CN109768809B - 无线通信设备及其放大器控制模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信设备的放大器控制模块，涉及无线通信领域，包括主控单元、供电控制单元和供电单元；所述主控单元，用于根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号；所述供电控制单元，用于根据所述控制信号生成相应的使能信号；所述供电单元的工作状态根据所述使能信号进行调整，所述供电单元在正常输出的工作状态下，向所述无线通信设备的功率放大器供电。本发明实施例还提供了一种无线通信设备，能实现对功率放大器工作状态的有效控制，从而可以地保护功率放大器的不受异常功率影响，提高了功率放大器的使用寿命。

Description

无线通信设备及其放大器控制模块

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线通信设备及其放大器控制模块。

背景技术

在无线通信设备中，为了提高远距离的通信能力，需要采用功率放大器(PowerAmplifier，PA)来提高无线通信设备信号的功率，以使无线通信设备的发射功率达到需求。

在现有技术中，一般是在无线通信设备上电时，启动功率放大器的供电，使无线通信设备进行工作状态。

而在实施本发明的过程中，发明人发现，由于现有技术对功率放大器的工作状态缺乏有效的控制手段，在无线通信设备处于工作状态中，功率放大器也处于上电状态，使功率放大器往往需要承受不必要的静电影响或是电流冲击，导致功率放大器的使用寿命较低。例如在无线通信设备的射频芯片进行开机初始化等过程中，往往可能会出现异常的大功率，容易对功率放大器造成损坏；在对无线通信设备的无线指标校准工位下，可能使对功率放大器在上电状态下受到静电影响，从而造成损坏，功率放大器的稳定性较差，导致无线通信设备无法正常生产。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种无线通信设备及其放大器控制模块，能实现对功率放大器工作状态的有效控制，从而可以地保护功率放大器的不受异常功率影响，提高了功率放大器的使用寿命。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种无线通信设备的放大器控制模块，包括主控单元、供电控制单元和供电单元；

所述主控单元，用于根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号；

所述供电控制单元，用于根据所述控制信号生成相应的使能信号；

所述供电单元的工作状态根据所述使能信号进行调整，所述供电单元在正常输出的工作状态下，向所述无线通信设备的功率放大器供电；

其中，所述供电控制单元设有控制输入端和使能输出端；所述供电控制单元通过所述控制输入端接收所述控制信号；所述供电控制单元通过所述使能输出端输出所述使能信号；

所述供电控制单元包括反相器、电阻和电容；

所述反相器的输入端连接所述控制输入端，所述反相器的输出端连接所述使能输出端；

所述电阻的第一端用于接入高电平电压，所述电阻的第二端连接所述控制输入端；

所述电容的第一端连接所述控制输入端，所述电容的第二端接地。

作为上述放大器控制模块的一种实施方式，所述反相器为施密特反相器。

作为上述放大器控制模块的一种实施方式，其特征在于，所述电阻为可调电阻。

作为上述放大器控制模块的一种实施方式，其特征在于，所述供电控制单元的控制输入端连接到所述主控单元的控制输出端。

作为上述放大器控制模块的一种实施方式，其特征在于，所述控制信号为空信号、高电平或低电平；根据空信号或高电平的所述控制信号生成的所述使能信号为低电平；根据低电平的所述控制信号生成的所述使能信号为高电平。

作为上述放大器控制模块的一种实施方式，所述根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号，包括步骤：

获取所述无线通信设备的工作信息；

判断所述工作信息是否满足所述控制条件；

在所述工作信息满足所述控制条件的情况下，输出低电平的所述控制信号；

在所述工作信息不满足所述控制条件的情况下，输出高电平的所述控制信号。

作为上述放大器控制模块的一种实施方式，所述控制条件包括如下条件中的一项或多项：

所述无线通信设备的射频芯片已完成初始化；

所述无线通信设备处于非空闲状态；

所述无线通信设备处于产测模式。

在本实施方式中，通过对所述放大器控制模块的主控单元进行设置，使所述放大器控制模块可以在射频芯片完成初始化之后启动，或是在所述无线通信设备处于空闲状态时关闭功率放大器，或是在所述无线通信设备进入产测模式之前，保持所述功率放大器的关闭状态。可以为所述功率放大器提供有效的保护，并且有效地降低了所述无线通信设备在空闲时的功耗。

作为上述放大器控制模块的一种实施方式，所述供电单元设有使能输入端和供电输出端；所述使能输入端与所述使能输出端连接，所述供电单元通过所述使能输入端接收所述使能信号；所述供电输出端与所述功率放大器连接，所述供电单元通过所述供电输出端向所述功率放大器供电；

所述使能输入端收到的所述使能信号为高电平，则所述供电单元的工作状态调整为正常输出；

所述使能输入端收到的所述使能信号为低电平，则所述供电单元的工作状态调整为停止输出。

本发明实施例还提供了一种无线通信设备，包括如上任一项所述的放大器控制模块，还包括功率放大器和射频芯片；

所述放大器控制模块，通过供电单元与所述功率放大器的供电端连接；

所述射频芯片连接所述功率放大器，以向所述功率放大器发送射频信号；

所述功率放大器接收所述射频信号以进行放大处理。

与现有技术相比，本发明公开的一种无线通信设备及其放大器控制模块，通过主控单元根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号，由供电控制单元接收控制信号，从而生成使能信号以对供电单元的工作状态进行调整，进而实现对无线通信设备的功率放大器的工作状态的控制。解决了现有技术中由于对功率放大器的工作状态缺乏有效的控制手段，导致的功率放大器和无线通信设备使用寿命较短的技术问题。能实现对功率放大器工作状态的有效控制，从而可以地保护功率放大器的不受异常功率影响，提高了功率放大器的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例1中一种无线通信设备的放大器控制模块的结构示意图。

图2是本发明实施例2中一种无线通信设备的放大器控制模块的结构示意图。

图3是本发明实施例3中一种无线通信设备的放大控制模块生成控制信号的流程示意图。

图4是本发明实施例4中一种无线通信设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例1提供了一种无线通信设备的放大器控制模块，参见图1，放大器控制模块100包括主控单元110、供电控制单元120和供电单元130。

所述主控单元110，用于根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号。所述供电控制单元120用于接收外部输入的控制信号，以根据所述控制信号生成相应的使能信号。所述供电单元130的工作状态根据所述使能信号进行调整，所述供电单元130在正常输出的工作状态下，向所述无线通信设备的功率放大器供电。

具体地，所述控制信号可以是所述供电控制单元120连接所述主控单元110，如所述供电控制单元120连接到所述主控单元110的GPIO口(General Purpose Input Output，通用输入/输出口)，从而使所述供电控制单元120接收到所述主控单元110生成的所述控制信号。

为接收到所述供电控制单元120发出的所述使能信号，所述供电单元130可以通过电路与所述供电控制单元120连接，例如所述供电单元130的接收端直接连接所述供电控制单元120的输出端，使所述供电单元130接收到所述供电控制单元120输出的所述使能信号。可以理解地，所述供电单元130与所述供电控制单元120之间也可以是间接连接，或是进行无线连接，例如通过中间模块或是光通信等方式，使所述供电单元130可以接收到所述使能信号，均不影响本发明可取得的有益效果。

结合图1所示结构，在所述放大器控制模块100的工作过程中，所述供电控制模块120接收到所述控制信号，从而根据所述控制信号生成相应的使能信号。所述使能信号被所述供电单元130接收，使所述供电单元130的工作状态进行调整，例如正常输出或停止输出，从而实现对所述功率放大器的工作状态的控制。

通过由所述主控单元110根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的所述控制信号，从而根据所述控制信号使所述供电控制单元120生成相应的使能信号，进而根据所述使能信号控制所述供电单元130的工作状态，最终实现对所述无线通信设备的功率放大器的控制。

本发明实施例1提供的一种无线通信设备的放大器控制模块，通过主控单元根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号，由供电控制单元接收控制信号，从而生成使能信号以对供电单元的工作状态进行调整，进而实现对无线通信设备的功率放大器的工作状态的控制。解决了现有技术中由于对功率放大器的工作状态缺乏有效的控制手段，导致的功率放大器和无线通信设备使用寿命较短的技术问题。能实现对功率放大器工作状态的有效控制，从而可以地保护功率放大器的不受异常功率影响，提高了功率放大器的使用寿命。

本发明实施例2提供了另一种无线通信设备的放大器控制模块，参见图2，放大器控制模块200包括主控单元210、供电控制单元220和供电单元230。

所述主控单元210用于根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号。所述供电控制单元220用于接收外部输入的控制信号，以根据所述控制信号生成相应的使能信号。所述供电控制单元220设有控制输入端220a和使能输出端220b。所述供电控制单元220通过所述控制输入端220a接收外部输入的控制信号，通过所述使能输出端201b输出相应的使能信号。

所述供电控制单元220还包括反相器U1、电阻R1和电容C1。结合图2，所述反相器U1的输入端连接所述控制输入端220a，所述反相器U1的输出端连接所述使能输出端220b。所述电阻R1的第一端用于接入高电平电压，所述电阻R1的第二端连接所述控制输入端220a。所述电容C1的第一端连接所述控制输入端220a，所述电容的第二端接地。进一步地，所述反相器U1可以是施密特反相器，以使所述供电控制单元220输出的所述使能信号具有更高的稳定性。所述电阻R1可以是可调电阻，以使所述供电控制单元220针对高电平电压值不同的各种设备时，具有更好的泛用性，例如所述可调电阻的阻值范围可以4k至10k欧姆。

其中，所述高电平电压可以是电压值高于高电平电压值的电源，例如所述无线通信设备的内部电源，或是所述放大器控制模块的内部电源，如VCC电源等或是其他电源等，均不影响本发明可取得的有益效果。

所述供电单元230的工作状态根据所述使能信号进行调整，所述供电单元在正常输出的工作状态下，向所述无线通信设备的功率放大器供电。

进一步地，所述供电单元230还可以设有使能输入端230a和供电输出端230b。所述使能输入端230a与所述使能输出端220b连接，所述供电单元230通过所述使能输入端230a接收所述使能信号。所述供电输出端230b与所述功率放大器230连接，所述供电单元230通过所述供电输出端230b向所述功率放大器供电。

结合图2所示结构，在所述放大器控制模块200的工作过程中，所述供电控制模块220接收到所述主控单元210生成的所述控制信号，从而根据所述控制信号生成相应的使能信号。所述使能信号被所述供电单元230接收，使所述供电单元230的工作状态进行调整，将所述工作状态调整为正常输出或停止输出。当所述供电单元230处于正常输出的工作状态下，则向所述功率放大器供电；当所述供电单元230处于停止输出的工作状态下，则停止向所述功率放大器的供电。

具体地，就所述控制信号为空信号、高电平和低电平的情况分别举例。

在所述控制信号为空信号的情况下，例如，可以是所述供电控制单元220与所述主控单元210的GPIO口连接，所述主控单元210的GPIO口没有输出或处于高阻态，即认为所述控制信号为空信号。由于所述控制输入端220a通过所述电阻R1连接所述高电平电压，并且通过所述电容C1接地，因此在所述控制信号为空信号的情况下，所述控制输入端220a为高电平，所述反相器U1的输入端也为高电平，从而使所述反相器U1输出低电平，使所述使能输出端220b输出低电平的使能信号。

在所述控制信号为高电平的情况下，所述控制输入端220a接收到高电平的所述控制信号，处于高电平状态，所述反相器U1的输入端也为高电平，从而使所述反相器U1输出低电平，使所述使能输出端220b输出低电平的所述使能信号。

在所述控制信号为低电平的情况下，所述控制输入端220a接收到低电平的所述控制信号，处于低电平状态，所述反相器U1的输入端也为低电平，从而使所述反相器U1输出高电平，使所述使能输出端220b输出高电平的所述使能信号。

当所述供电单元230接收到的所述使能信号为低电平时，所述供电单元230的工作状态调整为停止输出，即停止工作或停止向所述功率放大器230供电；当所述供电单元230接收到的所述使能信号为高电平时，所述供电单元230的工作状态调整为正常输出，以通过所述供电输出端230b向所述功率放大器供电，使所述功率放大器处于上电状态。

通过接收相应的所述控制信号，例如空信号、高电平或低电平，所述放大器控制模块200可以对所述功率放大器的工作状态进行控制，实现对所述功率放大器230的工作状态的有效控制。

本发明实施例2提供的放大器控制模块，在取得如实施例1的放大器控制模块的有益效果的基础上，通过反相器、电阻和电容的简单结构，简化了所述供电控制单元的电路结构，提高了所述供电控制单元对控制信号进行响应的稳定性，进一步提高了对放大器控制模块对功率放大器的控制效果。

本发明实施例3提供了另一种无线通信设备的放大器控制模块，参见图3，在如实施例1或实施例2所述的放大器控制模块的基础上，该放大器控制模块通过如步骤S310至步骤S340所示的流程生成控制信号。

S310、获取所述无线通信设备的工作信息。

S320、判断所述工作信息是否满足所述控制条件。

S330、在所述工作信息满足所述控制条件的情况下，输出低电平的所述控制信号。

S340、在所述工作信息不满足所述控制条件的情况下，输出高电平的所述控制信号。

可以理解地，在本实施例中，可以通过对所述控制条件进行预先设置，并获取所述无线通信设备相应的工作信息，从而在不同的应用场景下为所述无线通信设备的功率放大器提供有效的保护。

例如在第一种应用场景下，以所述无线通信设备的正常工作过程为例。可以预先设定所述控制条件为：所述无线通信设备的射频芯片已完成初始化。通过获取包括所述射频芯片的初始化状态在内的所述工作信息，以判断所述工作信息是否满足所述控制条件。

在所述工作信息不满足所述控制条件的情况下，如所述射频芯片未完成初始化，或是正在初始化，则输出相应的控制信号，在如实施例2所提供的放大器控制模块中，可以是高电平的控制信号，从而通过供电控制单元和供电单元，切断功率放大器的供电，使所述功率放大器避免在上电状态下，直接受到所述射频芯片初始化过程中可能产生的大功率的影响。

在所述工作信息满足所述控制条件的情况下，如所述射频芯片已完成初始化，则输出相应的控制信号，在如实施例2所提供的放大器控制模块中，可以是低电平的控制信号，从而通过供电控制单元和供电单元，驱动所述功率放大器进行工作。

例如在第二种应用场景下，以所述无线通信设备等待进行产品测试为例。可以预先设定所述控制条件为：所述无线通信设备处于产测模式。通过获取包括所述无线通信设备的工作模式在内的工作信息，以判断所述工作信息是否满足所述控制条件。

在所述工作信息不满足所述控制条件的情况下，如正由工人操作测试夹具以及所述无线通信设备的内部电路板，而所述无线通信设备未进入产测模式，则输出相应的控制信号，在如实施例2所提供的放大器控制模块中，可以是高电平的控制信号，从而通过供电控制单元和供电单元，切断所述功率放大器的供电，使所述功率放大器避免在上电状态下，直接受到所述测试夹具等器械可能引入的静电的影响。

在所述工作信息满足所述控制条件的情况下，如所述无线通信设备已处于产测模式，则输出相应的控制信号，在如实施例2所提供的放大器控制模块中，可以是低电平的控制信号，从而通过供电控制单元和供电单元，驱动所述功率放大器进行工作。

例如在第三种应用场景下，以所述无线通信设备可能处于空闲状态或非空闲状态为例。可以预先设定所述控制条件为：所述无线通信设备处于非空闲状态。通过获取包括所述无线通信设备的工作状态在内的工作信息，以判断所述工作信息是否满足所述控制条件。

在所述工作信息不满足所述控制条件的情况下，如所述无线通信设备正处于空闲状态，无需进行射频信号的放大发射工作，则输出相应的控制信号，在如实施例2所提供的放大器控制模块中，可以是高电平的控制信号，从而通过供电控制单元和供电单元，切断所述功率放大器的供电，从而减少所述无线通信设备在空闲状态下的功耗。

在所述工作信息满足所述控制条件的情况下，如所述无线通信设备处于非空闲状态，需要所述功率放大器进行信号放大工作，在如实施例2所提供的放大器控制模块中，可以是低电平的控制信号，从而通过供电控制单元和供电单元，驱动所述功率放大器进行工作。

更进一步，结合作为举例的第三种应用场景，还可以通过对所述控制条件的进一步调整，使所述无线通信设备在处于空闲状态下经过特定时长之后，由所述主控单元输出相应的控制信号，以通过供电控制单元和供电单元，切断所述功率放大器的供电。

本发明实施例3提供的放大器控制模块，在取得如实施例1或实施例2的放大器控制模块的有益效果的基础上，通过对所述放大器控制模块的主控单元进行设置，使所述放大器控制模块可以在射频芯片完成初始化之后启动，或是在所述无线通信设备处于空闲状态时关闭功率放大器，或是在所述无线通信设备进入产测模式之前，保持所述功率放大器的关闭状态。可以为所述功率放大器提供有效的保护，并且有效地降低了所述无线通信设备在空闲时的功耗。

本发明实施例4提供了一种无线通信设备，参见图4，无线通信设备400包括放大器控制模块410、功率放大器420和射频芯片430。其中，所述放大器控制模块410为如实施例1至实施例3任一项所述的放大器控制模块。

所述放大器控制模块410，通过供电单元与所述功率放大器420的供电端连接。所述射频芯片430连接所述功率放大器420，以向所述功率放大器420发送射频信号。所述功率放大器420接收所述射频信号以进行放大处理。

所述功率放大器420接收到的所述射频信号，可以是由所述射频芯片430发送给所述功率放大器420。例如，可以是所述射频芯片430的射频输出端连接所述功率放大器420的射频输入端，从而使所述功率放大器420接收到所述射频芯片430发送的所述射频信号。可以理解地，所述功率放大器420可以是与所述射频芯片430直接连接或间接连接，均不影响本发明可取得的有益效果。

例如：

可以通过在所述放大器控制模块410中配置主控单元的GPIO口，使所述无线通信设备400在进行开机初始化的过程中，由所述主控单元的GPIO口输出的所述控制信号，通过所述放大器控制模块410的供电控制单元和供电单元，使所述功率放大器420处于关闭状态，从而避免受到所述射频芯片430的异常大功率的影响。在所述开机初始化完成之后，则还可以通过所述主控单元的GPIO口输出所述控制信号，通过所述放大器控制模块410的供电控制单元和供电单元，使所述功率放大器420处于上电状态，以进行正常工作。

在所述无线通信设备400处于无线指标校准工位的情况下，也可以通过在所述放大器控制模块410中配置主控单元的GPIO口，由所述主控单元的GPIO口输出的所述控制信号，通过所述放大器控制模块410的供电控制单元和供电单元，使所述功率放大器420处于关闭状态，从而避免静电对所述功率放大器420造成损坏。在产品完成测试前准备时(如夹具装配等)，通过所述主控单元的GPIO口输出的所述控制信号，通过所述放大器控制模块410的供电控制单元和供电单元，使所述功率放大器420处于上电状态，以进行正常工作。

在所述无线通信设备400空闲时，也可以通过在所述放大器控制模块410中配置主控单元的GPIO口，由所述主控单元的GPIO口输出的所述控制信号，通过所述放大器控制模块410的供电控制单元和供电单元，使所述功率放大器420处于关闭状态，降低所述无线通信设备的功耗。还可以作进一步配置，使所述主控单元在设定的时长之后，输出相应的所述控制信号以使所述功率放大器420处于上电状态。极大地提高了对所述功率放大器420的工作状态控制的灵活性和有效性。

本发明实施例3提供的一种无线通信设备，通过主控单元根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号，由供电控制单元接收控制信号，从而生成使能信号以对供电单元的工作状态进行调整，进而实现对无线通信设备的功率放大器的工作状态的控制。解决了现有技术中由于对功率放大器的工作状态缺乏有效的控制手段，导致的功率放大器和无线通信设备使用寿命较短的技术问题。能实现对功率放大器工作状态的有效控制，从而可以地保护功率放大器的不受异常功率影响，提高了功率放大器的使用寿命。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种无线通信设备的放大器控制模块，其特征在于，包括主控单元、供电控制单元和供电单元；

所述主控单元，用于根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号；

所述供电控制单元，用于根据所述控制信号生成相应的使能信号；

所述供电单元的工作状态根据所述使能信号进行调整，所述供电单元在正常输出的工作状态下，向所述无线通信设备的功率放大器供电；

其中，所述供电控制单元设有控制输入端和使能输出端；所述供电控制单元通过所述控制输入端接收所述控制信号；所述供电控制单元通过所述使能输出端输出所述使能信号；

所述供电控制单元包括反相器、电阻和电容；

所述反相器的输入端连接所述控制输入端，所述反相器的输出端连接所述使能输出端；

所述电阻的第一端用于接入高电平电压，所述电阻的第二端连接所述控制输入端；

所述电容的第一端连接所述控制输入端，所述电容的第二端接地。

2.如权利要求1所述的放大器控制模块，其特征在于，所述反相器为施密特反相器。

3.如权利要求1所述的放大器控制模块，其特征在于，所述电阻为可调电阻。

4.如权利要求1所述的放大器控制模块，其特征在于，所述供电控制单元的控制输入端连接到所述主控单元的控制输出端。

5.如权利要求1至4任一项所述的放大器控制模块，其特征在于，所述控制信号为空信号、高电平或低电平；根据空信号或高电平的所述控制信号生成的所述使能信号为低电平；根据低电平的所述控制信号生成的所述使能信号为高电平。

6.如权利要求5所述的放大器控制模块，其特征在于，所述根据所述无线通信设备的工作信息与预设的控制条件之间的关系，生成相应的控制信号，包括步骤：

获取所述无线通信设备的工作信息；

判断所述工作信息是否满足所述控制条件；

在所述工作信息满足所述控制条件的情况下，输出低电平的所述控制信号；

在所述工作信息不满足所述控制条件的情况下，输出高电平的所述控制信号。

7.如权利要求6所述的放大器控制模块，其特征在于，所述控制条件包括如下条件中的一项或多项：

所述无线通信设备的射频芯片已完成初始化；

所述无线通信设备处于非空闲状态；

所述无线通信设备处于产测模式。

8.如权利要求5所述的放大器控制模块，其特征在于，所述供电单元设有使能输入端和供电输出端；所述使能输入端与所述使能输出端连接，所述供电单元通过所述使能输入端接收所述使能信号；所述供电输出端与所述功率放大器连接，所述供电单元通过所述供电输出端向所述功率放大器供电；

所述使能输入端收到的所述使能信号为高电平，则所述供电单元的工作状态调整为正常输出；

所述使能输入端收到的所述使能信号为低电平，则所述供电单元的工作状态调整为停止输出。

9.一种无线通信设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的放大器控制模块，还包括功率放大器和射频芯片；

所述放大器控制模块，通过供电单元与所述功率放大器的供电端连接；

所述射频芯片连接所述功率放大器，以向所述功率放大器发送射频信号；

所述功率放大器接收所述射频信号以进行放大处理。

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