CN101102130A - 射频功率控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种射频(RF：Radio Frequency)功率控制装置，具体地说，涉及安装在远程信息处理终端机等高输出移动通讯终端机上，通过监视设备内部温度，在AMPS方式的“功率等级-1”上控制功率水平，能够有效遏制附属元件发热的射频功率控制装置。本发明公开的射频功率控制装置包括：感应高输出移动通讯终端机内部温度的温度传感器部；感应所述移动通讯终端机发送功率的HDET部；从所述温度传感器部接收温度信息，从所述HDET部接收功率数值，掌握功率水平，比较所述内部温度及设定界限温度，调整发送功率水平的通讯部。

Description

射频功率控制装置

技术领域

本发明涉及一种射频(RF：Radio Frequency)功率控制装置，尤其涉及高输出移动通讯终端机的射频功率控制装置。

背景技术

通常，对于使用CDMA(Code Division Multiple Access：码分多址)的移动通讯终端机来说，在执行基地局和增益控制通讯的过程中，即使以最大输出进行通讯，也不会出现由于产生过热引起的功能异常现象。

但是，对于以高输出进行通讯的移动通讯终端机来说，根据使用环境不同，产品的芯片组环境存在过度发热的现象，如果芯片组或者其它元器件在大约70℃到80℃左右的限制温度范围内，不能保障正常性能，在夏天或高温/高湿地区使用上述高输出移动通讯终端机时，可能就会引起动作异常。

即，附属元件产生的温度加上外部的高温，会引起热乱窜现象，结果导致附属元件及电路破损或者出现缩减使用寿命的问题。

这种高输出移动通讯终端机的代表实例就是远程信息处理(Telematics)终端机，所谓远程信息处理终端机指的是为了提供位置跟踪系统和远距离检查功能，结合GPS(Global Positioning System：全球卫星定位系统)及移动通讯技术的一种汽车装备。

使用上述远程信息处理终端机，驾驶员通过无线网络，就可以进行远距离检查车辆，通过安装了无线模块的PC，可以获得各种生活信息。

而且，在紧急救助时也可以使用上述远程信息处理终端机，可以通过GPS卫星追踪事故车辆的位置，并向最近的救助站提出救助请求。

由于这种远程信息处理终端机等车辆用装置设置得与发动机较近，温度环境相当重要。通常，车辆用装置只有在-40℃到85℃范围的温度环境下才可能保障其性能。

为了解决上述温度问题，本发明除了提出使用散热片(Heat Sink)，以机械的方法降低在终端机内部产生的热量以外，还提出了通过强制地向下调整通讯端的输出数值，减少元器件发热的电学的方法。

图1为现有远程信息处理终端机上的射频功率控制装置100的内部构成概略方框图。

如图1所示，现有的射频(RF：Radio Frequency)功率控制装置100由通讯处理机110、PAM(Pulse Amplitude Modulation：脉幅调制)部120、PA(Power Amplifier：功率放大器)部130，温度控制部160，第1开关140及第2开关150等构成。

在该构成中，所述温度控制部160如果感应包括所述PA(PowerAmplifier：功率放大器)部130或者PAM(Pulse Amplitude Modulation：脉幅调制)部120在内的终端机内部温度上升，所述通讯处理机110切断与所述双工器170连接的第2开关150和第1开关140，通过切断所述第1开关140及第2开关150，利用变更的输出路径进行通讯。

即，所述通讯处理机110通过将所述PA部130排除在输出路径之外，利用所述PAM部120进行通讯，减少在所述PA部130中的功率损耗，以低输出模式动作。

但是，这种现有的射频(RF：Radio Frequency)功率控制装置100很难单纯地通过软件及硬件进行设置，因此在使用上受到诸多问题的限制。

第一，存在所述开关动作的温度值设定问题。

第二，上述功率延迟模式(Power back mode)动作时发生过冲(overshoot)的问题。所谓过冲指的是，即使在开关动作期间，也出现温度持续上升超过界限温度的现象。

第三，在所述开关的切断动作打开/关闭点时，需要进行两次信号校准(Calibration)动作，给使用带来不便。

另一方面，普通的温度控制方法中还包括如下所述方法：设定正常温度范围，如果设备内部的温度超过设定的温度范围，利用传感器切断电源供应，防止设备破损的方法。

但是，上述利用温度传感器切断电源供应的方法主要适用于转播机或基地局装备中，很难适用在上述远程信息处理终端机等高输出移动通讯终端机中。

因此，对于如何减少内部产生的热量问题，目前非常需要开发的是：不需另外追加处理机，通过软件及硬件很容易实现，在使用散热片等机械方法的同时，可以设置的高输出移动通讯终端机上的射频功率控制装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种不需要另外追加构成硬件及校准动作，在监视设备内部温度AMPS方式的“功率等级-1”上，通过控制功率水平，遏制附属元件发热，在远程信息处理终端机等高输出移动通讯终端机上能够设置的射频功率控制装置。

为了实现上述目的，本发明公开了射频(RF：Radio Frequency)功率控制装置，其特征在于，包括以下几个部分：感应高输出移动通讯终端机内部温度的温度传感器部；感应所述移动通讯终端机发送功率的HDET部；从所述温度传感器接收温度信息，从所述HDET部接收功率数值，掌握功率水平，比较所述内部温度及设定界限温度，调整发送功率水平的通讯部。

综上所述，本发明公开的射频(RF：Radio Frequency)功率控制装置具有以下效果：对过冲不产生影响，不需要另外追加构成硬件，就能够很容易地遏制高输出移动通讯终端机的内部发热现象。

另外，通过本发明，对于如何减少高输出移动通讯终端机的内部产生的热量，不需要根据控制动作，执行校准动作，并且考虑安装在车辆上的特殊状况，只需要控制发送功率水平，就可以有效防止热乱窜现象。

附图说明

图1为现有远程信息处理终端机上的射频功率控制装置的内部构成概略方框图。

图2为使用本发明的射频功率控制装置的远程信息处理终端机的内部构成的概略方框图。

图3为本发明的射频功率控制装置中使用的AMPS方式的功率等级及功率水平的数据一览表。

附图标记

200：远程信息处理终端机  210：射频功率控制装置

211：通讯部              212：PAM部

213：PA部                214：HDET部

215：温度传感器部        220：NAD部

230：TCU部               240：双工器

250：天线                260：无线电收发两用机

300：通讯中心            400：车辆网络

具体实施方式

下面参照附图对按照上述结构构成的本发明的射频功率控制装置的实施例进行详细说明。

在本发明的具体实施例中，所述射频(RF：Radio Frequency)功率控制装置在远程信息处理终端机上构成。

图2为使用本发明的射频功率控制装置210的远程信息处理终端机200的内部构成的概略方框图。

如图2所示，适用本发明的射频功率控制装置210的远程信息处理终端机(200)由以下几个部分构成：天线250、双工器240、NAD(Network Access Device：网络接入设备)部220、TCU(TelematicsControl Unit：远程信息处理终端机控制单元)部230、无线电收发两用机260及射频功率控制装置210。

首先，所述TCU部2 30作为执行所述远程信息处理终端机200的CPU(Control Processing Unit)功能的装置，处理GPS通讯及移动通讯，与所述无线电收发两用机260连接，处理内部信息数据。

所述NAD部220与所述通讯部211连接，控制与所述通讯中心300的数据发送接收，并将发送接收的数据向所述TCU部230传送或者接收所述TCU部230处理的数据，向所述通讯部211发送。

另外，所述无线电收发两用机260与所述车辆网络400连接，从多个车辆装置或者连接装置中接收信息，并将接收的信息向所述TCU部230传送。例如，所述TCU部230可以通过所述无线电收发两用机260，感应发送引擎的开/关或者异常信号。

这里，所谓车辆网络400指的是汽车产业标准上的串联通讯规格，可以使用Class2(以下简称“J1850”)，CAN(Low Speed GMLAN(LSGMLAN)，High Speed GMLAN(HSGMLAN))，MOST(Multimedia Oriented SystemsTransport)等，对于部分欧洲车辆，为了确保进行多媒体数据通讯，可以使用IEEE1394。

所述射频功率控制装置210由PA部213、PAM部212、温度传感器部215、HDET(Hyper Detector)部214及通讯部211构成。所述PA(Power Amplifier：功率放大器部)213是在输出信号之前对发送功率进行增幅的装置，所述PAM(Pulse Amplitude Modulation：脉幅调制)部212是对信号的调制进行处理的装置。

通常，对于以高输出发送信号的远程信息处理终端机来说，由于在所述PA部213损耗大量电流，发热量增加。所述温度传感器部215感应所述远程信息处理终端机200的内部温度，并规则地向所述通讯部211传送。

这种温度传感器部215可以由电热调节器(Thermistor；Thermally sensitive resistor的简称)等(半导体)传感器构成，所谓电热调节器指的是随温度变化电阻，通过将其内置于物体中或者直接接触物体，可以掌握物体温度的传感器。电热调节器传感器将可变的电热调节器电阻数值转变为温度数值，并传送给所述通讯部211。电热调节器大体可以划分为以下2种：有利于感应减少的温度变化的PTC电热调节器；以及有利于感应相对广范围温度变化的NTC电热调节器。

所述HDET部214核实移动通讯终端机200的发送功率量(主要是在所述PA部213处理的功率量)，并规则地向所述通讯部211传送。因此，所述通讯部211根据温度可以计算出发送功率量的变化。

所述通讯部211作为处理基带带宽的射频通讯的处理机，设定远程信息处理终端机200进行正常动作的内部界限温度，如上所述，接收从所述温度传感器部215接收的温度信息，并接收所述HDET部214的功率信息。

所述通讯部211掌握上述温度变化的功率水平，比较所述内部温度及界限温度，判断是否调整发送功率水平。

所述通讯部211以AMPS(Advanced Mobile Phone System：高级移动电话服务)方式进行通讯，AMPS方式作为FDMA(Frequency DivisionMultiple Access：频分多地址)的一种，发送时，使用869-894MHz频率带宽；接收时使用824-849MHz频率带宽。

图3为本发明射频功率控制装置210中使用的AMPS方式的功率等级及功率水平的数据一览表.

如图3所示，上述AMPS方式中使用的发送输出划分为3个等级，各个等级通过从第0水平到第7水平总共8个水平进行定义。这些功率等级及功率水平是TIA(Telecommunications IndustryAssociation：通讯行业协会)，EIA(Electronic Industries Alliance：电子行业联盟)及IS-98A(使用双模式的宽带移动通讯终端机用最小规格)指定的通讯规格。

在图3所示的数据一览表中，最大输出—第0功率水平在大约1300mA处形成，最小输出—第7功率水平在大约200mA处形成。

普通的移动通讯终端机在第3功率等级上发送输出，即使以上述第3功率等级的第0功率水平输出，也不存在限制散热片的设计或软件的电流损耗等问题。

与之不同，按照本发明的实施例，适用射频功率控制装置210的高输出移动通讯终端机大部分在第1功率等级上发送输出，此时，由于发生比前面提到的普通移动通讯终端机大约5倍以上的电流损耗，会产生人手难以触摸程度的高热。

像这样，在本发明的实施例中，所述通讯部211在第1功率等级上掌握功率水平，当所述内部温度低于所述界限温度时，继续以第0功率水平和第1功率水平发送功率；当所述内部温度高于所述界限温度时，以第2功率水平发送功率，向下调整功率。

另外，本发明射频功率控制装置210优选设有散热片装置，初期，如果温度上升，利用所述散热片装置，遏制其上升，如果达到限制温度，再对上述功率水平进行控制。

如上所述，在本发明的实施例中，射频功率装置可以通过最少的硬件构成，实现简单的软件设置。

如上所述，参照上述实施例，详细地进行了说明以及图示，但本发明并不仅限于此。在不偏离本项发明的基本技术思想范围内，具有本领域的常规知识的人员可以在不偏离本发明所提权利要求的范围内，进行其他多样的变更以及修改。

Claims (7)

1、一种射频功率控制装置，其特征在于，包括以下部分：

感应高输出移动通讯终端机内部温度的温度传感器部；

感应所述移动通讯终端机发送功率的HDET部；

从所述温度传感器接收温度信息，从所述HDET部接收功率数值，掌握功率水平，比较所述内部温度及设定界限温度，调整发送功率水平的通讯部。

2、如权利要求1所述的射频功率控制装置，其特征在于，

所述移动通讯终端机是远程信息处理终端机。

3、如权利要求1所述的射频功率控制装置，其特征在于，

所述通讯部以AMPS方式进行通讯，按照基地局的指令，控制发送功率的增益。

4、如权利要求3所述的射频功率控制装置，其特征在于，

所述通讯部在所述AMPS方式的“功率等级-1”上，掌握所述功率水平，并进行调整。

5、如权利要求4所述的射频功率控制装置，其特征在于，

当所述内部温度低于所述界限温度时，所述通讯部以所述功率等级-1的第0功率等级持续发送功率；当所述内部温度高于界限温度时，所述通讯部以所述功率等级-1的第2功率等级发送功率，向下调整功率。

6、如权利要求4所述的射频功率控制装置，其特征在于，

当所述内部温度低于所述界限温度时，所述通讯部以所述功率等级-1的第1功率等级持续发送功率；当所述内部温度高于界限温度时，所述通讯部以所述功率等级-1的第2功率等级发送功率，向下调整功率。

7、如权利要求1所述的射频功率控制装置，其特征在于，

具备散热片装置。

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