一種wi－fi手機的動態功率控制裝置的製作方法
2023-09-18 19:28:10 3
專利名稱：一種wi－fi手機的動態功率控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型有關於一種無線通信設備，具體地說，涉及一種WI-FI手機的動態功率控制裝置。
背景技術：
手機已漸漸地成為人們日常生活中不可或缺的通信工具，而且手機的功能還在不斷地增加，手機的耗能也越來越大，因此對電池的容量提出的更高的要求。但是，目前電池的技術發展較為緩慢，無法適應和跟上手機對電池容量需求的不斷提高。現在大量使用鋰電池已經越來越難以滿足手機正常使用時間的要求，待機時間已成為手機的一項重要的指標。
目前市場上WI-FI(wireless fidelity)手機開始出現，而這類手機由於功能強大，其耗電量還大大增加，目前的鋰電池的容量顯然不理想。在現在的技術難以增加電池容量的情況下，另一條途徑就是儘可能地減少手機的耗電量。
WI-FI手機主要有CAM(constant awake mode恆醒模式)和PSA(power save mode省電模式)，通常都使用省電模式，以達到節能的目的。但是，即使在省電模式下，當WI-FI手機工作時，不論信號強弱，手機仍以恆醒模式工作，如此造成了能量的大量損耗。
圖1示出了目前的WI-FI手機的功率控制裝置的電路圖。如圖1所示，WI-FI手機的功率控制裝置包括可變增益功率放大器11，用於對從Pin端輸入的信號進行功率放大，以便從輸出端Pout輸出後，經天線向外發送足夠強的信號。現有的技術要求，從輸出端Pin輸出的信號的功率保持在15dBm上。可變增益功率放大器11的增益可以調節。檢波器12、比較器13和低通濾波器14即起到該功率放大器11的增益調節作用。檢波器12的輸入端與可變增益功率放大器11的輸出端相連，對功率放大器11輸出的信號進行檢波，該檢波器12輸出的檢波電壓Vdet與功率放大器11的輸出功率成對數關係(或者說成比例)。比較器13的兩個輸入端中一端與檢波器12的輸出相連，另一端與一基準電壓Vref相連。該基準電壓Vref提供對應於功率放大器11的輸出功率為15dBm的比較基準。當檢波器12的輸出電壓Vdet小於該基準電壓Vref時，表示功率放大器11輸出信號的功率小於15dBm，比較器13輸出正電壓，經過低通濾波器14後，提供給可變增益功率放大器11的控制端，使可變增益功率放大器11的增益增大，從而使可變增益功率放大器11輸出信號的功率增大。如果檢波器12的輸出電壓Vdet大於該基準電壓Vref時，表示功率放大器11輸出信號的功率大於15dBm，比較器13輸出負電壓，經過低通濾波器14後，提供給可變增益功率放大器11的控制端，使可變增益功率放大器11的增益減小，從而使可變增益功率放大器11輸出信號的功率減小。通過如此的方法使手機功率控制裝置的輸出端的信號功率保持在額定的15dBm上。這種傳統的功率控制裝置雖然能保證一定的發射功率，但是由於WI-FI手機工作時所處的環境是一直變化的。因此，當手機處於較佳環境時，例如與基站之間的距離較近，其間的間隔較少，15dBm的額定功率輸出顯得太強，從而造成功率的浪費；而當手機所處的環境較差時，例如與基站之間的距離較遠，該額定功率輸出又顯得弱了，使通信質量不佳，甚至接收不到信號。
實用新型內容緣此，本實用新型的目的在於提供一種新穎的WI-FI手機的功率控制裝置，根據手機所處的工作環境，動態地控制手機的功率輸出，一方面保證手機的正常通信，另一方面起到節電的作用。
根據本實用新型的上述目的，提供一種WI-FI手機的動態功率控制裝置，包括可變增益功率放大器，用於將輸入信號放大，提供功率輸出信號；第一檢測器，與所述可變增益功率放大器的輸出端相連，對所述功率輸出信號進行檢測，並輸出第一檢波電壓；第一比較器，其一端與所述第一檢波器的輸出端相連；第一低通濾波器，輸入端與所述第一比較器的輸出端相連，輸出端與所述可變增益功率放大器的增益控制端相連，用於調節所述可變增益功率放大器的增益；其特徵在於，所述動態功率控制裝置還包括第二檢波器，與手機的天線相連，輸出第二檢波電壓；第二比較器，其一端與所述第二檢波器的輸出端相連，其另一端連接一門限電壓，所述第二檢波器的第二檢波電壓小於所述門限電壓時，所述第二比較器輸出一正電壓；當所述第二檢波器的第二檢波電壓大於所述門限電壓時，所述第二比較器輸出一負電壓；
第二低通濾波器，輸入端與所述第二比較器的輸出端相連，提供第二濾波電壓；以及加法器，其輸入端分別與所述第二低通濾波器和一基準電壓相連，其輸出端與所述第一比較器的另一端相連。
在上述的WI-FI手機的動態功率控制裝置中，所述基準電壓對應於所述可變增益功率放大器的信號輸出功率15dBm。
如上所述，本實用新型實現了根據WI-FI手機的工作環境，適應性的動態調整其輸出功率，從而實現在保證通信質量的前提下，儘可能地減小發射功率，以便降低手機的功耗。
下面將結合附圖詳細描述本實用新型的實施例。
圖1是傳統的手機功率控制裝置的結構框圖；圖2是本發明的改進行動態功率控制裝置的結構框圖。
具體實施方式
請參見圖2所示，其上半部分與傳統的圖1所示的功率控制裝置相似，包括可變增益功率放大器21、第一檢波器22、第一比較器23和第一濾波器24。功率放大器21對從Pin端輸入的信號進行功率放大，以便從輸出端Pout輸出後，經天線(圖中未示出)向外發送足夠強的信號。第一檢波器22、第一比較器23和第一低通濾波器24即起到該功率放大器21的增益調節作用。第一檢波器22的輸入端與可變增益功率放大器21的輸出端相連，對功率放大器21輸出的信號進行檢波，該第一檢波器22輸出的檢波電壓Vdet與功率放大器21的輸出功率成對數關係(或者說成比例)。第一比較器23的兩個輸入端中的一端與第一檢波器12的輸出相連，與圖1所示的傳統技術不同的是，第一比較器23的另一個輸入端並不直接連接到基準電壓，而是連接到一加法器25，基準電壓Vref與一調整電壓一起連接到加法器25上，加法器25輸出基準電壓Vref與該調整電壓相加後，作為第一比較器23的比較值，從而實現對可變增益功率放大器21的增益調節可以根據環境動態地進行。該調整電壓由本實用新型中新增的第二檢波器26、第二比較器27、第二低通濾波器28提供。
如圖1所示，第二檢測器26的輸入端與手機的天線30相連，該天線30為接收天線，接收從基站發射來的信號。第二檢波器26對天線30來的信號進行檢波，輸出第二檢波電壓，同樣，該檢波電壓與天線30的接收信號成比例。第二檢波器26的第二檢波電壓輸入給第二比較器27，第二比較器27的另一個輸入為門限電壓Vrxlimit，該門限電壓表示天線30接收到的信號正好使手機能正常工作的門限。第二比較器27對該兩電壓值進行比較，當第二檢測器26輸出的第二檢波電壓小於該門限電壓Vrxlimit時，表示手機所處的工作環境較差，手機需要提高其發射功率，以保持與基站的正常通信。因此，第二比較器27輸出正電壓，在第二低通濾波器28濾波之後，提供第二濾波電壓，在加法器25中，將第二濾波電壓與基準電壓Vref相加，實質上是提高了第一比較器23的基準比較電壓，從而適當地提高可變增益功率放大器21的增益。相反，當第二檢測器26輸出的第二檢波電壓大於該門限電壓Vrxlimit時，表示手機所處的工作環境較佳，手機不需要提高其發射功率，甚至降低其發射功率仍能保持與基站的正常通信。因此，第二比較器27輸出負電壓，在第二低通濾波器28濾波之後，提供第二濾波電壓，在加法器25中，將第二濾波電壓與基準電壓Vref相加，實質上是降低了第一比較器23的基準比較電壓，從而適當地降低可變增益功率放大器21的增益。
基準電壓Vref的數值可以根據實際情況選擇，在本實施例中，仍採用與傳統技術中相同的數值，即15dBm。
應當理解，上述是以具體的實施例對本實用新型的構思作了詳細的描述，並非對本實用新型的具體限制，本實用新型的範圍應由所附的權利要求書來限定。
權利要求1.一種WI-FI手機的動態功率控制裝置，包括可變增益功率放大器，用於將輸入信號放大，提供功率輸出信號；第一檢測器，與所述可變增益功率放大器的輸出端相連，對所述功率輸出信號進行檢測，並輸出第一檢波電壓；第一比較器，其一端與所述第一檢波器的輸出端相連；第一低通濾波器，輸入端與所述第一比較器的輸出端相連，輸出端與所述可變增益功率放大器的增益控制端相連，用於調節所述可變增益功率放大器的增益；其特徵在於，所述動態功率控制裝置還包括第二檢波器，與手機的天線相連，輸出第二檢波電壓；第二比較器，其一端與所述第二檢波器的輸出端相連，其另一端連接一門限電壓，所述第二檢波器的第二檢波電壓小於所述門限電壓時，所述第二比較器輸出一正電壓；當所述第二檢波器的第二檢波電壓大於所述門限電壓時，所述第二比較器輸出一負電壓；第二低通濾波器，輸入端與所述第二比較器的輸出端相連，提供第二濾波電壓；以及加法器，其輸入端分別與所述第二低通濾波器和一基準電壓相連，其輸出端與所述第一比較器的另一端相連。
2.如權利要求1所述的WI-FI手機的動態功率控制裝置，其特徵在於，所述基準電壓對應於所述可變增益功率放大器的信號輸出功率15dBm。
專利摘要本實用新型提供一種WI－FI手機的動態功率控制裝置。傳統控制裝置是以額定的發射功率進行控制的，存在著浪費能量的缺點。本實用新型的動態功率控制裝置在傳統裝置的基礎上，增加第二檢波器，與手機的天線相連，輸出第二檢波電壓；第二比較器，其一端與所述第二檢波器的輸出端相連，其另一端連接一門限電壓，第二檢波器的第二檢波電壓小於門限電壓時，第二比較器輸出一正電壓；當第二檢波器的第二檢波電壓大於門限電壓時，第二比較器輸出一負電壓；第二低通濾波器，輸入端與第二比較器的輸出端相連，提供第二濾波電壓；以及加法器，其輸入端分別與第二低通濾波器和一基準電壓相連，其輸出端與第一比較器的另一端相連。
文檔編號H03G3/20GK2774010SQ20052004002
公開日2006年4月19日 申請日期2005年3月9日 優先權日2005年3月9日
發明者肖勝, 洪智忠, 何代水 申請人:英華達(上海)電子有限公司