CN1166087C - 发送放大器功率调节的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
为了发送放大器的功率调节通过耦合元件接收由天线传播的功率的一部分和将其经过高频检测器转化为直流电压值，将直流电压值用于功率调节。没有必要使用发送放大器和天线之间的复杂的定向耦合器。
Description
技术领域
本发明涉及到发送放大器，特别是移动无线通信***的发送放大器功率调节的方法和装置。
背景技术
附图2表示了传统的发送放大器PA功率调节的方法和装置的电路原理图。将输入给发送放大器PA准备放大的信号sig按照输入给发送放大器PA的调节参数reg，调节参数代表放大尺度或者放大系数的尺度，放大和输入给定向耦合器RK。定向耦合器RK将发送放大器PA输入给天线ANT的功率的一小部分脱耦和将其输入给高频检测器HFD，高频检测器将这个功率转化为直流电压。将这样产生的直流电压值作为实际值输入给比较装置V和在那里与通过控制装置，例如移动无线终端机的微控制器，预先规定的理论值进行比较。作为比较结果得出一个调节参数reg，调节参数这样调整发送放大器PA的放大，实际值应该符合理论值。为此对应于理论值和实际值之差提高或者降低放大系数。将功率比较大的部分从定向耦合器输入给天线ANT，从天线将这个功率用高频信号形式进行传播。
EP-0388894公开了接收方接收由发送方移动无线终端机的天线传播的功率的一部分。这带来的缺点是，功率调节关系到基站和网络基础设施和因此首先导致慢的和不灵活的调节，第二方面导致在移动站和网络基础设施之间附加信号化费用和最后第三方面只可以使用在运行在移动无线通信***上的移动无线终端机上，这个移动无线通信***支持这种方式的功率调节。
世界范围进行最大努力争取开发尽可能小的和轻的移动无线终端机。使用定向耦合器与这种愿望相反，因为定向耦合器相对比较大，实现较难和复杂。
发明内容
因此以下任务以本发明为基础，给出发送放大器的功率调节方法和装置，这些使容易的和因此可靠的功率调节成为可能，特别是不使用定向耦合器成为可能。
按照本发明接收由天线传播的功率的一部分和将其用于发送放大器的功率调节。
根据本发明的移动无线终端机的发送放大器的功率调节方法，将发送方的由移动无线终端机的天线传播的功率的一部分在发送方由移动无线终端机的耦合元件接收，和在发送方将其使用在移动无线终端机的发送放大器的功率调节上。
根据本发明的移动无线终端机的发送放大器的功率调节装置，具有用于接收由移动无线终端机的天线传播的功率的一部分的装置，和具有依赖于由移动无线终端机的天线传播的功率中被接收的这部分进行移动无线终端机的发送放大器功率调节的装置。
优选地，将移动无线终端机的天线构成为平面天线，此时平面天线包括设在一个基质上的第一个谐振器；用于接收由移动无线终端机的平面天线传播的功率的一部分的装置包括第二个谐振器；平面天线的第一个谐振器和第二个谐振器是设在同一个基质上的。
有益的是，移动无线终端机的天线被构成为发送天线和接收天线，其中，用于接收由天线传播的功率的一部分的装置在移动无线终端机的发送运行时至少部分地是借助于移动无线终端机的接收天线实现的。
本发明是建立在以下思路基础上的，不是将由发送放大器输出的功率的一部分通过定向耦合器脱耦和将功率的这个部分在继续处理之后使用作为发送放大器的功率调节，而是原则上将由发送放大器输出的整个功率输入给移动无线终端设备的天线，将此功率在发送侧借助于天线进行传播，和在发送侧接收被传播功率的一部分，和将被传播功率的这个部分在可能的继续处理之后输入给发送放大器用于功率调节。
其优点是可以放弃使用复杂的定向耦合器和可以比较准确地进行功率调节，因为将真正被传播的功率或者其中的一部分用于功率调节和不是将还没有输入给天线的功率的那部分用于传播，如现有技术一样。
本发明的扩展结构考虑了将天线和接收被传播功率的装置安装在一个载体上，从而可以使功率调节装置更容易实现，特别是如果将接收被传播功率的装置和天线实现为平面的或者拼装天线。关于“接收由天线传播的功率的一部分的装置”在本申请范围内人们也理解为一个天线或者一个天线的零件，例如一个谐振器。
附图说明
下面借助优异的实施例详细叙述本发明，下面列出的附图用于说明本发明：
附图1发送放大器功率调节装置的电路原理图；
附图2传统的发送放大器功率调节装置的电路原理图；
附图3平面天线或者平面耦合元件的部分简图；
附图4在基质上具有耦合元件的平面天线的简图；
附图5发送放大器功率调节装置的实施变型的电路原理图。
具体实施方式
附图1表示了天线ANT，天线传播高频信号具有由发送放大器PA放大确定的功率。可以按照与天线同样原理实现的耦合元件K是这样设计和安装的，耦合元件接收由天线ANT传播的功率的一小部分和因此将由天线ANT传播功率的一部分脱耦。将由耦合元件K接收的由天线ANT传播的功率的部分经过高频检测器HFD转化为直流电压值，因此直流电压值代表由天线ANT传播的功率的尺度。将这个直流电压值作为实际值输入给比较装置V，例如一个比较电路。在比较装置V中将这个实际值与由控制装置例如移动无线终端机的微控制器为了功率调节预先规定的理论值进行比较。可以将理论值有选择地间接或者直接从存储器装置中求出。比较装置V依赖于比较结果得出一个调节参数reg，调节参数调整发送放大器PA的放大系数，将准备放大的信号sig用这样高的功率由天线ANT传播，实际值应该符合理论值。为此与理论值和实际值之差相对应地提高或者降低放大系数。
为了清楚地表示实施例，在附图上放弃了表示天线开关、天线共用器、天线收发转换开关。
为了实现天线ANT和/或耦合元件K提供了平面天线或者拼装天线原理。附图3表示由耦合器ANK，接地平面M，绝缘的，例如陶瓷的基质SUB，谐振器RES和谐振器RES与接地平面M之间的短路KU构成的平面天线或者拼装天线的部分简图。通过双箭头表示这种拼装天线的偏振方向POL。信号的耦合也可以和这里表示的不同例如用电容式进行。高频输入或者耦合可以借助于同轴内导线实现。
附图4表示对应于发送和接收运行的由两个天线ANT1，ANT2构成的天线装置，这些天线是安排在载体，例如在白金或者在基质SUB上具有相应的耦合ANK1、ANK2，谐振器RES1、RES2和没有表示的地面和谐振器之间的短路。将被放大的高频信号经过耦合ANK1从发送放大器PA输入给发送的平面天线ANT1。经过相应建立的接收天线ANT2将被接收的信号经过耦合ANK2输入给接收放大器。或者在另外的基质上或者如在附图上示范性地表示的在同一个基质SUB上同样按照平面天线或者拼装天线的原理实现耦合元件K。其中耦合元件K同样具有一个谐振器RES3和一个耦合器ANK3。其中耦合谐振器RES3经过供电点或者耦合器ANK3与高频检测器HFD连接。
当不同的天线时本发明的实施变型也可以涉及到双频带天线装置或者多频带天线装置，这些例如使移动无线终端机在不同的频域上运行成为可能。另外的实施变型考虑了，对于两个不同的频域的发送区域和接收区域各自安排了不同的天线或者谐振器，这在双频带天线装置情况时通过在基质上安装四个谐振器可以实现。耦合元件K的谐振器也可以作为第五个谐振器在同样的基质上实现。
附图5表示了一个天线装置，在其中发送频域的谐振器RES1与接收频域的谐振器RES2是相互调谐的。当接收时谐振器RES2工作和将接收信号经过电路装置S输入给接收放大器LNA。当发送时谐振器RES1工作和谐振器RES2承担耦合元件K的功能将其输出信号在电路装置S转换之后输入给高频检测器HFD。此时电路装置S可以通过控制装置进行控制，例如移动无线终端机的微控制器。实际值ist与理论值soll的比较和将与之有关的发送放大器PA的调节对应于附图1的叙述进行。扩展结构考虑了在天线装置上涉及到包括四个谐振器的双频带天线装置，其中在两个频域的一个频域上安排了各一个谐振器用于发送或者接收。在发送运行时接收谐振器的作用是作为耦合元件。将接收谐振器转接在接收放大器LNA或者高频检测器HFD上如上所述是借助于被控制的电路装置实现的。
Claims (4)
1.移动无线终端机的发送放大器(PA)的功率调节方法，
在其中将发送方的由移动无线终端机的天线(ANT)传播的功率的一部分在发送方由移动无线终端机的耦合元件(K)接收，和在发送方将其使用在移动无线终端机的发送放大器(PA)的功率调节上。
2.移动无线终端机的发送放大器(PA)的功率调节装置，
-具有用于接收由移动无线终端机的天线(ANT)传播的功率的一部分的装置，和
-具有依赖于由移动无线终端机的天线(ANT)传播的功率中被接收的这部分进行移动无线终端机的发送放大器(PA)功率调节的装置(V，PA)。
3.按照权利要求2的功率调节装置，
在其中将移动无线终端机的天线(ANT)构成为平面天线，此时平面天线包括设在一个基质(SUB)上的第一个谐振器(RES1)，
在其中用于接收由移动无线终端机的平面天线传播的功率的一部分的装置包括第二个谐振器(RES3)，和
在其中平面天线的第一个谐振器(RES1)和第二个谐振器(RES3)是设在同一个基质(SUB)上的。
4.按照权利要求2或3之一的功率调节装置，在其中
移动无线终端机的天线(ANT)被构成为发送天线(ANT1)和接收天线(ANT2)，其中，用于接收由天线(ANT)传播的功率的一部分的装置在移动无线终端机的发送运行时至少部分地是借助于移动无线终端机的接收天线(ANT2)实现的。
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