实施例中，计数器514可以在从与门512的输出端子515接收到(指明功率放大器220可能在饱和地或接近饱和地操作的)“高电平”信号时被激活。计数器514可以被配置为在从与门512的输出端子515接收到“低电平”信号(其指明放大器220可能不在饱和地操作)时，停止递增并重置。计数器514可以可通信地耦合到饱和检测器244中所包括的饱和检测单元516。计数器514可以被配置为将计数器值传送给饱和检测单元516。
饱和检测单元516可以包括被配置为基于功率放大器220在饱和地或接近饱和地操作来确定功率放大器220的偏置电压是否应当被减小的任何合适的***、装置或设备。饱和检测单元516可以基于从计数器514接收的计数器值来做出此判断。在一些实施例中，饱和检测单元516可以包括被配置为将计数器514的值与指明放大器220的控制信号(例如偏置电压)的调节应当被执行的时钟周期数相比较的比较器。如果计数器值与该时钟周期数相对应，则饱和检测单元516可以将指明功率放大器220的偏置电压应当被减小的信号(例如图5的Sat_detect)传送给放大器控制器248。
时钟周期数可以对应于从斜率能量被确定为低于阈值开始直到偏置电压调节被执行为止所经过的时钟周期数。相应地，时钟周期数可以与直到偏置电压调节会被执行为止所经过的时间量相对应。时钟周期数的值可以根据设计规格和要求而不同。
因此，饱和检测器244可以被配置为基于由功率放大器220放大并受功率放大器220的偏置电压的扰动影响的RF信号的斜率能量来判断放大器220是否在饱和地或接近饱和地操作。另外，饱和检测器244可以被配置为根据功率放大器220在饱和地或接近饱和地操作的判定来指示放大器控制器248减小功率放大器220的偏置电压。
在不偏离本公开的范围的情况下，可以对饱和检测器244作出修改、增加或省略。例如，尽管已经描述了具体的数字处理***，但是应当理解，可以使用被配置为执行与针对饱和检测器244来描述的操作类似的操作的任何合适的***。图5中的饱和检测器244的公开仅仅是可以使用的示例实施例。因此，如之前提到的，饱和检测器244可以包括被配置为判断放大器220是否在饱和地操作的任何合适的硬件、软件、固件或其任意组合。饱和检测器244可以无限制地包括被配置为解译和/或运行程序指令和/或处理数据的微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或任何其它数字或模拟电路。在一些实施例中，饱和检测器244可以解译和/或运行程序指令和/或处理存储在可通信地耦合到饱和检测器244的存储器(未明确示出)中的数据(例如放大器220饱和检测指令)。
回到图2a，如以上提到的，除了饱和检测器244以外，控制路径240还可以包括被配置为判断发射的RF信号的阻断是否存在的阻断检测器246。阻断检测器246可以可通信地耦合到信号测量路径242以使得阻断检测器246可以与饱和检测器244类似地接收数字化的测得的RF信号。阻断检测器246也可以可通信地耦合到放大器控制器248的输出以使得阻断检测器246可以从放大器控制器248接收放大器控制信号(例如偏置电压)。此外，阻断检测器246可以可通信地耦合到放大器控制器248和数字电路202，以使得阻断检测器246可以向放大器控制器248和/或数字电路202指明阻断存在，以便放大器控制器248和/或数字电路202可以对检测到的阻断执行适当操作。
阻断检测器246可以被配置为确定从信号测量路径242接收的测得的RF信号的改变。测得的RF信号的改变可能是由功率放大器220的控制信号(例如偏置电压)的扰动引起的。阻断检测器246也可以被配置为确定由控制信号的扰动引起的控制信号的改变。阻断检测器246可以被配置为将测得的RF信号的改变与控制信号的改变相比较。如果测得信号和控制信号在几乎相同的时刻没有经历类似的改变(例如，控制信号的增大和测得信号的增大)，则阻断检测器246可以判定存在阻断。因此，阻断检测器246可以向放大器控制器248和/或数字电路202传达阻断的存在。在一些实施例中，阻断检测器246可以向数字电路202传送指明阻断的存在的信号并且数字电路202可以将指明此的信号和控制信号传送给放大器控制器248，而不是阻断检测器246将此信息直接地传送给放大器控制器248。数字电路202和/或放大器控制器248可以相应地动作。
例如，数字电路202可以停止RF信号的发射直到从阻断检测器246接收到阻断不再存在的指示之后为止。另外，在一些或可替换实施例中，放大器控制器248可以保持或减小控制信号来减小不必要的功耗，直到从阻断检测器246接收到阻断不再存在的指示为止。此外，在阻断检测期间，数字电路202可以被配置为延迟对数字和RF增益控制级作出的功率控制更新。此外，天线调谐器更新可以不针对本发射时隙执行并且饱和检测控制更新可以被延迟。另外，数字电路202的动态相位估计电路可以被置于保持模式。
阻断检测器246可以包括被配置为判断是否存在阻断的硬件、软件、固件或其任意组合。与放大器控制器248和饱和检测器244类似，阻断检测器246可以无限制地包括被配置为解译和/或运行程序指令和/或处理数据的微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或任何其它数字或模拟电路。在一些实施例中，阻断检测器246可以解译和/或运行程序指令和/或处理存储在可通信地耦合到阻断检测器246的存储器(未明确示出)中的数据(例如阻断检测指令)。
图6图示出包括被配置为执行如上所述的阻断检测器246的操作中的一个或多个操作的组件的阻断检测器246的示例框图。阻断检测器246可以包括被配置为确定在检测器600a和600b处接收的数字信号的样本之间的差的差分检测器600a和600b。
在本示例中，差分检测器600a可以被配置为从放大器控制器248接收数字控制信号并且差分检测器600b可以被配置为从信号测量路径242接收指明测得的RF信号的数字信号。控制信号可以充当用于和测得的信号相比较以判断是否存在阻断的参考信号。
差分检测器600a可以被配置为存储控制信号的前一样本602a并且差分检测器600b可以被配置为存储测得信号的前一样本602b。差分检测器600a还可以包括加法器606a，加法器606a被配置为确定控制信号的前一样本602a与当前样本之间的差。差分检测器600b还可以包括加法器606b，加法器606b被类似地配置为确定测得信号的前一样本602b与当前样本之间的差。
差分检测器600a和600b各自分别包括符号检测器606a和606b。符号检测器606a和606b可以分别检测离开加法器604a和604b的值的符号。离开加法器604a和604b的值的符号可以分别指明控制信号和测得的RF信号是增大、减小还是没有改变。
例如，控制信号的增大会产生控制信号的当前样本与控制信号的前一样本602a之间的正差，从而离开加法器604a的值的符号位可以指明由加法器604a计算出的差的正值(例如，符号位可以是“0”)。控制信号的当前样本与前一样本602a之间无改变会从加法器604a产生零值，但是也可以具有正的符号位(例如符号位可以是“0”)。类似地，控制信号的当前样本相比于前一样本602a的减小可以从加法器604a产生负值，从而离开加法器604a的值的符号位指明负数(例如符号位可以是“1”)。离开加法器604b的值的符号位可以被类似地配置。
符号检测器606a和606b可以分别可通信地耦合到阻断检测器246中所包括的异或(XOR)门608的输入端子607a和607b。相应地，输入端子607a和607b可以分别根据由符号检测器606a和606b检测到的符号位被设置。例如，如果符号检测器606a检测到指明控制信号的减小的符号位“1”，则XOR门608的输入端子607a可以被设置成“高电平”。类似地，如果符号检测器606a可以检测到指明控制信号的增大或无改变的符号位“0”，则XOR门608的输入端子607a可以被设置成“低电平”。输入端子607b可以根据由符号检测器606b检测到的符号位被类似地设置。
XOR门608可以被配置为当输入端子607a和607b处的接收信号不同时输出数字“1”或“高电平”信号，当输入端子607a和607b处的接收信号相同时输出数字“0”或“低电平”信号。相应地，当控制信号和测量信号在几乎相同的时刻增大、减小或保持相同时，在输入端子607a和607b处接收的信号会是相同的，因此XOR门608可以输出“低电平”信号。类似地，当控制信号和测量信号不在几乎相同的时刻增大、减小或保持相同(表明可能存在阻断)时，在输入端子607a和607b处接收的信号不会是相同的，因此XOR门608可以输出“高电平”信号。XOR门608可以被配置为将其输出信号传送给可通信地耦合到XOR门608并被包括在阻断检测器246中的计数器610。
在许多情况中，控制信号和测得信号的增大和减小可以基于控制信号的周期性脉冲或扰动，以使得指明由XOR门608的输入端子607接收的指示符号位的信号可以与控制信号的扰动或周期性脉冲有关。因此，通过使用XOR门608来比较与控制信号的扰动相关联的控制信号和测得信号的增大和减小，RF信号的一个或多个阻断可以被检测并利用XOR门608的“高电平”输出信号被指明。
计数器610可以包括被配置为在从XOR门608接收到“高电平”信号时根据时钟驱动计数器610来递增值的任何合适的***、装置或设备。计数器610还可以被配置为在从XOR门608接收到“低电平”信号时维持其值。相应地，计数器610的值可以在其中控制信号和测得信号不在几乎相同的时刻相似地增大、减小或保持相同值(指明阻断的存在)的情况中增大。类似地，计数器610的值可以在其中控制信号和测得信号在几乎相同的时刻相似地增大、减小或保持相同值的情况中保持相同。计数器610可以可通信地耦合到被包括在阻断检测器246中的固件612并可以被配置为将计数器值传送给固件612。
固件612可以被配置为从计数器610接收计数器值并基于计数器值的改变来判定存在阻断。在一些实施例中，在检测到计数器值的改变时，固件612可以生成指明存在阻断的信号。在可替换实施例中，固件612可以比较计数器610的计数器值在一系列时钟周期上发生的改变的数目，并且可以将该数目与阻断阈值相比较。如果计数器值在该系列时钟周期上发生的改变的数目超过阻断阈值，则固件612可以生成指明存在阻断的信号。在这样的实施例中，固件612可以确保在生成指明阻断的信号之前、阻断存在足以使得发射RF信号中断发生的时间。固件612可以可通信地耦合到图2a和图2b的放大器控制器248和/或数字电路202(图6中未明确示出)，以使得阻断检测器246可以将指明阻断存在的信号经由固件612传送给放大器控制器248和/或数字电路202。
因此，图6图示出被配置为将功率放大器220的(与控制信号的扰动相关联的)控制信号的增大和减小与测得RF信号的增大和减小相比较来确定一个或多个阻断的存在的阻断检测器246的示例实施例。在不偏离本公开的范围的情况下，可以对阻断检测器246作出修改、增加或省略。例如，尽管已经描述了具体的数字处理***，但是应当理解，可以使用被配置为执行与针对阻断检测器246来描述的操作类似的操作的任何合适的***。图6中的阻断检测器246的公开仅仅是可以使用的示例实现方式。
因此，如之前所提及的，阻断检测器246可以包括被配置为判断是否存在阻断的硬件、软件、固件或其任意组合。这样，阻断检测器246可以无限制地包括被配置为解译和/或运行程序指令和/或处理数据的微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或任何其它的数字或模拟电路。在一些实施例中，阻断检测器246可以解译和/或运行程序指令和/或处理存储在可通信地耦合到阻断检测器246的存储器(未明确示出)中的数据(例如阻断检测指令)。
返回图2a，从以上描述可见，控制路径240可以被配置为确定功率放大器220的饱和并且还检测由功率放大器220放大并由天线218发射的RF信号的阻断。控制路径240可以基于与功率放大器220的控制信号的扰动相关联的测得的RF信号的改变来检测饱和和阻断。
在不偏离本公开的范围的情况下，可以对图2a做出修改、增加和省略。例如，尽管图示出了具体组件，但是可以理解，元件200可以包括未在图2a中具体示出的组件。另外，可以理解，元件200可以根据元件200的设计规格和特征而包括比具体描绘出的功率放大器220和控制路径240更多的功率放大器220和控制路径240。此外，在一些实施例中，控制路径240可以包括阻断检测器246，而不是饱和检测器244，反之亦然。
图7图示出用于检测被配置为放大无线通信信号的功率放大器的饱和的示例方法700。在某些实施例中，方法700可以在有形计算机可读介质中包含的软件、挂件或其它逻辑中被部分地或全部地实现。本公开中所使用的“有形计算机可读介质”是指可以将数据和/或指令保留一段时间的任何手段或手段集合。有形计算机可读介质可以无限制地包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、PCMCIA卡、闪存、直接存取存储器(例如硬盘驱动器或柔性盘)、顺序存取存储器(例如磁带磁盘驱动器)、致密盘、CD-ROM、DVD和/或非易失性和/或易失性存储器的任何适当集合和/或物理或虚拟的存储资源。在本示例中，方法700的一个或多个步骤可以通过无线通信元件的控制路径(诸如参考图2a来描述的控制路径240)的一个或多个组件来执行。
方法700可以开始，并且在步骤702，控制路径可以检测由耦合到控制路径的功率放大器放大并且由与该控制路径相关联的无线通信设备的天线发射的无线通信信号(例如RF信号)。在一些情况中，诸如图2a的信号测量路径242之类的控制路径的信号测量路径可以执行步骤702。在其它实施例中，诸如关于图2b所描述的反馈接收路径可以执行步骤702。
在步骤704，控制路径可以检测测得的无线信号的功率的改变。测得信号的功率改变可能与被配置为驱动放大该无线信号的功率放大器的增益的控制信号(例如偏置电压)的扰动相关联。另外，如之前所述，测得信号的功率的改变幅度可被称为测得信号的斜率能量。在本示例中，诸如图2a、图2b和图5的饱和检测器244之类的控制路径的饱和检测器可以执行步骤704。
在步骤706，控制路径(例如控制路径的饱和检测器)可以将测得信号的改变与阈值相比较。阈值可以指明与控制信号的扰动相关联的、还可能与功率放大器饱和或接近饱和地操作相关联的测得信号的斜率能量或功率的改变程度。在步骤708，控制路径(例如控制路径的饱和检测器)可以判断信号功率的改变是否大于阈值。如果此改变大于阈值，则控制路径可以前进到方法700的步骤714并确定放大器不在饱和地或接近饱和地操作(例如，放大器可能在线性斜率或高斜率状态下操作)。在步骤714之后，方法700可以结束。
如果在步骤708处测得功率的改变小于阈值，则控制路径(例如控制路径的饱和检测器)可以在步骤710处判定功率放大器在饱和地或接近饱和地操作。相应地，在步骤712，控制路径可以减小功率放大器的控制信号，以使得功率放大器不在饱和地操作。例如，如上所述，饱和检测器可以向放大器控制器传送信号(饱和检测器和放大器控制器二者都被包括在控制路径中)并且放大器控制器可以减小功率放大器220的控制信号(例如偏置电压)以使得放大器220充分不饱和地操作。在步骤712之后，方法700可以结束。因此，方法700可被用于检测功率放大器是否在饱和地或接近饱和地操作并且功率放大器的控制信号可以被调节以使得功率放大器充分不饱和地操作来节约功率并提高效率。
在不偏离本公开的范围的情况下可以对方法700做出修改、增加和省略。例如，尽管步骤被描述为以特定次序被执行，但是在一些情况中，一个或多个步骤可以在不同的时间被执行或者多于一个步骤可以被同时执行。作为示例，在不偏离方法700的范围的情况下，可以向方法700增加在检测到饱和时指明等待一段时间然后再调节控制信号的步骤(例如由图5的计数器514完成)。
图8图示出用于检测无线通信信号的阻断的示例方法800。在某些实施例中，方法800可以在有形计算机可读介质中包含的软件、固件或其它逻辑中被部分或全部地实现。在本示例中，方法800的一个或多个步骤可以由无线通信元件的控制路径(诸如参考图2a来描述的控制路径240)的一个或多个组件执行。
方法800可以开始，并且在步骤802，控制路径可以检测由耦合到控制路径的功率放大器放大并且由与该控制路径相关联的无线通信设备的天线发射的无线通信信号(例如RF信号)。在一些情况中，诸如图2a的信号测量路径242之类的控制路径的信号测量路径可以执行步骤802。在其它实施例中，诸如参考图2b来描述的反馈接收路径可以执行步骤802。
在步骤804，控制路径可以检测测得的无线信号的功率的改变。测得信号的功率改变可以与被配置为放大无线信号的功率放大器的控制信号(例如偏置电压)的扰动相关联。在本示例中，诸如图2a、图2b和图6的阻断检测器246之类的控制路径的阻断检测器可以执行步骤804。在步骤806，控制路径(例如控制路径的阻断检测器)可以检测与控制信号的扰动相关联的控制信号的改变。
在步骤808，控制路径(例如控制路径的阻断检测器)可以将测得信号的改变与控制信号的改变相比较。在一些实施例中，在步骤810，控制路径可以对改变进行比较来判断在测得的无线信号和控制信号中是否在几乎相同的时刻发生相似的改变(例如参考图6来描述的增大、减小、无改变)。
在步骤810，控制路径可以判断在测得信号和控制信号中是否在几乎相同的时刻发生相似的改变。如果没有发生类似的改变，则方法800可以前进到步骤812。如果发生相似的改变，则方法800可以前进到步骤816。
在步骤812，由于改变不相似，所以控制路径(例如控制路径的阻断检测器)可以判定存在阻断。在步骤814，控制路径(例如控制路径的阻断检测器)可以生成指明阻断存在的信号。在一些实施例中，可以包括附加的步骤，其中，可以将阻断检测用阻断阈值限定的时段之后，再生成指明阻断的信号。指明阻断的信号可以被发送给参考图2a来描述的无线通信元件的放大器控制器和/或数字电路。放大器控制和/或数字电路可以响应于阻断被检测到而执行诸如上述操作之类的各种操作。在步骤814之后，方法800可以结束。
在步骤816，由于步骤810中判定控制信号和测得信号中的相似改变几乎在相同时间被检测到，所以控制路径可以判定不存在阻断。相应地，控制路径可以不指示与阻断的存在相关联的任何操作并且方法800可以结束。
在不偏离本公开的范围的情况下可以对方法800做出修改、增加或省略。例如，尽管步骤被描述为以特定次序被执行，但是在一些情况中，一个或多个步骤可以在不同的时间被执行并且多于一个步骤可以被同时执行。
尽管已经详细描述了本公开及其优点，但是应当理解，可以在不偏离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下做出各种改变、替换和更改。

Claims (24)

1.一种无线通信元件，包括：
发送路径，所述发送路径被配置为将数字信号转换成无线通信信号，所述发送路径包括被配置为根据放大器控制信号来放大所述无线通信信号的功率电平的功率放大器；
天线，所述天线耦合到所述发送路径并被配置为发射所述无线通信信号；以及
控制路径，所述控制路径耦合到所述天线和所述功率放大器，所述控制路径被配置为：
　　感测指明从所述发送路径发送到所述天线的所述无线通信信号的功率电平的一个或多个信号；
　　基于指明所述功率电平的所述一个或多个信号来确定所述功率电平的改变，所述改变与所述放大器控制信号的一个或多个扰动相关联；以及
　　根据所述功率电平的所述改变来调节所述无线通信信号的发射，
其中，所述放大器控制信号是施加于所述功率放大器的偏置电压。
2.如权利要求1所述的无线通信元件，其中，所述控制路径还被配置为：
基于所述功率电平的所述改变来判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作；以及
通过响应于对所述放大器在接近饱和的状态下操作的判定而调节所述控制信号来调节所述无线通信信号的发射。
3.如权利要求2所述的无线通信元件，其中，所述控制路径还被配置为：
将所述功率电平的所述改变与阈值相比较；以及
基于所述功率电平的所述改变与所述阈值之间的比较来判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作。
4.如权利要求2所述的无线通信元件，其中，所述控制路径还被配置为在判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作时延迟一段时间再调节所述控制信号。
5.如权利要求1所述的无线通信元件，其中，所述控制路径还被配置为：
基于所述功率电平的所述改变来检测与所述无线通信信号相关联的阻断；以及
响应于检测到所述阻断来调节所述无线通信信号的发射。
6.如权利要求5所述的无线通信元件，其中，所述控制路径还被配置为：
将所述功率电平的所述改变与和所述控制信号的所述一个或多个扰动相关联的所述控制信号的改变相比较；以及
基于所述功率电平的所述改变与所述控制信号的所述改变之间的比较来检测所述阻断。
7.如权利要求5所述的无线通信元件，其中，所述控制路径还被配置为在检测到所述阻断时延迟一段时间再调节所述无线通信信号的发射。
8.一种被配置为控制无线通信信号的发射的控制路径，包括：
放大器控制器，所述放大器控制器可通信地耦合到功率放大器，所述功率放大器被配置为基于所述功率放大器的增益来放大无线通信信号的功率电平，所述放大器控制器被配置为：
　　生成被配置为控制所述功率放大器的增益的放大器控制信号，所述放大器控制信号包括一个或多个扰动，以及
　　将所述放大器控制信号传送给所述功率放大器；
信号测量路径，所述信号测量路径可通信地耦合到所述功率放大器并被配置为：
　　感测指明由所述功率放大器放大的所述无线通信信号的功率电平的一个或多个信号，以及
　　基于指明所述功率电平的所述一个或多个信号来生成与所述无线通信信号的所述功率电平相关联的测量信号；以及
饱和检测器，所述饱和检测器可通信地耦合到所述信号测量路径并被配置为：
　　从所述信号测量路径接收所述测量信号，
　　基于所述测量信号来检测所述功率电平的改变，所述改变与所述放大器控制信号的所述一个或多个扰动相关联，以及
　　基于所述功率电平的所述改变来判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作，
其中，所述放大器控制信号是施加于所述功率放大器的偏置电压。
9.如权利要求8所述的控制路径，其中，所述饱和检测器还被配置为：
将所述功率电平的所述改变与阈值相比较；以及
基于所述功率电平的所述改变与所述阈值之间的比较来判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作。
10.如权利要求8所述的控制路径，其中，所述饱和检测器可通信地耦合到所述放大器控制器并且还被配置为响应于对所述功率放大器在接近饱和的状态下操作的判定来将放大器调节信号传送给所述放大器控制器，所述放大器调节信号指明所述放大器控制信号的调节。
11.如权利要求10所述的控制路径，其中，所述饱和检测器还被配置为在判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作时延迟一段时间再传送所述放大器调节信号。
12.一种被配置为控制无线通信信号的发射的控制路径，包括：
放大器控制器，所述放大器控制器可通信地耦合到功率放大器，所述功率放大器被配置为基于所述功率放大器的增益来放大无线通信信号的功率电平，所述放大器控制器被配置为：
　　生成被配置为控制所述功率放大器的增益的放大器控制信号，所述放大器控制信号包括一个或多个扰动，以及
　　将所述放大器控制信号传送给所述功率放大器；
信号测量路径，所述信号测量路径可通信地耦合到所述功率放大器并被配置为：
　　感测指明由所述功率放大器放大的所述无线通信信号的功率电平的一个或多个信号，以及
　　基于指明所述功率电平的所述一个或多个信号来生成与所述无线通信信号的所述功率电平相关联的测量信号；以及
阻断检测器，所述阻断检测器可通信地耦合到所述信号测量路径并被配置为：
　　从所述信号测量路径接收所述测量信号，
　　基于所述测量信号来检测所述功率电平的改变，所述改变与所述放大器控制信号的所述一个或多个扰动相关联，以及
　　基于所述功率电平的所述改变来检测与所述无线通信信号相关联的阻断，
其中，所述放大器控制信号是施加于所述功率放大器的偏置电压。
13.如权利要求12所述的控制路径，其中，所述阻断检测器还被配置为：
将所述功率电平的所述改变与和所述控制信号的所述一个或多个扰动相关联的所述控制信号的改变相比较；以及
基于所述功率电平的所述改变和所述控制信号的所述改变之间的比较来检测所述阻断。
14.如权利要求12所述的控制路径，其中，所述阻断检测器还被配置为响应于检测到所述阻断来调节所述无线通信信号的发射。
15.如权利要求14所述的控制路径，其中，所述阻断检测器还被配置为在检测到所述阻断时延迟一段时间再调节所述无线通信信号的发射。
16.如权利要求14所述的控制路径，其中，所述阻断检测器被配置为通过延迟所述无线通信信号的发射来调节所述无线通信信号的发射。
17.一种用于控制无线通信信号的发射的方法，包括：
感测指明无线通信信号的功率电平的一个或多个信号，所述无线通信信号的功率电平被功率放大器根据放大器控制信号而放大；
基于指明所述功率电平的所述一个或多个信号来确定所述功率电平的改变，所述改变与所述放大器控制信号的一个或多个扰动相关联；以及
根据所述功率电平的改变来调节所述无线通信信号的发射，
其中，所述放大器控制信号是施加于所述功率放大器的偏置电压。
18.如权利要求17所述的方法，还包括：
基于所述功率电平的所述改变来判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作；以及
通过响应于对所述放大器在接近饱和的状态下操作的判定而调节所述控制信号来调节所述无线通信信号的发射。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：
将所述功率电平的所述改变与阈值相比较；以及
基于所述功率电平的所述改变与所述阈值之间的比较来判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作。
20.如权利要求18所述的方法，还包括：在判定所述功率放大器在接近饱和的状态下操作时延迟一段时间再调节所述控制信号。
21.如权利要求17所述的方法，还包括：
基于所述功率电平的所述改变来检测与所述无线通信信号相关联的阻断；以及
响应于检测到所述阻断来调节所述无线通信信号的发射。
22.如权利要求21所述的方法，还包括：
将所述功率电平的所述改变与和所述控制信号的所述一个或多个扰动相关联的所述控制信号的改变相比较；以及
基于所述功率电平的所述改变与所述控制信号的所述改变之间的比较来检测所述阻断。
23.如权利要求21所述的方法，还包括：在检测到所述阻断时延迟一段时间再调节所述无线通信信号的发射。
24.如权利要求17所述的方法，其中，调节所述无线通信信号的发射包括延迟所述无线通信信号的发射。
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