射频信号发送方法、装置及终端的制作方法

文档序号:10556130
射频信号发送方法、装置及终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种射频信号发送方法、装置及终端,对接收到的功率控制信息进行解析,当解析到的信息为给定功率值且其小于等于射频收发器的最大输出功率,或当解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率小于等于切换值时,直接连通射频收发器与天线开关单元,使天线开关单元直接为射频收发器输出的待发送射频信号选择频段并发送,不进行功率放大,相较于现有技术中无论在何种情况下都需要使用功率放大器的情况,本发明提供的射频信号发送方式,对射频信号进行有选择的放大,不需要功率放大器时刻都处于工作状态,从而在部分情景下节约了功率放大过程中消耗的电能,减小了信号发射的功耗,延长了终端的工作时间,提高了用户体验。
【专利说明】
射频信号发送方法、装置及终端
技术领域
[0001]本发明涉及移动终端技术领域,尤其涉及一种射频信号发送方法、装置及终端。
【背景技术】
[0002]随着信息技术的发展,人们的生活节奏趋于快速化,快节奏的生活驱使人们快速地获得外界信息、快速的对获取的信息进行处理、快速地向外界传递信息。手机因为具有体积小、便于携带的优点,所以,相对其他信息传递工具,人们更加偏爱这种能够让自己随时随地获取信息的通信工具。而且相对其他信息媒介,手机不仅普及面更大,而且更新换代的速度也更快,这满足了很多人的需求。
[0003]但纵观手机的发展史,不得不发现手机待机时间一直是一个困扰着开发者和使用者的问题。为了解决这个问题,备用电池与“充电宝”应运而生,这二者之间具有一个共同点,那就是都是通过增加供电电源来延长手机的工作时间,而非减小手机功耗。因此这些解决方案并没有从根本上解决问题,而且备用电池与“充电宝”携带时并不方便,这增加了用户使用手机时的负担,降低了用户体验。
[0004]通过检测,技术人员可以确定,手机很大一部分功耗都消耗在发射操作下。如果能降低手机在发射操作模式下的功耗,就能延长手机的工作时间,进而提升用户体验。
[0005]图1是现有技术中移动终端的框架图,移动终端包括电源管理芯片(PMIC)101、射频收发器(Transceiver) 102、功率放大器电源管理芯片(PAPM)103、功率放大器(PA)104以及天线开关单元(ASM) 105和天线106。
[0006]当移动终端需要发射射频信号时,负责模拟基带信号到射频信号的上变频工作和射频信号到模拟基带信号的下变频工作的射频收发器102会将模拟信号变频为射频信号,并输出给功率放大器104。由功率放大器104对射频收发器102输出的射频信号进行功率放大,使待发射的射频信号的功率达到天线106的发射要求。然后功率放大器104将放大后的信号输出给天线开关单元105,由天线开关单元105为待发送的射频信号选定一个特定的频段后交由天线106,由天线106将待发射的射频信号传输到实际空间。
[0007]电源管理芯片101负责将电源电压转化成供其他器件使用的电压,而功率放大器电源管理芯片103则专门负责对功率放大器104供电进行管理,其将电源管理芯片101输出的电压转化成供功率放大器104使用的电压。在发射操作期间,电源管理芯片101要维持对射频收发器102、功率放大器电源管理芯片103以及天线开关单元105的供电,而功率放大器电源管理芯片103要维持对功率放大器104的供电。
[0008]在现有的终端10中,整个射频发射期间,功率放大器电源管理芯片103与功率放大器104—直都处于工作状态。从最低功率发射到最大功率发射,功率放大器电源管理芯片103与功率放大器104所消耗的电流从几十毫安到几百毫安不等,就长期频繁的发射而言,这对于移动终端其实是一种不可忽视的功耗。

【发明内容】

[0009]本发明的主要目的在于提出一种终端,旨在解决现有技术中终端因需要对所有待发送射频信号进行功率放大,而导致终端射频发送功耗大、工作时间短、用户体验差的技术问题。
[0010]为实现上述目的,一种射频信号发送方法,包括:
[0011]对接收到的功率控制信息进行解析,所述功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求;
[0012]当解析到的信息包括给定功率值且其小于等于射频收发器的最大输出功率,或解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率小于等于切换值时,将所述射频收发器输出的射频信号直接进行发送;所述切换值基于所述基站对所述终端发射功率的要求和所述射频收发器输出功率的范围确定;
[0013]当解析到的信息包括给定功率值且其大于射频收发器的最大输出功率,或解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率大于切换值时,将所述射频收发器输出的射频信号经过功率放大器放大后进行发送。
[0014]进一步的,当将所述射频收发器输出的射频信号直接进行发送时还包括:
[0015]控制关闭对所述功率放大器的供电通路。
[0016]进一步的,还包括以下任意一种确定所述切换值的处理步骤:
[0017]选择一个同时满足基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值作为所述切换值;
[0018]选择两个不同的、且都满足所述基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值,值大的作为天线端的发射功率逐渐升高时进行判断的切换值,值小的作为天线端的发射功率逐渐降低时进行判断的切换值。
[0019]本发明还提供一种射频信号发送方法,包括:
[0020]从基站处获取给定功率值;
[0021]当所述给定功率值小于等于射频收发器的最大输出功率时,将射频收发器输出的射频信号直接进行发送;
[0022]当所述给定功率值大于射频收发器的最大输出功率时,将射频收发器输出的射频信号经过功率放大器放大后进行发送。
[0023]本发明还提供一种射频信号发送方法,包括:
[0024]从功率控制信息中解析出功率调整指令,所述功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求;
[0025]当天线端的发射功率小于等于切换值时,将射频收发器输出的射频信号直接进行发送;
[0026]当天线端的发射功率大于切换值时,将射频收发器输出的射频信号经过功率放大器放大后进行发送;
[0027]所述切换值基于所述基站对所述终端发射功率的要求和所述射频收发器输出功率的范围确定。
[0028]本发明还提供一种射频信号发送装置,包括:
[0029]信息解析模块,用于对接收到的功率控制信息进行解析,所述功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求;
[0030]直接发送模块,用于当解析到的信息包括给定功率值且其小于等于射频收发器的最大输出功率,或解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率小于等于切换值时,将所述射频收发器输出的射频信号直接进行发送;所述切换值基于所述基站对所述终端发射功率的要求和所述射频收发器输出功率的范围确定;
[0031]功率放大模块,用于当解析到的信息包括给定功率值且其大于射频收发器的最大输出功率,或解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率大于切换值时,将所述射频收发器输出的射频信号经过功率放大器放大后进行发送。
[0032]进一步的,还包括:
[0033]供电控制模块,用于当将所述射频收发器输出的射频信号直接进行发送时,控制关闭所述功率放大器的供电通路。
[0034]进一步的,还包括以下任意一种切换值确定模块,用于确定所述切换值;
[0035]所述切换值确定模块确定所述切换值的方式包括以下任意一种:
[0036]选择一个同时满足基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值作为所述切换值;
[0037]选择两个不同的、且都满足所述基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值,值大的作为天线端的发射功率逐渐升高时进行判断的切换值,值小的作为天线端的发射功率逐渐降低时进行判断的切换值。
[0038]本发明还提供一种终端,包括射频收发器、功率放大器,其特征在于,还包括:开关单元、控制单元、天线开关单元和耦合器;
[0039]控制单元从基站处接收功率控制信息,并对其进行解析,所述功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求;
[0040]当解析到的信息包括给定功率值时,则判断所述给定功率值是否小于等于所述射频收发器的最大输出功率;如果是,输出第一选通信号到开关单元,所述开关单元将所述射频收发器输出的射频信号输送到所述天线开关单元中;否则,输出第二选通信号到开关单元,所述开关单元将所述射频收发器输出的射频信号输送到所述功率放大器中;
[0041]当解析到的信息包括功率调整指令时,则根据所述耦合器反馈的发射信号确定天线端的发射功率,并判断其是否小于等于切换值;如果是,输出第一选通信号到开关单元,所述开关单元将所述射频收发器输出的射频信号输送到所述天线开关单元中;否则,输出第二选通信号到开关单元,所述开关单元将所述射频收发器输出的射频信号输送到所述功率放大器中;所述切换值基于所述基站对所述终端发射功率的要求和所述射频收发器输出功率的范围确定。
[0042]进一步的,当输出所述第二选通信号时,所述控制单元还控制关闭所述功率放大器的供电通路。
[0043]进一步的,所述控制单元还用于选择一个同时满足基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值作为所述切换值;
[0044]或,
[0045]选择两个不同的、且都满足所述基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值,值大的作为天线端的发射功率逐渐升高时进行判断的切换值,值小的作为天线端的发射功率逐渐降低时进行判断的切换值。
[0046]本发明提出的射频信号发送方法、装置及终端,对接收到的功率控制信息进行解析,当解析到的信息为给定功率值且其小于等于射频收发器的最大输出功率时,或者当解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率小于等于切换值时,直接连通射频收发器与天线开关单元,使天线开关单元直接为射频收发器输出的待发送射频信号选择频段并进行发送,不对射频收发器输出的待发送射频信号进行功率放大,相较于现有技术中无论在何种情况下都需要功率放大器工作的情况下,本发明提供的射频信号发送方法,能够有选择的进行功率放大,不需要功率放大器时刻都处于工作状态,从而在一些情景下节约了功率放大过程中消耗的电能,减小了信号发射过程中的功耗,延长了终端的工作时间,提高了用户体验。
【附图说明】
[0047]图1为现有技术中移动终端的框架图;
[0048]图2为本发明实施例一提供的终端的一种框架图;
[0049]图3为基站对终端发射功率的要求范围与射频收发器输出功率范围的示意图;
[0050]图4为本发明实施例一提供的终端的另一种框架图;
[0051]图5为本发明实施例三提供的射频信号发送方法中获取天线端发射功率的一种流程图。
[0052]图6为本发明实施例六提供的射频信号发送装置的一种结构示意图;
[0053]图7为本发明实施例七提供的射频信号发送装置的一种结构示意图;
[0054]图8为本发明实施例七提供的射频信号发送装置的另一种结构示意图。
[0055]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0056]应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0057]现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的终端。在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身并没有特定的意义。因此,“模块”与“部件”可以混合地使用。
[0058]终端可以以各种形式来实施。例如,本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面,假设终端是移动终端。然而,本领域技术人员将理解的是,除了特别用于移动目的的元件之外,根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
[0059]实施例一:
[0060]本实施例提供一种终端,为了使本领域技术人员明白该终端的优点和细节,这里将结合实际应用来进行说明,请参考图2:
[0061]该终端也包含图1中所示的射频收发器102、功率放大器104、天线开关单元105、天线106,除此之外,本实施例提供的移动终端还增加了耦合器107和开关单元108。
[0062]值的注意的是,在本实施例中,射频收发器102与现有的射频收发器有所不同,其不仅包括负责模拟基带信号到射频信号的上变频与下变频工作的转换模块,还包括一个控制单元。控制单元的一个控制信号输出端和转换模块的射频信号输出端分别被连接至开关单元108的控制信号输入端、射频信号输入端,控制单元的另一个控制信号输出端连接至转换模块的控制信号输入端;开关单元108的两个输出端分别与功率放大器104和天线开关单元105连接。
[0063]控制单元解析从基站处获取到的功率控制信息,功率控制信息用于基站指示其当前对终端发射功率的要求,功率控制信息有两种类型:在第一种类型的功率控制信息中,包含一个给定功率值,这表示基站期望终端按照该给定的功率值进行信号发送。在某些时候,基站不会直接告知终端应当以多大的发射功率发送射频信号,而仅仅指示终端当前的发射功率是偏大还是偏小,因此在第二种类型的功率控制信息中包含功率调整指令,这时候终端需要根据当前的发射功率确定该以何种方式向基站发送信息。
[0064]当解析出功率控制信息中包括给定功率值时,控制单元直接将该给定功率值与射频收发器102的最大输出功率进行比较,现有技术中,由于生产上存在一定的误差,可能各厂家生产的射频收发器输出的待发送射频信号的额定功率范围存在差异,但总体来说,现有射频收发器的输出功率范围约为_77dBm?5dBm,也就是说,射频收发器102可以将其输出的射频信号的功率调整为_77dBm?5dBm之间的任意一个值。在通常情况下,射频收发器102的最大输出功率值为5dBm。所以在本实施例中,我们将给定功率值与5dBm进行比较:
[0065]当给定功率值小于或等于射频收发器102的最大输出功率5dBm时,控制单元输出第一选通信号,控制开关单元108选通射频收发器102与天线开关单元105之间的信号通路,使射频收发器102输出的射频信号不经历功率放大流程,就能直接由天线开关单元105为其选择一个特定频段进行发送。本领域技术人员应该明白的是,此时应当对射频收发器102进行调整,使射频收发器102输出的射频信号的功率值为给定功率值。
[ΟΟ??]当给定功率值大于5dBm时,控制单元输出第二选通信号,控制开关单元108选通功率放大器104,因为此时基站对终端发射功率的要求已经超出了射频收发器102能够输出的信号功率的范围,射频收发器102不可能输出满足基站要求的信号了,所以此时其输出的射频信号都要经历功率放大器104的功率放大后才可能满足基站的要求。
[0067]当解析出功率控制信息中包括功率调整指令时,终端通过耦合器107从天线端耦合获取信号,并将获取到的信号反馈给射频收发器102中的控制单元,由控制单元对这些信号进行处理计算,得到其发射功率值,这便是终端当前的发射功率。然后控制单元比较天线端的发射功率与切换值之间的大小,切换值是依据基站对终端发射功率的要求和射频收发器输出功率的范围来确定的。
[0068]根据3GPP(3rdGenerat1n Partnership Project,第三代合作伙伴计划)中基站对终端发射功率的要求,终端发射功率的动态范围一般在_49dBm?24dBm之间,也即,基站对终端发射功率的要求一般为_49dBm?24dBm。在实际生产当中,各个厂家生产的射频收发器通常可以输出功率为_77dBm?5dBm的射频信号。为了便于表述,在以下记载中,我们将基站对终端发射功率要求的范围称为“第一动态范围”,将射频收发器输出射频信号的额定功率范围称为“第二动态范围”。根据上述介绍,本领域技术人员应该知道,第一动态范围与第二动态范围之间存在一定的交集,如图3所示,在本实施例中,切换值至少应当介于_49dBm?5dBm之间,切换值可以为大于等于_49dBm,且小于等于5dBm的任意一个值。
[0069]当天线端的发射功率小于等于切换值时,控制单元控制调整射频收发器102,使射频收发器102直接输出满足基站要求的射频信号,同时,控制单元还输出第一选通信号,控制开关单元108选通射频收发器102与天线开关单元105之间的信号通路,使射频收发器102输出的射频信号不经历功率放大流程,就能直接由天线开关单元105为其选择一个特定频段进行发送。
[0070]当天线端的发射功率大于切换值时,控制单元输出第二选通信号,控制开关单元108选通功率放大器104,使射频收发器102输出的射频信号经历功率放大器104的功率放大后进入天线开关单元105,由天线开关单元105为其选择特定的频段,并从天线106发送至实际空间。
[0071 ]在本实施例中,控制单元设置在射频收发器102内,但是毫无疑义的是,控制单元也可以和射频收发器102分开设置,如图4所示,控制单元109设置在射频收发器102以外,其可以接收耦合器107反馈的天线端的信号,并对这些信号进行处理,得到天线端的发射功率,然后将天线端的发射功率和切换值进行比较,如果天线106处的发射功率小于等于切换值,则控制单元109控制射频收发器输出直接输出满足基站要求的射频信号,同时,控制单元109还输出第一选通信号,控制开关单元108选通射频收发器102与天线开关单元105之间的信号通路。当天线端的发射功率大于切换值时,控制单元109输出第二选通信号,控制开关单元108选通功率放大器104,使射频收发器102输出的射频信号经历功率放大器104的功率放大后进入天线开关单元105,由天线开关单元105为其选择特定的频段,并从天线106发送至实际空间。当然,这里的切换值也还可以是从基站处获取到的给定功率值。
[0072]相对现有技术中论在什么情况下都要对射频收发器102输出的射频信号进行功率放大后才进行发送的做法,本实施例中的终端根据实际情况进行有选择的功率放大:当基站给出的给定功率值小于等于射频收发器102的最大输出功率,或者天线端的发射功率小于等于切换值时,可以将射频收发器102输出的射频信号直接进行发送,不需要经历功率放大器104的放大,从而可以避免功率放大过程中的功耗,从而减小射频信号发送操作下的耗电,以便以延长终端的工作时间。
[0073]实施例二:
[0074]在上述实施例一中,选择的切换值同时满足基站对所述终端发射功率的要求和射频收发器的输出功率范围,即在第一动态范围与第二动态范围的交集内,其可以是这个交集内的任意一个值,这种确定切换值的方式简单,方便操作。但在本发明终端的第二实施例中,提出另外一种确定切换值的方式:
[0075]首先,在第一动态范围与第二动态范围的交集内选择两个不同的值,分别为第一切换值和第二切换值,第一切换值小于第二切换值。
[0076]控制单元在实际的比较判断过程中,每次都只会将其中一个切换值与天线端的发射功率与进行比较,因此,这里还涉及到如何选择切换值。通常,当天线端的发射功率逐渐上升时,控制单元选择第二切换值与天线端的发射功率进行比较;反之,当天线端的发射功率逐渐下降时,控制单元选择第一切换值作为当前的切换值。也就是说,第二实施例中,在选择切换值时,考虑了天线端发射功率的变化趋势。
[0077]第一切换值与第二切换值一起确定了一个临界区域,第一切换值作用于天线端发射功率逐渐降低时,第二切换值作用于天线端发射功率逐渐升高的情况。在实际应用中,第一切换值与第二切换值确定的临界区域不会很大,第二切换值一般比第一切换值高IdBm?3dBm,而且临界区域位于射频收发器102最大输出功率的附近。例如在本实施中,射频收发器102最大输出功率为5dBm,临界区域为3.5dBm?4.5dBm,该临界区域的中间值为4dBm。当天线端的发射功率逐渐降低并逼近中间值4dBm时,选择第一切换值作为切换值,即选择3.5dBm;当天线端的发射功率逐渐升高并逼近中间值4dBm时,选择4.5dBm作为切换值。设置两个切换值的意义在于防止因为天线端的发射功率在临界区域内左右跳变时,总是以一个值作为切换值会引起终端工作方式的不停切换,从而出现乒乓效应。
[0078]在本实施例中,终端还包括供电控制模块,供电控制模块用于在控制单元输出第二选通信号时,切断功率放大器104的供电通路,因为此时可以由射频发射器102直接输出功率满足基站要求的射频信号,不需要功率放大器104参与射频发射操作。同时,为了更进一步的降低功耗,供电控制模块还可以停止对功率放大器电源管理芯片103的供电。
[0079]在本实施例中,控制单元被设置在射频收发器内,这样做能够节省终端内部射频前端电路所占用的空间,减小终端的体积。可以理解的是,在空间不受限制的时候,也可以将控制单元与射频收发器分开设置,控制单元可以作为一个单独的器件参与射频信号的发送工作。
[0080]实施例三:
[0081]本实施例提供一种射频信号发送方法,该方法适用于上述实施例一和实施例二所提供的终端的射频信号发送:
[0082]首先,对接收到的功率控制信息进行解析。功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求,功率控制信息用于基站指示终端对其发射功率进行调整,其包括两种类型:在一种类型的功率控制信息中,包含一个给定功率值,这表示基站期望终端按照该给定的功率值进行信号发送。但在在某些时候,基站不会直接告知终端应当以多大的发射功率发送射频信号,而仅仅指示终端当前的发射功率是偏大还是偏小,因此在第二种类型的功率控制信息中包含功率调整指令,这时候终端需要根据当前的发射功率确定该以何种方式向基站发送信息。
[0083]当解析到的信息为给定功率值时,直接将给定功率值与射频收发器的最大输出功率进行比较,如果给定功率值小于等于射频收发器的最大输出功率,则将射频收发器输出的射频信号直接进行发送,如直接将射频收发器输出的射频信号输入天线开关单元中,由天线开关单元为其选择一个特定的频段进行发送。
[0084]射频收发器的最大输出功率一般为5dBm,现在假定基站发送给终端的给定功率值为-13dBm,则表示基站期望终端向其发送功率为-13dBm的射频信号。-13dBm小于射频收发器的最大输出功率,因此,此时可以直接调整射频收发器输出_13dBm的射频信号,并直接连通射频收发器与天线开关单元之间的信号传输通路。若是基站发送给终端的给定功率值大于5dBm,如为8dBm,则此时需要连通射频收发器与功率放大器之间的信号传输通路,使射频收发器输出的射频信号进入功率放大器之中进行功率放大后经由天线开关单元与天线传输出去,此时射频收发器可以以任意的功率值输出射频信号。
[0085]当解析功率控制信息后获得的是功率调整指令时,比较天线端的发射功率与切换值的大小,当天线端的发射功率大于切换值时,需要将射频收发器输出的射频信号进行功率放大之后才发送给基站,而当天线端的发射功率小于等于切换值时,射频收发器输出的射频信号不需要经历功率放大的过程就可以直接进行发送。
[0086]获取天线端发射功率的流程可以参考图5:
[0087]S501、获取天线端当前正处于发射状态的射频信号。
[0088]该过程通常可以通过耦合器来实现,如将耦合器设置在天线开关单元之后、天线之前,让耦合器获取天线开关单元传输给天线的射频信号。
[0089]S502、对获取的正处于发射状态的射频信号进行处理,并计算得到其发射功率作为当前天线端的发射功率。
[0090]基于现有终端中的射频前端电路框架,处理计算射频信号功率的工作可以由射频收发器完成,因为射频收发器具有处理、计算的能力,所以耦合器获取到当前正处于发射状态的射频信号后,可以反馈给射频收发器,由射频收发器获取到天线端的发射功率。直接由射频收发器来计算得到射频信号的发射功率不仅可以节约成本,还可以减少器件,节约终端内部空间。
[0091]切换值应该被预先设置好,作为终端两种工作模式的切换点,切换值基于基站对终端发射功率的要求和射频收发器输出功率的范围确定。根据3GPP中,基站对终端发射功率的要求,终端天线端的发射功率的动态范围一般在_49dBm?24dBm之间。在实际生产当中,各个厂家生产的射频收发器通常可以输出功率为_77dBm?5dBm的射频信号,也即,现有射频收发器输出射频信号的额定功范围为_77dBm?5dBm。为了便于表述,在以下记载中,将基站对终端发射功率要求的范围称为“第一动态范围”,将射频收发器输出射频信号的额定功率范围称为“第二动态范围”。从上述介绍中,本领域技术人员应该知道,第一动态范围与第二动态范围之间存在一定的交集,在本实施例中,切换值至少应当位于-49dBm?5dBm之间。在本实施例中,切换值可以为大于等于_49dBm,且小于等于5dBm的任意一个值。
[0092]上述确定切换值的方式当中,只是预先确定一个值作为切换值,因为在实际的比较过程中,每次都只会将天线端的发射功率与一个切换值进行比较,但在另外一种确定切换值的方式当中,会预先确定两个值,即,第一切换值与第二切换值,第一切换值小于第二切换值。这两个切换值处于第一动态范围与第二动态范围的交集内,都满足基站对终端发射功率的要求和射频收发器的输出功率范围。当天线端的发射功率逐渐上升时,选择第二切换值与天线端的发射功率进行比较;反之,当天线端的发射功率逐渐下降时,选择第一切换值作为当前的切换值。也就是说在选择切换值时,需要考虑天线端发射功率的变化趋势。
[0093]第一切换值与第二切换值一起确定了一个临界区域,第一切换值作用于天线端发射功率逐渐降低时,第二切换值作用于天线端发射功率逐渐升高的情况。在实际应用中,第一切换值与第二切换值确定的临界区域不会很大,通常,第二切换值比第一切换值高IdBm?3dBm,而且临界区域位于射频收发器的最大输出功率的附近。例如在本实施中,射频收发器102最大输出功率为5dBm,临界区域为3.5dBm?4.5dBm,该临界区域的中间值为4dBm。当天线端的发射功率逐渐降低并逼近中间值4dBm时,选择第一切换值作为切换值,即选择
3.5dBm;当天线端的发射功率逐渐升高并逼近中间值4dBm时,选择4.5dBm作为切换值。设置两个切换值的意义在于防止因为天线端的发射功率在临界区域内左右跳变时,总是以同一个值作为切换值会引起终端的工作方式不停切换,从而出现乒乓效应。
[0094]在本实施例中,当基站给定功率值小于等于射频收发器的最大输出功率或天线端的发射功率小于等于切换值时,可以切断功率放大器的供电通路,因为此时可以由射频发射器直接输出功率满足基站要求的射频信号,不需要功率放大器参与射频发射操作。同时,为了更进一步的降低功耗,还可以停止对功率放大器电源管理芯片的供电。
[0095]和现有的而射频信号发送方法相比,本实施例提供的射频信号发送方法中,仅对射频收发器输出的部分射频信号进行功率放大,也就是说,在本实施例当中,对射频信号进行放大是有选择性的,放大过程并针对所有的射频信号,功率放大器自然也就不需要时时处于工作状态,这能够节省射频发送过程中的用电,降低终端功耗。
[0096]实施例四:
[0097]本实施例提供一种射频信号发送方法,该方法主要针对基站通过给定功率值的形式告知终端其对发射功率的要求的情况:
[0098]在获取到基站给定的功率值后,比较基站给定功率值是否小于等于射频收发器的最大输出功率值,当否时,需要将射频收发器输出的射频信号进行功率放大后再进行发送,当给定功率值小于等于射频收发器的最大输出功率值时,将射频收发器输出的射频信号直接进行发送,不过本领域技术人员应当明白的是,此时可能需要调整射频收发器,使之输出满足基站要求的射频信号。
[0099]假设从基站处获取到的给定功率值为-17dBm,而本实施例中,射频收发器的最大输出功率为5dBm,-17dBm小于5dBm,所以,按照本实施例提供的射频信号发送方法,此时可以直接让开关单元选通射频收发器与天线开关单元之间的信号传输通路,使射频收发器输出的射频信号不经历功率放大就直接进行发送。当给定功率值为6dBm时,则需要将射频收发器输出的射频信号输入功率放大器中进行功率放大后再由天线开关单元为其选定一个特定的频段进行发送。在上述两种射频信号的发送途径中,判断是否需要使用功率放大器进行放大的关键在于给定功率值与射频收发器的最大输出功率有关。当的给定功率值低于射频收发器的最大输出功率时,一律不需要进行功率放大,可以关断功率放大器的供电通路,进一步的,因为功率放大器不需要工作,那么专门管理功率放大器用电的功率放大器供电管理芯片也可以处于关闭状态。
[0100]比较给定功率值与射频收发器最大输出功率值的工作可以由射频收发器来完成,因为射频收发器本身具有一定的处理能力,在这种情况下,可以减少参与射频信号发送操作的器件,从实际生产的角度来说,这样有利于减小终端尺寸。
[0101]实施例五:
[0102]本实施例提供一种与实施例四不同的射频信号发送方法,主要针对基站以功率调整指令告知终端发射功率要求的情况:
[0103]当从功率控制信息解析出功率调整指令,说明基站当前并未明确地告知终端应当以多大的发射功率进行射频信号发送,而是告知终端当前的发射功率是偏大还是偏小,在后续的发射过程中,是需要将发射功率调小还是调大。因此,在这种情况下,比较的对象不再是基站给定功率值与射频收发器的最大输出功率,而是天线端的发射功率与切换值。
[0104]通过耦合器采集获取天线开关单元传输给天线的发射信号,然后反馈给具有处理计算能力的装置或者器件,例如射频收发器,进行处理计算后可以得到天线端的发射功率。
[0105]在本实施例中,切换值至少要依据基站对终端发射功率的要求和射频收发器输出功率的范围来确定,基站对终端发射功率的要求来源于3GPP协议,在该协议当中,基站要求终端天线端的发射功率范围在_49dBm?24dBm之间,该范围为第一动态范围。射频收发器输出功率的范围通常为-77dBm?5dBm,这是第二动态范围。在本实施例中,切换值的确定方式并不唯一:
[0106]在一种确定方式中,切换值可以是第一动态范围与第二动态范围交集中的任意一个值。
[0107]在另一种确定切换值的方式中,可以先在第一动态范围与第二动态范围的交集中先分别确定一个第一切换值和一个第二切换值,第二切换值大于第二切换值。当天线端的发射功率逐渐上升时,选择第二切换值与天线端的发射功率进行比较;反之,当天线端的发射功率逐渐下降时,选择第一切换值作为当前的切换值。也就是说,在第二种方式中,选择切换值时,考虑了天线端发射功率的变化趋势。
[0108]第一切换值与第二切换值一起确定了一个临界区域,第一切换值作用于天线端发射功率逐渐降低时,第二切换值作用于天线端发射功率逐渐升高的情况。在实际应用中,第一切换值与第二切换值确定的临界区域不会很大,通常,第二切换值比第一切换值高IdBm?3dBm,而且临界区域位于射频收发器的最大输出功率的附近。例如在本实施一个较佳的示例当中,临界区域为3.5dBm?4.5dBm,该临界区域的中间值为4dBm。当天线端的发射功率逐渐降低并逼近中间值4dBm时,选择第一切换值作为切换值,即选择3.5dBm;当天线端的发射功率逐渐升高并逼近中间值4dBm时,选择第二切换值4.5dBm。设置两个切换值的意义在于防止因为天线端的发射功率在临界区域内左右跳变时,总是以同一个值作为切换值会引起终端的工作方式不停切换,从而出现乒乓效应。
[0109]实施例六:
[0110]本实施例提供了一种射频信号发送装置,下面将结合图6对该射频信号发送装置进行详细阐述:
[0111]射频信号发送装置60包括信息解析模块601、直接发送模块602和功率放大模块603。该射频信号发送装置60可以被运用于终端的射频信号发射,其中信号解析模块601的功能可以由终端中的射频收发器来实现,即图2中的射频收发器102或图4中的射频收发器102与控制单元109。直接发送模块602的功能可以由图2或图4中的天线开关单元105和天线106共同组成,而功率放大模块603中则可以包括图2或图4中的功率放大器104、天线开关单元105以及天线106。由于直接发送模块602和功率放大模块603中都包括天线开关单元105和天线106,因此比较好的做法是让直接发送模块602和功率放大模块603共用这两个器件,这样不仅可以节约生产成本,减小终端体积,也能降低功耗。
[0112]信息解析模块601用于对接收到的功率控制信息进行解析,功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求,其用于基站指示终端对其发射功率进行调整,功率控制信息有两种类型:在一种类型的功率控制信息中,包含一个给定功率值,这表示基站期望终端按照该给定的功率值进行信号发送。在另一种功率控制信息中,包括功率调整指令,因为在某些时候,基站不会直接告知终端应当以多大的发射功率发送射频信号,而仅仅指示终端当前的发射功率是偏大还是偏小,终端需要根据当前的发射功率确定后续发射过程中该以何种功率向基站发送信息。
[0113]当信息解析模块601,如射频收发器解析到的信息为给定功率值,直接将给定功率值与射频收发器的最大输出功率进行比较:当该给定功率值小于等于射频收发器的最大输出功率时,直接发送模块602将射频收发器输出的射频信号直接进行发送;例如,射频收发器输出的射频信号直接输入天线开关单元中,由天线开关单元选择一个特定的频段并由天线进行发送。当射频收发器解析功率控制信息后获得的是功率调整指令时,比较天线端的发射功率与切换值的大小,当天线端的发射功率小于等于切换值时,射频收发器也直接将射频信号输入天线开关单元中,由天线开关单元位置选择特定的频段交由天线发送。当该给定功率值大于射频收发器的最大输出功率,或者,当天线端的发射功率大于切换值时,将射频收发器输出的射频信号输入功率放大模块603中,在本实施例中,射频收发器可以将射频信号输入功率放大器,由功率放大器进行功率放大之后再由天线开关单元和天线进行后续的发送过程。
[0114]针对从功率控制信息中解析出给定功率值的情况,由于射频收发器的最大输出功率一般为5dBm,给定功率值也是一个固定的值,假定给定功率值为-13dBm,-13dBm小于射频收发器的最大输出功率5dBm,因此,此时可以直接连通射频收发器与天线开关单元之间的信号传输通路。若是基站发送给终端的给定功率值大于5dBm,如为8dBm,则此时需要连通射频收发器与功率放大器之间的信号传输通路,使射频收发器输出的射频信号进入功率放大器之中进行功率放大后经由天线开关单元与天线传输出去。
[0115]针对信息解析模块601解析功率控制信息后获得功率调整指令的情况,比较的是天线端的发射功率与切换值的大小,当天线端的发射功率大于切换值时,功率放大模块603需要将射频收发器输出的射频信号进行功率放大之后才发送给基站,而当天线端的发射功率小于等于切换值时,射频收发器输出的射频信号不需要经历功率放大的过程就可以由直接发送模块602直接进行发送。
[0116]获取天线端的发射功率通常可以通过耦合器来实现,如,将耦合器设置在天线开关单元之后,天线之前,让耦合器获取天线开关单元传输给天线的射频信号。
[0117]然后由耦合器将获取的信号反馈给射频收发器,使射频收发器对获取的正处于发射状态的射频信号进行处理,并计算得到其发射功率作为当前天线端的发射功率。
[0118]基于现有终端中的射频前端电路框架,处理计算射频信号功率的工作可以由射频收发器完成,因为射频收发器具有处理、计算的能力,所以耦合器获取到当前正处于发射状态的射频信号后,可以反馈给射频收发器,由射频收发器获取到天线端的发射功率。直接由射频收发器来计算得到射频信号的发射功率的方案不仅可以节约成本,还可以减少器件,节约终端内部空间。
[0119]实施例七:
[0120]由于切换值是终端两种工作模式的切换点,在本实施例提供的射频信号发送装置中,如图7,射频信号发送装置60除了包括实施例六中的信息解析模块601、直接发送模块602、功率放大模块603以外,还包括切换值确定模块604,切换值确定模块604基于基站对终端发射功率的要求和射频收发器输出功率的范围确定切换值。根据3GPP对终端发射功率的要求,终端天线端的发射功率的动态范围一般在-49dBm?24dBm之间。在实际生产当中,各个厂家生产的射频收发器通常可以输出功率为_77dBm?5dBm的射频信号,也即,现有射频收发器输出射频信号的额定功范围为_77dBm?5dBm。为了便于表述,在以下记载中,将基站对终端发射功率要求的范围称为“第一动态范围”,将射频收发器输出射频信号的额定功率范围称为“第二动态范围”。从上述介绍中,本领域技术人员应该知道,第一动态范围与第二动态范围之间存在一定的交集,故在本实施例中,切换值确定模块604确定的切换值应当位于_49dBm?5dBm之间。
[0121]在本实施例中,信息解析模块601、直接发送模块602、功率放大模块603的实际实现方式可以参照实施例六的阐述,对于切换值确定模块604,在实际应用当中,可以通过图2中的射频收发器102实现,也可以通过图4中的控制单元109实现。
[0122]在本实施例中,假定图7所示的切换值确定模块604通过图4中的控制单元来实现,那么控制单元109可以通过以下两种方式中的任意一种选择切换值:
[0123]第一,控制单元109选择一个大小介于第一动态范围与第二动态范围交集中的功率值作为切换值。
[0124]第二,控制单元109预先确定两个不同的值,即第一切换值与第二切换值,这两个切换值位于第一动态范围与第二动态范围的交集内,第一切换值小于第二切换值。当天线端的发射功率逐渐上升时,控制单元109选择第二切换值与天线端的发射功率进行比较;反之,当天线端的发射功率逐渐下降时,控制单元109选择第一切换值作为当前的切换值。控制单元109按照第二种方式选择切换值时,需要考虑天线端发射功率的变化趋势。
[0125]可以理解的是,本实施例提供的切换值确定模块604可以同时具备通过上述两种方式选择切换值的能力,也可以仅具备其中的一种。
[0126]第二种切换值确定方式中,第一切换值与第二切换值一起决定了一个临界区域,第一切换值作用于天线端发射功率逐渐降低时,第二切换值作用于天线端发射功率逐渐升高的情况。在实际应用中,第一切换值与第二切换值确定的临界区域不会很大,通常,第二切换值比第一切换值高IdBm?3dBm,而且临界区域位于射频收发器的最大输出功率的附近。例如在本实施中,射频收发器的最大输出功率值为5dBm,而临界区域为3.5dBm?4.5dBm。临界区域的中间值为4dBm,当天线端的发射功率逐渐降低并逼近中间值4dBm时,选择第一切换值作为切换值,即选择3.5dBm作为切换值;当天线端的发射功率逐渐升高并逼近中间值4dBm时,选择第二切换值4.5dBm。设置两个切换值的意义在于防止因为天线端的发射功率在临界区域3.5dBm?4.5dBm内左右跳变时,总是以同一个值作为切换值会引起终端的工作方式不停切换,从而出现乒乓效应。
[0127]在本实施例的一种较好的示例当中,请参考图8,射频信号发送装置60包括图7中信息解析模块601、直接发送模块602、功率放大模块603和切换值确定模块604以外,还包括供电控制模块605,当基站给定功率值小于等于射频收发器的最大输出功率或天线端的发射功率小于等于切换值时,直接发送模块602直接将射频收发器输出的射频信号输入天线开关单元进行发送,同时供电控制模块605还可以切断功率放大器的供电通路。在本实施例中,供电控制模块605所具备的功能可以由图4中的控制单元109来实现。控制单元109在关断功率放大器的供电通路的同时,为了更进一步的降低功耗,还可以关闭对图4中射频功率放大器电源管理芯片103供电的供电通路。因为此时可以由射频发射器102直接输出功率满足基站要求的射频信号,不需要功率放大器104参与射频发射操作,当然射频功率放大器电源管理芯片103也不用再对功率放大器104的供电进行管理了。
[0128]本实施例中的射频信号发送装置通过切换值确定模块确定了两个切换值,相较于实施例六中切换值确定模块仅设置一个切换值的方案,能够防止因为天线端的发射功率在临界区域内左右跳变时,总是以同一个值作为切换值会引起终端的工作方式不停切换,从而出现乒乓效应的问题。另外,本实施例中的射频信号发送装置能够使用控制单元作为供电控制模块来对功率放大器的供电进行控制,当功率放大器不需要处于工作状态的时候,由控制单元将功率放大器和射频功率放大器电源管理芯片的供电通路关断,可以降低终端的功耗,延长终端的使用时间,提高用户体验。
[0129]需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0130]上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0131]通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如R0M/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,月艮务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0132]以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种射频信号发送方法,其特征在于,包括: 对接收到的功率控制信息进行解析,所述功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求; 当解析到的信息包括给定功率值且其小于等于射频收发器的最大输出功率,或解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率小于等于切换值时,将所述射频收发器输出的射频信号直接进行发送;所述切换值基于所述基站对所述终端发射功率的要求和所述射频收发器输出功率的范围确定; 当解析到的信息包括给定功率值且其大于射频收发器的最大输出功率,或解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率大于切换值时,将所述射频收发器输出的射频信号经过功率放大器放大后进行发送。2.如权利要求1所述的射频信号发送方法,其特征在于,当将所述射频收发器输出的射频信号直接进行发送时还包括: 控制关闭所述功率放大器的供电通路。3.如权利要求1或2所述的射频信号发送方法,其特征在于,还包括以下任意一种确定所述切换值的处理步骤: 选择一个同时满足基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值作为所述切换值; 选择两个不同的、且都满足所述基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值,值大的作为天线端的发射功率逐渐升高时进行判断的切换值,值小的作为天线端的发射功率逐渐降低时进行判断的切换值。4.一种射频信号发送方法,其特征在于,包括: 从基站处获取给定功率值; 当所述给定功率值小于等于射频收发器的最大输出功率时,将射频收发器输出的射频信号直接进行发送; 当所述给定功率值大于射频收发器的最大输出功率时,将射频收发器输出的射频信号经过功率放大器放大后进行发送。5.一种射频信号发送方法,其特征在于,包括: 从功率控制信息中解析出功率调整指令,所述功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求; 当天线端的发射功率小于等于切换值时,将射频收发器输出的射频信号直接进行发送; 当天线端的发射功率大于切换值时,将射频收发器输出的射频信号经过功率放大器放大后进行发送; 所述切换值基于所述基站对所述终端发射功率的要求和所述射频收发器输出功率的范围确定。6.一种射频信号发送装置,其特征在于,包括: 信息解析模块,用于对接收到的功率控制信息进行解析,所述功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求; 直接发送模块,用于当解析到的信息包括给定功率值且其小于等于射频收发器的最大输出功率,或解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率小于等于切换值时,将所述射频收发器输出的射频信号直接进行发送;所述切换值基于所述基站对所述终端发射功率的要求和所述射频收发器输出功率的范围确定; 功率放大模块,用于当解析到的信息包括给定功率值且其大于射频收发器的最大输出功率,或解析到的信息为功率调整指令且天线端的发射功率大于切换值时,将所述射频收发器输出的射频信号经过功率放大器放大后进行发送。7.如权利要求6所述的射频信号发送装置,其特征在于,还包括: 供电控制模块,用于当将所述射频收发器输出的射频信号直接进行发送时,控制关闭所述功率放大器的供电通路。8.如权利要求6或7所述的射频信号发送装置,其特征在于,还包括切换值确定模块,用于确定所述切换值; 所述切换值确定模块确定所述切换值的方式包括以下任意一种: 选择一个同时满足基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值作为所述切换值; 选择两个不同的、且都满足所述基站对所述终端发射功率要求和射频收发器输出功率范围的值,值大的作为天线端的发射功率逐渐升高时进行判断的切换值,值小的作为天线端的发射功率逐渐降低时进行判断的切换值。9.一种终端,包括射频收发器、功率放大器,其特征在于,还包括:开关单元、控制单元、天线开关单元和耦合器; 控制单元从基站处接收功率控制信息,并对其进行解析,所述功率控制信息中包括基站当前对终端发射功率的要求; 当解析到的信息包括给定功率值时,则判断所述给定功率值是否小于等于所述射频收发器的最大输出功率;如果是,输出第一选通信号到开关单元,所述开关单元将所述射频收发器输出的射频信号输送到所述天线开关单元中;否则,输出第二选通信号到开关单元,所述开关单元将所述射频收发器输出的射频信号输送到所述功率放大器中; 当解析到的信息包括功率调整指令时,则根据所述耦合器反馈的发射信号确定天线端的发射功率,并判断其是否小于等于切换值;如果是,输出第一选通信号到开关单元,所述开关单元将所述射频收发器输出的射频信号输送到所述天线开关单元中;否则,输出第二选通信号到开关单元,所述开关单元将所述射频收发器输出的射频信号输送到所述功率放大器中;所述切换值基于所述基站对所述终端发射功率的要求和所述射频收发器输出功率的范围确定。10.如权利要求9所述的终端,其特征在于,当输出所述第二选通信号时,所述控制单元还用于控制关闭对所述功率放大器的供电通路。
【文档编号】H04W52/02GK105916194SQ201610361971
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】刘卓曦
【申请人】努比亚技术有限公司
再多了解一些
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