專利名稱：移動終端發(fā)射信號的放大控制方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及無線終端，例如便攜無線電話，并且特別是涉及到一種能夠減小所述終端供電電池能量消耗的移動終端發(fā)射信號的放大控制方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
便攜式電話類型的移動終端都帶有一個能夠在通訊時發(fā)射一個具有足夠功率信號的功率放大器。
我們知道，為了發(fā)射和接收呼叫，每一個電話必須經(jīng)常性地被連接到一個接線端上。電話離接線端越遠(yuǎn)，所需要的發(fā)射功率必須越大。
根據(jù)GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)范(Global System for Mobile communications全球移動通訊系統(tǒng))，一個終端在該網(wǎng)絡(luò)上運行所必須能夠發(fā)射的最大功率必須是33dBm。該最大功率在極端的情況下可以降低到30.5dBm，也就是說在電池電壓下降時。
因此，如果電話距離它所連接的接線端太遠(yuǎn)，這就需要電話的最大功率以保證其正確運行。
然而，發(fā)射功率越是大，終端的放大越大，因而終端也需要更大的電池。這導(dǎo)致了大的電池的能量消耗，因而電話的持續(xù)時間就顯著減小。

發(fā)明內(nèi)容
在本文中，本發(fā)明的目的在于通過使用一種能夠放大移動終端信號并且減小所述終端電池能量消耗的方法和設(shè)備來克服該缺陷。
為此，根據(jù)發(fā)明，無線電通訊終端發(fā)射信號的放大控制方法包括一個功率放大器(1)和一個電壓(Vbat)供電電池(10)，所述方法包括下列步驟
-檢測(3)放大器(1)的輸出功率(Pout)并且將該功率(Pout)轉(zhuǎn)換成檢測電壓(Vdet)，-將所述檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)相比較；-根據(jù)比較結(jié)果來改變功率放大器(1)的輸入電壓(Vc)，其特征在于檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者中的至少一個依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)而被提供，并且它是在檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)比較步驟之前。
根據(jù)第一個實現(xiàn)形式，檢測電壓被增加從依賴于供電電池電壓的校正值。
根據(jù)第二個實現(xiàn)形式，設(shè)定電壓被減小從依賴于供電電池電壓的校正值。
更好地，校正值是一個(Vbat-Vnom)的倍值，這里(Vbat)是供電電池電壓，而(Vnom)是其標(biāo)稱電壓。
最好地，檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者中的至少一個僅是在放大器(1)的輸出功率(Pout)接近30dBm范圍時依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)。
發(fā)明還涉及一種終端發(fā)射信號的放大控制設(shè)備，包括一個功率放大器，所述檢測放大器輸出功率以及將該功率轉(zhuǎn)換成檢測電壓的裝置，檢測電壓與設(shè)定電壓的比較裝置，放大器輸入電壓控制裝置以及一個電壓供電電池，其特征在于它包括用于提供依賴于供電電池(10)電壓(Vbat)的檢測電壓(Vdef)或設(shè)定電壓(Vref)的裝置，并且這是在檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)的比較步驟之前。
根據(jù)第一個實現(xiàn)形式，考慮供電電池電壓的裝置包括一個安置在檢測和放大器功率轉(zhuǎn)換裝置與比較裝置之間的減法器。
更好地，設(shè)備還包括能夠僅是在放大器輸出功率(Pout)的范圍接近30dBm時提供依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)的檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者之一的鎖定裝置，所述的鎖定裝置最好包括一個場效應(yīng)晶體管。
根據(jù)第二個實現(xiàn)形式，用于提供依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)的檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者之一的裝置包括僅是在放大器輸出功率(Pout)范圍接近30dBm時的軟件裝置。
另外，還提供了包括根據(jù)發(fā)明的放大控制設(shè)備的無線通訊終端。
發(fā)明將會根據(jù)一個所示出的受限制的實施例并參照附圖來被更好地理解，在圖中-

圖1是一個根據(jù)背景技術(shù)使得移動終端發(fā)射信號的放大控制方法投入應(yīng)用的機構(gòu)的示意簡圖；-圖2是能夠?qū)⒏鶕?jù)發(fā)明的方法投入應(yīng)用的設(shè)備的第一個實現(xiàn)方式的示意簡圖；-圖3是能夠?qū)⒏鶕?jù)發(fā)明的方法投入應(yīng)用的設(shè)備的第二個實現(xiàn)方式的示意簡圖；圖1簡要地示出了一個根據(jù)背景技術(shù)能夠?qū)⒁苿咏K端，例如一個便攜電話，發(fā)射信號的放大控制方法投入應(yīng)用的設(shè)備。
信號放大通過一個由恒定輸入功率(Pin)來供電功率放大器(1)來進(jìn)行，它來自一個預(yù)放大器(未示出)，并且通過移動終端天線2發(fā)射輸出功率(Pout)。
機構(gòu)還包括功率放大器1輸出功率檢測和轉(zhuǎn)換裝置3。檢測裝置3檢測功率放大器1的輸出功率(Pout)，然后將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于檢測和轉(zhuǎn)換裝置3的輸出處檢測電壓的一個電壓(Vdet)。
然后所述的檢測輸出電壓(Vdet)以公知的方式被發(fā)送到比較器4。
所述比較器4包括兩個可變電阻5a，5b，電阻分別可以是一個可變電容器6，以及一個運算放大器7，其輸入之一7a被接地。
因此比較器4的兩個輸入由映射功率放大器1輸出功率(Pout)的檢測電壓(Vdet)，以及以公知的方式來自一個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器8的設(shè)定或參考電壓(Vref)來構(gòu)成。
根據(jù)由比較器4所執(zhí)行的(Vdet)和(Vref)之間的比較結(jié)果，比較器將輸出一個輸出電壓(Vs)，它被發(fā)送到控制裝置9。
所述的控制裝置9由一個控制電路構(gòu)成，它用于在功率放大器輸入處根據(jù)來自比較器4的輸出電壓(Vs)來調(diào)節(jié)控制電壓(Vc)。
為保證其運行，功率放大器1同樣由提供一個電壓(Vbat)的供電電池10來供電。
因此，根據(jù)要實現(xiàn)的信號放大，放大器1或多或少地請求供電電池10。特別是在移動終端處于遠(yuǎn)離它所連接的固定接線端時，發(fā)射功率(Pout)必須是最大，也就是說根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)的建議是33dBm。
該由固定接線端所需要的最大功率造成供電電池10能量的大量消耗，這導(dǎo)致移動終端持續(xù)時間的大幅下降。
圖2簡要地示出了能夠使得根據(jù)發(fā)明的方法投入應(yīng)用的移動終端發(fā)射信號放大控制設(shè)備的第一個實現(xiàn)形式。
圖2中與圖1中相同的部件具有相同的標(biāo)號。
因而我們能夠發(fā)現(xiàn)功率放大器1，檢測和轉(zhuǎn)換裝置3，比較器4控制電路9，以及供電電池10。
與背景技術(shù)設(shè)備的基本不同是在功率放大器1的輸出功率(Pout)的檢測/轉(zhuǎn)換級上。
實際上，根據(jù)發(fā)明的設(shè)備包括用于在功率放大器輸出功率檢測/轉(zhuǎn)換時考慮供電電池10電壓(Vbat)的裝置11。
所述的裝置11包括一個減法模塊12，以及由例如一個場效應(yīng)晶體管13構(gòu)成的鎖定裝置。由于鎖定裝置的作用，在某一個功率Pout閾值之下時，場效應(yīng)晶體管將不導(dǎo)通并且鎖住減法器的效應(yīng)。
減法模塊12以及場效應(yīng)晶體管13二者都被連接到功率放大器1輸出電壓檢測裝置3和比較器4輸入之間的電路上。
減法模塊12被配置得輸出如下的輸出電壓(V’det)(V’det)＝(Vdet)-K(Vbat-Vnom)這里(Vdet)是直接在檢測裝置3輸出處的檢測電壓K是一個正的乘法系數(shù)；(Vnom)是供電電池10的標(biāo)稱電壓。
因此，供電電池電壓(Vbat)越小，(Vbat)-(Vnom)的差越大。
考慮供電電池的電壓(Vbat)能夠減小檢測和轉(zhuǎn)換裝置13輸出處的檢測電壓與設(shè)定電壓(Vref)之間的差。
因此，電壓(V’det)和(Vref)越接近，(Pin)和(Pout)之間的功率放大越小，并且越少需要供電電池10。
電池10的需要越小，其持續(xù)時間就會增加。
根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)建議，小于該需求(33dBm)的最大功率發(fā)射在某些情況下是可能的，特別是在電池電壓(Vbat)減弱時。
場效應(yīng)晶體管13只對于某些輸出功率(Pout)范圍使設(shè)備提供操作。
實際上，場效應(yīng)晶體管13只是對于高輸出功率(Pout)，例如從30dBm開始，的值才導(dǎo)通(因而考慮電池電壓(Vbat))。
由于該配置，放大器1的輸出功率(Pout)在晶體管13被導(dǎo)通時，也就是說當(dāng)需要的輸出功率(Pout)達(dá)到某一水平時，才依賴于電池10的電壓(Vbat)。
因此，對于低的輸出功率(Pout)，晶體管13不導(dǎo)通因而供電電池10的電壓(Vbat)不被考慮，并且設(shè)備根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法工作。
圖3簡要地示出了能夠使得根據(jù)發(fā)明的方法投入應(yīng)用的移動終端發(fā)射信號放大控制設(shè)備的第二個實現(xiàn)形式。
再一次地，與圖1和2相同的那些部件具有相同的標(biāo)號。
在圖3的情況下，當(dāng)建立設(shè)定電壓(Vref)時考慮供電電池電壓(Vbat)。
所述的供電電池電壓(Vbat)通過一個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器14，而軟件裝置15，其本身是公知的，將借助于一個算法，根據(jù)在放大器1的輸出功率(Pout)和供電電池電壓(Vbat)，建立一個設(shè)定電壓(Vref)。
在該實現(xiàn)形式中檢測電壓(Vdet)保持不變。
為了簡化，軟件裝置15的算法可以例如如下類型如果(Pout)＞(Plim)，則(Vref)’＝(Vref)+K’(Vbat-Vnom)這里(Plim)是放大器1輸出功率(Pout)的極限值，由設(shè)計者所選擇，(Vref)是當(dāng)電池電壓(Vbat)不被考慮時(因而當(dāng)(Pout)＜(Plim)時)的設(shè)定電壓，K’是正的乘法系數(shù)；(Vnom)是供電電池10的標(biāo)稱電壓。
在軟件裝置15的輸出處有另一個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器16，以便獲得電壓(Vref)或(Vref)’，所述的軟件裝置15實際上不是在這些電壓上工作但是能夠控制它們。
因此，從放大器1的輸出功率(Pout)的一個極限值(Plim)開始，設(shè)定電壓(Vref)取一個依賴于電池電壓(Vbat)的值(Vref)’。
系數(shù)K’被選擇正值，修正電壓(Vref)’小于(Vref)，如同在第一個實現(xiàn)形式中一樣，這可以減小檢測電壓(Vdet)和設(shè)定電壓(Vref)’之間的差。
該差被減小，在輸入功率(Pin)和輸出功率(Pout)之間的放大更小。
因此就減小了對供電電池的需求，增加了其持續(xù)時間。
因而，對于大功率(例如從30dBm開始)，設(shè)備考慮供電電池10的電壓(Vbat)，以便限制功率放大，使得供電電池10能量更加經(jīng)濟。
根據(jù)發(fā)明的設(shè)備和方法的另一個優(yōu)點是能夠在移動終端處于，例如其所連接的固定接線端較近時，避免功率放大器1飽和。
權(quán)利要求
1.無線電通訊終端發(fā)射信號的放大控制方法，包括一個功率放大器(1)和一個電壓(Vbat)供電電池(10)，所述方法包括下列步驟-檢測(3)放大器(1)的輸出功率(Pout)并且將該功率(Pout)轉(zhuǎn)換成檢測電壓(Vdet)，-將所述檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)相比較，-根據(jù)比較結(jié)果來改變功率放大器(1)的輸出功率(Pout)，其特征在于檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者中的至少一個依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)而被提供，并且它是在檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)比較步驟之前。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于檢測電壓(Vdet)被增加依賴于供電電池(10)電壓(Vbat)的校正值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于設(shè)定電壓(Vref)被減小依賴于供電電池(10)電壓(Vbat)的校正值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3之一所述的方法，其特征在于校正值是一個(Vbat-Vnom)的倍值，這里(Vnom)是供電電池(10)的標(biāo)稱電壓。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者中的至少一個僅是在放大器(1)的輸出功率(Pout)的限制范圍中時依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者中的至少一個僅是在放大器(1)的輸出功率(Pout)接近30dBm的范圍時依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)。
7.一種終端發(fā)射信號的放大控制設(shè)備，包括一個功率放大器(1)，檢測所述放大器(1)輸出功率(Pout)以及將該功率(Pout)轉(zhuǎn)換成檢測電壓(Vdet)的裝置(3)，檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)的比較裝置(4)，放大器(1)輸入電壓(Vc)控制裝置(9)以及一個電壓(Vbat)供電電池(10)，其特征在于它包括用于提供依賴于供電電池(10)電壓(Vbat)的檢測電壓(Vdef)或設(shè)定電壓(Vref)的裝置(11)，并且這種依賴是在檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)的比較步驟之前。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于為提供依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者之一的裝置(11)包括一個安置在功率(Pout)檢測和轉(zhuǎn)換裝置(3)與比較裝置(4)之間的減法器(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8之一所述的設(shè)備，其特征在于它還包括鎖定裝置(13)，能夠僅是在放大器(1)輸出功率(Pout)接近30dBm的范圍時提供依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)的檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者之一。
10.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述的鎖定裝置包括一個場效應(yīng)晶體管(13)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于用于提供依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)的檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者之一的裝置(11)包括軟件裝置(15)。
12.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于軟件裝置(15)能夠僅是在放大器輸出功率(Pout)接近30dBm范圍時提供依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)的檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)的二者之一。
13.無線通訊終端，其特征在于它包括根據(jù)權(quán)利要求7到12之一所述的設(shè)備。
全文摘要
無線電通訊終端發(fā)射信號的放大控制方法,包括一個功率放大器(1),功率(Pout)是所述放大器(1)輸出處的功率,電壓(Vc)是所述放大器(1)的電壓;以及一個電壓(Vbat)供電電池(10),所述方法包括步驟,檢測(3)放大器(1)的輸出功率(Pout)并且將該功率(Pout)轉(zhuǎn)換成檢測電壓(Vdet),將所述檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)相比較,根據(jù)比較結(jié)果來改變功率放大器(1)的輸出功率(Pout),其特征在于檢測電壓(Vdet)或設(shè)定電壓(Vref)二者中的至少一個依賴于供電電池(10)的電壓(Vbat)而被提供,并且它是在放大器(1)輸出的檢測電壓(Vdet)與設(shè)定電壓(Vref)比較步驟之前。
文檔編號H04B7/005GK1340927SQ0112523
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者讓·克勞德·布里高德, 米卡埃爾·布里肯, 布魯諾·拉格基 申請人:阿爾卡塔爾公司