无线装置传输功率之稳定装置及方法

专利名称：无线装置传输功率之稳定装置及方法
技术领域：
本发明系关于主动无线传输相位期间，尤其是行动无线，传输功率之稳定用的装置，以及具有例如此种装置之行动无线站。本发明更关于在无线主动传输相位期间之传输功率稳定之方法。
行动无线站之有效无线频率传输功率通常匹配多种关于传输系统的参数，例如行动站与基地台之间的距离，无线频道衰减，无线频道上的噪声，无线频道之的光谱特性，等等。在行动站中有多种模拟或数字控制讯号以便调整无线频率传输功率，这些并控制功率放大器之增益及操作点。为了维持想要的传输功率常数于一特定的时间周期上，例如在一时槽上，这些控制讯号通常是以控制回路的形式可变控制地被提供给一控制系统。尤其是对于调变讯号具有固定振幅之包络(envelop)曲线之行动无线系统(例如具有GMSK(Gaussion MinimumShift Keying，高斯最小键移)调变之GSM)，已知技术中已有解决方案，其中传输功率在一控制回路的协助下被节省至一预定的名义上的数值。此控制系统于此情况中以可补偿电池电压中的波动或功率放大器上的热效应的方式被设计，因此对应控制变量之一固定功率准位被传输。
已知技术中的一种解决方法于申请人所提供之PMB 6850，E-GOLD+V1.2产品中实施，其已经于商业上利用。
为传输较高的资料速率，不具有固定振幅之包络曲线之调变方法将于未来中使用。情况是，例如，在EDGE行动无线标准中，3π/8-8-PSK调变被使用。一种类似但较窄频的方法同样地在北美中使用，称为具有π/4-DQPSK之TIA/EIA-136。在数据传输的主动部期间，也就是说在主动相位期间，者些方法产生高达15dB的振幅波动。由于调变讯号的此种波动，这些调变方法不可能使用控制回路形式之增益控制来稳定传输功率。例如此种的控制系统将导致相当程度的振幅调变部份补偿，且因此将导致不正确的传输。
如果电池电压或电流输出准位线在由于时槽内的容量的下降而降低，或如果功率放大器之效率由于热负载在一时槽期间下降，则此造成时槽程序期间之功率传输中的显著下降。此效应在高传输功率准位上尤其显著，于该情况中，行动无线用之电池或充电电池必须提供数安培(ampere)的电流。
在已知技术的解决方案中，其中振幅不是固定之调变方法被使用，功率的下降是可容许的，或由适当地过度设计的电池缓冲被部份地降低。像这些的解决方法也包括在PMB 6850，E-GOLD+V1.2产品中。
本发明之目的因此在于提供一种装置以及一种方法用于无线主动传输相位期间之传输功率稳定，其也可被用于包络曲线不具有固定振幅的调变方法中。
依据本发明，此目的藉由如权利要求第1项之在主动传输相位期间之传输功率稳定的装置而达成，以及由权利要求第21项主张之在主动传输相位期间之传输功率稳定的方法而达成。
依据本发明在无线主动，尤其是行动无线，传输相位期间之传输功率稳定的装置具有一传感器用以测量主动传输相位期间在特定测量时间之传输功率。一系统控制器使用在特定测量时间被测量之传输功率的值以决定主动传输相位用之功率校正轮廓。一增益因子校正用之单元依据已经为前一个主动传输相位而被决定之功率校正轮廓在主动传输相位期间校正增益因子。将被传输之讯号依据校正的增益因子藉由无线用之功率放大器在主动传输相位期间被放大。
因此，在依据本发明的解决方案中，在主动传输相位期间掉下的功率首先被记录。为了补偿此功率下降，此增益因子依据主动传输相位期间之功率校正轮廓而被提升。这使得在一爆冲(burst)期间的功率传输维持固定是可能的。因为在爆冲期间于传输功率中的下降藉由适当地提高增益因子而获得补偿，在时槽内的主动相位内的有效功率增益被维持在特定的限制中。尤其是，电池电压的扭结可以藉由依据本发明之增益因子之重新调整而被补偿，因此降低电池缓冲的复杂度。这使得以较小容量的电池操作行动无线是可能的，因此使其可以进一步降低行动无线的重量及尺寸。
依据本发明传输功率稳定用装置可以被使用于具有固定振幅之之讯号以及振幅不固定的讯号。GSM行动无线系统，其使用GMSK调变，具有固定振幅的包络曲线。此EDGE行动无线系统，具有3π/8-8-PSK调变及具有π/4-DQPSK调变之TIA/EIA-136行动无线系统，相反地具有振幅不固定的包络。独立于此，依据本发明之解决方案可以被用于所有被提出的行动无线系统及调变方法。
依据本发明传输功率稳定用之装置的另一优点在于能与现存的无线频率功率放大器及其驱动电路兼容。因此当依据本发明使用此方法时不需要对这些电路级做任何改变。
依据本发明传输功率稳定用之装置允许功率校正轮廓在操作期间被决定。此系统固有的测量施加传输功率之自动自我调整及校正，对高传输功率准位特别精确。
因为依据本发明之装置仅需要从传感器提供之功率传输讯号用之一单一额外的讯号输入，依据本发明之装置实施用的硬件复杂度是低的。此传感器已经存在于具有控制回路形式之已知模拟控制系统之现存的系统中。
在主动传输相位期间的开始及结束测量传输功率是有利的。以此方式获得的二测量值可被用以降低时槽之开始与结束之间的功率差异dP。二测量值的决定足以允许将被实施之功率下降的线性近似。近似线性功率下降的假设可以反应真实发生足够正确之功率下降，因此功率下降可基于此假设有效地被补偿。
依据本发明之一有利实施例，传输功率在每一时间间隔期间被测量，其中尾位(tail bits)被传输。不同的行动无线标准提供一及相同的固定位图案被重复传输之时间间隔。这些所谓尾位之序列通常被设置于一时槽的开始及结束。即使是在不具有固定包络曲线之调变方法中，此传输振幅在尾位传输期间维持固定。这些时间间隔因此尤其适合决定传输功率。
传输功率的测量数值在传输模式期间被测量是有利的，当设立一连结至一基地台时。如果此传输功率在每一情况中于主动传输相位之开始及结束被测量，则酬载(payload)资料可以在主动传输相位期间被独立传输。因此，传输功率的测量可以被合并于正常传输模式中。
这是有利的，让系统控制器使用在特定测量时间测量之传输功率值以导出一校正值，其代表主动传输相位期间线性近似下降。在时槽上发生的线性化功率下降可以藉由一单一校正值产生。此校正值被传输至增益因子校正用之单元。本发明实施例允许以最小的电路复杂度充份地精确补偿功率下降。
这是有利的，让增益因子校正用之单元依据主动传输相位期间之校正值提高功率放大器的增益因子，以便补偿传输功率中的下降。另一方面，此校正值指示在一时槽上考虑之功率下降的精确。但是另一方面，此校正值也指示功率放大器必须在一时槽上被提升的程度以补偿功率下降及为维持传输功率准位固定必须提升之程度。由线性化功率下降分析获得的校正值可以被用以提升增益因子用之操作变量。
于此情况中，系统控制器转换校正值至依据校正值而定之一控制时脉是有利的。此控制时脉被选择为一较高的速率则校正值之值也越高。例如此种的控制时脉的导入允许增益因子在一时槽上以特别简单的方式被连续提升。
为此目的，这是有利的，让此增益校正用之单元包括一缓存器以及一加法器，以缓存器之内容以控制时脉之每一时脉脉波增加，且以此缓存器内容定义功率放大器之增益因子。缓存器及加法器使得藉由控制时脉连续增加功率放大器之增益因子是简单地。为此目的，缓存器的内容以控制时脉之每一时间脉波而增加1，以此缓存器内容定义增益因子。
如果传输功率在一时槽上严重下降，则控制时脉被选择在一适合的高频率，因此缓存器内容在高的时脉速率被提升。在对应的方式中，如果缓存器内容定义之增益因子将在一时槽上上升至一主要的程度，这将使其可以完全补偿严重的功率下降。
因此，如果在一时槽上仅有小的传输功率下降，这也将仅导致对应的低频控制时脉，因此缓存器内容将较缓慢地增加。所描述的程序允许校正值以简单的方式被转换并且以小的电路复杂度对应增益因子中的对应上升。
增益因子校正用之单元包括一多任务器是有利的，其传递用以提升或降低传输功率之功率斜面讯号或由增益校正因子校正用之单元所产生之校正增益因子至功率放大器。
在资料爆冲传输之前，传输功率必需藉由一连续功率斜面被提升且在传输程序完成之后再次被降低，因为任何传输功率中突然的改变将导致相邻频道的干扰。为提升此传输功率，此功率斜面产生器产生一上升的功率斜面，其可被用以当成功率放大器之一名义上的值。当达到最大传输功率时，此多任务器传递由增益因子校正用之单元所提供之校正的增益因子至功率放大器。自此时间，此增益因子不再由功率斜面产生器管理。
在主动传输相位之完成前，此传输功率必须再次被连续降低。为此目的，多功器再次设立功率斜面产生器与功率放大器之间的连接。此传输功率依据现在产生的下降功率斜面再次被降低至0。此上升与下降功率斜面之间的切换，一方面，以及由增益校正单元产生之校正增益因子，另一方面，确保连续的传输爆冲功率轮廓，避免传输功率中突然的改变。但是，为此，需要确保位在功率斜面与增益因子校正用之单元提供之校正增益之间的转换点上依然有一连续函数。这可藉由增益因子校正用之单元为切换程序而由使用上升功率斜面之最终值而被激活。在对应的方式中，此下降功率斜面必须从最近提供的校正增益因子开始。
依据本发明一有益实施例，可以提供给功率放大器用并监视，尤其是，传输功率之上升及下降之任何功率控制在主动传输相位期间之闲置的，于其间增益因子由增益因子校正用之单元所预定。功率斜面产生器提供功率斜面做为提升及降低传输功率用之名义上的数值。此真正的传输功率受控于名义值的轮廓，其为一斜面的形式，藉由控制回路形式中之一模拟功率控制。
但是，基于控制回路的使用例如此种的封闭回路功率控制在包络曲线不具有固定振幅之调变方法的主动传输相位期间失效。此模拟封闭回路功率控制因此必须在主动传输相位其间被切换至闲置。在主动传输相位期间，从封闭回路功率控制至开回路功率控制发生一改变，其中增益因子校正用之单元直接监视增益因子而不需要控制回路的干涉，取代将其预先设定为一名义值。
在主动传输相位完成之后，此传输功率藉由下降功率斜面被降低。这可以有选择性地藉由开回路或闭回路控制而达成。如果讯号功率准位藉由开回路功率控制降低，此功率斜面产生器预设降低传输功率用之功率斜面而不需要控制回路的涉入，并直接控制功率放大器之增益因子。
另一种方式是，也有可能在主动相位完成之后从开回路功率控制改变为闭回路功率控制，以及再一次驱动处于控制回路形式之模拟闭回路功率控制。由功率斜面产生器产生之下降的功率斜面随后被当成传输功率之名义上的值，且闭回路功率控制配合此传输功率至此名义值。
依据本发明之一较佳实施例，此传感器包括一功率耦合器，其输出该传输功率之片断以便决定一功率测量讯号。例如此种的功率耦合器可被用以记录真正在天线生的传输功率准位。以此方式获得之此功率测量讯号被用以决定在一时槽期间发生之功率下降。
在此情况中，传感器较好是包括一整流组件，其对输出讯号整流。此传输讯号系一无线频率AC电压讯号，其必须于被当成一功率测量讯号使用之前被整流。为此目的较好是使用整流二极管。
在本发明之一有益实施例中，此传感器据有一低通滤波器。此低通滤波器允许被整流之功率测量讯号中之脉波突波被0消除。在此方式中，此整流讯号是平滑的。
输出功率讯号受到线性化是有益的。由于整流二极管本身的二极管特性，传输功率与功率测量讯号之间的关系不是线性。在使用其做为一功率测量讯号之前使该输出讯号为线性化产生更均匀的结果。
此装置较好包括一测量装置，其放大从传感器输入之功率测量讯号。此放大的功率测量讯号随后可被用以决定正确值。为此目的，此测量装置可以额外包括放大的功率测量讯号之数字化用之模拟/数字转换器。
此测量装置较好包括一差动放大器以及一可控制交叉开关，其中该可控制交差开关使的将被放大之电位差的数学符号被倒反。此可控制交叉放大开关可被用以交换输入讯号至差动放大器。藉由以二不同开关位置执行二测量，可以藉由计算消除任何在测量路径征中发生之不想要的偏移。这使得可以用较佳的精确度记录个别的功率测量。
依据本发明另一有利实施例，此装置包括一事件控制器，其控制升高及降低传输功率用之功率斜面，且预测传感器在主动传输相位期间测量传输功率之测量时间。事件控制器的目的在于传输功率被记录之功率斜面，讯号调变以及测量时间之中央时间协调。此传输功率的控制可以在藉由触发讯好激活不同事件之中央序列控制器的协助下与真实的传输处理同步。
增益因子校正之单元较好被集积于半导体模块内，其产生将被传输之基频讯号。此外，此功率斜面产生器及多任务器也可被合并于基频模块中，以多任务器有选择性地传递功率斜面讯号或由该增益因子校正用之单元所产生的校正增益因子。一讯号控制变量随后可存在做为来自功率放大器之基频模块的输出讯号，预先设置名义值或直接预设功率放大器用之增益因子。
如果增益因子校正用之单元被容纳于基频模块中，基频模块与无线频率模块之间讯号线的数目可以被降至最小。在功率测量讯号的数字化之后，大部份的讯号处理可以数字形式在基频模块中被执行。尤其是，增益因子校正之单元可以是数字讯号处理级之形式，或可以由数字讯号处理器形成，因此也可能以此观点整合增益因子校正之单元于积频模块内。
本发明特别适用于行动无线站。在行动无线情况中，在传输处理期机高达数安培之短暂极高的电流汲取导致由一般在实体上小的可充电电池提供之供应电压中相当的扭结。
依据本发明之修改，资料系于依据以下一种标准之行动无线站中传输，GSM，EDGE，TIA-/EIA-136或依据这些标准的部份。尤其是在EDGE标准的情况中，其中使用3π/8-8-PSK调变，以及在使用π/4-DQPSK调变之TIA/EIA-136标准中，依据本发明之解决方案的使用是有利的，因为被传输之讯号的包络在此情况中不具有固定的振幅。依据本发明之解决方案也可被用于例如这些的调变方法。这使得本发明的使用尤其有利于支持二种或更多调变方法之行动无线。
依据用于无线，尤其是行动无线，主动传输相位期间传输功率稳定之本发明，真实的功率在主动传输相位之特定测量时间于第一步骤被测量。功率校正轮廓随后基于传输功率的测量值为主动传输相位而被决定。此增益因子随后依据为之前主动传输相位而被决定之功率校正轮廓而被校正。将于主动传输相位期间被传输之讯号随后依据校正的增益因子而被校正。
藉由测量先前主动传输相位用之功率下降，可以发现增益因子必须在主动传输相位工作期间被增加以补偿传输功率下降。在主动传输相位方面明显提高增益因子可以确保传输功率在整个时间上是固定的，而不需要使用为此目的之以控制回路原理为基础之闭回路功率控制系统。此种基于控制回路原理之闭回路功率控制系统不能被用于包络曲线固定之调变方法。
本发明将于下文参照附图中所示之例示实施例而被描述，其中

图1表示依据传输功率稳定用之本发明之装置之方块图；图2表示使用包络曲线部固定之调变方法时于资料爆冲期间之传输功率之时间轮廓；图3表示具有本发明增益因子校正用之单元之传输装置之较详细电路图；图4表示控制讯号v(t)，S1，S2及S3之时间轮廓。
图1表示本发明基本功能原理之方块图。传感器1被用以输出无线频率传输讯号之一部份，以及将其转换为功率测量讯号2。此功率测量讯号2在预定的测量时间被记录并且在测量装置2中被放大及数字化。在一时槽期间于不同测量时间被记录之数字化的测量讯号4被系统控制器5使用以计算主动传输相位其间之传输功率下降。此功率下降直接产生需要的功率校正之轮廓以便达成固定的输出传输功率。
在本发明最简化的实施例中，功率下降大约是线性的且校正值6代表。此校正值6被输入功率放大控制器7，其比较功率斜面产生器8与增益因子校正9。此功率斜面产生器8产生提高及降低传输功率用之功率斜面。在传输功率上升之后，于主动传输相位期间，功率放大器之增益因子依据校正值6藉由增益因子校正单元9而被连续升高，以便补偿在数据传输期间生的传输功率下降。在一实槽期间发生的功率下降的程度越大，功率因子在后续主动传输相位期间增益因子上升的程度越大。增益因子校正单元9产生功率放大器用之控制变量10，且这直接定义功率放大器之增益因子。
图2表示在资料爆冲期间之传输功率p(t)之轮廓，做为时间的函数。在此情况中，此资料爆冲使用包络曲线具有变化振幅之之调变方法而被传输。在可能开使传输酬载资料之前，传输功率必须首先藉由向上斜面从0被连续提高至可用以传输资料之传输功率。此向上的斜面在时间t1开始；传输所需之传输功率在时间t2到达。此闭回路模拟功率控制系统在上升斜面期间被驱动。由功率放大器产生之传输功率在此情况中藉由控制回路从动(slave)至被预设为一名义值轮廓之该上升斜面。
在通过上升斜面之后，此闭回路模拟控制系统被切换至非主动。一尾位序列在真实酬载传输之前被传输，于时间t2与t2’之间。
因为如此，传输讯号之包络曲线的振幅在时间间隔t2与t2’之间维持固定。在时间t3’终止的酬载资料的传输之后跟随一时间间隔，于该时间间隔期间再次传输一尾位序列。在时间t3与t3’之间的区间，包络曲线之振幅因此再次维持固定。
用以降低传输功率至0而避免任何突然改变之向下斜面在时间t3开始。闭回路模拟功率控制系统为此目的重新被驱动。此传输功率在时间t4，于向下斜面之结束，再次被降低至0。
在时槽内发生之传输功率的功率下降在资料爆冲之开始与结束之传输率之间的差异中获得。这藉由决定时间区间t2与t3之间的初始传输功率而完成。在资料爆冲结束时的传输功率于最终尾位序列的传输期间被测量，也就是说在t3与t3’之间的时间间隔。
图3表说明传输功率稳定用之本发明装置之结构方块图。所有排列于模块边界11左边之组件被集积于基频模块12之中，而表示于模块边界11右边之组件则位于无线频率模块或模块13之中。事件控制器14设置于基频模块12之中并且负择资料爆冲传输所需之不同讯号之时间同步及协调。事件控制器14使用与传输系统同步之系统时脉15。
提高及降低传输 率用之功率斜面由功率斜面产生器16产生为一数字值序列。功率斜面之资料17由系统控制器18提供。功率斜面之时间控制序列藉由同步讯号19达成，其从事件控制器14被传输至功率斜面产生器16。事际控制器14也传输周期性时脉讯号S1至功率斜面产生器，且此讯号也可被数字/类以转换器20所使用。
功率斜面产生器16使用这些讯号以产生真实的功率斜面讯号21，其经由多任务22被输入，做为一数字结果讯号v(t)，至数字/模拟转换器20。
图4表示数字结果讯号v(t)及时脉讯号S1之时间轮廓。在时间t1与t2之间隔A之间，传输功率以向上斜面的形式从0上升至数值v1。在此时间间隔A中，此数字结果讯号v(t)对应功率斜面讯号21。此数字/模拟转换器20转换数字结果讯号v(t)至功率放大器用之模拟控制变量23。以转换程序藉由输入数字/模拟转换器20之时脉讯号S1计时。
此模拟控制变量23从基频模块12被传输至功率放大器24，其系位于射频模块13中。当传输功率上升时，此模拟控制变量23被当成功率放大器24之增益用之名义值。为了可以依循预定名义值的个别功率增益，功率放大器24包括一闭回路模拟功率控制系统，其为控制回路之形式且于传输功率被提高及降低时驱动。此功率放大器24之闭回路模拟控制系统可以由事件控制器14经由控制线14被开启或关闭。此功率放大器24以供应电压VBAT之电池从电池或行动无线之可充电电池汲取功率放大处理所需之能量。
上升斜面在主动传输相位开始的时间t2结束，其为图4的B所指。为此目的，事件控制器14首先经由控制线25切换功率放大器24之闭回路模拟控制系统至闲置状态。将被传输之资料及由事件控制器14产生之同步讯号27被输入调变器28，其使用它们以产生调变的讯号。此同步讯号27被用以协调功率斜面与数据传输之开始与结束之间的转换。此调变讯号29被输入功率放大器24，其使用此调变讯号29以产生无线频率传输讯号30，其系经由天线31传输。
传输路径包括传感器32，其输出一无线频率传输讯号30之一输出部份并将此提供至具有下游低通滤波器之一整流二极管。此低通滤波器允许脉波突波被消除，以便使被整流讯号平滑。这生模拟功率测量讯号33。由于二极管特性，传输功率与功率测量讯号之间的关系不是线性的。但是，传感器的相对敏感度为高的传输功率准位而更大，且在想要的区域中尤其高，其中真实的传输功率校正倾向于被执行，因此此非线性是可接受的。但是，功率测量讯号33也可能受到非线性化以便获得不均匀的结果。
模拟功率测量讯号3从无线频率模块13传输至基频模块12，且从该处至测量装置34。与已知的解决方法相较之下，为此特别目仅需一支接脚。功率测量讯号3与参考电位REF之间的电位差Up在测量装置34中被放大。地电位特别适用于当成参考电位REF使用。高阻抗差动放大器36之二输入可在可控制交叉开关35的协助下被交换，以便可以计算并校正在此测量路径中发生的偏移。在此情况中二测量为每一将被记录之数值被连续执行。交叉开关35中被指示(1)之之开关被关闭，而以(2)指示之开关为二测量之第一个打开。在对应的方式中，以(2)指示之关关闭且以(1)指示之开关为第二测量而打开。此控制交叉开关35应由控制线37由系统控制器18监视。
在差动放大器36之输出中产生的放大模拟讯号被输入模拟/数字转换器38，在其输出该数字化的功率测量讯号Udig可以被取出。测量装置34之输入与数字化功率测量讯号Udig之间的电位差Up由以下程序定义Udig＝gADC·gS·+Udig，0在此情况中，gS指示差动放大器36之增益，而gADC指示模拟/数字转换器38之增益。Udig，0指示与电位差Up＝0V相关之数字值。因此，电位Up变成Up＝(Udig-Udig，0)/(gADC·gS)变量Udig，0指示与Up＝0V相关之数字值，且代表在测量路径中发生的偏移且其系由差动放大器36以及模拟/数字转换器38所促成。因为二连续的测量为每一将被决定之电位差Up而执行，以差动放大器36之输入藉由交叉开关35交换，此变量Udig，0可被决定，并随后可藉由计算被消除。
传输功率系在主动传输周期的开始及结束于尾位的传输期间被测量。参照图2，第一功率测量在时间t2与t2’之间执行，而第二功率测量在时间t3’与t3之间执行。测量时间事件控制器18的处理期间经由控制线37处理而被监视。重要的因子是测量路径中的组件所用，其包括传感器32，可控制交差开关35，差动放大器36以及将被制定尺寸之模拟/数字转换器38，因此在存在的测量时间期间的稳定是可能的。在EDGE标准中，这些时间间隔大约是4μs。
与个别测量相关之数字化功率测量号Udig被输入系统控制器18，其使用它们以决定在一时槽内发生的传输功率下降，并将这些转换为校正值PAINC。此校证值PAINC指示功率放大器24之增益必须在主动传输相位期间上升。大的PAINC值对应主动传输相位期间一小的功率增益增加，而一小的PAINC值指示此增益必须在主动传输相位期间被提升至主要的程度。
由系统控制器18决定的校正值PAINC被输入功率斜面产生器16。在t1与t2之间的时间差，功率斜面产生器16产生一上升的功率斜面，其经由多任务器22被传输做为功率斜面讯号21至数字/模拟转换器20。此多功器22由讯号S3监视，其同样由功率斜面产生器16产生。图4表示此讯号的时间轮廓。讯号S3在相位A期间是”0”，也就是在时间t1与t2之间。讯号S3在时间T2从”0”改变至”1”，也就是说在主动传输相位B的开始。讯号S3的值也整个主动传输相位为”1”。讯号S3在时间t3与t4之间再次为”0”，也就是在相位C期间，其中功率斜面产生器16正产生向下斜面。
多任务器22及增益因子校正单元42中之改变开关40及41由讯号S3控制。在传输斜面之上升及下降期间，多任务器22传输功率斜面讯号21至数字/模拟转换器20。此功率斜面讯号也经由转换开关40及讯号线43被传输至加法器44。数值”0”经由转变开关41及经由讯号系45被传输至加法器44，且并未对加法结果有所贡献。此来自加法器44之加总讯号46被储存在缓存器47中。
功率放大器24用之闭回路模拟控制系统，其于向上斜面期间被驱动，经由控制线25在时间t2被解除驱动。这表示封闭回路模拟控制系统产生之操作的变量被维持，且现在依循变量23。此闭回路控制系统因此，可以说被「冷冻」。单纯的单向控制在主动传输相位期间被使用，而不是在控制回路的协助下之封闭回路模拟控制系统。
从时间t2，从增益因子校正用之单元42产生之讯号48做为数字结果讯号v(t)经由多任务器22被传送至数字/模拟转换器20之输入，其将数字结果输入v(t)转换为功率放大器用之模拟控制变量23。增益因子校正用知单元42，功率斜面产生器16，多任务器22及数字/模拟转换器20一起形成功率增益控制器50。
因为讯号S3从时间t2为”1”，数值”1”经由转换开关40及讯号系43被输入加法器44之第二输入。加法器44将值”1”加到缓存器47的内容。缓存器47的内容被增加1因此在加法器的输出产生。此被增加1的缓存器内容经由讯号系46被输入缓存器47。
被输入缓存器之输入的讯号值以控制时脉s2之每一时脉周期被转换为至缓存器47之新缓存器内容。缓存器47之内容也因以控制时脉2之每一时脉增加1。如从图4可见，这从时间t2产生数字结果讯号v(t)用之缓慢相当上升的线性斜面。在此线性斜面的轮廓中，其被用以补偿功率下降，v(t)从初始值v1上升至最终值v2。图4也表示v(t)的值如何以控制时脉S2之每一时脉增加1。控制时脉S2之时脉脉波之间的间隔由校正值PAINC预先决定。此校正值PAINC指示在S2讯号之二时脉之间发生之S1讯号之时脉周期的数目。PAINC越大，缓存器47的内容越少增加；主动相位期间的功率上升随后相当地平坦。例如此种的功率斜面足以补偿小的功率下降dP。如果，另一方面，一严重的功率下降在属动传输相位期间发生，则由系统控制器18计算的校正值PAINC具有相当小的值。这导致控制时脉S2之高时脉速率，且导致主动传输相位中的主要功率上升。
通常，系统控制器18使用此公式计算校正值 在此情况中，v1表示在主动传输相位期间功率上升之数字初始值，其对应此上升斜面之数字最终初始值。v2表示在主动传输相位期间功率上升之数字最终值。此主动传输相位之时间期间系由时间区间(t3-t2’)定义。Ts1代表时脉讯号S1之周期期间，而操作数”floor”指示整数操作数，其切断此参数在小数点之后的数字。在系统控制器18中的差异(v2-v1)被选择做为功率下降dp之一函数及/或做为被测量值差异之函数。此校正值PAINC随后可从所述之方程式中被决定。
在此时槽之主动周期结束之后，也就是说在时间t3，封闭回路模拟控制系统由事件控制器14经由控制线25再次被转换。讯号S3再次假设数值”0”，且功率斜率产生器16产生做为数字值结果之一向下斜面。在图4中，产生向下斜面之相位期间以C指出。功率斜面讯号21经由多任务器22做为数字结果讯号v(t)被传输至数字/模拟转换器，其中其被转换至模拟控制变量23。
但是，这是可选择的，藉由控制线25在主动传输周期的结束再切换控制回路。因为，通常，不需要在向下斜面之终点达成精确定义的功率准位(也就是说在时间t4)，此处不绝对需要具有闭回路控制系统。因此，在向下斜面期间，单向控制可有选择性地以和时槽之主动周期内相同的方式有选择性地被执行。这也避免可能在时间t3发生的转换，如果有任何初始差异的话，当控制回路被开启时。
权利要求
1.一种在无线装置主动传输相位(B)期间传输功率稳定之装置，尤其是行动无线装置，具有一传感器(32)，其于该主动传输相位(B)期间在特定测量时间测量该传输功率，一系统控制器(18)，其使用于该特定测量时间测量之该传输功率值以决定该主动传输相位(B)用之一功率校正轮廓，一增益因子校正用之单元(42)，其依据已经为先前主动传输相位决定之功率校正轮廓于一主动传输相位(B)期间校正该增益因子，一功率放大器(24)，其依据该被校正之增益因子放大将于该主动传输相位(B)期间传输之讯号。
2.如权利要求第1项之装置，特征在于该传输功率系于一主动传输相位(B)期间之开始及结束被测量。
3.如权利要求第1或2项之装置，特征在于该传输功率系于尾位被传输之每一时间间隔期间被测量。
4.如前述权利要求任一项之装置，特征在于当一连结被设定至一基地台时，该传输功率用之测量值系于该传输模式期间被测量。
5.如前述权利要求任一项之装置，特征在于该系统控制器(18)使用于特定测量时间测量之传输功率值以导出一校正值(PAINC)，其代表主动传输相位(B)期间之传输功率之线性近似下降。
6.如权利要求第5项之装置，特征在于该增益因子校正用单元(42)依据该主动传输相位期间(B)之该校正值(PAINC)升高该功率放大器(24)之增益因子，以便补偿传输功率中的下降。
7.如权利要求第5或6项之装置，特征在于该系统控制器(18)转换该校正值(PAINC)至一控制时脉(S2)，其系依据该校正值(PAINC)而定。
8.如权利要求第7项之装置，特征在于该增益因子校正用单元(42)包括一缓存器(47)以及一加法器(44)，该缓存器内容以控制该时脉(S2)之每一时脉脉波而增加并且具有定义该功率放大器(24)之增益因子之缓存器内容。
9.如前述权利要求任一项之装置，特征在于该装置包括一多任务器(22)，其传输提高或降低该传输功率之该功率斜面讯号(21)或由该增益因子校正用之单元(42)产生之该校正的增益因子至该功率放大器(24)。
10.如前述权利要求任一项之装置，特征在于可供该功率放大器(24)使用且尤其可监视该传输功率之上升及下降用之任何模拟功率控制于该主动传输相位(B)期间被解除驱动，于该期间该增益因子由该增益因子校正用之单元(42)预先决定。
11.如前述权利要求任一项之装置，特征在于该传感器(32)包括一功率耦合器，其输出该传输功率之部份以便决定一功率测量讯号(33)。
12.如权利要求第11项之装置，特征在于该传感器(32)包括对该输出讯号整流之一整流组件。
13.如权利要求第11或12项之装置，特征在于该传感器(32)包括一低通滤波器。
14.如权利要求第11至13项任一项之装置，特征在于该输出功率测量讯号(33)受到线性化。
15.如前述权利要求任一项之装置，特征在于该装置包括一测量装置(34)，其放大从该传感器(32)输入之功率测量讯号(33)。
16.如权利要求第15项之装置，特征在于该测量装置(34)包括一差动放大器(36)以及一可控制交叉开关(35)，其中该可控制交叉开关(35)使得该将被放大之电位差之数学符号可被倒反。
17.如前述权利要求任一项之装置，特征在于该装置包括一事件控制器(14)其控制提升及降低该传输功率用之功率斜面，且其预先决定该传感器(32)于该主动传输相位(B)期间测量该传输功率之测量时间。
18.如前述权利要求任一项之装置，特征在于该增益因子校正用之单元(42)被整合于产生将被传输之基频讯号之该半导体模块(12)之内。
19.一种具有对应权利要求第1至18项之传输功率稳定用装置之行动无线站。
20.如权利要求第19项之行动无线站，特征在于该资料依据GSM，EDEG，TIA-EIA-136标准中之一种或依据这些标准之部份组合而被传输。
21.一种在无线装置主动传输相位(B)期间传输功率稳定之方法，尤其是行动无线装置，特征在于以下步骤a)于该主动传输相位(B)期间，在特定测量时间之该真实传输功率之测量；b)基于步骤a)中测量之该传输功率值，决定该主动传输相位(B)用之一功率校正轮廓；c)依据已经为先前主动传输相位决定之功率校正轮廓校正该增益因子；d)依据该被校正之增益因子于该主动传输相位(B)期间放大将传输之讯号。
22.如权利要求第21项之方法，特征在于该传输功率系于一主动传输相位(B)期间之开始及结束被测量。
23.如权利要求第21或22项之方法，特征在于该传输功率系于尾位被传输之每一时间间隔期间被测量。
24.如前述权利要求第21至23任一项之方法，特征在于特定测量时间测量之传输功率值被用以导出一校正值(PAINC)，其代表该主动传输相位(B)期间之传输功率之线性近似下降。
25.如权利要求第24项之方法，特征在于该功率放大器(24)之增益因子系于对应该校正值(PAINC)之该主动传输相位(B)期间被升高，以便补偿传输功率中的下降。
26.如权利要求第21至25项任一项之方法，特征在于升高或降低该传输功率用之功率斜面讯号(21)或该校正之增益因子被使用以定义该功率放大器(24)之增益。
27.如权利要求第21至26项任一项之方法，特征在于可供该功率放大器(24)使用且尤其可监视该传输功率之上升及下降用之任何模拟功率控制于该主动传输相位(B)期间被解除驱动，于该期间该增益因子由该增益因子校正用之单元(42)预先决定。
28.如权利要求第21至27项任一项之方法，特征在于该传输功率之部份被输出以便决定一功率测量讯号(33)。
29.如权利要求第21至28项任一项之方法，特征在于该无线装置传输资料依据GSM，EDEG，TIA-EIA-136标准中之一种或依据这些标准之部份组合而被传输。
全文摘要
本发明系关于一种在无线装置主动传输相位期间之传输功率稳定用之装置及方法，尤其是在行动无线装置中。这可藉由在主动传输相位期间测量功率下降而达成。此功率放大器之增益因子随后在后续的时槽期间被提升，因此被测量之功率下降被精确补偿。
文档编号H03G3/30GK1543707SQ02813493
公开日2004年11月3日 申请日期2002年7月4日 优先权日2001年7月4日
发明者S·赫辛格, D·温泽尔, R·维尔思, , S 赫辛格, 蠖 申请人:因芬尼昂技术股份公司