CN112804740B - 用于调节天线发射功率的方法及装置、通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及通信技术领域，公开一种用于调节天线发射功率的方法，包括：获取第一时钟信号；第一时钟信号用于触发所述天线进行信号发射；调节第一时钟信号的电压幅度；根据调节后的第一时钟信号进行天线发射功率的调节。通过调节用于触发天线进行信号发射的时钟信号的电压幅度，实现调节无线发射功率的效果，相比于现有的调节天线发射功率的方法，不需要改变功率管的并联数量就能够实现功率调节，更加方便。本申请还公开一种用于调节天线发射功率的装置及通信设备。

Description

用于调节天线发射功率的方法及装置、通信设备

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，例如涉及一种用于调节天线发射功率的方法及装置、通信设备。

背景技术

目前，无线通信设备在生活中的使用越来越广泛。无线通信设备的天线在不同的距离存在不同的耦合系数，并且设备之间的通信非常依赖电磁场的场强与发射功率，所以调节无线通信设备的发射功率可以有效调节通信距离与质量。传统无线通信设备的功率放大器通过改变MOS管（metal oxide semiconductor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的并联数量来调节天线的发射功率，在需要提升发射功率的情况下，增加功率管的并联数量，在需要减小发射功率的情况下，减少功率管的并联数量。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

对通信设备来说通常功率调节电路中功率管的数量已经被固定，难以通过改变同一通信设备的功率管数量来进行功率调节。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于调节天线发射功率的方法及装置、通信设备，以便于调节天线发射功率。

在一些实施例中，用于调节天线发射功率的方法包括：

获取第一时钟信号；所述第一时钟信号用于触发所述天线进行信号发射；

调节所述第一时钟信号的电压幅度；

根据调节后的第一时钟信号进行天线发射功率的调节。

在一些实施例中，用于调节天线发射功率的装置包括包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行上述的用于调节天线发射功率的方法。

在一些实施例中，通信设备包括上述的用于调节天线发射功率的装置。

本公开实施例提供的用于调节天线发射功率的方法及装置、通信设备，可以实现以下技术效果：

通过调节用于触发天线进行信号发射的时钟信号的电压幅度，实现调节无线发射功率的效果，相比于现有的调节天线发射功率的方法，不需要改变功率管的并联数量就能够实现功率调节，更加方便。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个用于调节天线发射功率的方法的示意图；

图2是本公开实施例提供的一个功率调节电路的电路图；

图3是本公开实施例提供的一个用于调节天线发射功率的装置的示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

结合图1所示，本公开实施例提供一种用于调节天线发射功率的方法，包括：

步骤S1，获取第一时钟信号；第一时钟信号用于触发所述天线进行信号发射；

步骤S2，调节第一时钟信号的电压幅度；

步骤S3，根据调节后的第一时钟信号进行天线发射功率的调节。

采用本公开实施例提供的一种用于调节天线发射功率的方法，通过调节用于触发天线进行信号发射的时钟信号的电压幅度，实现调节无线发射功率的效果，相比于现有的调节天线发射功率的方法，不需要改变功率管的并联数量就能够实现功率调节，更加方便。

可选地，获取第一时钟信号电压包括：获取时钟信号源输出的用于触发天线进行信号发射的时钟信号，将用于触发天线进行信号发射的时钟信号确定为第一时钟信号。在一些实施例中，时钟信号的频率为13.56MHz。

可选地，天线连接有功率调节模块，根据调节后的第一时钟信号进行天线发射功率的调节包括：根据调节后的第一时钟信号调节功率调节模块的等效电阻。

可选地，功率调节模块包括PMOS管与NMOS管，PMOS管的漏极与NMOS管的漏极连接，调节第一时钟信号的电压幅度获得第二时钟信号，根据调节后的第一时钟信号调节功率调节模块的等效电阻包括：在PMOS管的源极电压不变的情况下，根据第二时钟信号改变PMOS管的栅极电压。这样，PMOS管、NMOS管组成了功率放大器，通过调节PMOS管的栅极电压，进而调节PMOS管的VGS，使得PMOS管的等效电阻发生改变，达到调节天线发射功率的效果。VGS为MOS管的栅极和源极的电压差的绝对值。

可选地，功率调节模块包括PMOS管与NMOS管，PMOS管的漏极与NMOS管的漏极连接，调节第一时钟信号的电压幅度获得第三时钟信号，根据调节后的第一时钟信号调节功率调节模块的等效电阻包括：在NMOS管的源极电压不变的情况下，根据第三时钟信号改变NMOS管的栅极电压。这样，PMOS管、NMOS管组成了功率放大器，通过调节NMOS管的栅极电压，进而调节NMOS管的VGS，使得NMOS管的等效电阻发生改变，达到调节天线发射功率的效果。VGS为MOS管的栅极和源极的电压差的绝对值。

可选地，功率调节模块包括PMOS管与NMOS管，PMOS管的漏极与NMOS管的漏极连接，调节第一时钟信号的电压幅度获得第二时钟信号和第三时钟信号，根据调节后的第一时钟信号调节功率调节模块的等效电阻包括：在PMOS管的源极电压不变的情况下，根据第二时钟信号改变PMOS管的栅极电压；在NMOS管的源极电压不变的情况下，根据第三时钟信号改变NMOS管的栅极电压。这样，PMOS管、NMOS管组成了功率放大器，通过调节PMOS管和NMOS管的栅极电压，进而调节PMOS管和NMOS管的VGS，使得PMOS管和NMOS管的等效电阻发生改变，达到调节天线发射功率的效果。VGS为MOS管的栅极和源极的电压差的绝对值。

可选地，PMOS管还并联若干个PMOS管。可选地，NMOS管还并联若干个NMOS管。这样，通过改变PMOS管或NMOS管的并联数量，能够进一步调节功率调节模块的等效电阻，达到调节天线发射功率的效果。

可选地，调节第一时钟信号的电压幅度获得第二时钟信号包括：将PMOS管的源极电压设置为电源电压；获取第一调节电压；第一调节电压的电压值小于0；将第一时钟信号的低电平电压值转换为第一调节电压的电压值，获得第二时钟信号。可选地，第一时钟信号的高电平电压值不变。可选地，所述第一调节电压的取值范围满足第一预设范围。可选地，第一预设范围为PMOS管的安全工作电压范围。可选的，电源电压大于0。

可选地，调节第一时钟信号的电压幅度获得第三时钟信号包括：将NMOS管的源极电压设置为0；获取第二调节电压；第二调节电压的电压值大于电源电压；将第一时钟信号的高电平电压值转换为第二调节电压的电压值，获得第三时钟信号。可选地，第一时钟信号的低电平电压值不变。可选地，所述第二调节电压的取值范围满足第二预设范围。可选地，第二预设范围为NMOS管的安全工作电压范围。可选的，电源电压大于0。

可选地，根据功率调节电路获取第一时钟信号，并调节所述第一时钟信号的电压幅度；然后根据调节后的第一时钟信号进行天线发射功率的调节。

如图2所示，可选地，功率调节电路包括：第一电平转换模块1、第一电荷泵2、第一放大器3、PMOS管4、第二电平转换模块5、第二电荷泵6、第二放大器7、NMOS管8、电容9、电感线圈10。第一电荷泵2的输入端连接电源电压，第一电荷泵2的输出端连接第一电平转换模块1的电源输入端与第一放大器3的电源输出端，电源电压通过第一电荷泵进行电压转换，获得第一调节电压，并将第一调节电压提供给第一电平转换模块；第一电平转换模块1的信号输入端连接时钟信号源，第一电平转换模块1的信号输出端连接第一放大器3的输入端，第一电平转换模块将获取时钟信号源输出的第一时钟信号，并将第一时钟信号的信号幅度通过第一调节电压进行改变获得第二时钟信号；第一放大器3的电源输入端连接电源电压，第一放大器3的输出端连接PMOS管4的栅极，通过第一放大器增强第二时钟信号的驱动能力，并将输出的信号传输给PMOS管的栅极；PMOS管4的源极连接电源电压，在PMOS管的源极电压不变的情况下，PMOS管的栅极与源极之间的电压差的绝对值VGS发生了改变，使得PMOS管的等效电阻发生改变；第二电荷泵6的输入端连接电源电压，第二电荷泵6的输出端连接第二电平转换模块5的电源输入端与第二放大器7的电源输入端，电源电压通过第二电荷泵进行电压转换，获得第二调节电压，并将第二调节电压提供给第二电平转换模块；第二电平转换模块5的信号输入端连接时钟信号源，第二电平转换模块5的信号输出端连接第二放大器7的输入端，第二电平转换模块将获取时钟信号源输出的第一时钟信号，并将第一时钟信号的信号幅度通过第一调节电压进行改变获得第三时钟信号；第二放大器7的电源输出端接地，第二放大器7的输出端连接NMOS管8的栅极，通过第一放大器增强第三时钟信号的驱动能力，并将输出的信号传输给NMOS管的栅极；NMOS管8的源极接地，通过第一放大器增强第三时钟信号的驱动能力，第一放大器将输出的信号传输给NMOS管的栅极，在NMOS管的源极电压不变的情况下，改变了MOS管的栅极与源极之间的电压差的绝对值VGS，使得NMOS管的等效电阻发生改变。电容9并联电感线圈10，电感线圈10的一端连接NMOS管的漏极，电感线圈10的另一端连接NMOS管的源极，PMOS管4的漏极连接NMOS管8的漏极。可选地，电容9、电感线圈10构成天线匹配网络，PMOS管4、NMOS管8、电容9、电感线圈10共同组成CLASS D功率放大器，通过调节用于触发天线进行信号发射的时钟信号的电压幅度，使得PMOS管与NMOS管的等效电阻改变，进而改变了CLASS D功率放大器的等效电阻，达到调节天线发射功率的效果。

在一些实施例中，第一电荷泵获取电源电压VBAT，将VBAT转换为第一调节电压VNEG，VNEG小于0，第一电平转换模块将第一时钟信号CLKP的低电平电压值转换为VNEG，获得第二时钟信号，第二时钟信号的电压值幅度为VNEG至VBAT；PMOS管的源极电压为VBAT；在第二时钟信号的电压值为VNEG的情况下，PMOS管的VGS为|VBAT-VNEG|；第二电荷泵获取电源电压VBAT，将VBAT转换为第二调节电压VPOS，VPOS大于VBAT，第二电平转换模块将第一时钟信号CLKP的高电平电压值转换为VPOS，获得第三时钟信号，第三时钟信号的电压值幅度为0至VPOS；NMOS管的源极电压为0；在第三时钟信号的电压值为VPOS的情况下，NMOS管的VGS为|VPOS|。这样，相比于调节前PMOS管与NMOS管的VGS均为|VBAT|，通过调节第一时钟信号的电压，进而调节PMOS管和NMOS管的VGS，使得PMOS管和NMOS管的等效电阻发生改变，达到调节天线发射功率的效果。VGS为MOS管的栅极和源极的电压差的绝对值。

在一些实施例中，第一放大器与第二放大器的电压增益为1。通过第一放大器与第二放大器作为驱动单元，增加电路的驱动能力。

现有技术中，无线通信设备的功率放大器能够通过增加DC/DC（直流变换器）电路和LDO（低压差线性稳压器）电路来调节MOS管的源极的电压，达到调节天线发射功率的效果。但是由于MOS管的电流输出成为了DC/DC电路和LDO电路的负载，电路中有大功率电阻性，要保证足够的驱动能力，需要集成大量电子元件。采用本公开实施例提供的用于调节天线发射功率的方法，调节MOS管的栅极的电压调节发射功率，电路中没有大功率电阻性负载，减少了电子元件的使用，节省了芯片面积。

结合图3所示，本公开实施例提供一种用于调节天线发射功率的装置，包括处理器（processor）100和存储器（memory）101。可选地，该装置还可以包括通信接口（Communication Interface）102和总线103。其中，处理器100、通信接口102、存储器101可以通过总线103完成相互间的通信。通信接口102可以用于信息传输。处理器100可以调用存储器101中的逻辑指令，以执行上述实施例的用于调节天线发射功率的方法。

此外，上述的存储器101中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器101作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器100通过运行存储在存储器101中的程序指令/模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中用于调节天线发射功率的方法。

存储器101可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器101可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。

采用本公开实施例提供的一种用于调节天线发射功率的装置，通过调节用于触发天线进行信号发射的时钟信号的电压幅度，实现调节无线发射功率的效果，相比于现有的调节天线发射功率的方法，不需要改变功率管的并联数量就能够实现功率调节，更加方便。

本公开实施例提供了一种通信设备，包含上述的用于调节天线发射功率的装置。

可选地，通信设备为近场通信设备。

可选地，通信设备包括：带有NFC功能的手机、带有NFC功能的平板电脑、带有NFC功能的笔记本电脑等。

采用本公开实施例提供的一种通信设备，通过调节用于触发天线进行信号发射的时钟信号的电压幅度，实现调节无线发射功率的效果，相比于现有的调节天线发射功率的方法，不需要改变功率管的并联数量就能够实现功率调节，更加方便。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”（a）、“一个”（an）和“所述”（the）旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”（comprise）及其变型“包括”（comprises）和/或包括（comprising）等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品（包括但不限于装置、设备等），可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (9)

1.一种用于调节天线发射功率的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一时钟信号；所述第一时钟信号用于触发所述天线进行信号发射；

调节所述第一时钟信号的电压幅度；

根据调节后的第一时钟信号进行天线发射功率的调节；

所述天线连接有功率调节模块，根据调节后的第一时钟信号进行天线发射功率的调节，包括：

根据调节后的第一时钟信号调节所述功率调节模块的等效电阻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第一时钟信号电压包括：

获取时钟信号源输出的用于触发所述天线进行信号发射的时钟信号，将所述用于触发所述天线进行信号发射的时钟信号确定为第一时钟信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率调节模块包括PMOS管与NMOS管，所述PMOS管的漏极与所述NMOS管的漏极连接，调节所述第一时钟信号的电压幅度获得第二时钟信号，根据调节后的第一时钟信号调节所述功率调节模块的等效电阻，包括：

在所述PMOS管的源极电压不变的情况下，根据所述第二时钟信号改变所述PMOS管的栅极电压。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率调节模块包括PMOS管与NMOS管，所述PMOS管的漏极与所述NMOS管的漏极连接，调节所述第一时钟信号的电压幅度获得第三时钟信号，根据调节后的第一时钟信号调节所述功率调节模块的等效电阻，包括：

在所述NMOS管的源极电压不变的情况下，根据所述第三时钟信号改变所述NMOS管的栅极电压。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率调节模块包括PMOS管与NMOS管，所述PMOS管的漏极与所述NMOS管的漏极连接，调节所述第一时钟信号的电压幅度获得第二时钟信号和第三时钟信号，根据调节后的第一时钟信号调节所述功率调节模块的等效电阻，包括：

在所述PMOS管的源极电压不变的情况下，根据所述第二时钟信号改变所述PMOS管的栅极电压；

在所述NMOS管的源极电压不变的情况下，根据所述第三时钟信号改变所述NMOS管的栅极电压。

6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，调节所述第一时钟信号的电压幅度获得第二时钟信号，包括：

将所述PMOS管的源极电压设置为电源电压；

获取第一调节电压；所述第一调节电压的电压值小于0；

将所述第一时钟信号的低电平电压值转换为所述第一调节电压的电压值，获得第二时钟信号。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，调节所述第一时钟信号的电压幅度获得第三时钟信号，包括：

将所述NMOS管的源极电压设置为0；

获取第二调节电压；所述第二调节电压的电压值大于电源电压；

将所述第一时钟信号的高电平电压值转换为所述第二调节电压的电压值，获得第三时钟信号。

8.一种用于调节天线发射功率的装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在运行所述程序指令时，执行如权利要求1至7任一项所述的用于调节天线发射功率的方法。

9.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的用于调节天线发射功率的装置。

Images