专利名称：对发射放大器进行功率调节的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对发射放大器、尤其是移动无线终端内的发射放大器进行功率调节的方法和装置。
图3示出了一种对发射放大器PA进行功率调节的常规装置的电路原理图。需要加以放大的信号sig被传给发射放大器PA，并根据调节参数reg进行放大，接着被传送给定向耦合器RK，其中调节参数reg被传送给发射放大器PA并表示着增益量或增益度/系数。定向耦合器RK把从发射放大器PA输至天线ANT的功率中的一小部分输出去，并将其输入到高频检测器HFD，而高频检测器HFD则将该功率转换成直流电压。以这种方式产生的直流电压值作为实际值ist被输送给比较装置V，在那里将其与一个理论值soll相比较，其中理论值soll可由一个控制设备、譬如移动无线终端中的微控制器预先给定。比较的结果是输出一个调节参数reg，由该参数调节发射放大器PA的增益，以使实际值能与理论值soll相匹配。对此，根据理论值与实际值之间的差别来增大或降低增益系数。大部分功率由定向耦合器RK输送给天线ANT，然后以高频信号的形式将其从天线发射出去。这种用在发射放大器上的常规功率调节回路在预定的小功率范围内运行得很好。
但是，为了改善对频谱的利用，以及为了增加移动无线终端的运行时间，现代移动无线终端可以运行在不同的发射功率级上。譬如，根据移动无线终端的功率等级，GSM(全球移动通信系统)移动无线终端的发射功率可以在20和30dB的范围内变化。而且，对于运行在时隙工作模式的移动无线终端、比如GSM移动无线终端，其发射功率必须根据预定的时隙结构进行调节。在这种情况下，尤其重要的是要产生一个发射脉冲(脉冲串)以便按预定的理论时间/功率曲线(功率斜坡)来调节发射放大器，这同样需要较大的功率动态变化。
常规方法或装置已不能可靠地满足这两个调节发射放大器功率的要求。尤其是在使用简单方法的情况下，要借助HF检测器在宽的功率范围内对功率进行可靠地检测几乎是不可能的。而在对多波段或多模式的移动无线终端进行功率调节时，这个问题就显得更加突出，因为在这种情况下功率发射级的数量进一步增加，且不同的理论时间/功率曲线可以是预给定的。未来CDMA移动无线终端也要求在很宽的功率范围内进行发射功率调节。
因此，本发明所基于的任务是，提供一种对发射放大器进行功率调节的方法和装置，以便以一种简单的方式在宽功率范围内对功率进行可靠的调节。
该任务由独立权利要求来实现。优选扩展方案由从属权利要求给出。
根据本发明，由发射放大器输出的功率中的一部分通过一个耦合元件输出，而且在所需发功率比预定的极限值低的情况下，附加地借助一个受控的开关装置来输出所述功率中的另一部分，并且用该输出功率来调节所述的发射放大器。
据此，本发明是基于以下思想第一种情况是如果期望发射功率大于预定极限值，则利用一个耦合元件输出相对小的一部分功率，并用这一小部分功率来调节发射放大器的功率。第二种情况是如果所期望的发射功率低于一个确定的极限值，则另外通过一个开关装置输出由发射放大器发射的功率中的相对较大的一部分，并用其调节所述发射放大器的功率。
由此可以实现，在以上两种情况下输出功率的绝对值至少具有相似的数量级，因此那些用于进一步对输出功率进行处理以生成发射放大器调节参数的组件、尤其是高频检测器可以运行在一个较小的范围内，这样，对功率的调节就更可靠，费用也更低。
下面参照附图并借助实施例来详细阐述本发明
图1以电路原理图的形式示出了一种用于对发射放大器进行功率调节的装置的一个实施方案；图2以电路原理图的形式示出了一种用于对发射放大器进行功率调节的装置的一个实施方案；图3以电路原理图的形式示出了一种用于对发射放大器进行功率调节的常规装置；图1示出了一个根据调节参数reg对信号sig进行放大的发射放大器PA，其中信号sig譬如是移动无线终端的高频部分HF的输出，而调节参数reg则同样被输送给发射放大器PA，并且发射放大器PA输出的功率与该调节参数相对应。
在第一种情况下，期望功率—譬如期望的功率级、或当移动无线终端在该功率级上运行时由发射放大器或天线发射的最大功率—比预定的极限值大，于是开关装置S断开，这样在由发射放大器PA发射的功率中，只有相对小的一部分通过耦合元件、比如定向耦合器RK输出，并被输送给功率检测器、比如高频检测器HFD，其中，开关装置S由控制装置STE、譬如移动无线终端中的微控制器进行控制，并可以比如用晶体管的形式来实现。高频检测器也可以用二极管或晶体管来实现。该功率中相对较大的另一部分被输送给天线ANT，并从该天线发射出去。高频检测器HFD将输出功率转换成直流电压信号，并将该信号作为实际值馈给比较装置V，而该比较装置V可以实现为差放电路。该实际值在比较装置V处与理论值soll相比较，比较的结果是输出一个调节参数reg，并如此来调节该参数reg，使得由发射放大器输出的信号具有与期望发射功率相一致的功率级；如果理论值soll与实际值ist相一致，则便是这种情况。
在此，理论值soll和理论时间/功率曲线上的当前期望功率值是相一致的，而该曲线可以存储在存储装置SPE、比如只读存储器中，也可以由控制装置STE、比如移动无线终端中的微控制器对其进行选择、读出，如需要亦可对其加以匹配或处理。随后，该相一致的值即作为理论值soll被输送给比较装置V。
第二种情况是期望发射功率低于预定的极限值，此时受控开关装置S闭合，并且，由发射放大器PA发射的功率中的较大一部分通过开关装置S输出。该输出功率连同定向耦合器RK输出功率中的相对较小、且甚至可以忽略不计的一部分功率一道被输送给高频检测器HFD，而在转换成直流电压后，该功率作为实际值ist被送给比较装置V。
当开关装置S闭合时，为了调节功率要输出所述功率的较大绝对值，因此就不能将其输送给天线。为了继续给天线输送期望的发射功率，须相应增加发射放大器的增益。为此目的，对开关装置S的开关位置而言，也可以作以下考虑理论值soll的确定要么基于从存储装置SPE读出的不同理论时间/功率曲线来实现，要么基于统一的理论时间/功率曲线来实现，而这些理论时间/功率曲线是在所述相一致的值被读出后，由控制装置STE根据开关位置进行进一步处理或匹配的。
当本发明用于多模式或多波段终端时，在当前功率级或当前理论时间/功率曲线方面对功率调节的匹配可同样通过选择相应的理论时间/功率曲线、或通过借助控制装置对统一的理论时间/功率曲线进行匹配来实现。
为使实施例的图解更清楚，附图未显示天线收发转换开关、天线共用器、匹配或转换电路。
图2示出了本发明的一种变型的实施方案，其与图1所示实施例的本质不同在于受控开关装置S不是位于发射放大器PA和耦合元件RK之间，而是位于耦合元件RK和天线ANT之间。在这种情况下，这两种实施方案变型基本上是以相同方式运行的。
权利要求
1.一种对发射放大器(PA)进行功率调节的方法，其中，—借助一个耦合元件(RK)输出由所述发射放大器(PA)发射的功率中的一部分，—在期望发射功率比预定的极限值低的情况下，另外借助一个受控开关装置(S)来输出一部分由所述发射放大器(PA)所发射的功率，以及—利用所述的输出功率或与此有关的信号来调节发射放大器(PA)的增益系数。
2.如权利要求1所述的方法，其中，通过考虑所述开关装置(S)的位置来确定与理论功率相一致的值(soll)。
3.一种对发射放大器(PA)进行功率调节的装置，具有—用于输出一部分由发射放大器发射的功率的装置(RK)，—一个受控开关装置(S)，用于在期望发射功率比预定的极限值低的情况下另外输出一部分由所述发射放大器所发射的功率，以及—用于根据所述输出功率对所述发射放大器(PA)进行功率调节的装置(HFD，V，PA)。
4.如权利要求3所述的装置，包括—通过考虑开关装置(S)的位置来确定与理论功率相一致的值(soll)的装置(STE)。
全文摘要
为了在尽可能大的功率范围内对发射放大器的功率进行可靠地调节,在期望发射功率比预定的极限值低的情况下,除了由定向耦合器输出的功率之外,还另外通过一个开关装置输出一部分由发射放大器输出的功率,并用其来调节所述的发射放大器。
文档编号H03G3/20GK1338145SQ00802221
公开日2002年2月27日 申请日期2000年2月1日 优先权日1999年2月11日
发明者E·萨尔兹曼 申请人:西门子公司