CN105929883A - 发射电流控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发射电流控制方法及装置。所述方法包括以下步骤：A、监测用户设备的发射功率，并生成监测结果；B、根据所述监测结果生成控制信号；C、根据所述控制信号切换匹配网络，以利用所述匹配网络调节所述用户设备的功率放大电路与所述用户设备的通信电路之间的负载阻抗，进而控制所述通信电路的发射电流。本发明能在用户设备的运作过程中节省所述用户设备的发射电流，提高所述用户设备的续航时间。

Description

发射电流控制方法及装置

技术领域

本发明属于发射电流控制技术领域，尤其涉及一种发射电流控制方法及装置。

背景技术

传统的用户设备中，线性度性能与发射电流值是一对矛盾的参数，即，在线性度性能最好时，发射电流值不是最好，在发射电流值最好时，线性度性能不是最好。

针对上述问题，传统的调试方法是：

按照最大发射功率的负载牵引(Loadpull)去平衡线性度性能和发射电流值，这样调试完成后就固定了功率放大电路(PA，Power Amplifier)的输出的匹配网络。

在实践中，发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

传统的用户设备在正常使用时往往很少情况处于最大功率发射的状态(信号很差时才会以最大功率发射)，大部分情况是处于中低功率发射的状态的。

因此，上述传统的调试方法所形成的负载阻抗在传统的用户设备处于中低功率发射的状态时往往会导致线性度性能过剩，电流较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发射电流控制方法及装置，其能在用户设备的运作过程中节省所述用户设备的发射电流，提高所述用户设备的续航时间。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

一种发射电流控制方法，所述方法包括以下步骤：A、监测用户设备的发射功率，并生成监测结果；B、根据所述监测结果生成控制信号；C、根据所述控制信号切换匹配网络，以利用所述匹配网络调节所述用户设备的功率放大电路与所述用户设备的通信电路之间的负载阻抗，进而控制所述通信电路的发射电流。

在上述发射电流控制方法中，所述步骤C包括：c1、接收所述控制信号和所述用户设备的功率放大电路所输出的功率放大输出信号；c2、根据所述控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述控制信号对应的所述匹配网络，以使得所述匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成调节结果信号；c3、将所述调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

在上述发射电流控制方法中，所述控制信号至少包括第一控制信号和第二控制信号；所述步骤B包括：b1、在所述监测结果为所述发射功率大于预定阈值的情况下生成所述第一控制信号；b2、在所述监测结果为所述发射功率小于或等于所述预定阈值的情况下生成所述第二控制信号。

在上述发射电流控制方法中，所述步骤c1包括：c11、接收所述第一控制信号和所述功率放大输出信号；所述步骤c2包括：c21、根据所述第一控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第一控制信号对应的所述匹配网络中的第一匹配网络1051，以使所述第一匹配网络1051调节所述功率放大输出信号，并生成第一调节结果信号；所述步骤c3包括：c31、接收所述第一控制信号和所述第一调节结果信号，并根据所述第一控制信号将所述第一调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

在上述发射电流控制方法中，所述步骤c1包括：c12、接收所述第二控制信号和所述功率放大输出信号；所述步骤c2包括：c22、根据所述第二控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第二控制信号对应的所述匹配网络中的第二匹配网络，以使所述第二匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成第二调节结果信号；所述步骤c3包括：c32、接收所述第二控制信号和所述第二调节结果信号，并根据所述第二控制信号将所述第二调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的发射电流。

一种发射电流控制装置，所述装置包括：监测电路，用于监测用户设备的发射功率，并生成监测结果；控制电路，用于根据所述监测结果生成控制信号；匹配网络组合，用于调节所述用户设备的功率放大电路与所述用户设备的通信电路之间的负载阻抗，其中，所述匹配网络组合包括至少两匹配网络；切换电路，用于根据所述控制信号切换所述匹配网络，以控制所述通信电路的发射电流；其中，所述匹配网络通过所述切换电路与所述功率放大电路和所述通信电路电性连接。

在上述发射电流控制装置中，所述切换电路用于接收所述控制信号和所述功率放大电路所输出的功率放大输出信号，并用于根据所述控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述控制信号对应的匹配网络，以使得所述匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成调节结果信号；所述切换电路还用于将所述调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

在上述发射电流控制装置中，所述控制信号至少包括第一控制信号和第二控制信号；所述控制电路用于在所述监测结果为所述发射功率大于预定阈值的情况下生成所述第一控制信号，以及用于在所述监测结果为所述发射功率小于或等于所述预定阈值的情况下生成所述第二控制信号；所述匹配网络至少包括：第一匹配网络；第二匹配网络；其中，所述第一匹配网络和所述第二匹配网络分别为两所述匹配网络中的一者；所述切换电路包括：第一切换器，其中，所述第一切换器与所述功率放大电路、所述第一匹配网络和所述第二匹配网络电性连接；第二切换器，其中，所述第二切换器与所述第一匹配网络、所述第二匹配网络和所述通信电路电性连接。

在上述发射电流控制装置中，所述第一切换器用于接收所述第一控制信号和所述功率放大输出信号，并用于根据所述第一控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第一控制信号对应的所述第一匹配网络；所述第一匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成第一调节结果信号；所述第二切换器用于接收所述第一控制信号和所述第一调节结果信号，并用于根据所述第一控制信号将所述第一调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

在上述发射电流控制装置中，所述第一切换器用于接收所述第二控制信号和所述功率放大输出信号，并用于根据所述第二控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第二控制信号对应的所述第二匹配网络；所述第二匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成第二调节结果信号；所述第二切换器用于接收所述第二控制信号和所述第二调节结果信号，并用于根据所述第二控制信号将所述第二调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的发射电流。

相对于现有技术，本发明能在用户设备的运作过程中节省所述用户设备的发射电流，提高所述用户设备的续航时间。

附图说明

图1是本发明的发射电流控制装置的框图；

图2是本发明的发射电流控制装置中的切换电路与匹配网络组合所构成的整体的电路图；

图3是本发明的发射电流控制方法的流程图。

具体实施方式

请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。

本发明的发射电流控制装置和方法可实施于用户设备中，所述用户设备可例如为智能手机、平板电脑等电子设备。

参考图1和图2，图1是本发明的发射电流控制装置的框图，图2是本发明的发射电流控制装置中的切换电路103与匹配网络组合104所构成的整体的电路图。

本发明的发射电流控制装置包括监测电路101、控制电路102、匹配网络组合104、切换电路103。

所述监测电路101用于监测用户设备的发射功率，并生成监测结果。具体地，所述监测电路101用于监测所述用户设备的功率放大电路和/或所述用户设备的通信电路来监测所述发射功率，并生成所述监测结果。

所述控制电路102用于根据所述监测结果生成控制信号。

所述匹配网络组合104用于调节所述用户设备的功率放大电路与所述用户设备的通信电路之间的负载阻抗，其中，所述匹配网络组合104包括至少两匹配网络。所述匹配网络是具有端口的匹配器件的组合，所述匹配器件可例如为电容、电感、电阻等。

所述切换电路103用于根据所述控制信号切换所述匹配网络，以控制所述通信电路的发射电流。具体地，所述切换电路103用于根据所述控制信号切换所述匹配网络，以利用所述匹配网络调节所述功率放大电路与所述通信电路之间的负载阻抗，进而控制所述通信电路的发射电流。

其中，所述匹配网络通过所述切换电路103与所述功率放大电路和所述通信电路电性连接。

在本发明的发射电流控制装置中，所述切换电路103用于接收所述控制信号和所述功率放大电路所输出的功率放大输出信号，并用于根据所述控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述控制信号对应的匹配网络，以使得所述匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成调节结果信号。其中，所述匹配网络具有预定的负载阻抗，当所述功率放大输出信号所对应的电流流过所述匹配网络时，所述匹配网络将所述功率放大输出信号生成所述调节结果信号。所述调节结果信号用于控制所述通信电路降低所述发射电流。

所述切换电路103还用于将所述调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

在本发明的发射电流控制装置中，所述控制信号至少包括第一控制信号和第二控制信号。

所述控制电路102用于在所述监测结果为所述发射功率大于预定阈值的情况下生成所述第一控制信号，以及用于在所述监测结果为所述发射功率小于或等于所述预定阈值的情况下生成所述第二控制信号。其中，所述预定阈值是预先设置的，所述预定阈值可例如为17分贝毫瓦(dbm)。

所述匹配网络至少包括第一匹配网络1051和第二匹配网络1052。其中，所述第一匹配网络1051和所述第二匹配网络1052分别为两所述匹配网络中的一者。

所述切换电路103包括第一切换器1041和第二切换器1042。所述第一切换器1041与所述功率放大电路、所述第一匹配网络1051和所述第二匹配网络1052电性连接。所述第二切换器1042与所述第一匹配网络1051、所述第二匹配网络1052和所述通信电路电性连接。

所述第一切换器1041和所述第二切换器1042的组合构成单刀双掷开关(SPDT，Single Pole Double Throw)。所述第一切换器1041和所述第二切换器1042的组合用于切换至少两组所述匹配网络。

在本发明的发射电流控制装置中，所述第一切换器1041用于接收所述第一控制信号和所述功率放大输出信号，并用于根据所述第一控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第一控制信号对应的所述第一匹配网络1051。

所述第一匹配网络1051调节所述功率放大输出信号，并生成第一调节结果信号。

所述第二切换器1042用于接收所述第一控制信号和所述第一调节结果信号，并用于根据所述第一控制信号将所述第一调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

在本发明的发射电流控制装置中，所述第一切换器1041用于接收所述第二控制信号和所述功率放大输出信号，并用于根据所述第二控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第二控制信号对应的所述第二匹配网络1052。

所述第二匹配网络1052调节所述功率放大输出信号，并生成第二调节结果信号。

所述第二切换器1042用于接收所述第二控制信号和所述第二调节结果信号，并用于根据所述第二控制信号将所述第二调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的发射电流。

在本发明的发射电流控制装置中，所述第一切换器1041包括第一电源输入端203、第一控制信号输入端204、功率放大输出信号输入端201、第一连接端205、第二连接端207、第一接地端202、第二接地端206、第三接地端208。其中，所述第一电源输入端203用于接收电源输入，所述第一控制信号输入端204用于与所述控制电路102电性连接，并用于从所述控制电路102接收所述第一控制信号，所述功率放大输出信号输入端201用于与所述功率放大电路电性连接，并用于从所述功率放大电路接收所述功率放大输出信号，所述第一连接端205用于与所述第一匹配网络1051电性连接，所述第二连接端207用于与所述第二匹配网络1052电性连接，所述第一接地端202、所述第二接地端206、所述第三接地端208均用于接地。

所述第二切换器1042包括第二电源输入端215、第二控制信号输入端216、调节结果信号输出端213、第三连接端209、第四连接端211、第四接地端214、第五接地端210、第六接地端212。其中，所述第二电源输入端215用于接收电源输入，所述第二控制信号输入端216用于与所述控制电路102电性连接，并用于从所述控制电路102接收所述第二控制信号，所述调节结果信号输出端213用于与所述通信电路电性连接，并用于将所述调节结果信号提供给所述通信电路，所述第三连接端209用于与所述第一匹配网络1051电性连接，所述第四连接端211用于与所述第二匹配网络1052电性连接，所述第四接地端214、所述第五接地端210、所述第六接地端212均用于接地。

所述第一匹配网络1051包括电阻10511和第一电感10512，所述第二匹配网络1052包括电容10521和第二电感10522。

参考图3，图3是本发明的发射电流控制方法的流程图。

本发明的发射电流控制方法包括以下步骤：

A(步骤301)、所述监测电路101监测用户设备的发射功率，并生成监测结果。具体地，所述监测电路101用于监测所述用户设备的功率放大电路和/或所述用户设备的通信电路来监测所述发射功率，并生成所述监测结果。

B、所述控制电路102根据所述监测结果生成控制信号。

C、所述切换电路103根据所述控制信号切换匹配网络，以利用所述匹配网络调节所述用户设备的功率放大电路与所述用户设备的通信电路之间的负载阻抗，进而控制所述通信电路的发射电流。具体地，所述切换电路103用于根据所述控制信号切换所述匹配网络，以利用所述匹配网络调节所述功率放大电路与所述通信电路之间的负载阻抗，进而控制所述通信电路的发射电流。

在本发明的发射电流控制方法中，所述步骤C包括：

c1(步骤303、步骤307)、所述切换电路103接收所述控制信号和所述用户设备的功率放大电路所输出的功率放大输出信号。

c2(步骤304、步骤308)、所述切换电路103根据所述控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述控制信号对应的所述匹配网络，以使得所述匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成调节结果信号。其中，所述匹配网络具有预定的负载阻抗，当所述功率放大输出信号所对应的电流流过所述匹配网络时，所述匹配网络将所述功率放大输出信号生成所述调节结果信号。所述调节结果信号用于控制所述通信电路降低所述发射电流。

c3(步骤305、步骤309)、所述切换电路103将所述调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

在本发明的发射电流控制方法中，所述控制信号至少包括第一控制信号和第二控制信号。

所述步骤B包括：

b1(步骤302)、所述控制电路102在所述监测结果为所述发射功率大于预定阈值的情况下生成所述第一控制信号。

b2(步骤306)、所述控制电路102在所述监测结果为所述发射功率小于或等于所述预定阈值的情况下生成所述第二控制信号。

其中，所述预定阈值是预先设置的，所述预定阈值可例如为17分贝毫瓦(dbm)。

所述匹配网络至少包括第一匹配网络1051和第二匹配网络1052。其中，所述第一匹配网络1051和所述第二匹配网络1052分别为两所述匹配网络中的一者。

所述切换电路103包括第一切换器1041和第二切换器1042。所述第一切换器1041和所述第二切换器1042的组合构成单刀双掷开关(SPDT，SinglePole Double Throw)。所述第一切换器1041和所述第二切换器1042的组合用于切换至少两组所述匹配网络。

在本发明的发射电流控制方法中，所述步骤c1包括：

c11(步骤303)、所述第一切换器1041接收所述第一控制信号和所述功率放大输出信号。

所述步骤c2包括：

c21(步骤304)、所述第一切换器1041根据所述第一控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第一控制信号对应的所述匹配网络中的第一匹配网络1051，以使所述第一匹配网络1051调节所述功率放大输出信号，并生成第一调节结果信号。

所述步骤c3包括：

c31(步骤305)、所述第二切换器1042接收所述第一控制信号和所述第一调节结果信号，并根据所述第一控制信号将所述第一调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

在本发明的发射电流控制方法中，所述步骤c1包括：

c12(步骤307)、所述第一切换器1041接收所述第二控制信号和所述功率放大输出信号。

所述步骤c2包括：

c22(步骤308)、所述第一切换器1041根据所述第二控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第二控制信号对应的所述匹配网络中的第二匹配网络1052，以使所述第二匹配网络1052调节所述功率放大输出信号，并生成第二调节结果信号。

所述步骤c3包括：

c32(步骤309)、所述第二切换器1042接收所述第二控制信号和所述第二调节结果信号，并根据所述第二控制信号将所述第二调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的发射电流。

实施例

本发明的技术方案为：

本发明在PA(Power Amplifier，功率放大电路)的输出端设置至少两组可切换的匹配网络，至少两组可切换的所述匹配网络分别对应不同的发射功率使用。其中，所述第一匹配网络1051是按最大发射功率的Loadpull(负载牵引)平衡了线性度和电流性能，所述第二匹配网络1052是按中功率的Loadpull优化电流性能保证最低的线性度性能(因为中低功率发射时信道内功率较低，即使线性度稍差，其邻信道功率也不会太大，从而不会干扰邻信道，因此这种情况下只需满足最低标准即可)。按照发射功率的不同，设定阈值为17dBm(分贝毫瓦)，当发射功率高于17dBm时切换到所述第一匹配网络1051，当发射功率低于或等于17dBm时切换到所述第二匹配网络1052。这样手机正常使用中可以应用到较多的发射场景(中低功率发射)，从而使得发射电流得到优化。

在PA和双工器之间增加两个SPDT(Single Pole Double Throw，单刀双掷开关)高功率射频开关，用于切换两组匹配网络。也可使用更多组匹配网络供切换。两个开关共用一个GPIO(General Purpose Input Output,通用输入输出)作逻辑控制。也可使用MIPI(Mobile Industry Processor Interface，移动产业处理器接口)控制的射频开关。通过定向耦合器反馈PA的发射功率，当发射功率达到阈值时触发切换匹配网络。

本发明的技术方案可以在用户设备的运作过程中节省(降低)所述用户设备的发射电流，提高所述用户设备的续航时间

综上所述，虽然本发明实施例揭露如上，但上述实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种改动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种发射电流控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、监测用户设备的发射功率，并生成监测结果；

B、根据所述监测结果生成控制信号；

C、根据所述控制信号切换匹配网络，以利用所述匹配网络调节所述用户设备的功率放大电路与所述用户设备的通信电路之间的负载阻抗，进而控制所述通信电路的发射电流。

2.根据权利要求1所述的发射电流控制方法，其特征在于，所述步骤C包括：

c1、接收所述控制信号和所述用户设备的功率放大电路所输出的功率放大输出信号；

c2、根据所述控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述控制信号对应的所述匹配网络，以使得所述匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成调节结果信号；

c3、将所述调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

3.根据权利要求2所述的发射电流控制方法，其特征在于，所述控制信号至少包括第一控制信号和第二控制信号；

所述步骤B包括：

b1、在所述监测结果为所述发射功率大于预定阈值的情况下生成所述第一控制信号；

b2、在所述监测结果为所述发射功率小于或等于所述预定阈值的情况下生成所述第二控制信号。

4.根据权利要求3所述的发射电流控制方法，其特征在于，所述步骤c1包括：

c11、接收所述第一控制信号和所述功率放大输出信号；

所述步骤c2包括：

c21、根据所述第一控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第一控制信号对应的所述匹配网络中的第一匹配网络1051，以使所述第一匹配网络1051调节所述功率放大输出信号，并生成第一调节结果信号；

所述步骤c3包括：

c31、接收所述第一控制信号和所述第一调节结果信号，并根据所述第一控制信号将所述第一调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

5.根据权利要求3所述的发射电流控制方法，其特征在于，所述步骤c1包括：

c12、接收所述第二控制信号和所述功率放大输出信号；

所述步骤c2包括：

c22、根据所述第二控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第二控制信号对应的所述匹配网络中的第二匹配网络，以使所述第二匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成第二调节结果信号；

所述步骤c3包括：

c32、接收所述第二控制信号和所述第二调节结果信号，并根据所述第二控制信号将所述第二调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的发射电流。

6.一种发射电流控制装置，其特征在于，所述装置包括：

监测电路，用于监测用户设备的发射功率，并生成监测结果；

控制电路，用于根据所述监测结果生成控制信号；

匹配网络组合，用于调节所述用户设备的功率放大电路与所述用户设备的通信电路之间的负载阻抗，其中，所述匹配网络组合包括至少两匹配网络；

切换电路，用于根据所述控制信号切换所述匹配网络，以控制所述通信电路的发射电流；

其中，所述匹配网络通过所述切换电路与所述功率放大电路和所述通信电路电性连接。

7.根据权利要求6所述的发射电流控制装置，其特征在于，所述切换电路用于接收所述控制信号和所述功率放大电路所输出的功率放大输出信号，并用于根据所述控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述控制信号对应的匹配网络，以使得所述匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成调节结果信号；

所述切换电路还用于将所述调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

8.根据权利要求7所述的发射电流控制装置，其特征在于，所述控制信号至少包括第一控制信号和第二控制信号；

所述控制电路用于在所述监测结果为所述发射功率大于预定阈值的情况下生成所述第一控制信号，以及用于在所述监测结果为所述发射功率小于或等于所述预定阈值的情况下生成所述第二控制信号；

所述匹配网络至少包括：

第一匹配网络；

第二匹配网络；

其中，所述第一匹配网络和所述第二匹配网络分别为两所述匹配网络中的一者；

所述切换电路包括：

第一切换器，其中，所述第一切换器与所述功率放大电路、所述第一匹配网络和所述第二匹配网络电性连接；

第二切换器，其中，所述第二切换器与所述第一匹配网络、所述第二匹配网络和所述通信电路电性连接。

9.根据权利要求8所述的发射电流控制装置，其特征在于，所述第一切换器用于接收所述第一控制信号和所述功率放大输出信号，并用于根据所述第一控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第一控制信号对应的所述第一匹配网络；

所述第一匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成第一调节结果信号；

所述第二切换器用于接收所述第一控制信号和所述第一调节结果信号，并用于根据所述第一控制信号将所述第一调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的所述发射电流。

10.根据权利要求8所述的发射电流控制装置，其特征在于，所述第一切换器用于接收所述第二控制信号和所述功率放大输出信号，并用于根据所述第二控制信号将所述功率放大输出信号提供给与所述第二控制信号对应的所述第二匹配网络；

所述第二匹配网络调节所述功率放大输出信号，并生成第二调节结果信号；

所述第二切换器用于接收所述第二控制信号和所述第二调节结果信号，并用于根据所述第二控制信号将所述第二调节结果信号输出至所述通信电路，以控制所述通信电路的发射电流。