专利名称：无线协载终端机功率输出的调整方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线网络终端机，特别涉及到一种置于无线协载终端机内动态功率输出的调整方法和装置。
随着电信业的蓬勃发展，人们每一分每一秒都离不开通信。将来的趋势是，所需要的移动电话、固网(固定通信网络服务)、电脑网络，都会结合在一起。这个行业一日千里。电信业每年的成长，以无线通信网络成长最快。
五年前全球才一千多万使用人口，从一九九二年到现在已经突破十亿，成长速度相当惊人。
随着各种无线通信网络的普及，各种便于携带的无线终端机与人们的生活更显得密不可分。而这些装置的低功耗(low power consumption)正是人们所追求的目标。
在这些装置中，射频功率放大器(RFPA:Radio Frequency PowerAmplifier)占了全部功耗的五成以上。这种发射功率是以终端机最大通信距离计算的。以GSM900(Global System for Mobiie是由欧盟所制定的数字式移动电话系统，所使用的频率为890-915MHz)无线通信网络为例，基站蜂窝半径大约为5公里。手机发射功率为2至3瓦特。这样的功率是为保障5公里的通信距离而设置的。实际上手机出现在这样的位置是只有一定的概率的，换句话说，手机有可能出现在半径5公里内的任何位置，而位于5公里通信距离的位置仅仅占了极小部份的概率。当手机离基站距离较近时，所需发射的功率远远小于其离基站距离最远时。虽然如此，功率电路依然会孜孜不倦的发送它最大的能量。这样必然会浪费能量，减少待机时间，并缩短电池使用寿命。
因此，亟待一种新的实施方法及装置，即提供一种置于无线协载终端机内动态功率输出的调整方法和装置，其利用接收信号强度指标(Received SignalStrength Indicator,RSSI)信号以获得输出功率与通信距离的动态匹配，进而充分利用电池能量及迎合低功耗趋势。
鉴于上述发明背景中，传统的无线终端机所产生的诸多缺点。本发明提供一种置于无线协载终端机内动态功率输出的调整方法和装置，其利用接收信号强度指标(Received Signal Strength Indicator,RSSI)信号以获得输出功率与通信距离的动态匹配，进而充分利用电池能量及迎合低功耗趋势。
本发明的另一目的在提供一种动态功率输出的调整方法和装置，在短通信距离下输出较低的传输功率，其能在一最大限度下减少高频辐射对人体的伤害。
本发明的再一目的在于让使用者通过显示面板获得输出功率的信息后，做一些有利的调整。如在电池快要使用完时为保证最后一次通话完成可考虑到离基站较近地方通话。在离基站较远时发射功率较大，可考虑尽量减少通话时间，避免大功率长时间高频辐射。
根据以上所述的目的，本发明提供了一种置于无线协载终端机内动态功率输出的调整方法和装置，根据一接收信号强度指标信号的强弱适时调整发射功率。利用RSSI信号，获得发射功率与通信距离的动态匹配，并在显示面板上直观显示功率强度。本发明提供两种无线终端动态发射功率的实现方法。其一为连续功率调节；其二为分段功率调节。就连续功率调节而言，其主要包括有一接收回路(Receive Chain)装置、一电压放大器以及一功率放大器。接收回路装置针对一无线信号而响应，以产生RSSI信号，RSSI信号的强弱直接反应无线信号的强弱。电压放大器则针对RSSI信号而响应，进而产生一自动控制增益(Auto Gain Control,AGC)电压。而，功率放大器则针对自动控制增益电压而响应，以产生一适当的输出功率。
图1显示了本发明连续功率调整方法的硬件结构图；图2显示了本发明的连续功率调整方法的输出功率与RSSI信号的关系曲线图；图3显示了本发明的连续功率调整方法的输出功率与AGC电压的关系曲线图；图4显示了本发明的分段功率调整方法的硬件结构图；以及图5显示了本发明的实施例分段功率调整方法的输出功率与RSSI信号的关系曲线图。
如图1所示，图1图示了本发明连续功率调整方法的一个实施例的硬件结构图。本实施例的一种在无线协载终端机中调整连续功率输出的装置至少包含一接收回路装置101、一反向电压放大器102以及一射频功率放大器103。接收回路装置101响应于无线信号，产生一接收信号强度指标(RSSI)信号，RSSI信号的强弱直接反应出无线信号的强弱。电压放大器102则响应于RSSI信号，产生一自动控制增益(AGC)电压。而，功率放大器103则响应于自动控制增益电压，籍以产生一适当的输出功率。
同样在图1中，本实施例的调整连续功率输出的装置还包含下列部件一带有天线的接收/发射器104，其用于接收上述无线信号以及发射输出功率；一收发转换开关105，其位于接收/发射器104、接收回路装置101与射频功率放大器103之间，收发转换开关105用于连接接收/发射器104与接收回路装置101，以便传输无线信号，或用于连接接收/发射器104与射频功率放大器103，以便传输输出功率；一微控制器(Micro-Controller)106，其具有一模/数转换接脚，且经由此模/数转换接脚接收反向电压放大器102传来的自动控制增益电压，经处理后将输出功率的强度显示于一液晶显示面板107上。
再者，本实施例的连续功率调整方法至少包含下列步骤首先，接收/发射器接收无线信号，并经由收发转换开关传输至接收回路装置。无线信号通过接收回路装置内的高频信号处理后会产生RSSI信号。此RSSI信号的强弱直接反应无线信号的强弱。然后，RSSI信号经过反向电压放大器后，用作射频功率放大器的自动增益控制(AGC)电压。此电压一路是用来控制射频功率放大器的功率增益，另一路则经由微控制器的模/数转换接脚，经微控制器处理后于液晶显示面板(LCD)上显示出来。
图2显示了本发明的实施例连续功率调整方法的输出功率与RSSI信号的关系曲线图。水平轴为RSSI信号的强度。垂直轴为输出功率的大小。RSSI信号代表本终端机接收信号的好坏状况。当本终端机离基站较近且处于良好接收环景时，RSSI信号幅度较大。此时所需发射功率较小。Pmax是本终端机所能发射的最大功率，与之对应的Rmin是最差接收环境或最远接收距离。Pmin是在良好接收状况下最小发射功率，与之对应的RSSI信号是最大的。换句话说输出功率与RSSI信号之间的关系是呈现出一负梯度的连续曲线图，即输出功率的减小随着RSSI信号的增强。此方法的优点在于，发射功率能够随RSSI信号的强弱而适时变化。
图3显示了本发明的实施例连续功率调整方法的输出功率与AGC电压的关系曲线图。此AGC电压是由RSSI信号经过反向电压放大器放大后输出的。输出功率与AGC电压之间的关系是呈现出一正梯度的连续曲线图，即该输出功率的增加随着AGC电压的增加现在。参阅图4，其叙述本发明分段功率调整方法的实施例的硬件结构图。本实施例的一种在无线协载终端机中调整分设功率输出的装置至少包含一接收回路装置401、一微控制器402、一反向电压放大器403以及一射频功率放大器404。接收回路装置401响应于无线信号产生一接收信号强度指标(RSSI)信号。微控制器402具有一模/数转换接脚，且经由此接脚接收回路装置401传来的RSSI信号，经处理后将无线信号所对应到的一输出功率的强度显示于一液晶显示面板405上。电压放大器403具有一数/模转换接脚用来接收模/数转换后的RSSI信号，籍以产生一自动控制增益电压。而，功率放大器404则针对自动控制增益电压而响应，藉以产生一适当的输出功率。同样地，本实施例的调整分段功率输出装置也包括由上述实施例的接收/发射器406与收发转换开关407，其功能及架设位置如同前所述。
其次，本实施例的分段功率调整方法至少包含下列步骤首先，接收/发射器接收无线信号，并经由收发转换开关传输至接收回路装置。无线信号通过接收回路装置内的高频信号处理后会产生RSSI信号。此RSSI信号的强弱直接反应无线信号的强弱。然后，RSSI信号经过微控制器的模/数转换接脚，由微控制器处理后于液晶显示面板(LCD)上显示出来。同时微控制器输出适当的数据至电压放大器的数/模转换接脚，籍以产生一精确的AGC电压至射频功率放大器，以便用来控制射频功率放大器的功率增益。
图5显示了本发明的分段功率调整方法的输出功率与RSSI信号的关系曲线图。输出功率可分为9级，输出功率分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8和Pmax。根据RSSI信号强度，把它分为Rmin、R8、R7、R6、R5、R4、R3、R2、RI和Rmax设RSSI信号强度为R，输出功率为P。输出功率P与Rr对应法则为R1＜R＜Rmax时P=P1；Ri＜R＜Ri-1时输出功率为Pi(i=2、3、4、5、6、7、8)；Rmin＜R＜R8时输出功率为Pmax。此方法的优点在于，功率电路无须频繁切换功率。且功率控制精确，微控器可每100ms对RSSI信号扫描一次。无须占用系统太多资源。
最后，本发明任一实施例都能利用接收信号强度指标(RSSI)信号以获得输出功率与通信距离的动态匹配，进而充分利用电池能量及迎合低功耗趋势。再者，其能在短通信距离下输出较低的传输功率，最大限度下地减少高频辐射对人体的伤害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的要求保护范围凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所附权利要求书的保护范围内。
权利要求
1．一种无线协载终端功率输出的调整方法，该方法至少包含下列步骤接收第一信号；高频信号处理该第一信号，产生第二信号，该第二信号的强弱反应该第一信号的强弱；电压放大该第二信号，进而产生-电压；以及利用该电压来调整输出功率，并模/数转换该电压且经处理后将该输出功率的强度显示出来。
2．如权利要求1的方法，其特征在于，上述第一信号至少包含一无线信号。
3．如权利要求1的方法，其特征在于，上述第二信号至少包含一接收信号强度指标信号。
4．如权利要求1的方法，其特征在于，上述电压至少包含一自动控制增益电压。
5．如权利要求1的方法，其特征在于，上述接收第一信号的步骤至少包含采用一天线来接收信号。
6．如权利要求1的方法，其特征在于，上述高频信号处理该第一信号的步骤至少包含采用一接收回路装置。
7．如权利要求1的方法，其特征在于，上述电压放大该第二信号的步骤至少包含采用一反向电压放大器。
8．如权利要求1的方法，其特征在于，上述输出功率的调整步骤至少包含采用一射频功率放大器。
9．如权利要求8的方法，其特征在于，上述输出功率与该电压之间的关系是呈现出一正梯度的连续曲线图，即该输出功率随着该电压的增加而增加。
10．如权利要求1的方法，其特征在于，上述输出功率与该第二信号之间的关系是呈现出一负梯度的连续曲线图，即该输出功率随着该第二信号的增强而减小。
11．如权利要求1的方法，其特征在于，上述处理该电压的步骤至少包含采用一具有模/数转换接脚的微控制器。
12．如权利要求1的方法，其特征在于，上述显示该输出功率的强度的步骤至少包含采用一液晶显示面板。
13．一种无线协载终端功率输出的调整方法，该方法至少包含下列步骤接收第一信号；高频信号处理该第一信号，籍以产生第二信号，该第二信号的强弱反应该第一信号的强弱；模/数转换该第二信号，且经处理后将该第一信号所对应到的一输出功率的强度显示出来，同时，数/模转换模/数转换后的该第二信号；电压放大数/模转换后的该第二信号，进而产生一电压；以及利用该电压来调整该输出功率。
14．如权利要求13的方法，其特征在于，上述第一信号至少包含一无线信号。
15．如权利要求13的方法，其特征在于，上述第二信号至少包含一接收信号强度指标信号。
16．如权利要求13的方法，其特征在于，上述电压至少包含一自动控制增益电压。
17．如权利要求13的方法，其特征在于，上述接收第一信号的步骤至少包含采用天线接收信号。
18．如权利要求13的方法，其特征在于，上述高频信号处理该第一信号的步骤至少包含采用一接收回路装置。
19．如权利要求13的方法，其特征在于，上述处理模/数转换后的该第二信号的步骤至少包含采用一具有模/数转换接脚的微控制器。
20．如权利要求13的方法，其特征在于，上述电压放大数/模转换后的第二信号的步骤至少包含采用一具有数/模转换接脚的反向电压放大器。
21．如权利要求13的方法，其特征在于，上述输出功率的调整步骤至少包含采用一射频功率放大器。
22．如权利要求13的方法，其特征在于，上述输出功率与该第二信号之间的关系是呈现出一负梯度的分段曲线图，即该输出功率随着谊第二信号的增强而减小，且该第二信号的强度范围只对应到该输出功率的一数值。
23．如权利要求13的方法，其特征在于，上述显示该输出功率的强度的步骤至少包含采用一液晶显示面板。
24．一种在无线协载终端调整功率输出的装置，该装置至少包含高频信号处理装置，响应于第一信号产生第二信号，该第二信号的强弱反应该第一信号的强弱；第一放大器，响应于该第二信号产生一电压；以及第二放大器，响应于该电压产生一输出功率。
25．如权利要求24的装置，其特征在于，还包含一接收/发射器，其用于接收该第一信号以及发射该输出功率；一收发转换开关，其位于该接收/发射器、该高频信号处理装置与该第二放大器之间，该收发转换开关用于连接该接收/发射器与该高频信号处理装置，以便传输该第一信号，或用于连接该接收/发射器与该第二放大器，以便传输该输出功率一微控制器，其具有一模/数转换接脚，且经由该模/数转换接脚接收该第一放大器传来的该电压，经处理后将该输出功率的强度显示于一液晶显示面板。
26．如权利要求25的装置，其特征在于，上述接收/发射器至少包含一天线。
27．如权利要求24的装置，其特征在于，上述第一信号至少包含一无线信号。
28．如权利要求24的装置，其特征在于，上述第二信号至少包含一接收信号强度指标信号。
29．如权利要求24的装置，其特征在于，上述电压至少包含一自动控制增益电压。
30．如权利要求24的装置，其特征在于，上述的高频信号处理装置至少包含一接收回路装置。
31．如权利要求24的装置，其特征在于，上述第一放大器至少包含一反向电压放大器。
32．如权利要求24的装置，其特征在于，上述第二放大器至少包含一射频功率放大器。
33．如权利要求24的装置，其特征在于，上述输出功率与该电压之间的关系是呈现出一正梯度的连续曲线图，即该输出功率随着该电压的增加而增加。
34．如权利要求24的装置，其特征在于，上述输出功率与该第二信号之间的关系是呈现出一负梯度的连续曲线图，即该输出功率随着该第二信号的增强而减小。
35．一种在无线协载终端调整功率输出的装置，该装置至少包含高频信号处理装置，响应于第一信号产生第二信号，该第二信号的强弱反应该第一信号的强弱；控制装置，其具有一模/数转换接脚，且经由该馍/数转换接脚接收该高频信号处理装置传来的该第二信号，经处理后将该第一信号所对应到的输出功率的强度显示于一液晶显示面板；第一放大器，其具有一数/模转换接脚用来接收模/数转换后的该第二信号，籍以产生一电压；以及第二放大器，响应于该电压产生该输出功率。
36．如权利要求35的装置，其特征在于，还包含一接收/发射器，其用于接收该第一信号以及发射该输出功率；以及一收发转换开关，其位于该接收/发射器、该高频信号处理装置与该第二放大器之间，该收发转换开关系用于连接该接收/发射器与该高频信号处理装置，以便传输该第一信号，或用于连接该接收/发射器与该第二放大器，以便传输该输出功率。
37．如权利要求36的装置，其特征在于，上述接收/发射器至少包含一天线。
38．如权利要求35的装登，其特征在于，上述第一信号至少包含一无线信号。
39．如权利要求35的装置，其特征在于，上述第二信号至少包含一接收信号强度指标信号。
40．如权利要求35的装置，其特征在于，上述电压至少包含一自动控制增益电压。
41．如权利要求35的装置，其特征在于，上述高频信号处理装置至少包含一接收回路装置。
42．如权利要求35的装置，其特征在于，上述控制装置至少包含一微控制器。
43．如权利要求35的装置，其特征在于，上述第一放大器至少包含一反向电压放大器。
44．如权利要求35的装置，其特征在于，上述第二放大器至少包含一射频功率放大器。
45．如权利要求35的装置，其特征在于，上述输出功率与该第二信号之间的关系是呈现出一负梯度的分段曲线图，即该输出功率随着该第二信号的增强而减小，且该第二信号的强度范围只对应到该输出功率的一数值。
全文摘要
本发明提供一种置于无线协载终端机内动态功率输出的调整方法和装置。该方法根据接收信号强度指标信号的强弱适时调整发射功率。本发明提供两种实施例,其一为连续功率调节;其二为分段功率调节。就连续功率调节而言,其主要包括有接收回路装置、电压放大器以及功率放大器。接收回路装置响应于无线信号产生RSSI信号,RSSI信号的强弱直接反应无线信号的强弱。电压放大器则针对RSSI信号而响应,进而产生AGC电压。而功率放大器响应于AGC电压产生适当的输出功率。
文档编号H04W52/24GK1324197SQ0011566
公开日2001年11月28日 申请日期2000年5月11日 优先权日2000年5月11日
发明者陈永飞, 赖振兴 申请人:英业达集团(南京)电子技术有限公司