無線通訊裝置和無線通訊裝置中的發射功率控制方法
2023-05-14 15:02:56
專利名稱：無線通訊裝置和無線通訊裝置中的發射功率控制方法
技術領域：
本發明涉及無線通訊裝置，用以執行可攜式電話中的移動通訊，以及涉及用在無線通訊裝置中的發射功率控制方法，以及涉及其上記錄有執行發射功率控制方法的程序的記錄介質。
一般來說，可攜式電話之類的移動通訊裝置配備有在信息發射期間按照基站和移動臺之間的距離控制本身部件發射功率的功能。在多址類型的通信系統中，由於在同一頻率上多路復用多個通訊信道，為了增加頻率使用效率，依據通訊信道之間的幹涉功率量，有必要將達到基站的信號的發射功率控制在需要的最小值上。
特別是在使用擴頻技術的CDMA(碼分多址)類型的移動通訊裝置中，低發射功率信號很有可能被高發射功率信號屏蔽掉，即所謂的「遠/近問題」發生。為解決這一問題，一般需要高線性和寬動態範圍(如，70-80dB)的發射功率控制。在寬帶CDMA(即W-CDMA)中，當高功率信號發射時，需要高精度的發射功率，因此，需要更高精度的發射功率控制。這種CDMA系統被認為是下一代移動通訊系統。
如上所述，在上述無線通訊裝置的系統工作中，當移動臺位於基站附近時，發射功率控制方法有可能會降低移動臺和基站兩者的發射功率。同時，發射機的功率消耗也可以因控制功率放大器的電流消耗而被減小。
然而，在上述傳統的無線通訊裝置中，當通過偏置電流之類方法實現了功率放大器的電流消耗控制時，卻存在改變偏置點所產生的增益變化。結果，由於幾乎不可能執行相應於系統條件所要求的高線性功率控制，所以，功率放大器通常來說工作在固定的偏置控制上。
這樣，為在實現高線性功率控制的同時減小發射機的功率消耗，就要對傳統的無線通訊裝置進行限制，以使其在低輸出條件下工作的功率放大器的電流消耗降低。特別是，發射機的低功率消耗可以在移動臺的可用通訊時間擴展方面產生較大意義。
本發明用於解決現有技術中的上述問題，因此本發明的目的是提供無線通訊裝置中使用的一種無線通訊裝置，一種發射功率控制方法和記錄介質，能夠確保所要求發生功率的絕對精度(即相對於功率控制目標值所允許的誤差)，以及更進一步，實現具有寬動態範圍的高線性發射功率控制，同時，通過調節在低輸出功率情況下工作的功率放大器的電流消耗減少電子設備的功耗。
為達到上述目的，按照本發明的無線通訊裝置包括發射功率指定裝置，用於指定從無線通訊裝置發射的發射信號的發射功率；控制基準值產生裝置，用於產生基於指定發射功率的控制發射功率所使用的基準值；時序控制裝置，用於定義發射功率的控制時序；誤差檢測裝置，用於按照檢測無線通訊裝置的發射信號所獲得的檢測值和當發射信號在指定發射功率下發射時發射信號的檢測值之間的差值檢測誤差；增益乘積裝置，用於以預定增益來乘檢測的誤差以獲得校正值；控制量產生裝置，用於基於校正值產生反饋控制量；功率調節裝置，用於基於基準值在控制時序下再次設定發射功率放大中的增益，以控制發射功率和反饋控制量，從而調節發射功率；功率放大裝置，用於功率放大發射信號；電流消耗調節裝置，用於調節電流消耗，其方式響應指定發射功率是使偏置電壓加載於功率放大裝置，以控制功率放大裝置中的偏置電流；以及增益變化補償裝置，用於通過控制偏置電流補償發射功率放大中發生的增益變化。
而且，在上述的無線通訊裝置中，增益變化補償裝置包括增益調節裝置，用於調節用於控制發生功率的基準值和基於反饋控制量的控制值以響應功率調節裝置中的指定發射功率。
而且，上述無線通訊裝置中，增益變化補償裝置包括補償量產生裝置，用於響應指定發射功率產生增益變化補償量；可變增益裝置，用於在功率調節裝置的輸出裝置的增益變化補償量的基礎上變化增益。
而且，上述無線通訊裝置中，增益變化補償裝置包括補償量產生裝置，用於響應指定發射功率產生增益變化補償量；以及信號幅度變化裝置，用於按照增益變化補償量變化發射信號的信號幅度。
按照本發明的用於無線通訊裝置的發射功率控制方法包括步驟發射功率指定步驟，用於指定從無線通訊裝置發射的發射信號的發射功率；控制基準值產生步驟，用於產生按照指定發射功率控制發射功率的基準值；時序控制步驟，用於定義發射功率的控制時序；誤差檢測步驟，用於按照檢測無線通訊裝置的發射信號所獲得的檢測值和當發射信號在指定發射功率下發射時發射信號的檢測值之間的差值檢測誤差；增益乘積步驟，用於按照預定增益乘積檢測的誤差以獲得校正值；控制量產生步驟，用於基於校正值產生反饋控制量；功率調節步驟，用於基於基準值在控制時序下再次設定發射功率放大中的增益，以控制發射功率和反饋控制量，以調節發射功率；功率放大步驟，用於功率放大發射信號；電流消耗調節步驟，用於調節電流消耗，其目的是使偏置電壓加載於功率放大裝置，以響應指定發射功率以控制功率放大裝置中的偏置電流；以及增益變化補償步驟，用於通過控制偏置電流補償發射功率放大中發生的增益變化。
而且，在上述的發射功率控制方法中，增益變化補償步驟包括增益調節步驟，用於調節用於控制發射功率的基準值和基於反饋控制量的控制值以響應功率調節步驟中的指定發射功率。
而且，上述的發射功率控制方法中，增益變化補償步驟包括補償量產生步驟，用於響應指定發射功率產生增益變化補償量；可變增益步驟，用於在功率調節步驟的輸出的增益變化補償量的基礎上變化增益。
而且，上述的發射功率控制方法中，增益變化補償步驟包括補償量產生步驟，用於響應指定發射功率產生增益變化補償量；以及信號幅度變化步驟，用於按照增益變化補償量變化發射信號的信號幅度。
按照本發明的一種計算機可讀記錄介質，其特徵在於，其上以計算機可執行的程序形式記錄有無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法。
按照本發明，按照檢測無線通訊裝置的發射信號所獲得的檢測值和當發射信號在要發射的指定發射功率下發射時發射信號的檢測值之間的差值檢測誤差。然後，把檢測的誤差乘以預定增益以獲得校正值。基於校正值產生反饋控制量。同時，最好以以下方式來設定預選增益，即使得基於反饋控制量控制的發射功率變化量可以被定位在按照指定發射功率產生的發射功率控制基準值來控制的發射功率變化量的要求所允許的範圍之內。之後，基於反饋控制量和發射功率控制基準值兩者，發射功率放大的增益在預選控制時間被再次設定以控制發射功率。結果，由於發射功率被連續地控制在連續要求的允許的變化量的範圍內，在保持發射功率控制特徵的線性的同時可以保持預定發射功率的絕對精確性。而且，由於響應指定發射功率來控制功率放大裝置(功率放大步驟)中的偏置電流，電流消耗可以被調節，並且可以補償因控制該偏置電流而產生的發射功率的增益變化。結果，可以響應指定電流優化偏置電流。特別是，當發射輸出功率較低時，由於電流消耗的減小，功率消耗也被降低。而且，當因該偏置電流控制增益變化時，該增益變化量可以被補償。
另外，按照本發明，基於反饋控制量的增益控制值和發射功率控制基準值由功率調節裝置(功率調節步驟)響應於指定發射功率調節。這樣，由偏置電流控制產生的增益變化可以按照發射輸出功率適當地補償。
另外，按照本發明，增益變化補償量響應於指定發射功率產生，並且增益按照該增益變化補償量在功率調節裝置(功率調節步驟)的輸出端變化。這樣，可以響應於發射輸出功率適當地補償該偏置電流控制造成的增益變化。
此外，按照本發明，增益變化補償量響應於指定發射功率產生，並且按照該增益變化補償量變化發射信號的幅度。這樣，可以響應於發射輸出功率適當地補償該偏置電流控制造成的增益變化。
下面結合附圖對本發明實施例進行說明後，本發明的目的和優點將更加明顯
圖1是按照本發明第一實施例的無線通訊裝置中的發射功率控制部件配置的結構框圖；圖2是按照該實施例的無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法的流程圖；圖3是發射功率設定值和發射輸出功率之間關係的操作解釋圖；圖4是設定環路增益方法的實例解釋圖；圖5是按照本發明第二實施例的無線通訊裝置中的發射功率控制部件配置的結構框圖；圖6是按照本發明第三實施例的無線通訊裝置中的發射功率控制部件配置的結構框圖。
下面，參照附圖詳細說明按照本發明實施例的無線通訊裝置的無線通訊中使用的發射功率控制方法和記錄介質。在詳細說明本發明的無線通訊裝置和無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法的同時，由於按照本發明的記錄介質對應於其上記錄有執行發射功率控制方法的程序的記錄介質，該記錄介質的說明包括在下面的對發射功率控制方法的說明中。
第一實施例圖1是說明本發明第一實施例的無線通訊裝置的配置的結構圖，主要說明其發射功率控制部件。按照本發明的實施例的無線通訊控制裝置被採用在，例如，構成蜂窩通信系統中的基站或是移動臺的移動通訊之類裝置中。無線通訊裝置功率放大含有發射信息的信號，並且發射功率放大的信號到通訊另一端。在此實施例中，移動臺作為具體實例，並且說明移動臺中的無線通訊裝置的發射功率控制。但是，本發明不限於該具體實例，而是也可以應用於基站。
圖1中，本發明實施例的無線通訊裝置作為一基本發射系統包括信號調製裝置11，可變增益電路(AGC)12，功率放大器13，方向耦合器14，以及發射天線15。信號調製裝置11調製包括發射信息的發射信號。可變增益電路12可變地控制發射信號的發射功率放大增益。功率放大器13功率放大調製的發射信號以輸出該功率放大發射信號。方向耦合器14驅動部分功率放大發射信號的發射功率。發射天線15發射功率放大的發射信號。
而且，在該圖中，本實施例的無線通訊裝置配備有第一控制系統，用於構成相關於發射功率精確補償執行發射功率控制的反饋迴路。作為該第一控制系統，無線通訊裝置包括發射功率指定部件16，控制基準值產生部件18，目標值產生部件19，檢測器20，誤差檢測部件21，環路增益設定部件22，環路增益放大部件23，反饋控制量產生部件24，控制變量增加部件25，時序控制部件27，和鎖存器28。
此外，在此圖中，本實施例的無線通訊裝置配備了第二控制系統，其能夠在功率放大器低輸出功率工作時通過控制功率放大器的偏置減少功率消耗。作為該第二控制系統，無線通訊裝置包括偏置電壓產生部件17和增益變化補償部件26。
發射功率指定部件16對應於發射功率指定裝置，並且按照基站發出的發射功率控制數據，輸出要發射的構成功率控制目標的發射功率指定信息「A」。而且，時序控制部件27對應於時序控制裝置，並且產生確定發射功率控制時間的信號反饋控制的時序控制信號(以下稱為「控制步驟1」)。而且，控制基準值產生部件18對應於控制基準值產生裝置，以及當接收到從發射功率指定部件16導出的發射功率指定信息「A」時產生發射功率控制的基準值「B」。換言之，發射功率控制基準值「B」是一個由單反饋控制提供至可變增益電路12的控制信號基準值。
此外，目標值產生部件19，檢測器20，和誤差檢測部件21對應於誤差檢測裝置。檢測值「D」和功率控制目標值「C」之間的差值由誤差檢測部件21來計算。該檢測值「D」由檢測器20通過檢測方向耦合器14的輸出來獲得。功率控制目標「C」用於基於由目標值產生部件19產生的發射功率指定信息「A」檢測誤差。這樣，發射功率誤差「E」被檢測。應當注意，當發射信號在構成控制目標的指定發射功率下被發射時，功率控制目標值「C」等於發射信號的檢測值。在每次指定發射功率時將事先測定的檢測值以表格形式存入目標值產生部件19的同時，按照發射功率指定信息「A」及參照此表輸出相關檢測值。
而且，環路增益設定部件22和環路增益乘積部件23對應於增益乘積裝置。由環路增益設定部件22設定的反饋環的環路增益「G」由誤差檢測部件21輸出的發射功率誤差「E」乘積，以對應於校正值計算反饋校正值「F」。反饋校正量產生部件24對應於控制量產生裝置，以及基於反饋校正值「F」產生反饋控制量「H」。應當注意，該環路增益設定部件22中，環路增益「G」按如下設定。該環路增益「G」可以限定在許可的範圍內，該範圍用於根據反饋控制量「H」調節的發射功率的變化量隨根據發射功率控制基準值B調節的發射功率變化量而變化。
而且，控制變量相加部件25，鎖存器28，變量增益電路12，和功率放大器13對應於功率調節裝置。發射功率控制基準值「B」被控制變量相加部件25加入到反饋控制量「H」。當相加結果被鎖存器28鎖存之後，鎖存器28的內容被提供到可變增益電路12以響應由時序控制部件27產生的時序控制信號，以及功率放大器13的輸入功率被再次設定以調節發射功率。
另外，偏置電壓產生部件17對應於消耗電流調節裝置，以及按照發射輸出功率輸出一功率放大器13的最佳偏置電壓「J」。而且，增益變化補償部件26對應於等效於本發明的增益變化補償裝置之類的增益調節裝置。控制變量相加部件25的輸出以如下方式調節，即通過控制偏置電壓產生部件17的偏置電流而產生的功率放大器13的增益變化補償量可以被反應到可變增益電路12的控制量上。之後，調節輸出作為增益控制值I被提供至鎖存器28。
在該偏置電壓輸出部件17中，功率放大器13的最佳偏置電壓值按照發射輸出功率事先獲得，並且之後，這些獲得的最佳偏置電壓值被存入表及此類之中。適合於發射輸出功率的偏置電壓「J」參照該表基於發射功率指定信息「A」從該偏置電壓產生部件17輸出。而且，在該增益變化補償部件26中，按照發射輸出功率事先獲得功率放大器的預測增益值誤差量，以及之後，所獲得的誤差量被存入表及此類中。控制變量相加部件25的輸出的增益控制值「I」由增益變化補償部件26響應於參照該表基於發射功率指定信息「A」獲得的輸出來調節。然後，由控制功率放大器13的偏置電流所產生的增益變化補償量可以被反應在可變增益電路12的控制量上，然後，結果控制量被鎖存在鎖存器28中。上述控制功率放大器低功率消耗的方法構成本發明實施例的無線通訊裝置的特徵。應當理解，發射功率指定部件16的每一功能塊，控制基準值產生部件18，目標值產生部件19，環路增益設定部件22，偏置電壓產生部件17，和增益變化補償部件26均由一微處理器(MPU)之類裝置類控制。在發射功率控制部件中執行的系列控制操作可由MPU中可執行的軟體程序來實現。
下面，將說明具有上述結構的發射功率控制部件的操作。圖2是按照該實施例的無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法的流程圖。圖4是發射功率設定值(對應於發射功率指定信息)和發射輸出功率之間關係的說明的解釋圖。圖4是設定環路增益方法實例的解釋圖。
例如，在CDMA類的移動通訊裝置中，非常需要具有寬動態範圍的高線性發射功率控制，以及在發射功率增加/減少的同時，必須在寬範圍執行線性功率控制操作，特別是，在將成為新一代的移動通訊系統的寬帶CDMA(W-CDMA)系統中，在整個區域上需要預定的發射功率絕對精確，以及當輸出高發射功率時，需要高發射功率絕對精確。在這種情況下，術語「發射功率絕對精確」對應於相關於功率控制目標值「C」的允許誤差。
下面的實例說明中，假定當最大發射輸出功率被選定為0.3W時，發射功率被控制在70dB的範圍內。在此，假定發射功率絕對精度(即參照功率控制目標值的允許誤差)在高發射功率(大於+20dBM)中被選定在例如+2和-2dB，以及在低功率發射(小於+20 dBM)中被選定為例如+4和-4dB。而且，對於高線性發射功率控制，例如，當發射功率在每一控制步驟中變化1dB時，可以保持+0.5dB和-0.5dB的功率可變量精度(即包括在發射功率控制中的相關於可變範圍的允許誤差)。
當發射功率被控制時，構成將被發射至連接有控制線的相應塊的功率控制目標的發射功率指定信息「A」從發射功率指定部件16輸出(步驟S1)。接收到該發射功率指定線信息「A」後，控制步驟1的發射功率控制基準值「B」在控制基準值產生部件18中產生，以及構成功率精度補償的收斂目標的功率控制目標值「C」在目標值產生部件19中產生(步驟S2)。發射功率控制基準值「B」是一用於由該發射功率指定信息「A」指定的發射輸出功率(即，圖3的理想發射功率值)的提供至可變增益電路12的控制信號基準值。該發射功率控制基準值「B」等於圖3的橫坐標指示的發射功率設定值。而且，發射功率控制目標值「C」是獲得上述指定發射輸出功率情況下的檢測器20的輸出值。
另一方面，由信號調製部件11調製的發射信號被功率放大器13以可變增益電路12再次設定的增益進行功率放大。此時，發射功率放大系統的增益控制由可變增益電路12來執行。在初始條件下，當重置反饋控制量產生部件24時，發射功率控制基準值「B」被直接從控制變量相加部件24提供至增益變化補償部件26以及被進一步通過鎖存器26作為增益控制值「I」提供至可變增益電路12，因此，可以調節功率放大器的增益。然後，在功率放大器13功率放大了調製的發射信號後，功率放大的發射信號被通過方向耦合器14從對應於發射功率輸出端子的發射天線15發射出去。
當信號被發射時，發射信號的發射功率由方向耦合器14通過常數衰減量來檢測，並且之後，檢測器20獲得檢測值「D」。然後，該檢測器20輸出的檢測值「D」與目標值輸出部件19輸出的功率控制目標值「C」比較並從其中減去。然後，相應於功率控制目標值「C」的當前發射功率誤差「E」被檢測(步驟S3)。
在環路增益設定部件22中，設定了這樣的存儲的環路增益「G」，即按照該值，每一個控制步驟中的功率可變量成為合適的值(即1±0.5dB)。當前發射功率誤差「E」由環路增益乘積部件23按環路增益「G」乘積(步驟S4)。
下面，將說明參照圖4設定環路增益「G」的方法的實例。如前已述，在該實施例中，由於發射功率的反饋控制是在這樣的條件下執行的，即發射功率的允許誤差+0.5dB和-0.5dB可以相關於1dB的功率變化被滿足，同時，設定環路增益「G」為G＜＜1，反饋校正值「F」相關於每一控制步驟中的功率可變量為足夠小，並且，該反饋校正值「F」每當執行控制步驟時漸漸接近於控制目標值。由於(發射功率誤差「E」)×(環路增益「G」)＝(反饋控制量「F」)，當反饋校正值被選定為0.2dB，且其方式為，例如，使得在發射功率絕對精度的基礎上計算出來的最大功率誤差值「Emax」等於4dB，以及反饋校正值的最大值「Fmax」小於0.5dB(即Fmax＜＜0.5)，則環路增益「G」變成(Emax*G＝Fmax)至(G＝Fmax/Emax＝0.05)。
從環路增益乘積部件23輸出的反饋校正值「F」在反饋控制量產生部件24中每一控制步驟1中被相互相加。相加的反饋校正值被作為反饋控制量「H」輸出至控制變量相加部件25(步驟S5)。然後，在控制變量相加部件25中發射功率控制基準值「B」被加到反饋控制量「H」中(步驟S6)。相加值被輸入到增益變化補償部件26以基於功率放大器13的增益變化補償量調節以響應發射功率指定信息「A」(步驟S7)。該增益變化補償值作為增益控制值「I」通過鎖存器28輸入到快步在於電路12。應注意，此時，每當等於時序控制部件27預設定的1控制步驟的時間周期過去時輸出時序控制信號，以及增益變化補償部件26的輸出由鎖存器28對應於1控制步驟周期鎖存。在可變增益電路12中，放大增益基於鎖存器28導出的輸入值變化(步驟S8)。
而且，響應於發射功率指定信息「A」的功率偏置電壓「J」從偏置電壓產生部件17輸出，以使對應於功率放大器13中的發射輸出功率執行偏置電流控制操作(步驟S9)。在此條件下，發射信號基於可變增益電路12的輸出由功率放大器13功率放大(步驟所10)，以及從發射天線15通過方向耦合器14輸出功率放大的發射信號(步驟S11)。
當上述偏置電流控制操作和增益變化補償被執行時，在步驟S1至S11所定義的反饋控制方法操作被重複執行。結果，發射功率誤差「E」被漸漸減小為最後接近於控制目標值，使得對應於發射功率指定信息「A」的預定發射輸出功率可被獲得。
按照該實施例，當在每一控制步驟中加入小量反饋校正值「F」的值被反饋為控制反饋控制量「H」時，反饋控制量在多個控制步驟中漸漸接近於控制目標值。結果，可以保持具有高線性的發射功率控制，以及可以保持所需發射功率絕對精度。另外，當功率放大器的消耗電流減小時，特別是當功率放大器由控制功率放大器中的偏置電流在低輸出功率情況下被操作時，由該偏置電流控制所產生的發射輸出功率中所包含的誤差可以被補償。結果，可以降低功率消耗，以及可以實現寬動態範圍的高線性發射功率控制。
結果，當執行發射功率控制操作時，甚至當採用其增益由控制偏置電流而改變的功率放大器時，該增益變化可以被補償。因此，可以在較好的條件下，甚至在採用任何類型的指定發射功率和任何類型的反饋控制時，也可以保持發射功率變化時的功率可變量相對精度和發射功率絕對精度。
如前所述，按照該實施例，當功率放大器消耗電流由控制偏置電流減小時，可以按照該偏置電流控制補償增益變化。結果，當電器功率消耗降低時，可以保持所需發射功率絕對精度。而且，可以實現具有寬動態範圍的高線性發射功率控制。
第二實施例圖5是本發明第二實施例的無線通訊裝置的發射功率控制器的結構說明圖。
該第二實施例對應於相關於上述偏置電流控制操作和增益變化補償操作的第二控制系統的修改的結構。按照本發明第二實施例的其它部件的結構和效果與其第一實施例部件相似。因此僅說明其不同點。第二實施例中與第一實施例相同或相似結構的部件採用與第一實施例中相同的標號來表示，以及其相關說明在此省略。
按照本發明的第二實施例，作為無線通訊裝置的第二控制系統，提供了對應於電流消耗調節裝置的偏置電壓產生部件17，和增益變化補償量產生部件29和可變增益電路30，其對應於增益變化補償裝置。該第二控制系統用於當功率放大器在低輸出功率情況下工作時提供控制功率放大器的偏置減少功率消耗。該偏置電壓產生部件17輸出一個功率放大器13的最佳偏置電壓「J2」以響應發射輸出功率。增益變化補償量產生部件29對應於補償量產生裝置，以及可變增益電路30對應於可變增益裝置。為使由上述偏置電流控制產生的功率放大器13的增益變化補償量可以反應在補償增益變化的可變增益電路30中，由增益變化補償量產生部件29按照從發射功率指定部件16導出的發射功率指定信息「A2」輸出增益變化補償量「K2」。然後，由增益變換補償操作由按增益變化補償量產生「K2」執行。
在偏置電壓產生部件17中，與第一實施例相似，按照發射輸出功率事先獲得功率放大器13的最佳偏置電壓值，然後，該獲得的最佳偏置電壓值被存儲在表及類似結構中。適合於發射輸出功率的偏置電壓「J2」按照該表基於發射功率指定信息「A2」從該偏置電壓產生部件17輸出。而且，在增益可變補償量產生部件29中，等同於功率放大器的預測增益值的誤差量的可變增益電路控制量被事先按照發射輸出功率獲得，以及之後，獲得的誤差量被存儲在表及此類結構中。增益可變補償量「K2」被提供至補償增益變化的可變增益電路以按照該表基於發射功率指定信息「A2」調節增益。之後，增益變換補償操作在可變增益電路12的輸出級被執行。
應當理解偏置電壓產生部件17的每一個功能控制塊，以及增益變化補償量產生部件29被微處理器(MPU)之類設備控制。在發射功率控制部件中執行的系列控制操作可以由該MPU可執行的軟體程序來實現。
與第一實施例類似，當發射功率控制操作被執行時，基於構成功率控制目標的被從發射功率指定部件16發射的發射功率指定信息「A2」，1控制步驟的發射功率控制基準值「B2」從控制基準值產生產生部件18輸出。另外，構成功率精度補償的收斂目標的功率控制目標值「C2」從目標值產生部件19輸出。然後，從檢測器20輸出的檢測值「D2」與誤差檢測部件21中的目標值產生部件19輸出的功率控制目標值相比較並從其中減去。這樣，參照發射功率目標值「C2」當前發射功率誤差「E2」被檢測。而且，發射功率誤差「E2」按照環路增益「G2」由環路增益乘積部件23乘積以獲得反饋校正值「F2」。該反饋校正值「F2」在反饋控制量產生部件24中在每一控制步驟中被相互累加。然後，相加的反饋校正值作為反饋控制量「H2」輸出至控制變量累加部件25。另外，發射功率控制基準值「B2」在控制變量累加部件25中被加入反饋控制量「H2」，然後，相加值作為增益控制值「I2」通過鎖存器28輸入至可變增益電路12。
按照第二實施例，響應於發射功率指定信息「A2」參照可變增益電路12由補償增益變化的增益變化補償量產生部件29和可變增益電路30調節，另外，功率放大器13的增益變化補償操作由該電路執行。然後，響應於發射功率控制指定信息「A2」產生的適當偏置電壓「J2」從偏置電壓產生部件17輸出，這樣，偏置電流控制操作在功率放大器13中按照發射輸出功率執行。在這種情況下，發射信號由功率放大器13基於可變增益電路30的輸出功率放大，以及功率放大的發射信號通過方向耦合器14從發射天線15輸出。
如上所述，在該第二實施例中，與第一實施例類似，由於功率放大器中的偏置電壓被控制，特別是，當功率放大器低輸出功率情況下電流消耗的發生減小時，因該偏置電流控制由增益變化產生的發射輸出功率中包括的誤差可以按照發射輸出功率補償。結果，可實現低功率消耗，以及可實現寬動態範圍的高線性發射功率控制。
第三實施例圖6是按照本發明第三實施例的無線通訊裝置的發射功率控制部件的結構框圖。
第三實施例對應於關於上述偏置電流控制操作和增益變化補償操作的第二控制系統的修改的結構。按照本發明第三實施例的其它部件的結構和效果與其第一實施例部件相似。因此僅說明其不同點。第三實施例中與第一實施例相同或相似結構的部件採用與第一實施例中相同的標號來表示，以及其相關說明在此省略。
按照第三實施例，作為無線通訊裝置的第二控制系統，提供了一對應於電流消耗調節裝置的偏置電壓產生部件17，以及增益變化補償量產生部件34和乘積器32，其對應於增益變化補償裝置。該第二控制系統，用於功率放大器低輸出功率工作時通過控制功率放大器的偏置減少功率消耗。乘積器32通過在數據產生部件31和構成信號調製部件的調製器33之間。乘積器32將未調製的信號按照增益變化補償量「K3」乘積，這樣，發射信號的信號幅度可以變化。
偏置電壓產生部件17響應於發射輸出功率輸出功率放大器13的最佳偏置電壓「J3」。增益變化補償量產生部件34對應於補償量產生裝置，以及乘積器32對應於信號幅度變化裝置。為使由上述偏置電流控制操作產生的功率放大器13的增益變化補償量可以反映在補償增益變化的乘積器32中，增益變化補償量「K3」按照從發射功率指定部件16導出的發射功率指定信息「A3」從增益變化補償量產生部件34輸出。然後，按增益變化補償量「K3」執行增益變化補償操作。
在偏置電壓產生部件17中，與第一實施例類似，按照發射輸出功率事先獲得功率放大器13的最佳偏置電壓值，然後，該獲得的最佳偏置電壓值存儲在表及類似結構中。參照該表基於發射功率指定信息「A5」從偏置電壓產生部件17輸出適合於發射輸出功率的偏置電壓。而且，在增益變化補償量產生部件34中，第於功率放大器的預測值的誤差量的乘積係數被按照發射輸出功率事先獲得，然後，獲得的誤差量存儲在表及類似結構中。基於發射功率指定信息「A3」，增益變化補償量「K3」從補償增益變化的乘積器32輸出以參照此表乘積。這樣，可以執行通過變化發射信號信號幅度的增益變化補償操作。
應當理解，每一偏置電壓產生部件17的之類的功能塊，以及增益變化補償量產生部件34被微處理器(MPU)及類似裝置控制。發射功率控制部件中執行的系列控制操作可以由該MPU中可執行的軟體程序來實現。
與第一實施例相似，當發射功率控制操作執行時，基於構成從發射功率指定部件16發射的功率控制目標的發射功率指定信息「A3」，1控制步驟的發射功率控制基準值「B3」控制基準值產生部件18產生。另外，構成功率精度補償的收斂值的功率控制目標值「C3」由目標值產生裝置19產生。另外，由數據產生部件31產生和由調製器33通過乘積器32調製的的發射信號基於由可變增益電路12再次設置的增益被功率放大。之後，功率放大的發射信號通過方向耦合器14從對應於發射功率輸出端的發射天線15發射出去。
然後，從檢測器20輸出的檢測值「D3」被與誤差檢測部件21中的目標值產生部件19輸出的功率控制目標值「C3」比較並從其中減去，這樣，參照功率控制目標值「C3」檢測了當前發射功率誤差。而且，發射功率誤差「E3」由環路增益乘積部件23按照環路增益「G3」乘積以獲得反饋校正值「F3」。該反饋校正值「F3」在反饋控制量產生部件24中每1控制步驟中相互累加，然後，累加的反饋校正值作為反饋控制量「H3」輸出至控制變量累加部件25。另外，發射功率控制基準值「B3」在控制變量累加部件25中被累加入反饋控制量「H3」中，然後，累加值作為增益控制值通過鎖存器28輸入至可變增益電路12。按照第三實施例，信號幅度響應於發射功率指定信息「A3」按照等於調製信號的數據產生部件31的輸出由增益變化補償量產生部件34和補償增益變化的乘積器32變化，這樣，功率放大器13的增益變化補償操作由該電路執行。然後，從偏置電壓產生裝置17輸出響應於發射功率指定信息「A3」產生的合適的偏置電壓，這樣，在功率放大器中按照發射輸出功率執行偏置電流控制操作。在此情況下，按照可變增益電路12的輸出由功率放大器13功率放大發射信號，以及功率放大的發射信號通過方向耦合器14從發射天線15輸出。
如上所述，在第三實施例中，與第一實施例類似，由於在功率放大器中控制偏置電壓，特別是，當功率放大器低輸出功率情況下電流消耗的發生減小時，因該偏置電流控制由增益變化產生的發射輸出功率中包括的誤差可以按照發射輸出功率補償。結果，可實現低功率消耗，以及可實現寬動態範圍的高線性發射功率控制。
如上所述，按照該實施例，保持發射功率絕對精度的同時，實現了基於寬動態範圍的發射功率控制。另外，由於響應於指定發射功率優化了功率放大器的偏置電流，而且由偏置電流控制產生的增益變化被補償，執行發射功率控制時的功率變化量精度和發射功率絕對精度可被補償，結果，當發射機的功率消耗減小時，可同時執行高精度發射功率控制操作。
如上所述，按照本發明的無線通訊裝置，該無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法，以及記錄介質，基於的檢測無線通訊裝置的發射信號獲得的檢測值和當發射信號在指定發射用發射功率下被發射時發射信號的檢測值之間的差值檢測誤差。然後，按預定增益乘積誤差以獲得校正值。基於該校正值，產生反饋控制量。然後，基於該反饋控制量和發射功率控制基準值，發射功率放大的增益被在預選控制時間再次設置以控制發射功率。此外，由於功率放大中的偏置電流響應於指定發射功率控制，可以調節電流消耗，此外，可以補償由於控制該偏置電流產生的發射功率放大中的增益變化。結果，由於當功率放大器低輸出功率工作時功率放大器的電流消耗可以調節，當電器的功率消耗減小時，可以保證所需發射功率的絕對精度。而且，可以實現寬動態範圍的高線性發射功率控制操作。
權利要求
1.一種無線通訊裝置，包括發射功率指定裝置，用於指定從所述無線通訊裝置發射的發射信號的發射功率；控制基準值產生裝置，用於產生基於所述指定發射功率的控制發射功率所使用的基準值；時序控制裝置，用於定義發射功率的控制時序；誤差檢測裝置，用於按照檢測所述無線通訊裝置的發射信號所獲得的檢測值和當發射信號在指定發射功率下發射時發射信號的檢測值之間的差值檢測誤差；增益乘積裝置，用於按照預定增益乘積檢測的誤差以獲得校正值；控制量產生裝置，用於基於所述校正值產生反饋控制量；功率調節裝置，用於基於所述基準值在所述控制時序下再次設定發射功率放大中的增益，以控制發射功率和所述反饋控制量，以調節發射功率；功率放大裝置，用於功率放大發射信號；電流消耗調節裝置，用於調節電流消耗，其方式是使偏置電壓加載於所述功率放大裝置，以響應所述指定發射功率以控制功率放大裝置中的偏置電流；以及增益變化補償裝置，用於通過控制所述偏置電流補償發射功率放大中發生的增益變化。
2.如權利要求1所述的無線通訊裝置，其中所述增益變化補償裝置包括增益調節裝置，用於調節用於控制發生功率的基準值和基於反饋控制量的控制值以響應功率調節裝置中的指定發射功率。
3.如權利要求1所述的無線通訊裝置，其中所述增益變化補償裝置包括補償量產生裝置，用於響應所述指定發射功率產生增益變化補償量；可變增益裝置，用於在功率調節裝置的輸出裝置的增益變化補償量的基礎上變化增益。
4.如權利要求1所述的無線通訊裝置，其中所述增益變化補償裝置包括補償量產生裝置，用於響應指定發射功率產生增益變化補償量；以及信號幅度變化裝置，用於按照增益變化補償量變化發射信號的信號幅度。
5.一種發射功率控制方法，包括步驟發射功率指定步驟，用於指定從無線通訊裝置發射的發射信號的發射功率；控制基準值產生步驟，用於產生按照指定發射功率控制發射功率的基準值；時序控制步驟，用於定義發射功率的控制時序；誤差檢測步驟，用於按照檢測無線通訊裝置的發射信號所獲得的檢測值和當發射信號在指定發射功率下發射時發射信號的檢測值之間的差值檢測誤差；增益乘積步驟，用於按照預定增益乘積檢測的誤差以獲得校正值；控制量產生步驟，用於基於校正值產生反饋控制量；功率調節步驟，用於基於基準值在控制時序下再次設定發射功率放大中的增益，以控制發射功率和反饋控制量，以調節發射功率；功率放大步驟，用於功率放大發射信號；電流消耗調節步驟，用於調節電流消耗，其方式是使偏置電壓加載於功率放大裝置，以響應指定發射功率以控制功率放大裝置中的偏置電流；以及增益變化補償步驟，用於通過控制偏置電流補償發射功率放大中發生的增益變化。
6.如權利要求5所述的無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法，其中增益變化補償步驟包括增益調節步驟，用於調節用於控制發生功率的基準值和基於反饋控制量的控制值以響應功率調節步驟中的指定發射功率。
7.如權利要求5所述的無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法，其中增益變化補償步驟包括補償量產生步驟，用於響應指定發射功率產生增益變化補償量；可變增益步驟，用於在功率調節步驟的輸出的增益變化補償量的基礎上變化增益。
8.如權利要求5所述的無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法，其中增益變化補償步驟包括補償量產生步驟，用於響應指定發射功率產生增益變化補償量；以及信號幅度變化步驟，用於按照增益變化補償量變化發射信號的信號幅度。
9.一種計算機可讀記錄介質，用於在其上以計算機可執行的程序形式記錄權利要求5至8任意之一所述的有無線通訊裝置中使用的發射功率控制方法。
全文摘要
無線通訊中的發射功率控制方法和設備;基於從發射功率指定部件16導出的發射功率指定信號「A」,按輸出的發射信號的檢測值「D」和功率控制目標值「C」的差值檢測發射功率的誤差值「E」,該發射功率誤差值「E」按環路增益「G」進行乘積,基於反饋控制值「F」執行發射功率控制。從偏置電壓產生部件輸出偏置電壓以響應發射功率指定信號「A」以減少功率消耗。功率放大器13的增益變化可以由增益變化補償部件26補償。
文檔編號H04B1/04GK1274204SQ0010102
公開日2000年11月22日 申請日期2000年1月6日 優先權日1999年1月8日
發明者小原敏男 申請人:松下電器產業株式會社