CN103716870A

CN103716870A - 用于移动通信终端的功率控制装置

Info

Publication number: CN103716870A
Application number: CN201310752673.8A
Authority: CN
Inventors: 范颖鹏; 王文申
Original assignee: BEIJING LANGBO XINWEI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING LANGBO XINWEI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN103716870B

Abstract

本发明公开了一种用于移动通信终端的功率控制装置。该功率控制装置包括：功率放大单元，用于将输入的射频信号进行放大，得到放大的射频信号；匹配及滤波单元，与所述功率放大单元相连接，用于调整所述移动通信终端的负载以使所述移动通信终端的负载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，同时滤除所述功率放大单元输出的高次谐波。通过本发明，提高了无线通信***中发射机输出功率的稳定性。

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。

在发射机中，通常是由功率放大器来提供所需要的发射功率。为了使输出功率达到要求，必须有一个反馈回路，对输出功率进行监测和调整。为了实现功率反馈和控制，一般通过电压感应或电流感应反馈方式。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。对功率进行检测，并通过反馈回路来调整相应参数，以保持输出功率的稳定，需要额外的检测和反馈电路，增加了实现电路的复杂性，占用了较大的芯片面积，从而增加了制作成本。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于移动通信终端的功率控制装置，以解决无线通信***中发射机的输出功率不稳定的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于移动通信终端的功率控制装置。该用于移动通信终端的功率控制装置包括：功率放大单元，用于将输入的射频信号进行放大，得到放大的射频信号；匹配及滤波单元，与所述功率放大单元相连接，用于调整所述移动通信终端的负载以使所述移动通信终端的负载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，同时滤除所述功率放大单元输出的高次谐波。

进一步地，用于移动通信终端的功率控制装置还包括：所述控制单元，与所述功率放大单元相连接，用于提供偏置电流，对所述功率放大单元输出的射频功率进行控制。

进一步地，所述功率放大单元包括：第一功率放大器，所述第一功率放大器的第一端作为第一射频输入端，所述第一功率放大器的第二端连接至所述匹配及滤波单元；以及第二功率放大器，所述第二功率放大器的第一端作为第二射频输入端，所述第二功率放大器的第二端连接至所述匹配及滤波单元。

进一步地，所述匹配及滤波单元包括：第一电感，所述第一电感的第一端连接至所述第一功率放大器；第二电感，所述第二电感的第一端连接至所述第一电感的第二端，所述第二电感的第二端连接至射频输出端；第一电容器，所述第一电容器的第一端连接至所述第一电感和所述第一功率放大器之间的节点，所述第一电容器的第二端接地；第二电容器，所述第二电容器的第一端连接至所述第一电感和所述第二电感之间的节点，所述第二电容器的第二端接地；第三电容器，与所述第二电感并联；以及第四电容器，所述第四电容器的第一端连接至所述第二电感的第二端，所述第四电容器的第二端接地。

进一步地，所述第一电容器、所述第二电容器和所述第四电容器连接至同一接地节点。

进一步地，所述功率放大单元包括最大输出功率为35dBm的功率放大器。

进一步地，所述功率放大单元包括最大输出功率为32dBm的功率放大器。

通过本发明，采用包括以下结构的功率控制装置：功率放大单元，用于将输入的射频信号进行放大，得到放大的射频信号；匹配及滤波单元，与所述功率放大单元相连接，用于调整所述移动通信终端的负载以使所述移动通信终端的负载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，同时滤除所述功率放大单元输出的高次谐波，解决了无线通信***中发射机的输出功率不稳定的问题，进而达到了提高无线通信***中发射机输出功率稳定性的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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是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是根据本发明一个实施例匹配及滤波单元结构示意图；

图3是根据本发明一个优选实施例的控制单元模块示意图；以及

图4是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

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是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。如图1所示，该用于移动通信终端的功率控制装置包括：功率放大单元10、匹配及滤波单元20。

功率放大单元10，用于将输入的射频信号进行放大；

匹配及滤波单元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，同时滤除放大器输出的高次谐波。

在本发明实施例中，由于采用了包括以下结构的功率控制装置：功率放大单元，用于将输入的射频信号进行放大，得到放大的射频信号；匹配及滤波单元，与所述功率放大单元相连接，用于调整所述移动通信终端的负载以使所述移动通信终端的负载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，同时滤除所述功率放大单元输出的高次谐波，因而解决了无线通信***中发射机的输出功率不稳定的问题，进而达到了提高无线通信***中发射机输出功率稳定性的效果。

在本发明的一个实施例中，该用于移动通信终端的功率控制装置还包括控制单元30，控制单元30用于提供一个稳定的偏置电流，使功率放大单元输出稳定的相应功率。

本实施例通过设置控制单元的输出电流，对功率放大单元的输出进行控制。因为偏置电流是稳定的，不受温度、电压等影响，所以输出功率也是稳定的。

在本发明的一个实施例中，功率放大单元包括：第一功率放大器，第一功率放大器的第一端作为第一射频输入端，第一功率放大器的第二端连接至匹配及滤波单元；以及第二功率放大器，第二功率放大器的第一端作为第二射频输入端，第二功率放大器的第二端连接至匹配及滤波单元。

在本发明的一个实施例中，匹配及滤波单元包括：第一电感L1，第一电感L1的第一端连接至第一功率放大器；第二电感L2，第二电感L2的第一端连接至第一电感L1的第二端，第二电感L2的第二端连接至功率输出端；第一电容器C1，第一电容器C1的第一端连接至第一电感L1和第一功率放大器之间的节点，第一电容器C1的第二端接地；第二电容器C2，第二电容器C2的第一端连接至第一电感L1和第二电感L2之间的节点，第二电容器C2的第二端接地；第三电容器C3，与第二电感L2并联；以及第四电容器C4，第四电容器C4的第一端连接至第二电感L2的第二端，第四电容器C4的第二端接地。

在本发明的一个实施例中，所述第一电容器C1、所述第二电容器C2和所述第四电容器C4连接至同一接地节点。

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及滤波单元结构示意图。如图2所示，P1和P2分别为功率输入和输出端口，匹配及滤波单元包括第一电感L1，第二电感L2，第一电容器C1，第二电容器C2，第三电容器C3和第四电容器C4，其中，第一电容器C1的一端与所述第一电感L1的一端相连，所述第一电感L1，第二电容器C2，第二电感L2，第三电容器C3，一端相连。所述第二电感L2，第三电容器C3与所述第四电容器C4一端相连。所述第一电容器C1，第二电容器C2和第四电容器C4的另一端分别接地。在本实施例中，匹配及滤波单元用于提供功率放大器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，并滤除放大器输出的高次谐波。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、第二电感L2、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4选用的元器件的值分别为2.5nH、4.3nH、27pF、9pF、1.8pF和1.5pF。

图3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，根据外加电压的大小，提供一个相应的稳定电流。

图4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4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。

如图4所示，用于提供功率放大器101及102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，并滤除高次谐波。根据不同的使用频段，匹配及滤波电路中的元器件需要选取相应的值，以便得到最佳的效果。

本发明旨在提供一种用于移动通信终端的功率控制装置。现有技术中，一般通过电压或电流的感应值来设定相对应的输出功率，由于牵涉到对电压或电流的检测，并提供相应的反馈，实现电路较为复杂，占用的芯片面积较大，增加了制作成本。而本发明通过提供稳定的偏置电流，以保证输出功率的稳定，电路实现简单，可以使输出功率不易受环境、温度和电压的影响，满足通信***的要求。

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、匹配及滤波单元和控制单元，其中

功率放大单元，用于将输入的射频信号进行放大；

匹配及滤波单元，用于调整移动通信终端的负载，使其与放大器输出的射频信号相匹配，得到移动通信终端的最大输出功率，同时滤掉放大器输出的高次谐波，以满足无线通信标准；

控制单元，给出一个稳定的偏置电流，用来控制放大器输出满足***要求的功率。

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，上述匹配及滤波单元包括第一电感L1，第二电感L2，第一电容器C1，第二电容器C2，第三电容器C3和第四电容器C4，其中，第一电容器C1的一端与所述第一电感L1的一端相连，所述第一电感L1，第二电容器C2，第二电感L2，第三电容器C3，一端相连。所述第二电感L2，第三电容器C3与所述第四电容器C4一端相连。所述第一电容器C1，第二电容器C2和第四电容器C4的另一端分别接地。

优选地，控制单元包括：电流源电路，提供稳定的电流给放大器的偏置电路。

上述实施例通过控制电路，给出一个稳定的电流，作为放大器的偏置电流，使放大器输出一个稳定的功率。此输出功率不易受温度、环境和电压的影响，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，由于要提供检测和反馈电路，导致实现电路较为复杂的缺点。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例提高了无线通信***中发射机输出功率的稳定性。进一步地，通过本发明实施例提供稳定的偏置电流，以保证输出功率的稳定，电路实现简单，可以使输出功率不易受环境、温度和电压的影响，满足通信***的要求。

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

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，用于将输入的射频信号进行放大，得到放大的射频信号；

匹配及滤波单元，与所述功率放大单元相连接，用于调整所述移动通信终端的负载以使所述移动通信终端的负载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，同时滤除所述功率放大单元输出的高次谐波。

2.根据权利要求1所述的用于移动通信终端的功率控制装置，其特征在于，还包括：

所述控制单元，与所述功率放大单元相连接，用于提供偏置电流，对所述功率放大单元输出的射频功率进行控制。

3.根据权利要求1所述的用于移动通信终端的功率控制装置，其特征在于，所述功率放大单元包括：

第一功率放大器，所述第一功率放大器的第一端作为第一射频输入端，所述第一功率放大器的第二端连接至所述匹配及滤波单元；以及

第二功率放大器，所述第二功率放大器的第一端作为第二射频输入端，所述第二功率放大器的第二端连接至所述匹配及滤波单元。

4.根据权利要求3所述的用于移动通信终端的功率控制装置，其特征在于，所述匹配及滤波单元包括：

第一电感（L1），所述第一电感（L1）的第一端连接至所述第一功率放大器；

第二电感（L2），所述第二电感（L2）的第一端连接至所述第一电感（L1）的第二端，所述第二电感（L2）的第二端连接至功率输出端；

第一电容器（C1），所述第一电容器（C1）的第一端连接至所述第一电感（L1）和所述第一功率放大器之间的节点，所述第一电容器（C1）的第二端接地；

第二电容器（C2），所述第二电容器（C2）的第一端连接至所述第一电感（L1）和所述第二电感（L2）之间的节点，所述第二电容器（C2）的第二端接地；

第三电容器（C3），与所述第二电感（L2）并联；以及

第四电容器（C4），所述第四电容器（C4）的第一端连接至所述第二电感（L2）的第二端，所述第四电容器（C4）的第二端接地。

5.根据权利要求3所述的用于移动通信终端的功率控制装置，其特征在于，所述第一电容器（C1）、所述第二电容器（C2）和所述第四电容器（C4）连接至同一接地节点。

6.根据权利要求1所述的用于移动通信终端的功率控制装置，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。

7.根据权利要求1所述的用于移动通信终端的功率控制装置，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。