CN117595888A - 发射功率调节电路和发射机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及发射机技术领域，公开一种发射功率调节电路，包括：采样电路、控制电路和发射电路，其中：采样电路被配置为采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系；控制电路被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号；发射电路被配置为根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。通过采样电路、控制电路和发射电路的配合，形成动态调节发射机发射功率的闭环机制，发射场随时间变化的过程中，发射场由小场强逐渐变化到大场强，场强线性度提高，使发射机在各个发射阶段的发射场包络调制深度保持一致，提高了发射机信号发射的成功率。本申请还公开一种发射机。

Description

发射功率调节电路和发射机

技术领域

本申请涉及发射机技术领域，例如涉及一种发射功率调节电路和发射机。

背景技术

发射机(a transmitter circuit)是可以将信号按一定频率发射出去的装置，在实现信号发射的过程中，其主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。相关技术中，一般采用调节发射机的功率管的个数的方式来调节发射机的发射功率。

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：

采用调节发射机的功率管的个数的方式来调节发射机的发射功率，由于调节过程线性度较差，因此发射机的发射场包络容易产生过冲或欠冲的问题，导致发射机信号发射的失败率较高。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

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发射功率调节电路和发射机，以提高发射机信号发射的成功率。

在一些实施例中，发射功率调节电路，包括采样电路、控制电路和发射电路，其中：采样电路被配置为采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系；控制电路与采样电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号；发射电路与控制电路连接，被配置为根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

在一些实施例中，发射机包括发射机主体以及前述的发射功率调节电路，发射功率调节电路被安装于发射机主体。

本公开实施例提供的发射功率调节电路和发射机，可以实现以下技术效果：

本公开技术方案中，发射功率调节电路包括采样电路、控制电路和发射电路三部分，采样电路采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系，控制电路根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号，发射电路根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。通过采样电路、控制电路和发射电路三部分的配合，形成动态调节发射机的发射功率的闭环机制，发射场随时间变化的过程中，发射场由小场强逐渐变化到大场强，场强线性度提高，使发射机在各个发射阶段的发射场包络调制深度保持一致，提高了发射机信号发射的成功率。

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发射功率调节电路的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的另一个发射功率调节电路的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的另一个发射功率调节电路的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一个发射功率调节电路的驱动时钟的示意图；

图5是本公开实施例提供的一个发射功率调节电路的天线包络的示意图；

图6是本公开实施例提供的另一个发射功率调节电路的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的另一个发射功率调节电路的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的一个采样电路的结构示意图；

图9是本公开实施例提供的一个控制电路的结构示意图；

图10是本公开实施例提供的一个发射电路的结构示意图；

图11是本公开实施例提供的一个第一控制子电路与第一发射驱动级电路的结构示意图；

图12是本公开实施例提供的一个第二控制子电路与第二发射驱动级电路的结构示意图；

图13是本公开实施例提供的一个第一控制子电路的结构示意图；

图14是本公开实施例提供的一个第二控制子电路的结构示意图；

图15是本公开实施例提供的一个用于发射机的发射功率调节方法的流程示意图；

图16是本公开实施例提供的一个用于发射机的发射功率调节装置的结构示意图；

图17是本公开实施例提供的一个发射机的结构示意图。

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。术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，A与B相对应指的是A与B之间是一种关联关系或绑定关系。

发射机在近场通信(Near Field Communication，NFC)技术领域，主要有两种工作模式，其一是作为接近耦合设备(proximity coupling device，PCD)发射空间场强；其二是作为接近卡(proximity card or object，PICC)发射空间场强。本公开技术方案提供一种发射功率调节电路，用于在发射机处于PCD模式或PICC模式主动发射空间场强时，动态调整发射机的发射功率。

在一些具体应用中，通过发射机功率管阵列个数的改变，来动态调整发射机的发射功率。图1提供了一种发射功率调节电路，具体来看，在外界天线匹配网络一定的情形下，通过改变功率管阵列的P管阵列(或是N管阵列)并联的功率管个数，改变发射机的发射功率。利用该发射功率调节电路调整发射机的发射功率，当功率管个数从大功率状态切换成小功率状态时，容易在天线场包络产生欠冲，而当功率管个数从小功率状态切换成大功率状态时，容易在天线场包络产生过冲(如图5所示)。天线场包络欠冲或过冲都会对发射机发射信号的通信稳定性造成影响。

在另一些具体应用中，通过改变发射机功率管阵列的电源电压VDDPA以改变发射机的发射功率。结合图2所示，这里，发射机功率管阵列的电源电压VDDPA可以是电源TXLDO的输出稳压源。通常的，在发射机功率管开启个数保持固定的条件下，将TXLDO输出稳压源输出提高，发射功率增大，将TXLDO输出稳压源输出降低，发射功率减小。通过改变发射机功率管阵列的电源电压VDDPA以改变发射机的发射功率，不论在发射机稳定发场以及通过调节电源电压改变发射功率的过程中，均会将电源电压的噪声直接引入发射场中。

在另一些具体应用中，通过改变发射机功率管阵列的驱动时钟的占空比来调节发射机的发射功率。结合图3所示，发射机的TX1功率管P1阵列对应驱动时钟为CK1；TX1功率管N1阵列对应驱动时钟为CK1’；发射机的TX2功率管P2阵列对应驱动时钟为CK2，TX2功率管N2阵列对应驱动时钟为CK2’。结合图4所示，当设置驱动时钟占空比1时，发射机的发射功率较大，当设置驱动时钟占空比2时，发射机的发射功率较小。驱动时钟占空比2时，TX1功率管的P1与N1插入死区时间增大，即一个13.56MHZ载波周期中，增加了TX1中的P管与N管同时关闭的时间，减少TX1中P管与N管交替导通的时间，TX2支路的情形与TX1支路完全相同。这样通过增加死区时间减小发射功率。通过驱动时钟的占空比调节发射功率，在占空比切换的时候，同样会存在占空比硬切换的时候，很容易出现发射场的产生过冲欠冲，对通信的稳定性造成影响。

本公开实施例提供一种发射功率调节电路，根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号，从而根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，实现发射机的发射功率的动态调节。发射场随时间变化的过程中，发射场由小场强逐渐变化到大场强，场强线性度提高，一方面，可以减少发射机在发射场切换时刻的场强值抖动，提高发射机的通信稳定性，另一方面，能够有效减少从电源电压引入发射场的噪声，从而减少整体发射机的噪声。

结合图6、图7所示，本公开实施例提供一种发射功率调节电路100100，包括采样电路1010、控制电路20和发射电路30，其中：采样电路10被配置为采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系；控制电路20与采样电路10连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号；发射电路30与控制电路20连接，被配置为根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

这里，预设电流可以是发射机发射电流的正常值，预设电流的取值范围可以是[20mA，50mA]，例如，20mA、30mA、40mA、50mA。其中，“mA”为电流单位毫安。

监测发射机发射时刻的采样发射电流，并将发射电流与基准电流(预设电流)进行比较，通过负反馈机制，将发射电流与基准电流的比较结果转换成功率管阵列的栅压的控制信号，从而调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

本公开实施例提供的发射功率调节电路100，其包括采样电路10、控制电路20和发射电路30三部分，采样电路10采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系，控制电路20根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号，发射电路30根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。通过采样电路10、控制电路20和发射电路30三部分的配合，形成动态调节发射机的发射功率的闭环机制，发射场随时间变化的过程中，发射场由小场强逐渐变化到大场强，场强线性度提高，使发射机在各个发射阶段的发射场包络调制深度保持一致，提高了发射机信号发射的成功率。

结合图7所示，采样电路10包括镜像采样子电路110、电压转换子电路120和比较子电路130，其中：镜像采样子电路110，被配置采集发射机的发射电流的等比例镜像电流；电压转换子电路120与镜像采样子电路110连接，被配置为将等比例镜像电流转换为采样电压；比较子电路130分别与电压转换子电路120与控制电路20连接，被配置为根据采样电压与参考电压的大小关系，确定发射电流与预设电流的大小关系。在一些示例中，采样电路10还包括供电子电路，供电子电路与发射电路30连接，被配置为为发射电路30提供稳压电源。

在一些可能的实施例中，结合图8所示，镜像采样子电路110包括：发射电流功率管Mp1和采样电流功率管Mp2，其中，发射电流功率管Mp1被配置为采集发射机的发射电流，采样电流功率管Mp2与发射电流功率管Mp1连接，被配置为采集发射电流的等比例镜像复制电流。

在一些可能的实施例中，结合图8所示，电压转换子电路120包括：分压电阻R4，与采样电流功率管Mp2连接，被配置为根据等比例镜像复制电流获得采样电压。

在一些可能的实施例中，结合图8所示，比较子电路130包括：误差放大器EA3，与分压电阻R4与控制电路20连接，被配置为比较采样电压与参考电压的大小，并向控制电路20传输采样电压与参考电压的比较结果。

在一些可能的实施例中，结合图8所示，供电子电路包括：电源VDDPA，与发射电路30连接，被配置为为发射电路30(TX)提供稳压电源。

结合图8所示，在发射机电源电压产生电路TXLDO的采样电路中，Mp1为TXLDO的发射电流功率管，流过Mp1的电流I_VDDPA为TXLDO的负载电流，即发射机的发射电流；Mp2为采样电流功率管，流经Mp2的电流I_SENSE为等比例镜像复制的Mp1电流，I_VDDPA/I_SENSE＝1000:1。其中，Mp1与Mp2的栅极电压相同，均为Vctrl；Mp1与Mp2的漏极电压A、B被钳至相同的电位，从而使得I_VDDPA与I_SENSE的镜像比例更加准确。钳位电路由放大器EA2与功率管Mn2构成负反馈环路。

发射电流的等比例镜像电流I_SENSE与分压电阻R4的乘积得到采样电压Vsense，采样电压Vsense与误差放大器EA3的正向输入端连接，参考电压VREF与误差放大器EA3的负向输入端连接，通过误差放大器EA3将采样电压Vsense与参考电压VREF的比较结果输入到控制电路20。其中，采样电压Vsense与参考电压VREF的比较结果反映发射电流与预设电流的比较结果，即，采样电压Vsense大于或等于参考电压VREF，则发射电流大于预设电流；采样电压Vsense小于参考电压VREF，则发射电流小于预设电流。

如前文所述，发射电流与预设电流的大小关系可以直接通过比较发射电流在采样时刻的发射电流与预设电流的大小来获得。本公开实施例通过采集发射机的发射电流的等比例镜像电流，将等比例镜像电流转换为采样电压，然后根据采样电压与参考电压的大小关系，确定发射电流与预设电流的大小关系，是为获取发射电流与预设电流的更精确的大小关系，从而提高后续功率管阵列栅压控制的准确性。

结合图7所示，控制电路20包括第一控制子电路210和第二控制子电路220，其中：第一控制子电路210与采样电路10连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定P型功率管阵列320的第一导通栅压控制信号；第二控制子电路220，与采样电路10连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定N型功率管阵列340的第二导通栅压控制信号。

监测发射机发射时刻的采样发射电流，并将发射电流与基准电流进行比较，通过负反馈机制，将发射电流与基准电流的比较结果转换成P型功率管阵列的栅压的控制信号，控制P型功率管阵列的栅压，从而调节P型功率管阵列的导通内阻，同时，将发射电流与基准电流的比较结果转换成N型功率管阵列的栅压的控制信号，控制N型功率管阵列的栅压，从而调节N型功率管阵列的导通内阻，进而调节发射机的发射功率。

在实际应用中，P型功率管阵列320的第一导通栅压控制信号通过一个LDO稳压器产生，N型功率管阵列340的第二导通栅压控制信号通过另一个LDO稳压器产生。其中，第一导通栅压控制信号为VSSBIAS_LDO输出信号；第二导通栅压控制信号为VDDBIAS_LDO输出信号。发射功率调节电路100的负反馈调节过程中，同时控制两个LDO的输出级电流，保证足够的带载能力。

当然，在实际应用中，控制电路20可以单独包括第一控制子电路210，第一控制子电路210与采样电路10连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定P型功率管阵列320的第一导通栅压控制信号。或者，控制电路20单独包括第二控制子电路220，第二控制子电路220与采样电路10连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定N型功率管阵列340的第二导通栅压控制信号。

控制电路20包括输入子电路、电压补偿子电路和输出子电路，其中：输入子电路与采样电路10连接，被配置为接收采样电路10发送的发射电流与预设电流的大小关系，并根据发射电流与预设电流的大小关系确定初级栅压控制电压；电压补偿子电路，与输入子电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系调节控制电路20的补偿电压；输出子电路，分别与电压补偿子电路连接和发射电路30连接，被配置按照补偿电压对初级栅压控制电压进行补偿以获得导通栅压控制信号。

在一些可能的实施例中，电压补偿子电路包括多个电流阵列支路和多个阵列开关，其中：多个电流阵列支路分别与输入子电路和输出子电路连接；多个阵列开关的每一阵列开关对应一个电流阵列支路，被配置为通过阵列开关的开闭，控制电流阵列支路的通断，以调节控制电路20的补偿电压。

发射电路30对应不同的发射功率时，发射电路本身消耗的电流也会有较大的差异。发射电路30的发射功率大，发射电路本身消耗的电流相对较大；发射电路30的发射功率小，发射电路本身消耗的电流相对较小。因此，控制电路在输出导通栅压控制信号时，需要考虑发射电路本身的电流消耗，并据此调整最终导通栅压控制信号的输出。本公开实施例中，根据发射电流与预设电流的大小关系预估发射电路当前的发射功率，从而确定相应的补偿电压。发射电流大于预设电流，发射电路30的发射功率较大，发射电路本身消耗的电流相对较大，适当增大补偿电压值，进而适当大幅增大最终导通栅压控制信号的输出；发射电流小于预设电流，发射电路30的发射功率较小，发射电路本身消耗的电流相对较小，适当减小补偿电压值，进而适当小幅增大最终导通栅压控制信号的输出。由此，提高发射机的发射功率调节的稳定性与准确性。

第一控制子电路210包括第一输入子电路、第一电压补偿子电路和第一输出子电路，其中：第一输入子电路与采样电路10连接，被配置为接收采样电路10发送的发射电流与预设电流的大小关系，并根据发射电流与预设电流的大小关系确定P型功率管阵列320的第一初级栅压控制电压；第一电压补偿子电路与第一输入子电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系调节第一控制电路20的第一补偿电压；第一输出子电路分别与第一电压补偿子电路连接和发射电路30连接，被配置按照第一补偿电压对第一初级栅压控制电压进行补偿以获得第一导通栅压控制信号。

结合图13所示，第一电压补偿子电路包括多个第一电流阵列支路和多个第一阵列开关，其中：多个第一电流阵列支路分别与第一输入子电路和第一输出子电路连接；多个第一阵列开关的每一第一阵列开关对应一个第一电流阵列支路，被配置为通过第一阵列开关的开闭，控制第一电流阵列支路的通断，以调节第一控制子电路的210的补偿电压。

其中，功率管MN10、MN14构成一个第一电流阵列支路，第一阵列开关SN1串接于MN10、MN14构成的第一电流阵列支路中，通过第一阵列开关SN1的开闭，控制第一电流阵列支路的通断。同理，功率管MN11、MN15构成一个第一电流阵列支路，第一阵列开关SN2串接于MN11、MN15构成的第一电流阵列支路中，通过第一阵列开关SN2的开闭，控制第一电流阵列支路的通断。功率管MN12、MN16构成一个第一电流阵列支路，第一阵列开关SN3串接于MN12、MN16构成的第一电流阵列支路中，通过第一阵列开关SN3的开闭，控制第一电流阵列支路的通断。功率管MN13、MN17构成一个第一电流阵列支路，第一阵列开关SN4串接于MN13、MN17构成的第一电流阵列支路中，通过第一阵列开关SN4的开闭，控制第一电流阵列支路的通断。

第一控制子电路210的VSSBIAS_LDO的具体实施方式，结合图13所示，功率管MN1与MN4_0、MN4_1、MN4_2、MN4_3、MN4_4的栅极电压相同，构成电流镜像关系，且流过电阻R1的电流通过开关管SN5、SN6、SN7、SN8控制，流经R1电阻的电流调节范围为I～31I，从而VIN的输入范围为VDDPA-R1*31I～VDDPA-R1*I。

核心放大器由MP5、MP6、MP7、MP8、MP9、MP10、MN6、MN7、MN8、MN9、MN10、MN11、MN12、MN13构成单级对称结构，核心放大器输出端OUT与正向输入端VIP相连接构成缓冲器buffer，缓冲buffer的输出电压值为VIN,VSSBIAS_LDO输出电压作为发射机驱动级的地电平。

由于发射机的驱动级阵列与发射功率管阵列对应，所以对应不同的发射功率，功率管驱动级的消耗的电流有较大的差异，VSSBIAS_LDO能够在不同负载条件下保持输出电压稳定。MN10、MN11、MN12、MN13作为可控电流阵列支路，当发射功率过大时，通过调节SN1、SN2、SN3、SN4开关，增大从VOUT到地VSS的N管的下拉能力，最终使得VSSBIAS_LDO的输出电压稳定在VDDPA-VBIAS；反之，当发射功率过小时候，通过调节SN1、SN2、SN3、SN4开关，减小从VOUT到VSS的N管下拉能力，最终使得VSSBIAS_LDO的输出电压稳定在VDDPA-VBIAS。因此，SN1、SN2、SN3、SN4控制VSSBIAS_LDO输出级的下拉能力，也构成了系统负反馈环路的一部分。

第二控制子电路220包括第二输入子电路、第二电压补偿子电路和第二输出子电路，其中：第二输入子电路与采样电路10连接，被配置为接收采样电路10发送的发射电流与预设电流的大小关系，并根据发射电流与预设电流的大小关系确定N型功率管阵列340的第二初级栅压控制电压；第二电压补偿子电路与第二输入子电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系调节第二控制电路20的第二补偿电压；第二输出子电路，分别与第二电压补偿子电路连接和发射电路30连接，被配置按照第二补偿电压对第二初级栅压控制电压进行补偿以获得第二导通栅压控制信号。

结合图14所示，第二电压补偿子电路包括多个第二电流阵列支路和多个第二阵列开关，其中：多个第二电流阵列支路分别与第二输入子电路和第二输出子电路连接；多个第二阵列开关的每一第二阵列开关对应一个第二电流阵列支路，被配置为通过第二阵列开关的开闭，控制第二电流阵列支路的通断，以调节第二控制子电路的220的补偿电压。

其中，功率管MP12、MP16构成一个第二电流阵列支路，第二阵列开关SP1串接于MP12、MP16构成的第二电流阵列支路中，通过第二阵列开关SP1的开闭，控制第二电流阵列支路的通断。同理，功率管MP13、MP17构成一个第二电流阵列支路，第二阵列开关SP2串接于MP13、MP17构成的第二电流阵列支路中，通过第二阵列开关SP2的开闭，控制第二电流阵列支路的通断。功率管MP14、MP18构成一个第二电流阵列支路，第二阵列开关SP3串接于MP14、MP18构成的第二电流阵列支路中，通过第二阵列开关SP3的开闭，控制第二电流阵列支路的通断。功率管MP15、MP19构成一个第二电流阵列支路，第二阵列开关SP4串接于MP15、MP19构成的第二电流阵列支路中，通过第二阵列开关SP4的开闭，控制第二电流阵列支路的通断。

第二控制子电路220的VDDBIAS_LDO的具体实施方式，结合图14所示，功率管MP1与MP2_0、MP2_1、MP2_2、MP2_3、MP2_4的栅极电压相同，构成电流镜像关系，且流过电阻R1的电流通过开关管SN5、SN6、SN7、SN8控制，流经R1电阻的电流调节范围为I～31I，从而VIN的输入范围为R1*I～R1*31。

核心放大器由MP5、MP6、MP7、MP8、MP9、MP10、M11、MN6、MN7、MN8、MN9、MN10、MN11、MN12、MN13构成单级对称结构，核心放大器输出端OUT与正向输入端VIP相连接构成缓冲器buffer，缓冲buffer的输出电压值为VIN,VDDBIAS_LDO输出电压作为发射机驱动级的地电平。

由于发射机的驱动级与发射功率管N功率管阵列对应，所以不同的发射功率条件下，驱动级的消耗的电流有较大的差异，为了满足不同负载条件下VDDBIAS_LDO输出电压稳定。MP12、MP13、MP14、MP15作为可控电流阵列支路，当发射功率过大时，通过调节SP1、SP2、SP3、SP4开关，增大从VDDPA到输出VOUT的P管的上拉能力，最终使得VDDBIAS_LDO的输出电压稳定在VBIAS；反之，当发射功率过小时候，通过调节SP1、SP2、SP3、SP4开关，减小从VDDPA到VOUT的P管上拉能力，最终使得VDDBIAS稳定。因此，SP1、SP2、SP3、SP4控制VDDBIAS_LDO的上拉能力，也构成了系统负反馈的一部分。

采用独立的两个LDO为P型功率管阵列和N型功率管阵列提供电平，在发射电路30的发射支路TX1/TX2的发射端口测量的相位噪声性能有显著的提升。

结合图7所示，发射电路30包括P型功率管阵列320和第一发射驱动级电路310，其中：P型功率管阵列320被配置为发射场强；第一发射驱动级电路310分别与第一控制子电路210和P型功率管阵列320连接，被配置为根据第一导通栅压控制信号调节P型功率管阵列320的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

第一控制子电路210处理发射电流与预设电流的大小的比较结果，得到控制VSSBIAS_LDO输出电压的档位控制字，通过调节档位控制字控制VSSBIAS_LDO输出电压值。

发射电路30包括P型功率管阵列320和第一发射驱动级电路310，P型功率管阵列的导通栅压通过第一控制子电路210的VSSBIAS_LDO输出电压控制，最终P型功率管阵列栅压的变化范围为VDDPA-VBIAS～VDDPA。这里，VBIAS的取值范围可以是[1.5V，2.3V]，例如，1.5V、1.7V、1.8V、2.0V、2.3V。其中，“V”为电压单位伏特。

可选地，结合图10所示，第一发射驱动级电路310包括P型驱动管和PMOS管，其中：P型驱动管与第一控制子电路210连接，被配置为接收第一控制子电路210发送的第一导通栅压控制信号；PMOS管分别与P型驱动管和P型功率管阵列320连接，被配置为根据第一导通栅压控制信号调节P型功率管阵列320的栅压，以调节P型功率管阵列320的导通内阻。

第一控制子电路与后级的第一发射驱动级电路如图11所示，VSSBIAS_LDO的电源域为VDDPA域。正常工作时，第一发射驱动级电路的输出电压PMOS_DRIVRT为VDDPA-VBIAS～VDDPA。输出电压通过控制字可配。

如图10所示，发射电路30包括TX1支路和TX2支路，TX1支路的P型功率管阵列的驱动级电源域与TX2支路的P型功率管阵列的电源域相同，均为电源域VDDPA。TX1支路和TX2支路的驱动级的地电平是由驱动级的VSSBIAS_LDO输出电平可控，从而控制TX1阵列与TX2阵列的P型功率管阵列的导通内阻RonP。

P型功率管阵列的导通内阻RonP与P型功率管阵列的栅压的关系如下：

其中，RonP为P型功率管阵列的导通内阻，v_gs-v_th为P型功率管阵列的栅压，Cox1(W/L(X))为负相关函数，u为系数。

由此可以看出，P型功率管阵列的导通内阻与P型功率管阵列的栅压正相关，P型功率管阵列的导通内阻随P型功率管阵列的栅压增大而增大，P型功率管阵列的导通内阻随P型功率管阵列的栅压减小而减小。

在一些可选实施例中，结合图7所示，发射电路30包括N型功率管阵列340和第二发射驱动级电路330，其中：N型功率管阵列340被配置为发射场强；第二发射驱动级电路330分别与第二控制子电路220和N型功率管阵列340连接，被配置为根据第二导通栅压控制信号调节N型功率管阵列340的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

第二控制子电路220处理发射电流与预设电流的大小的比较结果，得到控制VDDBIAS_LDO输出电压的档位控制字，通过调节档位控制字控制VDDBIAS_LDO输出电压值。

发射电路30包括N型功率管阵列340和第二发射驱动级电路330，N型功率管阵列的导通栅压通过第二控制子电路220的VDDBIAS_LDO输出电压控制，最终N型功率管阵列栅压的变化范围为0～VBIAS。

可选地，结合图10所示，第二发射驱动级电路330包括包括N型驱动管和NMOS管，其中：N型驱动管与第二控制子电路220连接，被配置为接收第二控制子电路220发送的第二导通栅压控制信号；NMOS管分别与N型驱动管和N型功率管阵列340连接，被配置为根据第二导通栅压控制信号调节N型功率管阵列340的栅压，以调节N型功率管阵列340的导通内阻。

第二控制子电路与后级的第二发射驱动级电路如图12所示，VDDBIAS_LDO的电源域为VBIAS，地电平为VSS。正常工作时，第二发射驱动级电路的输出电压NMOS_DRIVRT为0～VBIAS。输出电压通过控制字可配。

如图10所示，TX1支路的N型功率管阵列的驱动级电源域与TX2支路的N型功率管阵列的电源域相同，二者地电平相同，均为VSS。TX1支路和TX2支路的驱动级的地电平是由驱动级的VDDBIAS_LDO输出电压可控，从而控制TX1阵列与TX2阵列的N型功率管阵列的导通内阻RonN。

N型功率管阵列的导通内阻RonN与N型功率管阵列的栅压的关系如下：

其中，RonN为N型功率管阵列的导通内阻，v_gs-v_th为N型功率管阵列的栅压，Cox2(W/L(X))为正相关函数，u为系数。

由此可以看出，N型功率管阵列的导通内阻与N型功率管阵列的栅压负相关，N型功率管阵列的导通内阻随N型功率管阵列的栅压增大而减小，N型功率管阵列的导通内阻随N型功率管阵列的栅压减小而增大。

采用本公开实施例提供的发射功率调节电路，结合图8-图10所示，通过采样电路TXLDO、控制电路CTRL和发射电路TX三部分，形成动态调节发射机的发射功率的闭环机制，调节过程如下：

当发射功率过大，即发射电流过大，采样电路TXLDO的采样电流过大，通过输出给控制电路CTRL的数字控制电路DIGITAL的控制信号调节VDDBIAS_LDO与VSSBIAS_LDO的输出电压。将VSSBIAS_LDO输出电压增大，将发射机P型功率管阵列的栅压增大，从而P型功率管阵列的导通电阻增大；将VDDBIAS_LDO输出电压减小，将发射机N型功率管阵列的栅压减小，从而N型功率管阵列的导通电阻增大。由于P型功率管阵列与N型功率管阵列的导通内阻增大，天线匹配阻抗不变的条件下，发射场减小，发射机的发射功率减小。

当发射功率过小，即发射电流过小，采样电路TXLDO的采样电流过小，通过输出给控制电路CTRL的数字控制电路DIGITAL的控制信号调节VDDBIAS_LDO与VSSBIAS_LDO的输出电压。将VSSBIAS_LDO输出电压减小，将发射机P型功率管阵列的栅压减小，从而P型功率管阵列的导通电阻减小；将VDDBIAS_LDO输出电压增大，将发射机N型功率管阵列的栅压增大，从而N型功率管阵列的导通电阻减小。由于P型功率管阵列与N型功率管阵列的导通内阻减小，天线匹配阻抗不变的条件下，发射场增大，发射机的发射功率增大。

在一些实施例中，结合图15所示，提供一种用于发射机的发射功率调节方法，包括如下步骤：

S101，采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系。

可选地，采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系，包括：采集发射机的发射电流的等比例镜像电流；将等比例镜像电流转换为采样电压；根据采样电压与参考电压的大小关系，确定发射电流与预设电流的大小关系。

S102，根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号。

可选地，根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号，包括：根据发射电流与预设电流的大小关系确定P型功率管阵列的第一导通栅压控制信号；根据发射电流与预设电流的大小关系确定N型功率管阵列的第二导通栅压控制信号。

S103，根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

可选地，根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率，包括：根据第一导通栅压控制信号调节P型功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率；根据第二导通栅压控制信号调节N型功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

采用本公开实施例提供的用于发射机的发射功率调节方法，首先采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系，然后根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号，再根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。如此，形成动态调节发射机的发射功率的闭环机制，发射场随时间变化的过程中，发射场由小场强逐渐变化到大场强，场强线性度提高，使发射机在各个发射阶段的发射场包络调制深度保持一致，提高了发射机信号发射的成功率。

结合图16所示本公开实施例提供一种用于发射机的发射功率调节装置1600，包括处理器(processor)160和存储器(memory)161，还可以包括通信接口(CommunicationInterface)162和总线163。其中，处理器160、通信接口162、存储器161可以通过总线163完成相互间的通信。通信接口162可以用于信息传输。处理器160可以调用存储器161中的逻辑指令，以执行上述实施例的用于发射机的发射功率调节方法。

此外，上述的存储器161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161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160通过运行存储在存储器161中的程序指令/模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的用于发射机的发射功率调节方法。

存储器161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161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用于发射机的发射功率调节装置，首先采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系，然后根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号，再根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。如此，形成动态调节发射机的发射功率的闭环机制，发射场随时间变化的过程中，发射场由小场强逐渐变化到大场强，场强线性度提高，使发射机在各个发射阶段的发射场包络调制深度保持一致，提高了发射机信号发射的成功率。

在一些实施例中，结合图17所示，发射机包括发射机主体以及前述发射功率调节电路，发射功率调节电路被安装于发射机主体。可选地，发射机170包括还包括前述的用于发射机的发射功率调节装置1600，发射功率调节装置1600被安装于发射机主体。

本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述用于发射机的发射功率调节方法。

本公开实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述用于发射机的发射功率调节方法。

上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。

本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

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。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。当用于本申请中时，虽然术语“第一”、“第二”等可能会在本申请中使用以描述各元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区别开。例如，在不改变描述的含义的情况下，第一元件可以叫做第二元件，并且同样第，第二元件可以叫做第一元件，只要所有出现的“第一元件”一致重命名并且所有出现的“第二元件”一致重命名即可。第一元件和第二元件都是元件，但可以不是相同的元件。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 (10)

1.一种发射功率调节电路，其特征在于，包括：

采样电路，被配置为采集发射机的发射电流，并获得发射电流与预设电流的大小关系；

控制电路，与采样电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定功率管阵列的导通栅压控制信号；

发射电路，与控制电路连接，被配置为根据导通栅压控制信号调节功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

2.根据权利要求1所述的发射功率调节电路，其特征在于，采样电路包括：

镜像采样子电路，被配置采集发射机的发射电流的等比例镜像电流；

电压转换子电路，与镜像采样子电路连接，被配置为将等比例镜像电流转换为采样电压；

比较子电路，分别与电压转换子电路与控制电路连接，被配置为根据采样电压与参考电压的大小关系，确定发射电流与预设电流的大小关系。

3.根据权利要求1所述的发射功率调节电路，其特征在于，采样电路包括：

供电子电路，与发射电路连接，被配置为为发射电路提供稳压电源。

4.根据权利要求1所述的发射功率调节电路，其特征在于，控制电路包括：

第一控制子电路，与采样电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定P型功率管阵列的第一导通栅压控制信号；

第二控制子电路，与采样电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系确定N型功率管阵列的第二导通栅压控制信号。

5.根据权利要求1所述的发射功率调节电路，其特征在于，控制电路包括：

输入子电路，与采样电路连接，被配置为接收采样电路发送的发射电流与预设电流的大小关系，并根据发射电流与预设电流的大小关系确定初级栅压控制电压；

电压补偿子电路，与输入子电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系调节控制电路的补偿电压；

输出子电路，分别与电压补偿子电路连接和发射电路连接，被配置按照补偿电压对初级栅压控制电压进行补偿以获得导通栅压控制信号。

6.根据权利要求5所述的发射功率调节电路，其特征在于，电压补偿子电路包括：

多个电流阵列支路，分别与输入子电路和输出子电路连接；

多个阵列开关，每一阵列开关对应一个电流阵列支路，被配置为通过阵列开关的开闭，控制电流阵列支路的通断，以调节控制电路的补偿电压。

7.根据权利要求1所述的发射功率调节电路，其特征在于，控制电路包括第一控制子电路和第二控制子电路，导通栅压控制信号包括P型功率管阵列的第一导通栅压控制信号和N型功率管阵列的第二导通栅压控制信号；

其中，第一控制子电路包括：

第一输入子电路，与采样电路连接，被配置为接收采样电路发送的发射电流与预设电流的大小关系，并根据发射电流与预设电流的大小关系确定P型功率管阵列的第一初级栅压控制电压；

第一电压补偿子电路，与第一输入子电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系调节第一控制电路的第一补偿电压；

第一输出子电路，分别与第一电压补偿子电路连接和发射电路连接，被配置按照第一补偿电压对第一初级栅压控制电压进行补偿以获得第一导通栅压控制信号；

和/或，

其中，第二控制子电路包括：

第二输入子电路，与采样电路连接，被配置为接收采样电路发送的发射电流与预设电流的大小关系，并根据发射电流与预设电流的大小关系确定N型功率管阵列的第二初级栅压控制电压；

第二电压补偿子电路，与第二输入子电路连接，被配置为根据发射电流与预设电流的大小关系调节第二控制电路的第二补偿电压；

第二输出子电路，分别与第二电压补偿子电路连接和发射电路连接，被配置按照第二补偿电压对第二初级栅压控制电压进行补偿以获得第二导通栅压控制信号。

8.根据权利要求1至7任一项所述的发射功率调节电路，其特征在于，控制电路包括第一控制子电路和第二控制子电路，导通栅压控制信号包括P型功率管阵列的第一导通栅压控制信号和N型功率管阵列的第二导通栅压控制信号；

其中，发射电路包括：

P型功率管阵列，被配置为发射场强；

第一发射驱动级电路，分别与第一控制子电路和P型功率管阵列连接，被配置为根据第一导通栅压控制信号调节P型功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率；

和/或，

N型功率管阵列，被配置为发射场强；

第二发射驱动级电路，分别与第二控制子电路和N型功率管阵列连接，被配置为根据第二导通栅压控制信号调节N型功率管阵列的导通内阻，以调节发射机的发射功率。

9.根据权利要求8所述的发射功率调节电路，其特征在于，

第一发射驱动级电路包括：

P型驱动管，与第一控制子电路连接，被配置为接收第一控制子电路发送的第一导通栅压控制信号；

PMOS管，分别与P型驱动管和P型功率管阵列连接，被配置为根据第一导通栅压控制信号调节P型功率管阵列的栅压，以调节P型功率管阵列的导通内阻；

第二发射驱动级电路包括：

N型驱动管，与第二控制子电路连接，被配置为接收第二控制子电路发送的第二导通栅压控制信号；

NMOS管，分别与N型驱动管和N型功率管阵列连接，被配置为根据第二导通栅压控制信号调节N型功率管阵列的栅压，以调节N型功率管阵列的导通内阻。

10.一种发射机，其特征在于，包括：

发射机主体；

如权利要求9所述的发射功率调节电路，被安装于发射机主体。