CN102299993B - 用于在移动终端中放大功率的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于在移动终端中放大功率的装置和方法。提供了一种移动终端中的传输装置及其方法。更具体地讲,提供了一种通过在支持多模式的移动终端中将功率放大单元集成到一个模块中来保护移动终端的空间并减少制造成本的装置和方法。移动终端的功率放大器包括第一放大单元和第二放大单元。第一放大单元将GSM四频段的频率定义为低频段和高频段,然后放大GSM四频段的低频段的信号。第二放大单元放大GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动终端中的传输装置及其方法。更具体地讲,本发明涉及一种通过在支持多模式的移动终端中将功率放大单元集成到一个模块中来保护移动终端的空间并减少制造成本的装置和方法。
背景技术
总体上,支持多模式的移动终端分别包括与支持的模式对应的功率放大单元和天线转换模块。换句话说,在移动终端支持GSM(全球移动通信系统)四频段和TD-SCDMA(时分同步的码分多址)频段的情况下,移动终端分别包括与GSM四频段对应的功率放大单元、与TD-SCDMA频段对应的功率放大单元和天线转换模块,从而对移动终端的安装空间和PCB(印刷电路板)布线的最小化是有限的。
为便携性目的,移动终端的大小被不断减小,但是由于上述结构原因,因为应该提供与支持的模式对应的功率放大单元,所以移动终端大小的改变受到限制且移动终端的制造费用增加。
为了解决上述问题,使用集成天线转换模块和功率放大单元的结构,但是不同频段的功率放大单元之间的连接是不可能的,从而随着移动终端支持的频段数量增加,上述问题继续出现。
因此,为解决上面问题,需要用于连接与移动终端支持的频段对应的功率放大单元的装置和方法。
发明内容
本发明的示例性方面在于提供一种减小移动终端的大小和制造成本的装置和方法。
本发明的另一示例性方面在于提供一种在移动终端中将与频段对应的功率放大单元和转换模块集成到一个模块中的装置和方法。
本发明的另一示例性方面在于提供一种用于在移动终端中区分与高频段对应的功率放大单元和与低频段对应的功率放大单元的装置和方法。
根据本发明的示例性方面,提供了一种移动终端的功率放大器。所述功率放大器包括:第一放大单元,用于将GSM四频段的频率定义为低频段和高频段,然后放大GSM四频段的低频段的信号;第二放大单元,用于放大GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号。
根据本发明的另一示例性方面,提供了一种用于放大移动终端的功率的方法。所述方法包括:将GSM四频段的频率定义为低频段和高频段;使用第一放大单元放大GSM四频段的低频段的信号;以及使用第二放大单元放大GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号。
根据本发明的另一示例性方面,提供了一种移动终端的功率放大装置。所述功率放大装置包括:输入端口,用于提供低频段的信号;多个输入端口,用于提供高频段的信号;第一放大单元,用于放大低频段的信号;第二放大单元,用于放大高频段的信号;天线转换模块,用于选择从第一和放大单元第二放大单元输出的信号;频段转换单元,用于根据高频段的输入信号控制输入端口和第二放大单元之间的路径;TD-SCDMA控制转换单元,用于根据接收的高频信号控制匹配电路之间的路径,其中,所述低频段的信号包括GSM四频段的低频段的信号,所述高频段的信号包括GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号。
从下面的详细描述,对本领域的技术人员而言,本发明的其它示例性方面、优点及显著特点将变得更加清楚,下面的详细描述结合附图公开了本发明的示例性实施例。
附图说明
从下面结合附图的描述,对本领域的普通技术人员而言,本发明的特定示例性实施例的以上及其它示例性方面、特点和优点将变得更加清楚,其中:
图1是示出根据本发明示例性实施例的移动终端的功率放大器的构造的框图;
图2是示出根据本发明示例性实施例的移动终端的数据传输处理的流程图。
在附图中,将会理解相同的标号始终表示相同的部件、组件和结构。
具体实施方式
参照附图提供以下描述来帮助本领域的普通技术人员深入理解为说明目的在这里提供的本发明的特定示例性实施例。描述包括各种具体细节以帮助本领域的普通技术人员理解请求保护的发明,但应将这些细节视为只是示例性的。因此,本领域的普通技术人员将认识到,在不脱离本发明的精神和权利要求的范围的情况下,可对这里描述的说明性示例进行各种改变和修改。此外,为了清晰和简明的目的,可省略对已知功能和结构的描述,因为包括对已知功能和结构的描述可能使本领域普通技术人员对请求保护的发明的主题的理解不清晰。
在权利要求和以下描述中使用的术语和词语不限于文献含义,而是仅被发明人用来清楚和一致地理解本发明。因此,本领域的技术人员应该清楚,以下对本发明示例性实施例的描述仅为了说明的目的被提供,且不被解释为如权利要求及其等同物定义的那样来限制本发明。
除非上下文明确指出,否则应该理解单数形式包括复数指代。因此,例如,“一个部件表面”的指代包括一个或多个这样的表面。
术语“基本上”通常表示列举的特性、参数或值不必要精确地得出,而是可能出现大量不影响特性想要提供的效果的偏差和变化,所述偏差和变化包括但绝非仅限于,例如,容许偏差、测量误差、测量精度极限和本领域的普通技术人员已知的其他因素。
本发明的示例性实施例提供将功率放大单元和天线转换模块集成到一个模块以减小移动终端的大小和制造成本的装置和方法。
图1是示出根据本发明示例性实施例的移动终端的功率放大器的构造的框图。
参照图1,移动终端的功率放大器可将频段转换单元109、功率放大单元111和天线转换模块123集成到一个模块中。此外,与传统移动终端相同的是,功率放大器107可包括3个输入端口(GSM低频段输入端口101、GSM高频段输入端口103和TD-SCDMA频段输入端口105)以接收TD-SCDMA频段收发器和GSM四频段收发器的输出。功率放大单元111可包括第一放大单元113、第二放大单元115、与第一放大单元113连接的匹配电路117和与第二放大单元115连接的匹配电路119以及TD-SCDMA控制转换单元121。
GSM低频段输入端口101将在GSM四频段中的850MHz和900MHz的频段中的基带信号输出到第一放大单元113。GSM高频段输入端口103将在GSM四频段中的1800MHz和1900MHz的频段中的基带信号输出到第二放大单元115。
此外,TD-SCDMA频段输入端口105将在TD-SCDMA频段的1880~1920MHz和2010~2025MHz的频段中的基带信号输出到第二放大单元115。这里,根据本发明的示例性实施例,与GSM高频段输入端口103相同的是,TD-SCDMA频段输入端口105通过这样的事实将信号输出到第二放大单元115,所述事实为:TD-SCDMA频段的频段和GSM四频段的1800MHz和1900MHz的频段相似。
根据本发明的示例性实施例,功率放大器107将TD-SCDMA频段的功率放大单元、GSM四频段的功率放大单元和天线转换模块123集成到一个模块中,以保护移动终端的空间并减少移动终端的制造成本。
功率放大器107的频段转换单元109转换TD-SCDMA频段输入端口105和GSM高频段输入端口103的输出路径。当检测到信号从TD-SCDMA频段输入端口105输出时,频段转换单元109将TD-SCDMA频段输入端口105连接到第二放大单元115。
相反,当检测到信号从GSM高频段输入端口103输出时,频段转换单元109将GSM高频段输入端口103连接到第二放大单元115。
功率放大单元111将从输入端口输出的小信号转换成大信号,并输出大信号。功率放大单元111放大输出到每个输入端口的信号并匹配与输入端口对应的信号。
第一放大单元113与GSM低频段输入端口101连接以放大在GSM四频段中的850MHz和900MHz的频段中的基带信号。第二放大单元115与GSM高频段输入端口103或TD-SCDMA频段输入端口105连接以放大高频段中的基带信号。
放大单元113和115将放大的基带信号发送到分别与对应的放大单元113和115连接的匹配电路117和119。接收了放大的基带信号的匹配电路117和119匹配适合与各自输入端口对应的频段的输出功率。因此,功率放大单元111在操作中将从输入端口输出的小信号转换成大信号,并输出大信号。也就是说,功率放大单元111放大输出到每个输入端口的信号并匹配与输入端口对应的信号。
根据本发明的示例性实施例,由于GSM四频段的高频段和TD-SCDMA频段的信号经过第二放大单元115通过同一匹配电路119,且GSM四频段的高频段的最大输出功率和TD-SCDMA频段的信号的最大输出功率不同,因此TD-SCDMA控制转换单元121改变TD-SCDMA频段信号的匹配路径。。
例如,TD-SCDMA控制转换单元121选择GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号之间的匹配路径。TD-SCDMA控制转换单元121通过控制匹配电路119来选择匹配路径。匹配电路119可包括诸如变容二极管的二极管(不被显示)。在这种情况下,TD-SCDMA控制转换单元121可通过直接控制匹配电路119中的二极管来选择匹配路径。
例如,当接收GSM四频段的高频段信号时,TD-SCDMA控制转换单元121允许二极管在截止状态操作,以使匹配电路119用作GSM高频段信号的匹配电路。
相反,当接收TD-SCDMA的频段的信号时,TD-SCDMA控制转换单元121允许二极管在导通状态操作,以使匹配电路119用作TD-SCDMA频段的信号的匹配电路。也就是说,匹配电路的输出根据二极管的状态改变。
天线转换模块123选择从功率放大单元111输出的低频段信号和高频段信号,并将选择的信号发送到天线。天线将由天线转换模块选择的信号发射到空中。
图2是示出根据本发明示例性实施例的移动终端的数据传输处理的流程图。
现在参照图2,移动终端用作支持TD-SCDMA频段和GSM四频段的移动终端。根据本发明的示例性实施例,移动终端可使用将用于放大每个频段的信号的功率放大单元和天线转换模块集成到一个模块中的功率放大器来保护移动终端的空间并减少移动终端的制造成本。
在步骤201,移动终端确定收发器的输出信号并确定与用于数据传输的信号对应的频段。
GSM四频段支持850、900、1800和1900MHz的频段,TD-SCDMA频段支持1880~1920MHz和2010~2025MHz的频段。因此,根据本发明的示例性实施例,频段可被分类为低频段和高频段。换句话说,将低频段定义为GSM四频段的850MHz和900MHz的频段,将高频段定义为GSM四频段的1800MHz和1900MHz的频段以及TD-SCDMA频段的1880~1920MHz和2010~2025MHz的频段。该定义使用这样的事实:TD-SCDMA频段的频段与GSM四频段的1800MHz和1900MHz的频段相似,从而来自各个频段的高频段的信号可由同一放大单元操作。
在步骤201,已经在步骤201确定与用于数据传输的信号对应的频段的移动终端确定步骤201的处理的结果。
当在步骤203确定低频段的信号从收发器输出时,移动终端进入步骤213以将低频段中的输出信号传送到第一放大单元。这里,第一放大单元用作用于放大GSM四频段的850MHz和900MHz的频段的信号的放大单元,并与传统功率放大单元对应。
相反,当在步骤203确定高频段的信号从收发器输出时,移动终端进入步骤205以确定是否是GSM四频段的高频段的信号被输出。
当在步骤205确定GSM四频段的高频段的信号被输出时,移动终端进入步骤207以将频段转换单元连接到GSM高频段并将输出信号传送到第二放大单元。
相反,当在步骤205确定TD-SCDMA频段的信号被输出时,移动终端进入步骤215以将频段转换单元连接到TD-SCDMA频段并将输出信号传送到第二放大单元,然后进入步骤217以改变TD-SCDMA的匹配路径。
这里,第二放大单元用作用于放大高频段的信号的放大单元,且GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号使用通过经过第二放大单元的匹配电路的路径。
然而,由于GSM四频段的高频段和TD-SCDMA频段的信号的最大输出功率不同,因此匹配路径如上所述关于TD-SCDMA频段的信号改变。
在收发器的输出信号被传送到第一放大单元和第二放大单元的情况下,移动终端进入步骤209以执行输出信号的阻抗匹配,然后进入步骤211以执行传输信号的天线转换处理。
之后,移动终端结束本算法。
如上描述,本发明的示例性实施例用于减小移动终端的大小和制造成本。区分与高频段对应的功率放大单元和与低频段对应的功率放大单元,并将GSM高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号提供到一个功率放大器,从而可实现多个功率放大单元之间的连接。
根据本发明的以上描述的方法可被实现为硬件,或被实现为软件或计算机代码,从而这里描述的方法可在使用通用计算机或专用处理器的这样的软件中或者在可编程或专用硬件(例如ASIC或FPGA)中被表现,所述软件或计算机代码可被存储在记录介质(如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中,或从网络下载并存储在非暂时机器可读介质中。在本领域中将理解,计算机、处理器、微处理器、控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如RAM、ROM、闪存等),所述软件或计算机代码由执行这里描述的处理方法的计算机、处理器或硬件访问和执行。此外,将认识到,当通用计算机访问用于执行这里示出的处理的代码时,代码的执行将通用计算机转换为执行这里示出的处理的专用计算机。
如上所述,本领域的技术人员可以容易地理解,本发明的教导提供用于减小移动终端的大小和制造成本的方案。区分与高频段对应的放大单元和与低频段对应的放大单元,将GSM高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号提供到用于处理的公共放大单元。
虽然已经参照本发明的特定优选实施例显示和描述了本发明,但本领域的技术人员应该理解,在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节的各种改变。
Claims (15)
1.一种移动终端的功率放大器,包括:
第一输入端口,用于提供全球移动通信系统GSM四频段的低频段的信号;
第二输入端口,用于提供GSM四频段的高频段的信号;
第三输入端口,用于提供时分同步的码分多址TD-SCDMA频段的信号;
第一放大单元,用于放大GSM四频段的低频段的信号;
第二放大单元,用于放大GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号;
频段转换单元,响应于在第二输入端口检测到GSM四频段的高频段的信号,将第二输入端口连接到第二放大单元,并且响应于在第三输入端口检测到TD-SCDMA频段的信号,将第三输入端口连接到第二放大单元。
2.如权利要求1所述的功率放大器,还包括:用于选择性地输出从第一放大单元和第二放大单元输出的信号的天线转换模块。
3.如权利要求1所述的功率放大器,其中:频段转换单元与第二放大单元连接,所述频段转换单元进行操作,以在GSM四频段的高频段的信号从GSM四频段的高频段的输入端口被输出时与GSM四频段的高频段的输入端口连接,或者在TD-SCDMA频段的信号从TD-SCDMA频段的输入端口被输出时与TD-SCDMA频段的输入端口连接。
4.如权利要求1所述的功率放大器,还包括:TD-SCDMA控制转换单元,用于选择GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号之间的匹配路径。
5.如权利要求4所述的功率放大器,其中,TD-SCDMA控制转换单元通过控制匹配电路选择GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号之间的匹配路径,所述GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号使用第二放大单元被放大。
6.如权利要求4所述的功率放大器,其中,所述匹配电路包括二极管。
7.如权利要求1所述的功率放大器,其中,所述低频段表示GSM四频段的850MHz和900MHz的频段;以及
其中,所述高频段表示GSM四频段的1800MHz和1900MHz的频段以及TD-SCDMA频段的1880~1920MHz和2010~2025MHz的频段。
8.一种用于放大移动终端的功率的方法,所述方法包括:
将全球移动通信系统GSM四频段的频率定义为低频段和高频段;
使用第一放大单元放大从第一输入端口提供的GSM四频段的低频段的信号;
响应于在第二在输入端口检测到GSM四频段的高频段的信号,将第二输入端口连接到第二放大单元,并使用第二放大单元放大GSM四频段的高频段的信号;
响应于在第三输入端口检测到时分同步的码分多址TD-SCDMA频段的信号,将第三输入端口连接到第二放大单元,并使用第二放大单元放大TD-SCDMA频段的信号。
9.如权利要求8所述的方法,还包括:经过天线发送来自第一放大单元和第二放大单元的输出。
10.如权利要求8所述的方法,其中,转换GSM四频段的高频段的信号或TD-SCDMA频段的信号包括:
当GSM四频段的高频段的信号从GSM四频段的高频段的输入端口被输出时,将GSM四频段的高频段的输入端口连接到第二放大单元;以及
当TD-SCDMA频段的信号从TD-SCDMA频段的输入端口被输出时,将TD-SCDMA频段的输入端口连接到第二放大单元。
11.如权利要求8所述的方法,其中,使用第二放大单元放大GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号包括:选择信号的匹配路径。
12.如权利要求11所述的方法,其中,通过控制匹配电路执行所述选择。
13.如权利要求11所述的方法,其中,通过控制匹配电路中的二极管执行对匹配电路的控制。
14.如权利要求8所述的方法,其中,所述低频段表示GSM四频段的850MHz和900MHz的频段;以及
其中,所述高频段表示GSM四频段的1800MHz和1900MHz的频段,以及TD-SCDMA频段的1880~1920MHz和2010~2025MHz的频段。
15.一种移动终端的功率放大装置,所述功率放大装置包括:
第一输入端口,用于提供低频段的第一信号;
第二输入端口和第三输入端口,用于提供高频段的第二信号;
第一放大单元,用于放大来自第一输入端口的低频段的第一信号;
第二放大单元,用于放大来自第二输入端口和第三输入端口的高频段的第二信号;
天线转换模块,用于选择从第一放大单元和第二放大单元输出的信号;
频段转换模块,用于根据检测到第二输入端口或第三输入端口处的高频段的第二输入信号而控制第二输入端口与第二放大单元之间的连接以及第三输入端口与第二放大单元之间的连接中的至少一个连接;以及
时分同步的码分多址TD-SCDMA控制转换单元,用于选择全球移动通信系统GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号之间的匹配路径,所述GSM四频段的高频段的信号和TD-SCDMA频段的信号使用第二放大单元被放大,
其中,所述低频段的信号包括GSM四频段的低频段的信号,所述高频段的信号包括GSM四频段的高频段的信号以及TD-SCDMA频段的信号。
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