用於控制發射機功率消耗的方法和設備的製作方法

2023-04-23 16:21:01

專利名稱：：用於控制發射機功率消耗的方法和設備的製作方法
技術領域：
：本文的方法和設備大體涉及射頻(RF)發射機，且明確來說，涉及用於降低發射機放大鏈中的功率消耗的方法和裝置。
背景技術：
：通常，需要移動無線通信裝置高效地使用其電源，以延長所述電源及/或裝置的使用壽命。在許多情況中，移動裝置的發射機電路是裝置的功率消耗的主要貢獻者。一個典型的實例被稱為低工作循環(LDC)網絡。LDC網絡包含若干LDC終端，所述LDC終端是用於眾多位置追蹤、標記、遙測以及類似應用中使用的小型通信裝置。LDC終端以休眠循環操作，由此每一終端甦醒以接收和傳輸數據的時間僅佔其操作時間的小百分比。此低工作循環操作將對空中接口的利用以及對來自終端的電源的能量消耗降到最低。
發明內容由於諸如LDC終端等移動無線裝置通常一方面包含小型電源，而另一方面又期望操作延長的時間周期，因此非常需要降低裝置的功率消耗。所述方法和設備的各方面改進了射頻(RF)發射機中放大級的設計和控制，以降低其功率消耗。在一些方面中，所述發射機可操作以便以目標功率電平輸送輸出RF信號，所述目標功率電平可在寬動態範圍上變化。對於所述動態範圍中的每一目標功率電平，所述發射機中的控制模塊配置所述發射機的放大級的操作設定，以產生具有適宜目標功率電平的輸出RF信號，同時最低程度地消耗來自電源的功率。在所揭示的方面中，所述發射機是無線通信裝置的一部分，所述無線通信裝置還包括接收機，且所述目標功率電平是響應於從基站接收的信號而確定。另一選擇為，所述目標功率電平可通過其它方式來確定。可以許多方式來配置放大級的操作，例如通過控制放大級的偏置電壓來控制其增益及/或飽和功率、使用旁通開關來旁通放大級以及在兩個或兩個以上值之間切換放大級的電源電壓。在一些方面中，將傳輸功率電平的動態範圍劃分成若干子範圍或區間。在每一子範圍內，確定最低程度消耗來自所述電源的功率的操作設定的組合。在操作期間，當需要所述發射機以某一目標功率電平來傳輸時，所述控制模塊確定所述目標功率電平所屬的子範圍並應用適宜的操作設定。在一些方面中，通過使用查找表(LUT)來表示所述子範圍和操作設定組合。另一選擇為，依據狀態機來表示所述子範圍和操作設定組合。可相對於傳輸功率電平在無線裝置的典型操作曲線圖上的統計分布來優化將所述動態範圍劃分成離散子範圍的劃分。下文將解釋和演示對此通常表示為概率密度函數(PDF)的統計分布的使用。所描述的若干實例性發射機配置包括適於單頻帶和多頻帶操作以及半雙工和全雙工應用的配置。使用模擬PDF的實例性測試結果顯示使用本發明所揭示的方法和裝置電流平均降低了20%。根據以下詳細說明並結合以下圖式將更為全面地了解所述方法和設備。圖1是框圖，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明無線低工作循環(LDC)通信系統；圖2-5是框圖，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明LDC終端發射機配置；圖6是狀態圖，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明LDC終端發射機的操作狀態；圖7是曲線圖表，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明輸出功率電平的概率密度函數(PDF);及圖8是曲線圖表，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明LDC終端發射機的電流消耗。具體實施例方式系統說明圖1是框圖，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明無線低工作循環(LDC)通信系統20。LDC系統20可作為諸如蜂窩式網絡等常規無線網絡的一部分操作，以用於與LDC終端24進行通信。LDC終端24與基站28進行通信，基站28充當網絡32的接入點。LDC網絡覆蓋於其上的常規無線網絡可包含舉例來說，蜂窩式網絡、個人通信系統(PCS)或任何其它合適的公共或專用無線網絡。LDC系統20的不同方面可適合於使用常規無線網絡所使用的任何無線標準、協議或空中接口，例如cdmaOne、CDMA2000、UMTS、GSM或任何其它合適的標準。這樣，LDC系統20可適合於在常規無線網絡將使用的任何頻率帶上操作。每一終端24包含天線34，其用於接收來自基站28的射頻(RF)信號和用於RF信號傳輸到所述基站。接收機36接收、下變頻、濾波、解調且另外處理基站傳輸的RF信號。接收機36的特定操作在本文的方法和設備的範圍之外。發射機38對將要從終端24傳輸到基站的數據進行調製、上變頻、濾波及放大，以產生輸出RF信號。然後，經由天線34將所述輸出RF信號傳輸到基站28。一些LDC應用(例如人員和資產追蹤)使用LDC終端的位置坐標。在一些方面中，終端24包含位置傳感器，例如全球定位系統(GPS)接收機40。使用位置傳感器，終端24能確定其位置坐標並將此信息傳輸到基站。終端24由通常包含合適電池的電源42供電。所述電源給終端24的發射機、接收機、GPS接收機及其它組件提供電力。在許多LDC應用中，需要終端24在不對電源42進行更換或充電的情況下能夠操作延長的時間周期，常常是持續數月或數年。通常，發射機38是來自電源42的能量的主要消耗者。因此，終端24的不同組件(且特定發射機38中及其控制)應將對來自電源的電流的消耗降到最低。終端24中的控制模塊44執行LDC終端的所有控制和管理功能。除其它功能外，控制模塊44還可使用下文詳細描述的方法和裝置來控制發射機38的操作，以將從電源42汲取的電流降到最低。模塊44可使用諸如專用集成電路(ASIC)等集成電路(IC)中的數字硬體電路來實施。另一選擇為，模塊44可使用運行於合適微處理器上的軟體代碼、或使用硬體和軟體元件的組合來實施。圖2-5是框圖，其根據本文的方法和設備的各方面示意性圖解說明LDC終端24的發射機38的實例性配置。參考圖2的實例性發射機配置，調製器46對將要從終端24傳輸到基站28的數據進行調製，調製器46還對信號進行濾波並將其上變頻到合適的頻率範圍。放大鏈對調製器46輸出處的經調製RF信號進行放大，所述放大鏈包含級聯連接的兩個放大級，即驅動器放大器(DA)48和功率放大器(PA)50。功率放大器產生將經由天線34傳輸到基站28的輸出RF信號。儘管圖2為清楚起見顯示了兩個放大級，但本文所述方法和裝置可在包含任何數目的放大級的放大鏈中使用。放大級可級聯連接、以並聯配置進行連接、或以並聯與級聯連接的混合配置進行連接。在一些方面中，LDC系統20使用的空中接口或協議是全雙工協議，其中終端24在兩個不同的信道上同時傳輸和接收RF信號。在其它方面中，協議是半雙工協議，其中終端通常以同一頻率在傳輸與接收之間交替。如此項技術中所熟知，雙工器52對傳輸和接收頻率範圍進行濾波。雙工器52的一個輸出將天線34接收的RF信號提供到接收機36。雙工器的使用適於全雙工和半雙工操作兩者。下文將描述適於半雙工操作的替代配置，其中雙工器由開關取代。在一些方面中，發射機38可操作以便以某一傳輸功率電平來傳輸輸出RF信號，所述傳輸功率電平可在寬動態範圍上變化。傳輸功率電平的典型動態範圍約為80dB，例如從-55dBm到高達+27dBm。傳輸功率電平可取決於(例如)終端24與基站28之間的通信信道的範圍和路徑損耗、所需的信噪比等等。在許多實際情況中，基站28給終端24提供目標功率電平以用於傳輸輸出RF信號。在一些方面中，基站指出絕對目標功率電平。在其它方面中，基站指示所述終端以預定的遞增步長來增加或減少輸出RF信號功率。所述指令的特定格式取決於在終端24與基站28之間定義的協議。又在其它方面中，LDC終端24(例如)響應於從基站接收的RF信號的電平自行確定目標功率電平。對於預定義的動態範圍中的每一目標功率電平，控制模塊44配置發射機38的放大級的操作設定，以產生具有所需目標功率電平的輸出RF信號，同時最低程度地消耗來自電源42的功率。可以多種方式響應於目標功率電平來配置放大級的操作。在一些方面中，模塊44通過控制施加到所述級的偏置電壓來控制一個或一個以上放大級的增益及/或飽和功率。通常，當放大級經偏置而具有較低飽和功率時，其電流消耗降低。模塊44可在兩個或兩個以上預定值之間切換偏置電壓，或者另一選擇為提供一連續範圍的偏置電壓。另外或另一選擇為，模塊44可使用旁通開關54來旁通一個或一個以上放大級。在圖2所示發射機配置中，兩個旁通開關被耦合到功率放大器50的輸入和輸出，以使控制模塊44在適宜時候旁通PA。在一些方面中，當一級被旁通時，其電源電壓也被關掉，以進一步降低功率消耗。進一步額外地或替代性地，模塊44可使用DC開關55在兩個或兩個以上值之間切換一個或一個以上放大級的電源電壓。在圖2中所示的實施例中，驅動器放大器48和功率放大器50兩者均經由由模塊44控制的此類DC開關連接到電源42的輸出。在此方面中，電源42包含雙電壓電源。舉例來說，可在3.4V的高電壓與1.5V的低電壓之間切換電源電壓。儘管為了清楚起見，圖中將開關55顯示為與電源42分離，但另一選擇為可將這些開關集成到電源本身內。另外或另一選擇為，模塊44可在發射機的任一放大級中配置任何其它合適的操作設定或設定的組合。在一些情況中，在確定操作設定時，需要在最小化功率消耗之間及維持輸出RF信號的質量之間進行折衷。舉例來說，降低放大級的電源電壓或偏置電壓可使所述級在目標功率電平下的線性降級。降級的線性可導致互調失真和其它不需要的雜散輻射。因此，確定操作設定還可允許進行信號質量考慮。在一些情況中，切換放大級的電源電壓或偏置電壓可在電壓變化期間將瞬變失真(明確地說相位失真)引入到經放大的信號中。旁通放大級還可引入切換瞬變。可對這些影響予以考慮，尤其是在全雙工應用中，其中有時需要在傳輸期間修改操作設定。在半雙工應用中，常常可能在發射機處於閒置時(例如協議保護時間期間或接收期間)修改操作設定，從而避免瞬變失真。圖3根據本文的方法和設備顯示另一發射機配置。圖3的發射機配置是包含兩個放大鏈的多頻帶配置。每一放大鏈的結構與上文圖2的配置的結構相似。第一放大鏈(包含分別標記為DAA和標記為PAA且由標記為MODA的調製器驅動的驅動器放大器和功率放大器)在一個頻率帶上傳輸，例如約800MHz或900MHz的蜂窩式頻率帶。第二放大鏈(包含分別標記為DAB和標記為PAB且由標記為MODB的調製器驅動的驅動放大器和功率放大器)在另一頻率帶上傳輸，例如約1800MHz或1900MHz的PCS頻率帶。同向雙工器56將所述兩個放大鏈連接到天線34。正如上文圖2中一樣，控制模塊44配置驅動器放大器48和功率放大器50的偏置電壓和電源電壓，並在適宜時候旁通功率放大器50。在一替代方面(圖中未示出)中，圖3中的兩個旁通開關可由執行旁通和頻帶選擇的單極四投(SP4T)開關來取代。SP4T開關的輸出通過單雙工器52饋入到天線。雙工器52的接收機側輸出提供到RxA和RxB兩者。所屬
技術領域：
的技術人員應了解，其它多頻帶發射機配置也是在本文所述方法和設備的範圍之內，例如但不限於，在蜂窩式頻率帶、PCS頻帶以及GSM900MHz頻帶上傳輸的裝置。圖4顯示另一實例性發射機配置，其特別適於半雙工操作。在圖4的配置中，模塊44控制的單極三投(SP3T)開關58組合以下兩種功能在傳輸模式中旁通PA50,以及在發射機38與接收機36之間切換天線34，從而取代雙工器52。與上文圖2的配置相比，此配置提供更好的發射機效率，因為其降低了PA50的輸出與天線34之間的插入損耗。然而，SP3T開關配置僅可用在半雙工操作中，因為所述開關將所述天線連接到發射機38或連接到接收機36，但不會同時連接到所述兩者。圖5顯示適於半雙工操作的另一多頻帶配置。所述圖顯示由模塊44控制的兩個放大鏈，類似於圖3的配置。類似於圖4的半雙工配置，雙工器52由開關取代。在圖5中所示的配置中，單極六投(SP6T)開關60取代圖3中所示的兩個雙工器52和同向雙工器56。SP6T開關60因此執行PAA和PAB兩者的PA旁通，以及頻帶選擇。此配置有時在半雙工情景中是優選的，因為PA50的輸出與天線34之間的低插入損耗。在上文圖2-5中所示的所有配置中，一些發射機電路可集成到RF集成電路(RFIC)中，以降低成本、大小、晶片數量和功率消耗。舉例來說，調製器48和驅動器放大器48(或兩個此類鏈，如在圖3和圖5的多頻帶配置中)可集成到RFIC中。在一些方面中，耦合到PA50的輸入的旁通開關也可集成到RFIC中。在一些方面中，功率放大器50包含市面有售的集成放大器單元。這种放大器單元常常包含兩個或兩個以上級聯放大級，所述放大級集成有外部可控制的旁通開關及/或用於外部偏置控制的裝置。控制模塊的操作如上文所述，對於為LDC終端24定義的動態範圍中的每一目標功率電平，控制模塊44確定放大級的一個或一個以上操作設定，以使輸出RF信號具有所需的傳輸功率電平，同時將從電源42汲取的電流降到最低。在一些方面中，模塊44將傳輸功率電平的動態範圍劃分成若干子範圍。在每一子範圍內，模塊44確定將從電源42的功率消耗降到最低的操作設定的組合。在操作期間，當需要LDC終端以某一目標功率電平進行傳輸時，模塊44確定所述目標功率電平所屬的子範圍，並應用適宜的操作設定。在一些方面中，使用査找表(LUT)來表示子範圍和操作設定組合，所述査找表可根據所需的傳輸功率電平來進行存取。對於每一目標功率電平，LUT保存有應設定的操作設定的定義，例如，是否應旁通某一放大級，以及放大級的電源電壓和偏置電壓的值。另一選擇為，可依據狀態機來表示所述子範圍和操作設定組合。所述狀態機的每一狀態對應於所述動態範圍的子範圍。圖6是實例性狀態圖，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明發射機38的操作狀態。圖6中所示的狀態機對應於包含一個驅動器放大器(DA)和一個功率放大器(PA)的發射機配置。在本實例中，PA電源電壓可在表示"高"和"低"的兩個值之間進行切換。PA和DA的偏置電壓可(相互獨立地)在表示"高"和"低"的兩個值之間進行切換。還可旁通PA。當旁通PA時，關閉其電源電壓以進一步降低功率消耗。將傳輸功率電平的動態範圍劃分成由五個操作狀態表示的五個子範圍或區間。每一狀態對應於操作設定的特定組合。舉例來說，極高的功率狀態70對應於所述動態範圍中的最高傳輸功率電平的區間。當在狀態70中時(即當目標功率電平處在所述對應區間內時)，模塊44為PA50設定高偏置電壓和高電源電壓，且為DA48設定高偏置電壓。下表給出了針對圖6的狀態機中的五個狀態中的每;一狀態的3喿作設定狀態編號目標功率電平PA偏置電壓PA電源電壓PA旁通DA偏置電壓70極高高高否高72高低高否高74中低低否高76低不適用關閉是咼78極低不適用關閉是低狀態機中操作狀態之間的轉變是使用閾值定義的。表示為"閾值l"到"閾值4"的向下閾值定義向下轉變，即從較高功率狀態到較低功率狀態的轉變。表示為"閾值1A"到"閾值4A"的向上閾值定義向上轉變，或從較低功率狀態到較高功率狀態的轉變。每一向上閾值略高於其相應的向下閾值，以將一些滯後引入到狀態機轉變中。所述滯後機制避免當目標功率電平接近閾值時出現重複轉變或振蕩的情形。在替代方面中，狀態機可包含不具有滯後的單個組閾值。進一步另一選擇為，所述狀態機可包含任何數目的操作狀態，且每一狀態可具有任何合適的操作設定定義。在LDC終端的操作期間，當需要所述終端以某一目標功率電平進行傳輸時，模塊44會將此目標功率電平與來自當前操作狀態的兩個轉變的閾值進行比較。響應於所述比較，模塊44可上移到相鄰的較高狀態，下移到相鄰的較低狀態，或保持相同狀態。在替代方面中，所述狀態機可包含到非相鄰狀態的轉變，以使目標功率電平能進行快速改變。功率電平統計數據考慮在一些方面中，將動態範圍劃分成離散子範圍考慮了傳輸功率電平的統計分布。在一些LDC應用中，可在LDC終端的典型操作曲線圖上對傳輸功率電平的統計分布進行估計、測量或建模。通常表示為概率密度函數(PDF)的此統計分布可用來優化動態範圍劃分成子範圍的劃分和每一子範圍內操作設定的定義。通常，在進行大量生產之前，在設計終端配置期間執行這種優化。在一些方面中，明確地說，當使用ASIC中的數字硬體電路來實施控制模塊44時，較大數目的子範圍和的操作設定組合可需要更大且更複雜的ASIC。在這些方面中，上述優化過程對於減少子範圍(或狀態機中的操作狀態)的數目以及操作設定組合的數目可是有利的。使用PDF可幫助減少子範圍和操作設定組合的數目，且功率消耗的降級最小。類似地，可發現實施任何操作狀態實際上並不需要發射機基本設計中的某些開關。然後，可從大量生產的終端中消除這些開關，因此減小晶片面積和成本。圖7是曲線圖表，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明目標功率電平的實例性概率密度函數(PDF)。圖7的水平軸顯示傳輸功率電平的動態範圍，在此實例中為從-55dBm到+27dBm。數據點90給出每一傳輸功率電平的發生概率密度。可以看出，最常發生的傳輸功率電平集中在約-20dBm與+20dBm之間，且OdBm是最常見的目標功率電平。在一實例性設計過程中，可使用PDF來估計發射機從電源42的平均電流消耗(表示為I)。平均電流消耗可寫成[1]T={I(p)f(p)dpTP其中P表示傳輸功率電平的範圍，I(p)表示在傳輸功率電平P下的電流消耗，及f(p)表示上述傳輸功率電平的PDF。對整個動態範圍P上執行積分。當將動態範圍劃分成離散子範圍，如上所述，每一子範圍具有某一組操作設定時，I(p)便在每一子範圍內是恆定的，且其值由操作設定來確定，所述操作設定是由模塊44為子範圍確定的。使用以上方程式，可對子範圍的數目、子範圍邊界以及每一子範圍內的電流消耗進行優化，以將平均電流消耗T降到最低。針對數目的子範圍對T進行優化可增加在一些很少發生的傳輸功率電平中的電流消耗，同時減少在更常發生的功率電平中的電流消耗。另外或另一選擇為，可選擇劃分成子範圍，以更著重於常發生的傳輸功率電平。圖8是曲線圖表，其根據本文的方法和設備示意性圖解說明LDC終端發射機38的電流消耗。圖8的水平軸顯示傳輸功率電平的動態範圍，在此實例中為從-55dBm到+27dBm。垂直軸給出所述發射機從電源42的電流消耗。在此實例中，所述電源是2.85V的電池。實例性發射機配置(圖8中顯示了其性能)包含級聯連接的驅動器放大器和功率放大器。功率放大器包含集成裝置，所述集成裝置包含兩個內部級。可使用外部控制來旁通PA的第二內部級。下表;描述本實例中定義的三個操作狀態tableseeoriginaldocumentpage12定義兩個閾值以用於確定操作狀態之間的轉變。高與中狀態之間的轉變發生在7dBm下，且中與低狀態之間的轉變發生在-9dBm下。對應於三個操作狀態的子範圍是沿圖8水平軸指示的。數據點94給出參考配置的電流消耗，其中不存在對操作設定的自適應修改。在所述參考配置中，DA和PA的兩個級不變地操作，而不管目標功率電平如何。數據點98給出根據本文的方法和設備響應於目標功率電平確定操作設定時的電流消耗。比較兩組數據點顯示所揭示的方法和裝置在降低發射機功率消耗方面的效用。在所述"高"狀態中，兩個配置完全相同且因此從電源42消耗相同的電流。在所述"中"狀態中，參考配置在2.85V下消耗92mA，而自適應配置的消耗在87mA與63mA之間，此取決於目標功率電平。在所述"低"狀態中，所述參考配置在2.85V下仍消耗92mA，而自適應配置僅消耗47mA。圖8中的自適應配置是基於上文圖7中所示的概率函^。使用上文的方程式[l]，可為兩種配置計算平均電流消耗T。對於所述參考配置，T=118.8mA，而在所述自適應配置中，T=94.2mA，以上兩種配置均在2.85V下。在此實例中，LDC終端的典型操作曲線圖上的平均電流節省是24.6mA，其總計下降20%。儘管本文所述的方法和裝置主要涉及控制LDC終端中的放大級，但本文方法和設備的原理還可用於在其它類型的功率放大應用(其中需要低功率消耗)中降低功率消耗。此類應用可包含(舉例來說)蜂窩式手持機、射頻識別(RFID)應答器以及衛星發射機。因此應了解，上文所述各方面以舉例方式引用，且本文的方法和設備並不限於上文特別顯示及描述的內容。相反，本文的方法和設備的範圍包括上文所述各種特徵的組合及子組合兩者，以及所屬
技術領域：
的技術人員在閱讀上述說明後可構想出的且在現有技術中未揭示的對所述各種特徵的改變及修改。權利要求1、一種用於對包括一個或一個以上放大級的射頻(RF)發射機進行控制的方法，所述方法包含定義操作所述發射機所需的傳輸功率電平的範圍；確定所述範圍中期望在所述發射機使用期間發生的所述傳輸功率電平的統計分布；響應於所述統計分布，將所述範圍劃分成多個子範圍且針對每一子範圍確定所述放大級中的至少一者的一個或一個以上操作設定；及配置所述發射機，以確定在所述發射機使用期間的輸出RF信號的目標功率電平，並視所述目標功率電平所歸屬的所述子範圍而定來應用所述一個或一個以上操作設定。2、如權利要求1所述的方法，其中劃分所述範圍和確定所述操作設定包含考慮所述統計分布來挑選所述子範圍和設定，以減少所述發射機汲取的電力。3、如權利要求1所述的方法，其中所述一個或一個以上放大級具有一組可配置參數，且其中確定所述操作設定包含挑選一子組所述參數，所述操作設定將應用於所述子組參數；及停用不在所述子組中的所述參數中的至少一者的可配置性。4、如權利要求l所述的方法，其中所述RF發射機是低工作循環(LDC)網絡中的LDC終端的一部分。5、如權利要求l所述的方法，其中所述一個或一個以上操作設定包含電源電壓、偏置電壓以及旁通條件中的至少一者，且其中配置所述發射機包含以下操作中的至少一者修改電源電壓、修改偏置電壓以及旁通所述一個或一個以上放大級中的至少一者。6、如權利要求5所述的方法，其中所述操作設定中的至少一者包含所述旁通條件，其中所述發射機是根據半雙工協議而在接收模式與傳輸模式之間交替操作，且其中配置所述發射機包含應用所述旁通條件以旁通所述一個或一個以上放大級中的所述至少一者；及使用單個RF開關在所述接收模式與所述傳輸模式之間交替。7、如權利要求5所述的方法，其中所述操作設定中的至少一者包含所述旁通條件，其中所述發射機包含經耦合以在多個頻率帶中的一者上進行傳輸的多頻帶發射機，且其中配置所述發射機包含應用所述旁通條件以旁通所述一個或一個以上放大級中的所述至少一者；及使用RF開關來選擇所述多個頻率帶中的一者。8、如權利要求1所述的方法，其中劃分所述範圍包含響應於所述統計分布減少所述子範圍的數目及所述操作設定的數目中的至少一者。9、如權利要求1所述的方法，其中配置所述發射機包含對所述發射機進行編程，以使用狀態機和查找表(LUT)中的至少一者來選擇所述操作設定。10、一種射頻(RF)發射機，其包含一個或一個以上放大級，其經布置以產生輸出RF信號，其中所述放大級中的至少一者可使用一個或一個以上操作設定來配置，且其中所述一個或一個以上操作設定通過以下方式來確定定義操作所述發射機所需的傳輸功率電平的範圍；確定所述範圍中期望在所述發射機使用期間發生的所述傳輸功率電平的統計分布；響應於所述統計分布將所述範圍劃分成多個子範圍；及針對每一子範圍確定所述放大級中的至少一者的所述一個或一個以上操作設定；及控制模塊，其經布置以確定在所述發射機使用期間的所述輸出RF信號的目標功率電平，並視所述目標功率電平所歸屬的所述子範圍而定，將所述一個或一個以上操作設定應用於所述放大級中的所述至少一者。11、如權利要求10所述的發射機，且其包含電源，所述電源經布置以提供用於操作所述發射機的電力，其中考慮所述統計分布來挑選所述子範圍和設定以減少所述發射機從所述電源汲取的電力。12、如權利要求10所述的發射機，其中所述一個或一個以上放大級具有一組可配置參數，且其中挑選所述子範圍和設定以選擇一子組所述參數，所述操作設定將要應用於所述子組參數，並停用不在所述子組中的所述參數中的至少一者的可配置性。13、如權利要求10所述的發射機，其中所述發射機經進一步耦合，以作為低工作循環(LDC)網絡中的LDC終端的一部分操作。14、如權利要求10所述的發射機，其中所述一個或一個以上操作設定包含電源電壓、偏置電壓以及旁通條件中的至少一者，且其中所述控制模塊經耦合以通過執行以下操作中的至少一者來應用所述一個或一個以上操作設定修改電源電壓、修改偏置電壓以及旁通所述一個或一個以上放大級中的至少一者。15、如權利要求14所述的發射機，其中所述操作設定中的至少一者包含所述旁通條件，其中所述發射機是根據半雙工協議而在接收模式與傳輸模式之間交替操作且包含由所述控制模塊控制的RF開關，所述開關經耦合以應用所述旁通條件來旁通所述一個或一個以上放大級中的所述至少一者，且在所述接收模式與所述傳輸模式之間交替。16、如權利要求14所述的發射機，其中所述操作設定中的至少一者包含所述旁通條件，其中所述發射機包含多頻帶發射機，所述多頻帶發射機經耦合以在多個頻率帶中的一者上進行傳輸且包含由所述控制模塊控制的RF開關，所述開關經耦合以應用所述旁通條件來旁通所述一個或一個以上放大級中的所述至少一者，且選擇所述多個頻率帶中的一者。17、如權利要求10所述的發射機，其中所述子範圍是使用狀態機和査找表(LUT)中的至少一者來表示的。18、一種半雙工發射機，其經配置以在接收模式與傳輸模式之間交替，所述發射機包含傳輸電路，其操作以產生輸出信號以用於在所述傳輸模式中傳輸，所述傳輸電路包含放大級；接收電路，其操作以在所述接收模式中接收輸入信號；開關，其耦合到所述傳輸電路和接收電路，以便既在所述接收模式與所述傳輸模式之間進行切換，又可在所述傳輸模式中有選擇地旁通所述放大級；及控制模塊，其經布置以確定所述輸出信號的目標功率電平並控制所述開關的致動以便選擇所述傳輸模式或所述接收模式，且響應於所述目標功率電平，在所述傳輸模式中旁通所述放大級。19、如權利要求18所述的發射機，其中所述開關是單極開關，其至少具有第一投擲位置，用於所述接收模式；第二投擲位置，用於在所述傳輸模式中接受來自所述放大級的所述輸出信號；及第三投擲位置，用於在所述傳輸模式中接受所述輸出信號同時旁通所述放大級。20、如權利要求18所述的發射機，其中所述控制模塊經布置以確定是否視所述目標功率電平所歸屬的子範圍而定來旁通所述放大級，所述子範圍是從多個子範圍中選出的，其中所述子範圍通過以下操作來定義確定操作所述發射機所需的傳輸功率電平的範圍；確定所述範圍中期望在所述發射機使用期間發生的所述傳輸功率電平的統計分布；及響應於所述統計分布將所述範圍劃分成所述多個子範圍。21、一種發射機，其包含-第一放大級，其經耦合以在第一頻率帶中產生第一輸出信號；第二放大級，其經耦合以在第二頻率帶中產生第二輸出信號；RF開關，其經耦合以既可用於有選擇地旁通所述第一放大級和所述第二放大級，又用於在所述第一頻率帶和第二頻率帶之間進行選擇；及控制模塊，其經布置以確定所述第一輸出信號和第二輸出信號中的至少一者的目標功率電平及控制所述開關的致動，以便在所述第一頻率帶與第二頻率帶之間進行選擇並響應於所述目標功率電平，旁通所述第一放大級和第二放大級中的至少一者。22、如權利要求21所述的發射機，其中所述開關是單極開關，其至少具有第一投擲位置，用於接受所述第一輸出信號同時不旁通所述第一放大級；第二投擲位置，用於接受所述第二輸出信號同時不旁通所述第二放大級；及第三投擲位置，用於接受所述第一輸出信號和第二輸出信號中的一者同時旁通所述第一放大級和第二放大級中的至少一者。23、如權利要求21所述的發射機，其中所述控制模塊經布置以確定是否視所述目標功率電平所歸屬的子範圍而定來旁通所述第一放大級和第二放大級中的至少一者，所述子範圍從從多個子範圍中選出的，其中所述子範圍通過以下操作來定義確定操作所述發射機所需的傳輸功率電平的範圍；確定所述範圍中期望在所述發射機使用期間發生的所述傳輸功率電平的統計分布；及響應於所述統計分布將所述範圍劃分成所述多個子範圍。全文摘要本發明涉及一種用於改進射頻(RF)發射機中的放大級的設計和控制以降低其功率消耗的方法和設備。在一些方面中，所述發射機可操作以便以目標功率電平傳輸輸出RF信號，所述目標功率電平可在廣泛動態範圍上變化。對於所述動態範圍中的每一目標功率電平，所述發射機中的控制模塊配置所述發射機的放大級的操作設定，以產生具有適宜目標功率電平的輸出RF信號，同時最低程度地消耗來自電源的功率。文檔編號H03F1/00GK101297498SQ200680039826公開日2008年10月29日申請日期2006年8月25日優先權日2005年8月25日發明者哈伊姆·韋爾斯曼,尤瓦爾·卡梅爾申請人:高通股份有限公司