CN111600346B - 一种通信***的供电电源的纹波消除装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信***的供电电源的纹波消除装置，所述装置包括控制模块和虚拟负载模块；所述控制模块用于获取并记录通信***的当前通信功率，根据预设的功率‑负载对照表获取所述当前通信功率所对应的当前虚拟负载，并根据所述当前虚拟负载生成相应的负载控制信号发送至所述虚拟负载模块；所述虚拟负载模块用于根据接收到的所述负载控制信号调整虚拟负载的大小，以根据调整后的虚拟负载对所述通信***的供电电源进行负载补偿。采用本发明的技术方案能够消除通信***的供电电源的动态纹波，提高射频信号质量和数据吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种通信***的供电电源的纹波消除装置。
背景技术
通信***一般使用开关电源进行供电，当通信***发送射频信号时，开关电源的负载较大，当通信***接收射频信号时，开关电源负载较小，在实际的通信过程中，由于通信***的射频信号发射和接收交替进行，导致开关电源的负载处于不停的大小变化状态，在对负载进行动态调整的过程中，容易出现以下两个问题：(1)动态纹波大，影响射频信号质量；(2)动态响应不及时，影响发射数据的吞吐量。
针对上述问题，现有技术一般通过调试开关电源的输入输出电路、反馈环路，以优化开关电源的动态响应能力，或者在通信***的大功率器件(如射频PA)附近放置大电容，以优化电流瞬态变化时电压的波动，从而能够在一定程度上减小动态纹波。
但是，现有技术提供的技术方案只能在一定程度上优化和缓解开关电源的动态纹波，并没有真正意义上消除动态纹波。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种通信***的供电电源的纹波消除装置，能够消除通信***的供电电源的动态纹波，提高射频信号质量和数据吞吐量。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种通信***的供电电源的纹波消除装置，所述装置包括控制模块和虚拟负载模块；
所述控制模块用于获取并记录通信***的当前通信功率，根据预设的功率-负载对照表获取所述当前通信功率所对应的当前虚拟负载，并根据所述当前虚拟负载生成相应的负载控制信号发送至所述虚拟负载模块；
所述虚拟负载模块用于根据接收到的所述负载控制信号调整虚拟负载的大小，以根据调整后的虚拟负载对所述通信***的供电电源进行负载补偿。
进一步地，所述控制模块具体用于通过以下步骤预先获取所述功率-负载对照表：
获取所述通信***在若干个发射功率下所对应的若干个功耗；
根据所述若干个功耗和所述供电电源的电路参数获取所述若干个功耗所对应的若干个实际负载；
根据所述若干个发射功率、所述若干个功耗和所述若干个实际负载获取所述功率-负载对照表；其中，所述功率-负载对照表中的发射功率、功耗和实际负载具有一一对应的关系。
进一步地，所述控制模块具体用于通过以下步骤获取所述当前虚拟负载：
判断所述当前通信功率是否为发射功率；
当所述当前通信功率为发射功率时，确定所述当前虚拟负载为零；
当所述当前通信功率不为发射功率时，获取最后一次记录的发射功率，根据所述功率-负载对照表获取最后一次记录的发射功率所对应的实际负载，并根据获取的实际负载确定所述当前虚拟负载。
进一步地，所述虚拟负载模块至少包括电阻单元；
所述虚拟负载模块具体用于根据所述负载控制信号调整所述电阻单元的阻值的大小，以根据调整后的电阻单元对所述供电电源进行负载补偿。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种通信***的供电电源的纹波消除装置，该装置包括控制模块和虚拟负载模块，控制模块用于获取并记录通信***的当前通信功率，根据预设的功率-负载对照表获取当前通信功率所对应的当前虚拟负载，并根据当前虚拟负载生成相应的负载控制信号发送至虚拟负载模块；虚拟负载模块用于根据接收到的负载控制信号调整虚拟负载的大小，以根据调整后的虚拟负载对通信***的供电电源进行负载补偿，该装置能够消除通信***的供电电源的动态纹波，提高射频信号质量和数据吞吐量。
附图说明
图1是本发明提供的一种通信***的供电电源的纹波消除装置的一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
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实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种通信***的供电电源的纹波消除装置，参见图1所示，是本发明提供的一种通信***的供电电源的纹波消除装置的一个优选实施例的结构示意图，所述装置包括控制模块101和虚拟负载模块102；
所述控制模块101用于获取并记录通信***201的当前通信功率，根据预设的功率-负载对照表获取所述当前通信功率所对应的当前虚拟负载，并根据所述当前虚拟负载生成相应的负载控制信号发送至所述虚拟负载模块102；
所述虚拟负载模块102用于根据接收到的所述负载控制信号调整虚拟负载的大小，以根据调整后的虚拟负载对所述通信***201的供电电源202进行负载补偿。
具体的，控制模块101与通信***201连接，以与通信***201通信；控制模块101还与虚拟负载模块102连接；供电电源202与通信***201连接，以向通信***201提供电源；虚拟负载模块102与供电电源202连接，以为供电电源202配置虚拟负载。
在实际的通信过程中，控制模块101获取并记录通信***201的当前通信功率，其中，通信功率包括发射功率和接收功率，当通信***201当前处于TX状态(即发射射频信号状态)时，获得的当前通信功率相应为发射功率，当通信***201当前处于RX状态(即接收射频信号状态)时，获得的当前通信功率相应为接收功率；控制模块101在获得上述当前通信功率后，查找预先设置的功率-负载对照表，根据上述当前通信功率获取通信***201在上述当前通信功率下其供电电源202对应所需的当前虚拟负载，并根据获得的当前虚拟负载生成相应的负载控制信号，控制模块101将生成的负载控制信号发送至虚拟负载模块102；虚拟负载模块102在接收到控制模块101发送的负载控制信号后，根据接收到的负载控制信号调整虚拟负载模块102的虚拟负载的大小，并根据调整后的虚拟负载对通信***201的供电电源202进行负载补偿，其中，供电电源202的总负载等于实际负载与补偿的虚拟负载的总和，供电电源202的实际负载存在动态变化(即向通信***201提供的是变化电流)，通过补偿的虚拟负载做互补变化(即通过补偿的虚拟负载相应获得互补电流)，从而实现供电电源202的总负载保持不变。
需要说明的是，控制模块101可以设置在通信***201的外部，或者控制模块101也可以设置在通信***201的内部，例如，控制模块101为通信***201中的CPU等控制器，本发明实施例不作具体限定。
本发明实施例所提供的一种通信***的供电电源的纹波消除装置，包括控制模块和虚拟负载模块，通过控制模块获取并记录通信***的当前通信功率，根据预设的功率-负载对照表获取当前通信功率所对应的当前虚拟负载，并根据当前虚拟负载生成相应的负载控制信号发送至虚拟负载模块；通过虚拟负载模块根据接收到的负载控制信号调整虚拟负载的大小，以根据调整后的虚拟负载对通信***的供电电源进行负载补偿，从而能够消除通信***的供电电源的动态纹波，提高射频信号的质量，并提高数据吞吐量。
结合图1所示，在另一个优选实施例中，所述控制模块101具体用于通过以下步骤预先获取所述功率-负载对照表：
获取所述通信***201在若干个发射功率下所对应的若干个功耗；
根据所述若干个功耗和所述供电电源202的电路参数获取所述若干个功耗所对应的若干个实际负载；
根据所述若干个发射功率、所述若干个功耗和所述若干个实际负载获取所述功率-负载对照表；其中，所述功率-负载对照表中的发射功率、功耗和实际负载具有一一对应的关系。
具体的，结合上述实施例，控制模块101中预先设置了功率-负载对照表，该功率-负载对照表中包括了通信***201的若干个发射功率、每一个发射功率所对应的通信***201的功耗以及每一个发射功率所对应的供电电源202的实际负载，功率-负载对照表中的发射功率、功耗和实际负载具有一一对应的关系。
在获取上述功率-负载对照表时，控制模块101先获取通信***201在若干个发射功率下所对应的若干个功耗，再根据获得的若干个功耗和每一个功耗所对应的供电电源202的电路参数计算获得每一个功耗所对应的供电电源202的实际负载，相应获得若干个实际负载，最后将获得的若干个发射功率、若干个功耗和若干个实际负载对应存储到预设的空的功率-负载对照表中，从而获得上述功率-负载对照表。
需要说明的是，通信***201的发射功率可以根据通信***201的性能进行自定义获得，在不同的场景下，通信***201的发射功率在一定的范围内变动；通信***201在每一个发射功率下所对应的功耗(即对应的供电电源202的输出功率)可以根据通信***201的实际工作状态进行测试获得；通信***201在每一个发射功率下其供电电源202的实际负载可以根据相应的功耗以及电路参数(例如电源电压、电流等参数)计算获得。
可以理解的，为了获得更加精确的功率-负载对照表，可以对通信***201的发射功率进行更加细致的划分，即功率-负载对照表中的发射功率的个数越多，上述当前通信功率在功率-负载对照表中的匹配度越高，相应获得的当前虚拟负载越准确，即对供电电源202的负载补偿效果越好。
结合图1所示，在又一个优选实施例中，所述控制模块101具体用于通过以下步骤获取所述当前虚拟负载：
判断所述当前通信功率是否为发射功率；
当所述当前通信功率为发射功率时，确定所述当前虚拟负载为零；
当所述当前通信功率不为发射功率时，获取最后一次记录的发射功率，根据所述功率-负载对照表获取最后一次记录的发射功率所对应的实际负载，并根据获取的实际负载确定所述当前虚拟负载。
具体的，结合上述实施例，控制模块101在获得上述当前通信功率后，判断上述当前通信功率是否为发射功率，当判定上述当前通信功率为发射功率时，说明通信***201当前处于TX状态，由于TX状态下的供电电源202的负载较大，因此无需进行负载补偿，设置当前虚拟负载为零；当判定当前通信功率不为发射功率时，说明通信***201当前处于非TX状态(即RX状态)，由于RX状态下的供电电源202的负载较小，因此需要进行负载补偿，控制模块101获取最后一次记录的发射功率，根据最后一次记录的发射功率在上述功率-负载对照表中查找最后一次记录的发射功率所对应的实际负载，从而根据查找到的最后一次记录的发射功率所对应的实际负载确定当前虚拟负载。
例如，假设判定当前通信功率不为发射功率，且此时通信***201的供电电源202的实际负载为R1，根据上述功率-负载对照表中查找到的最后一次记录的发射功率所对应的实际负载为R2，则确定当前虚拟负载R＝R2-R1。
结合图1所示，在又一个优选实施例中，所述虚拟负载模块102至少包括电阻单元；
所述虚拟负载模块102具体用于根据所述负载控制信号调整所述电阻单元的阻值的大小，以根据调整后的电阻单元对所述供电电源202进行负载补偿。
具体的，结合上述实施例，虚拟负载模块102在接收到控制模块101发送的负载控制信号后，根据接收到的负载控制信号调整电阻单元的阻值的大小，并根据调整后的电阻单元对通信***201的供电电源202进行负载补偿，从而通过电阻单元的阻值为供电电源202提供额外的虚拟负载补偿，以维持供电电源202总负载的恒定。
综上，本发明实施例所提供的一种通信***的供电电源的纹波消除装置，具有以下有益效果：
(1)能够消除通信***的供电电源的动态纹波，减小电源质量对射频信号的影响，从而提高射频信号的质量；
(2)能够避免供电电源的动态响应不及时，减小动态响应能力对数据吞吐量的影响，从而提高数据吞吐量；
(3)现有技术只能在一定程度上优化和缓解供电电源的动态纹波，本发明实施例能够在真正意义上解决供电电源动态调整问题，提高了通信***的稳定性；
(4)现有技术中的供电电源方案繁多，针对动态纹波的调试，不同的方案所对应的调试效果不同，调试过程受限于供电电源方案，本发明实施例能够减少对供电电源方案的挑剔性，独立解决供电电源的动态调整问题，针对任何供电电源方案均有效；
(5)现有技术在通信***的大功率器件(如射频PA)附近放置大电容，对电路板布局空间的要求较高，且大电容的成本较高，本发明实施例无需改变通信***的硬件结构，并且使用外置的电阻进行负载补偿，成本相对较低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种通信***的供电电源的纹波消除装置，其特征在于，所述装置包括控制模块和虚拟负载模块；
所述控制模块用于获取并记录通信***的当前通信功率，根据预设的功率-负载对照表获取所述当前通信功率所对应的当前虚拟负载，并根据所述当前虚拟负载生成相应的负载控制信号发送至所述虚拟负载模块；
所述虚拟负载模块用于根据接收到的所述负载控制信号调整虚拟负载的大小，以根据调整后的虚拟负载对所述通信***的供电电源进行负载补偿；
其中，所述控制模块具体用于通过以下步骤获取所述当前虚拟负载：
判断所述当前通信功率是否为发射功率；
当所述当前通信功率为发射功率时，确定所述当前虚拟负载为零；
当所述当前通信功率不为发射功率时，获取最后一次记录的发射功率，根据所述功率-负载对照表获取最后一次记录的发射功率所对应的实际负载，并根据获取的实际负载确定所述当前虚拟负载。
2.如权利要求1所述的通信***的供电电源的纹波消除装置，其特征在于，所述控制模块具体用于通过以下步骤预先获取所述功率-负载对照表：
获取所述通信***在若干个发射功率下所对应的若干个功耗；
根据所述若干个功耗和所述供电电源的电路参数获取所述若干个功耗所对应的若干个实际负载；
根据所述若干个发射功率、所述若干个功耗和所述若干个实际负载获取所述功率-负载对照表；其中，所述功率-负载对照表中的发射功率、功耗和实际负载具有一一对应的关系。
3.如权利要求1所述的通信***的供电电源的纹波消除装置，其特征在于，所述虚拟负载模块至少包括电阻单元；
所述虚拟负载模块具体用于根据所述负载控制信号调整所述电阻单元的阻值的大小，以根据调整后的电阻单元对所述供电电源进行负载补偿。
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