CN106028430A - 天线发射功率的控制方法和装置及射频电路 - Google Patents

天线发射功率的控制方法和装置及射频电路 Download PDF

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Abstract

一种天线发射功率的控制方法，包括：获取天线反射信号的耦合信号；根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。还提供相应的装置和射频电路。该方案可以将天线发射功率控制在一定范围内，避免或减少天线环境变化等情况导致的天线发射功率的快速变化。

Description

天线发射功率的控制方法和装置及射频电路
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种天线发射功率的控制方法和装置及射频电路。
背景技术
手机以固定功率发射时，若天线环境恒定，则天线辐射出的信号电平也是恒定的。但实际使用中，手机的天线环境往往是变化的，例如天线接近或远离人体、金属等场景。
在天线环境变化时，手机辐射出的信号电平就是变化的，再叠加上快衰落和慢衰落，实际基站接收到的信号电平变化幅度就可能更大、更快。这种信号电平变化会导致信号失真，例如信号电平慢变化达到较高或较低值时会触发基站功率控制。
发明内容
本发明实施例提供一种天线发射功率的控制方法和装置及射频电路，用于避免或减少手机的天线发射功率的快速变化。
为解决上述技术问题及达到上述有益效果，本发明提供一种天线发射功率的控制方法，包括：获取天线反射信号的耦合信号；根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
本发明还提供一种天线发射功率的控制装置，用于用户设备，包括：获取单元，用于获取天线反射信号的耦合信号；处理单元，用于根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
本发明还提供一种用户设备的射频电路，包括依次顺序连接的以下组件：收发器，功率放大器，定向耦合器，滤波组件，开关以及天线；其中，所述定向耦合器的耦合方向与所述功率放大器的发射方向相反，所述定向耦合器的耦合信号输出端与所述收发器的功率检测端相连；所述收发器用于获取天线反射信号的耦合信号；根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
相对现有技术，本发明采用获取天线反射信号的耦合信号，根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率的技术方案。
由于耦合信号的功率与天线发射功率具有反比关系，因此根据耦合信号的功率进行调节，可以将天线发射功率控制在一定范围内，避免或减少天线环境变化等情况导致的天线发射功率的快速变化。
实现了手机等用户设备自适应的进行天线发射功率控制，使用户设备可以独立完成发射功率控制，使天线发射功率较为稳定，不受天线环境改变的影响，减小基站接收信号电平跳变引起的信号失真。
并且，本发明技术方案只需在用户端实现，无需基站干预，也无需改变编码、接收技术等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的用户设备的射频电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的天线发射功率的控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的天线发射功率的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种天线发射功率的控制方法，用于避免或减少手机的天线发射功率的快速变化。本发明实施例还提供相应的装置及射频电路。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。
本发明实施例技术方案适用于手机等用户设备，所述用户设备至少包括射频电路，还可以包括处理器，存储器，显示器，通信总线等。通常，手机等用户设备中的射频电路包括收发器(transceiver)，功率放大器(Power Amplifier，PA)，滤波组件，开关以及天线等。
请参考图1，本发明一些实施例中，所述射频电路还包括定向耦合器。
如图1所示的射频电路，包括顺序连接的以下组件：收发器101，功率放大器102，定向耦合器103，滤波组件104，开关105以及天线106；其中，定向耦合器103的耦合方向与功率放大器102的发射方向相反，定向耦合器102的耦合信号输出端与收发器101的功率检测端相连；所述滤波组件104可以为双工器或多工器或发射(Tx)声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)滤波器。在发射方向，收发器101将信号发送给功率放大器102进行放大后，依次经后续组件到达天线106，经天线106发射出去。
定向耦合器103是一种通用的微波/毫米波部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。定向耦合器103是把两根传输线放置在足够近的位置使得一条线上的功率可以耦合到另一条线上的元件。
本发明一些实施例中，增加一个定向耦合器103，设置在手机的PA102和滤波组件104之间。由于耦合方向为后向，即与PA发射相反的方向，因此可用于耦合PA发射信号被天线反射回的信号大小。还句话说，定向耦合器103得到的耦合信号是天线反射信号的耦合信号。如图1所示，耦合信号连接到收发器101的功率检测端或者说功率检测引脚，使得收发器101可以获取该耦合信号。
实施例一、
请参考图2，本发明实施例提供一种天线发射功率的控制方法，用于用户设备，该方法可包括：
201、获取天线反射信号的耦合信号。
本步骤中，用户设备获取天线反射信号的耦合信号，所述天线反射信号是指PA发射信号被天线反射回的信号。
耦合信号的功率与天线反射信号的功率成正比，例如可用公式(耦合功率+耦合系数＝反射功率)表示；而手机辐射出的功率，即天线发射功率，与被天线反射回的天线反射信号的功率成反比，例如可用公式(辐射功率+反射功率＝PA输出总功率)表示；因此，耦合信号的功率与天线发射功率成反比，当检测到耦合信号功率增加时，表明手机天线发射功率减小了，此时增加PA输出总功率，可以保持辐射功率不变。
一些实施例中，所述用户设备的射频电路如图1所示，包括依次顺序连接的以下组件：收发器，功率放大器，定向耦合器，滤波组件，开关以及天线；其中，所述定向耦合器的耦合方向与所述功率放大器的发射方向相反，所述定向耦合器的耦合信号输出端与所述收发器的功率检测端相连；可以利用所述定向耦合器获取天线反射信号的耦合信号。
由图1可见，定向耦合器增加在手机的PA输出和滤波组件，例如双工器或多工器或Tx SAW滤波器之间。耦合方向为后向连接到收发器的功率检测引脚。对于频分双工***，由于该定向耦合器设置在双工器或多工器等滤波组件和PA之间，天线反射信号会经过双工器或多工器等滤波组件的Tx频段滤波，这样可以排除空间中的其他信号功率和该频段的接收信号功率，使检测信号较为精准地反应Tx天线反射信号的功率。对于时分双工***，反射信号功率检测只在发射时隙，因此可以排除接收信号功率的干扰，反射信号通过Tx SAW滤波也可以排除空间其他信号的干扰。
202、根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
本步骤中，根据检测到的耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。由于所述耦合信号的功率与所述天线发射功率成反比，检测到耦合信号的功率增加时，可相应增加天线发射功率；检测到耦合信号的功率减少时，可相应减少天线发射功率；从而防止天线发射功率快速变化，将天线发射功率稳定在一定范围内。
在一些实施例中，可以定时检测所述耦合信号的功率，并计算相邻两次检测到的所述耦合信号的功率的变化值；在所述变化值超出阈值时，根据所述变化值相应的调节天线发射功率。
例如，可以在手机发射时，通过上述定向耦合器连接的端口检测天线反射功率，当每200毫秒反射信号耦合功率，即耦合信号的功率，改变Pδ(Pδ≥1dBm或Pδ≤-1dBm)，则可以通过调整PDM(Pulse Density Modulation，脉冲密度调制)，使PA发射功率相应改变Pδ以补偿天线发射功率的变化，从而平缓手机天线发射功率的变化。
具体的，当所述耦合信号的功率增加时，可以相应的增加所述功率放大器的发射功率，以使天线发射功率相应增加；当所述耦合信号的功率减少时，可以相应的减少所述功率放大器的发射功率，以使天线发射功率相应减少。
由上可见，通过上述发射功率自调节方法，可以使手机等用户设备独立完成天线发射功率的控制，使天线发射功率较为稳定，不受天线环境改变的影响，减小基站接收信号电平跳变引起的信号失真。
可以理解，本发明实施例上述方案例如可以在手机等用户设备具体实施。
由上可见，在本发明的一些可行的实施方式中，公开了一种天线发射功率的控制方法。相对现有技术，该方法采用获取天线反射信号的耦合信号，根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率的技术方案。
由于耦合信号的功率与天线发射功率具有反比关系，因此根据耦合信号的功率进行调节，可以将天线发射功率控制在一定范围内，避免或减少天线环境变化等情况导致的天线发射功率的快速变化。
该方法实现了手机等用户设备自适应的进行天线发射功率控制，使用户设备可以独立完成发射功率控制，使天线发射功率较为稳定，不受天线环境改变的影响，减小基站接收信号电平跳变引起的信号失真。
并且，本发明技术方案只需在用户端实现，无需基站干预，也无需改变编码、接收技术等。
为了更好的实施本发明实施例的上述方案，下面还提供用于配合实施上述方案的相关装置。
实施例二、
请参考图3，本发明实施例提供一种天线发射功率的控制装置300，用于用户设备，可包括：
获取单元301，用于获取天线反射信号的耦合信号；
处理单元302，用于根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
在一些实施例中，如图1所示，所述用户设备包括依次顺序连接的以下组件：收发器，功率放大器，定向耦合器，滤波组件，开关以及天线；其中，所述定向耦合器的耦合方向与所述功率放大器的发射方向相反，所述定向耦合器的耦合信号输出端与所述收发器的功率检测端相连；
所述获取单元301，具体用于利用所述定向耦合器获取天线反射信号的耦合信号。
在一些实施例中，所述耦合信号的功率与所述天线发射功率成反比，所述处理单元302包括：检测单元3021，用于定时检测所述耦合信号的功率，计算相邻两次检测到的所述耦合信号的功率的变化值；调节单元3022，用于在所述变化值超出阈值时，根据所述变化值相应的调节天线发射功率。
在一些实施例中，所述调节单元3022具体用于：
当所述耦合信号的功率增加时，相应的增加所述功率放大器的发射功率，以使天线发射功率相应增加；
当所述耦合信号的功率减少时，相应的减少所述功率放大器的发射功率，以使天线发射功率相应减少。
可以理解，本发明实施例的天线发射功率的控制装置的各个功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可参照上述方法实施例中的相关描述，此处不再赘述。
由上可见，在本发明的一些可行的实施方式中，公开了一种天线发射功率的控制装置。相对现有技术，该装置采用获取天线反射信号的耦合信号，根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率的技术方案。
由于耦合信号的功率与天线发射功率具有反比关系，因此根据耦合信号的功率进行调节，可以将天线发射功率控制在一定范围内，避免或减少天线环境变化等情况导致的天线发射功率的快速变化。
该方法实现了手机等用户设备自适应的进行天线发射功率控制，使用户设备可以独立完成发射功率控制，使天线发射功率较为稳定，不受天线环境改变的影响，减小基站接收信号电平跳变引起的信号失真。
并且，本发明技术方案只需在用户端实现，无需基站干预，也无需改变编码、接收技术等。
请参考图1，本发明实施例还提供一种用户设备的射频电路，包括依次顺序连接的以下组件：
收发器101，功率放大器102，定向耦合器103，滤波组件104，开关105以及天线106；其中，所述定向耦合器103的耦合方向与所述功率放大器102的发射方向相反，所述定向耦合器103的耦合信号输出端与所述收发器101的功率检测端相连；
所述收发器101用于获取天线反射信号的耦合信号；根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
在一些实施例中，所述滤波组件104为双工器或多工器或Tx SAW滤波器。
本发明实施例还提供一种包括如图1所示的射频电路的用户设备，如手机。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的天线发射功率的控制方法和装置及射频电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种天线发射功率的控制方法，用于用户设备，其特征在于，包括：
获取天线反射信号的耦合信号；
根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备包括依次顺序连接的以下组件：收发器，功率放大器，定向耦合器，滤波组件，开关以及天线；其中，所述定向耦合器的耦合方向与所述功率放大器的发射方向相反，所述定向耦合器的耦合信号输出端与所述收发器的功率检测端相连；
所述获取天线反射信号的耦合信号包括：
利用所述定向耦合器获取天线反射信号的耦合信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述耦合信号的功率与所述天线发射功率成反比，所述根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率包括：
定时检测所述耦合信号的功率，计算相邻两次检测到的所述耦合信号的功率的变化值；
在所述变化值超出阈值时，根据所述变化值相应的调节天线发射功率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述变化值相应的改变天线发射功率包括：
当所述耦合信号的功率增加时，相应的增加所述功率放大器的发射功率，以使天线发射功率相应增加；
当所述耦合信号的功率减少时，相应的减少所述功率放大器的发射功率，以使天线发射功率相应减少。
5.一种天线发射功率的控制装置，用于用户设备，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取天线反射信号的耦合信号；
处理单元，用于根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述用户设备包括依次顺序连接的以下组件：收发器，功率放大器，定向耦合器，滤波组件，开关以及天线；其中，所述定向耦合器的耦合方向与所述功率放大器的发射方向相反，所述定向耦合器的耦合信号输出端与所述收发器的功率检测端相连；
所述获取单元，具体用于利用所述定向耦合器获取天线反射信号的耦合信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述耦合信号的功率与所述天线发射功率成反比，所述处理单元包括：
检测单元，用于定时检测所述耦合信号的功率，计算相邻两次检测到的所述耦合信号的功率的变化值；
调节单元，用于在所述变化值超出阈值时，根据所述变化值相应的调节天线发射功率。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调节单元具体用于：
当所述耦合信号的功率增加时，相应的增加所述功率放大器的发射功率，以使天线发射功率相应增加；
当所述耦合信号的功率减少时，相应的减少所述功率放大器的发射功率，以使天线发射功率相应减少。
9.一种用户设备的射频电路，其特征在于，包括依次顺序连接的以下组件：
收发器，功率放大器，定向耦合器，滤波组件，开关以及天线；其中，所述定向耦合器的耦合方向与所述功率放大器的发射方向相反，所述定向耦合器的耦合信号输出端与所述收发器的功率检测端相连；
所述收发器用于获取天线反射信号的耦合信号；根据所述耦合信号的功率的变化情况，相应的调节天线发射功率。
10.根据权利要求9所述的射频电路，其特征在于，
所述滤波组件为双工器或多工器或Tx SAW滤波器。
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