TWI390868B

TWI390868B - 具有高動態範圍之閉路功率控制

Info

Publication number: TWI390868B
Application number: TW094146732A
Authority: TW
Inventors: Mahibur Rahman; Jorge Ivonnet; Pravinkumar Premakanthan
Original assignee: Freescale Semiconductor Inc
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2013-03-21
Also published as: TW200642324A; CN101116242A; KR20130037222A; JP2008529408A; CN101116242B; US20060170499A1; WO2006083403A3; EP1851851A2; JP4842973B2; WO2006083403A2; EP1851851A4; KR20070110280A; KR101298375B1; US7148749B2

Description

具有高動態範圍之閉路功率控制

本專利申請案是在2005年1月31日申請的美國專利案號11/046,910。

本發明大體上有關無線通訊系統，更明確而言，有關用以在一無線發射器中執行功率控制之方法和裝置。

傳輸信號的功率控制在例如全球行動系統(GSM)、改進資料率GSM服務(EDGE)、寬頻分碼多工存取(WCDMA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)系統等的之無線通訊系統與相關網路中是一重要的性能與效率。為了要符合在此環境中的嚴格傳輸規格，包括傳輸功率與時間框罩比較、頻域傳輸功率幅射屏蔽等，特別是廣泛的溫度範圍、電力供應電壓範圍等，必須達成精確的傳輸功率控制，時常使用閉路功率控制。

提供傳輸RF/IF路徑增益變化及使用閉路控制，可達成與傳輸有關的一目標功率位準。閉路控制通常用來達成根據有關規格，的功率與時間框罩、及傳送相鄰通道功率(ACP)位準，以及執行功率放大器(PA)負載轉換，以改善PA效率。透過使用包括一個或多個基帶增益控制、中頻(IF)增益控制、射頻(RF)增益控制等的一現代閉路功率控制系統基本元件，例如RF電壓控制放大器(VCA)與RF PA的RF級的傳輸功率增益可調整到符合要求。一RF功率偵測器與一A/D轉換器可幫助數位閉路功率偵測，其中一偵測數位信號功率位準係與一預先規劃的參考信號相比較，以產生一錯誤信號。一迴路濾波器可透過過濾錯誤信號及提供一控制輸出而控制控制系統的迴路動態，其中該控制輸出可經由例如VCA和PA功率控制級而轉換及控制傳輸功率位準。

傳統傳輸功率控制系統的限制會發生，其中例如，傳輸的功率具有比A/D轉換器更高的動態範圍。結果，閉路功率控制範圍是受限制，並導致例如功率準確度降低的性能降低，而不能符合功率與時間框罩的比較、無法接受的瞬間ACP等。此外，由於電流消耗量，所以PA效能會被減少，造成在遺失轉換器範圍的PA中負載轉換能力的損失。此外，限制會在與例如從第一時隙有關的一功率位準切換到與一第二時隙有關的一功率位準的傳輸功率轉換期間發生。轉換需要取決於下一功率位準的一斜坡上升或斜坡下降，且在此間隔期間的不良功率控制會在迴路頻寬中造成擾亂，最後會增加新增益位準的收斂或設置時間。在斜坡或轉換間隔期間的傳輸功率瞬間等會進一步引起一發射器超過功率屏蔽，且至少會於一時段造成不穩定，直到一後轉變增益位準決定為止。

大致上，本發明有關在無線通訊系統中傳送功率控制，用以幫助在例如蜂巢式電話或雙向無線電話手持話機等的裝置或單元(時常稱為通訊單元)之間的通訊。本發明可在提供比例如回授A/D轉換器更大的一偵測路徑動態範圍的混合信號功率控制系統結構中實施，以解決在許多傳統系統中出現的缺點。偵測路徑A/D範圍的增加可透過混合信號結構達成，而不需要特殊工廠階段步驟或透過一外部主機處理器等的特殊軟體設定，藉此減少製成本。有關根據各種不同具體實施例功率控制的進一步優點包括免除每一功率轉換前的軟體設定時序問題，例如在提供3G功率控制系統、與執行從一目前功率位準到一新功率位準的功率轉換能力中的已知問題，例如不同時隙功率轉換。

更明確而言，各種不同創作觀念與原理是在蜂巢式通訊系統、基礎元件、或通訊單元或裝置中具體實施，而更明確是在用以執行閉路傳輸功率控制的發射器系統、積體電路、與方法中。應該注意到，除了一典型組的靜態基礎元件與行動台之外，術語無線通訊系統可有時用來特別參照個別系統元件，其中此元件包括例如一收發器等的一群特徵。這些術語的每一者表示通常有關一服務提供者及/或一使用者的一裝置或與系統，而且包括可與一公眾網路或在一個人網路中使用的基礎元件及/或一無線行動裝置，例如企業網路。無線通訊單元的額外範例包括個人數位輔助、個人指定本、與用於無線操作的其他可攜式個人電腦、一蜂巢式電話手持話機或裝置、或是此單元根據在此討論的原理與觀念所配置及構成的同等物。應該進一步注意，本發明是針對根據在此討論及描述的各種不同與選擇性具體實施例的在硬體、軟體、硬體與軟體組合、及/或混合信號IC的積體電路(IC)中具體實施的發射器、收發器、傳輸功率控制單元等。

本說明進一步闡述執行本發明的一個或多個具體實施例的模式。本說明進一步提供提高對創作原理與優點的了解與注意，而不是以任何方式限制本發明。本發明可只透過包括在此專利暫緩期間所達成任何改善的文後請求項、與描述這些申請專利範圍的同等物的範圍。

了解到例如第一與第二(如有任何)等的相關術語使用只用來在不同實體、項目或動作間的區分，而不必然需要或暗示在此實體、項目或動作間的任何實際關係或順序。

注意，實施時的更多創新功能與許多創新原理最好是使用或在一混合信號積體電路、或軟體與積體電路組合中支援，例如一數位信號處理器與對應的軟體或具可程式規劃特徵的應用特殊積體電路。可預期到一般技術，即使當透過在此揭示的觀念與原理的導引，透過例如可用時間、目前技術、與經濟考慮所刺激的可能重要努力與許多設計選擇將可產生具最小實驗的軟體指令或積體電路。因此，為了根據本發明發生的任何原理與觀念的短暫與減小冒險的利益，此軟體與積體電路進一步討論將會被侷限於有關較佳具體實施例所使用的原理與觀念的要素。

除了一般本質的傳輸功率控制裝置之外，特殊利益的通訊裝置是在蜂巢式廣泛網路(WANs)上提供或幫助有關例如語音/資料通訊服務的傳輸功率控制，例如傳統的雙向系統與裝置、包括類比與數位蜂巢式的各種不同蜂巢式電話系統、分碼多工存取(CDMA)與變體GSM、一般封包無線服務(GPRS)、3G系統例如全球行動電信服務(UMTS)系統、用於GSM的提高資料率(EDGE)系統、類似802.16，802.20或Flarion的網際網路協定(IP)無線廣域網路、積體數位增強網路與變體或演進設備。此外，有益的無線通訊單元或裝置正常可視為具WLAN能力的短程無線通訊，例如IEEE 802.11、藍芽、或Hiper－Lan等，而且最好是使用CDMA、跳頻、OFDM或TDMA存取技術。

如此，根據下面進一步描述的各種不同具體實施例，例如一混合信號積體電路等的積體電路(IC)可配置成幫助傳輸功率控制，例如閉路功率控制，包括一參考路徑、一偵測路徑、與一功率路徑。功率控制包括在有關例如熟諳此技者了解的一合成信號傳輸的不同功率位準間控制，例如一零至非零位準、非零至零位準、或第一至第二非零位準。亦了解到不同功率位準是與一傳輸功率位準轉換有關，且此傳輸功率位準轉換是與例如不同時隙轉換、不同通道轉換、不同頻率轉換、發射器啟動/熱機或關閉有關。因此，不同功率位準包括有關前述傳輸功率轉換的一前轉換功率位準與一後轉換功率位準。

注意，積體電路包括：一參考路徑，其配置成提供在延遲後產生的一參考信號與一增益補償信號；一偵測路徑，其配置可根據例如透過施加一類比增益值的增益補償信號而處理對應於一功率位準的偵測信號，以提供一增益補償偵測信號，例如從包括類比增益值的偵測信號所轉換的一數位回授信號。積體電路進一步包括一功率控制路徑，其配置可根據該參考信號、增益補償偵測信號、與有關增益補償信號的一迴路補償因子而產生一功率控制值。功率控制值可用於設定用於傳輸的不同功率位準的功率位準。

若要更了解本發明的原理，可參考如圖1所示的傳統閉路功率控制結構100。一用於傳輸的資訊信號101包括I和Q通道調變資料。將資訊信號101輸入一脈衝整形濾波器102與用於類比轉換的一數位－類比轉換器(DAC)103。將數位－類比轉換器103的輸出輸入一傳輸DAC重建濾波器104，以執行熟諳此技者了解的額外處理。將傳輸DAC重建濾波器104的輸出輸入一混合器105，其中隨即乘以一本地振盪器(LO)信號，以形成傳輸帶信號以將該傳輸帶信號輸入一電壓控制放大器(VCA)106及/或一功率放大器(PA)107，用以最後控制與例如在一傳輸間隔期間的一合成時隙、或其他合成傳輸信號、或在一傳輸/接收天線108上的相關傳輸信號傳輸有關的傳輸功率位準。在技術中了解到在此討論及描述的原理可進一步適用在例如這些系統的傳輸變化環境，其中兩個或多個傳輸天線可用來提供一合成傳輸信號的傳輸與控制。一傳統閉路功率控制方塊110可根據從經由例如一功率偵測器取樣的一部分傳輸帶信號獲得的一功率位準而執行閉路功率控制。

傳統閉路功率控制方塊110是在圖2詳細顯示。可將傳輸帶信號輸入一功率偵測器201與一疊頻消除濾波器202，用以在輸入一類比－數位轉換器(ADC)203前進行調節。類比－數位轉換器203可產生從輸入一加法器或減法器204的傳輸帶信號所取樣的一數位回授信號。在組合數位回授信號與一參考信號後，產生一錯誤信號205及將其輸入一迴路濾波器206。迴路濾波器206的輸出係輸入至自動控制器(AOC)數位－類比轉換器(DAC)207與一AOC DAC重建濾波器208，以產生實際的功率控制信號，然後將其輸出給VCA 106及/或PA 107，並用來控制在天線108上的一控制功率位準。可了解到因此需要由發射器產生及放大各種不同功率位準。

然而，由於傳統閉路功率控制方塊110提供不足夠的控制，所以限制會發生。例如，迴路濾波器206的頻寬會在功率控制位準變化期間被擾亂。由於例如在與控制迴路等有關的一個或多個路徑轉換延遲，所以此擾亂會由例如在一新參考值的施加與一對應回授值產生之間的延遲所引起。傳統功率控制系統會在例如從一先前功率位準轉換到一新的功率位準的不同時隙功率轉換期間進一步經歷問題，而此轉換對於可在例如GPRS傳輸系統、EDGE傳輸系統、WCDMA傳輸系統、HSDPA傳輸系統等系統中指定的多重時隙傳輸是需要的。雖然一些文獻將改變偵測路徑增益描述成輸出功率位準的功能，但是此描述未討論一偵測路徑增益變化如何在一閉路功率控制系統中達成，而符合傳輸系統功能與效能目標，並亦維持固定迴路增益頻寬。特別是，先前技術未討論在參考信號路徑與控制信號路徑中所需的功能，以達成一需要的目標功率位準而維持一固定迴路頻寬。

因此，根據各種不同具體實施例具耦合到一發射器放大器340的一功率控制系統310之一發射器系統300可如圖3範例的顯示構成/配置。包括功率控制系統或閉路功率控制系統310的更多系統300可在包括混合信號積體電路的一個或多個積體電路中實施。功率控制系統可用來維持一固定迴路增益，且其他優點將在下面詳細描述。可例如在一混合信號積體電路(IC)、一執行軟體的處理器、與類比電路等實施的一閉路功率控制單元320可在例如ADC 203轉換前修改在一偵測路徑中的類比增益值，並亦在一參考路徑中產生一參考信號或值325，以使用在減法器204(加法器被配置成提供一差)以供產生錯誤信號205。閉路功率控制方塊320進一步包括迴路補償作為迴路增益穩定，因而在不同功率位準轉換期間能有固定增益增益。

通常，圖3的發射器系統300、或功率控制系統310配置可在有關從發射器放大器340傳輸的不同功率位準上及其之間幫助傳輸功率控制，例如在時隙1的功率位準1、時隙2的功率位準2等。發射器放大器340包括一信號輸入341、一信號輸出343、與一增益控制輸入345。注意，信號輸出可視為從VCA 106或功率放大器(PA)107的輸出，其中在輸入341上的一特定輸入的輸出位準或功率位準是根據在控制輸入345上的一信號或值而改變。功率控制系統310耦合到發射器放大器，並配置成提供一增益控制值，且此增益控制值是直接或間接耦合到該增益控制輸入。

下面將進一步詳細描述的功率控制系統包含一參考信號產生器326或路徑，其配置可提供一參考信號，而且在一些具體實施例中，此信號是一增益補償信號。在一些範例中，參考產生器可使用對應到兩功率位準間轉換的一斜坡曲線。在一個或多個具體實施例中，參考路徑或參考產生器亦提供一增益補償信號。系統310亦包括一偵測器路徑或偵測器327，且該偵測器327耦合到發射器放大器與參考信號產生器的信號輸出343，並配置成提供對應於信號輸出343信號或功率位準的一回授信號。在一些具體實施例中，根據一增益補償信號，該偵測路徑可配置成處理例如對應於來自發射器放大器輸出信號或功率位準的一偵測信號，以在減法器(加法器配置成採用差)上提供一增益補償偵測信號204。進一步包括是一功率控制路徑、控制電路、或控制器328，且其耦合到參考信號產生器、與來自偵測器(透過減法器204)的回授信號或增益補償偵測信號，並配置成提供對應於參考信號與回授信號(如在一些具體實施例中的補償)的一增益控制值。例如，功率控制路徑配置成可根據參考信號、增益補償信號、與有關增益補償信號的一迴路補償因子而產生一功率控制值，其中該功率控制值適於設定用於傳輸的功率位準。

為了更了解具圖3的閉路功率控制系統310與閉路功率控制單元320的發射器系統300，一詳細圖係在一發射器系統400具體實施例的圖4中顯示，包括一閉路功率控制單元420(單元320的一具體實施例)，為了說明，根據各種不同具體實施例，其可代表一部分的混合信號IC。通常，提供參考信號325的功能方塊可視為參考產生器或路徑326，偵測器路徑327包括至少從疊頻消除濾波器202到ADC 203的一部分控制單元420，例如類比增益單元或可管控制/可變增益放大器423，並亦可視為包括一個或多個功率偵測器201、濾波器202、ADC 203等。

在一些細節中，參考路徑或參考產生器是透過一起始斜坡觸發器401觸發，並可用來表示一轉換，並將例如一新的目標功率位準載入一LATCH 1 402，並將來自一先前功率設定(PWR_PREV)的一值儲存到一LATCH 2 403。LATCH 1 402和LATCH 2 403的內容稱為一PWR_NEW 405和一PWR_PREV 404，且該等值可被輸入至一加法器節點406，以產生包括一大小與一符號位元407的不同值。不同的絕對值是在408決定。可了解到符號位元407可提供用於轉換所需功率控制方向的一指示；如此，可被輸入一參考斜坡查找表(LUT)409，且一斜坡上升或斜坡下降曲線可根據觸發器401開始的符號位元407而從LUT選擇及提供。如下面的進一步討論，來自LUT的參考斜坡曲線可依比例決定，例如在乘法器410上乘以功率差的大小，以形成或提供一中間斜坡信號。符號位元407亦可輸入一選擇器或一多工器412，並用來決定是否在加法器411上將PWR_NEW(例如，符號位元是1413)或PWR_PREV(例如，符號位元是0 414)加到與選擇的斜坡上升或斜坡下降曲線有關的值，例如到中間斜坡信號，藉此產生或提供對應於參考信號的斜坡信號415。

可了解到在例如不同功率位準間轉換期間的功率控制可能在數位電路的數個連續周期上發生，如此參考斜坡值將包含例如一連串向下傾向參考值，且該等參考值可連續施加於斜坡下降曲線的功率控制迴路；或者，是一連串向上傾向參考值，且該等參考值可連續施加於斜坡上升曲線的功率控制迴路。了解到斜坡上升曲線(來自LUT)可包含從0至1的值，且斜坡下降曲線可包含從1至0的值。一數學說明可如下所示。對於一斜坡上升參考值產生而言：ref_ramp(斜坡信號415)＝LUT_output * abs[(pwr_ne w413)－(pwr_prev 414)]＋pwr_prev 414，其中LUT_output是從0至1的值，且特定sign[(pwr_new 413)－(pwr_prev 414)＝0(負符號)。相反地，對於一斜坡向下參考值產生而言：ref_ramp 415＝LUT_output * abs[(pwr_new 413)－(pwr_prev 414)]＋pwr_new 413，其中LUT_output是從1至0的給定值sign[(pwr_new413)－(pwr_prev 414)]＝1(正符號)。

來自參考斜坡LUT 409的參考值是在一乘法器410上與有關差408的絕對值、振幅等相乘，以形成例如一中間參考值，且此中間參考值可在一總計節點411上與來自多工器412的pwr_new 413和pwr_prev 414的選取一者做加算，以產生一參考斜坡值，例如可例如為N＋M位元值的斜坡信號415。差408可為一N位元值，但是在與來自參考斜坡LUT 409的參考值做乘法後，中間值可為N＋M位元值，以例如提供用於計算較大數學精確度，例如在控制迴路部分中的加算與乘算。

在各種不同具體實施例中的參考信號產生器326的參考路徑進一步包括一比較單元416，且該比較單元416耦合到斜坡信號415，且配置成提供對應於斜坡信號的振幅或值的一增益補償信號417。基本上，比較單元耦合到斜坡曲線或依比例決定版本，並根據該斜坡曲線的範圍而提供增益補償信號。斜坡信號415可被輸入至臨界比較單元416，其中例如斜坡信號振幅的值可持續與例如TH1,…,THN的許多預先程控臨界位準相比較。當交叉一特別的臨界位準THi時，有關例如第i增益值的一控制信號或增益補償信號417即產生。應該了解到增益補償信號可以一形式或另一形式使用，以補償或增益補償該功率控制系統。如圖所示，偵測路徑或偵測器327包含類比增益級或單元423，且其配置成將一類比增益值施加到可用來驅動ADC轉換器203的偵測信號。ADC是被配置成將來自類比增益級的一輸出信號轉換成一增益補償偵測信號，且此增益補償偵測信號是對應於在發射器放大器信號輸出信號位準的回授信號。類比增益單元具有對應於增益補償信號的一增益或類比增益，且該增益補償信號例如可受到如參考信號產生器所提供增益補償信號的控制，以限制一回授信號的振幅範圍。

例如，一臨界位準的交叉表示一回授增益，例如類比增益級423的增益可根據斜坡信號415的目前值而改變。增益變化可能需要，為了要正確偵測發射器信號輸出的功率位準，例如，傳輸帶信號，而不會過度驅動或過低驅動例如一回授A/D級(例如ADC 203)。如以第i增益值表示的控制信號或增益補償信號417可用來選擇在可能偵測增益之中的Gi的一偵測路徑類比增益值，例如G1,…,GN的線性增益，其中G1反映最低的增益設定，且GN表示最高的增益設定。

此外，增益補償信號417或控制信號可施加或耦合到延遲單元418，而此延遲單元418配置成提供一延遲補償信號419。該延遲單元具有一預定或固定延遲，而該預定或固定延遲例如對應在偵測路徑或偵測器上的一延遲，例如ADC 203的一轉換延遲。如此，延遲的補償信號可實際用於偵測路徑延遲的補償，例如ADC 203的延遲。參考路徑或參考產生器進一步包含一增益補償器430，且其進一步包括例如一乘法器421與多工器431，且其耦合到延遲的補償信號419，並配置成將對應增益補償信號(例如延遲的補償信號)的增益補償施加到斜坡信號415(例如斜坡曲線)，以提供參考信號325。每當偵測路徑類比增益改變成Gi的一增益值時，斜坡信號415會在一乘法器421乘上來自一選擇器或一多工器430的Gi/G1之選擇增益補償值。透過延遲補償信號419所選取的結果增益補償值(例如一G1/G1值431(1.0)、一G2/G1值432、一G3/G1值433、一GN/G1值434)會輸出給乘法器421，並用來依比例決定斜坡信號，以提供參考信號。如此，如同延遲補償信號的增益補償信號可控制增益補償器，以經由偵測路徑補償延遲(例如經由ADC 203的延遲)。

吾人已揭述可例如在一積體電路中實施的一參考路徑或參考產生器326，並提供一參考信號，而且在一些具體實施例中是一增益補償信號。參考路徑或產生器包括：一第一暫存器402，其配置成儲存一新的傳送功率位準；一第二暫存器403，其配置成儲存一先前的傳輸功率位準；一不同節點406，其配置成產生在該新傳輸功率位準與先前傳輸功率位準之間的一差，該差包括一振縛與一符號；一查找表(LUT)409包含複數個參考斜坡曲線；及一斜坡產生器(410－412)，其配置成產生對應於參考信號的一斜坡信號，該斜坡產生器包含一乘法器410，用以將差的振幅與從LUT 409獲得的複數個參考斜坡曲線值之一者相乘，以提供一中間斜坡信號；與一加法器411，用以根據如多工器412提供的符號而將中間斜坡信號加到新的傳輸功率位準與先前傳輸功率位準之一者。

應該注意，增益補償是憑藉著延遲單元418而以一流行的方式施加，以確保相同增益變化量可施加在參考與偵測路徑。如果未執行在參考路徑中的偵測路徑增益變化補償，閉路功率控制系統將移到錯誤的目標功率位準。如此，在延遲單元418上的延遲補償可在減法器204的回授信號或增益補償偵測信號到達的同時，參考路徑中，經由多工器431的一延遲補償信號419而施加。如此，在偵測路徑與參考路徑的任何增益變化會是時間排列，且此有助於避免任何不想要的迴路暫態等。如下所述，在控制器、控制電路、或控制路徑中的一迴路補償單元440與一乘法器424可用來與在此路徑中的變化予以時間排列，並維持一固定迴路增益與迴路頻寬。

參考產生器將可提供參考信號325，例如，乘法器421將產生一N位元參考值，且其連同來自ADC 203的一N位元數位回授信號或增益補償偵測信號而輸入一總計節點，例如減法器204。在計算差後，例如在偵測路徑中的參考值與回授信號之間的差大小，產生一錯誤信號422，及將其提供給控制電路或功率控制路徑328。控制電路或路徑包括一乘法器424與一迴路補償單元440，例如多工器，其配置可根據經由偵測路徑(例如ADC 203)的延遲而施加對應於增益補償信號的增益補償。乘法器424的配置可透過將錯誤信號乘以一迴路補償因子而產生功率控制值或對應於一增益控制值的值，其中注意到錯誤信號是起源於在參考信號與一增益補償偵測信號之間的差。迴路補償單元耦合到延遲的補償信號419(其相當於增益補償信號)，並配置成提供迴路補償因子，其中在一個或多個具體實施例中，迴路補償因子包括有關該增益補償信號的一增益補償因子倒數。

例如，錯誤信號422是進一步在一乘法器424上乘以一迴路補償因子或G1/Gi的值。了解到迴路補償因子是前述偵測路徑增益補償值或類比增益值的倒數。迴路補償值包括一值G1/G1 441(1)、一值G1/G2 442、一值G1/G3 443、與一值G1/GN 444。每當參考與偵測路徑增益改變成例如與Gi有關的值時，該迴路補償可確保一固定迴路頻寬。如果在傳統閉路功率控制系統中未施加迴路增益補償，迴路動力將會受到不利的影響，包括迴路不穩定，且不符合想要功率與用於各種不同目標功率位準的PA 107輸出上所需的時間框罩的比較。既然迴路補償單元或多工器是從延遲的補償信號驅動，所以控制路徑的增益變化是與參考路徑的增益變化是呈時間對齊。

如此，當偵測路徑增益變化執行時，以時間對齊方式，在參考路徑中的偵測增益補償與在功率控制路徑中的迴路增益補償施加(例如錯誤信號路徑)允許迴路濾波器206的N位元功率控制信號425保持不受影響。如前述，在透過使用AOC DAC 207及其重建濾波器AOC DAC(重建濾波器208)將數位控制信號轉換成類比格式後，迴路濾波器206輸出的平均功率控制信號會施加在基帶、中頻、或射頻增益控制級。

如此，適於至少部份在積體電路(IC)實施的一功率控制系統已描述及討論。在一個或多個具體實施例中的系統包括偵測路徑327，其包含一可變增益放大器423，以驅動一類比－數位轉換器203，並具有對應於增益補償信號417的增益。進一步包括一參考路徑326，其包括一延遲單元418耦合到一增益補償器430，對於一參考信號325而言，其整個配置成提供對應於增益補償信號的增益補償、與對應於有關偵測路徑時間延遲的增益補償。而且包括是一功率控制路徑328，其包括一迴路補償單元440，並配置成可經由乘法器424而將一迴路補償因子施加到一錯誤信號422，以提供一功率控制值、對應於參考信號的錯誤信號給、與來自偵測路徑的一增益補償偵測信號，其中該迴路補償因子說明時間延遲，並與參考信號的增益補償成反比。在許多具體實施例中，積體電路進一步包括一部分或所有發射器放大器106、107，並具有根據功率控制值所控制的增益，並配置成提供對應於一偵測信號的輸出信號。功率控制系統或積體電路是特別配置可於不同功率位準的傳輸功率轉換期間幫助功率控制，其中該傳輸功率轉換包括一不同通道間轉換、一不同時隙間轉換、與一不同頻率間轉換之一。

可以了解到，根據各種不同具體實施例的在此討論與揭述的原理和觀念可以圖5所述的方法或程序500具體實施。此方法適於使用前述裝置或其他適當配置執行。在501進行硬體、軟體重置、或一新功率位準等初始化開始後，一斜坡觸發器可在502上偵測。先前功率位準是在503從新功率位準減去，並包括差的符號與大小。根據差的符號，一RAMP_DOWN或RAMP_UP曲線會在504使用，以供如前述於RAMP_UP時的0與1之間、與RAMP_DOWN的1與0之間的參考斜坡值。在505，如果與差有關的符號值是負的，RAMP_DOWN曲線值會乘以差的大小，以形成中間的參考值，而且如果符號值是正的，RAMP_UP曲線值會乘以差的大小，以形成中間的參考值。在506，如果符號值是正的，中間參考值會加入先前的目標功率位準，以形成參考斜坡值，例如ref_ramp 415；而且如果符號值是負的，中間的參考值會加入新的目標功率位準，以形成參考斜坡值。在507，參考斜坡值會與前述的一連串臨界值相比較，為了要決定在偵測路徑中施加的類比增益值。如果在508表示一增益變化，類比增益會在509的偵測路徑中調整。如果在508未表示增益變化，那麼程序便會例如在502返回等待下一斜坡觸發事件。

在510，於509調整類比增益後，一固定延遲會加入參考路徑，以處理如前述偵測路徑中轉換延遲補償。在511，於延遲後，一偵測路徑增益補償值會產生，並與rel_ramp值相乘以形成一最後的參考信號。在512，一錯誤信號會透過將最後的參考信號加入一偵測回授信號的負版本而產生(亦即，減去兩個信號)。在513，一迴路增益補償值可產生，例如偵測路徑增益補償值的倒數，並與錯誤信號相乘以形成一穩定的功率控制信號。在514，功率控制信號可用來例如在I和Q調變資料上執行傳輸功率控制。在515雖然熟諳此技者了解到程序亦可返回開始501及等待例如一新的斜坡觸發等，但是程序會結束。

如此，方法500是用以幫助在與傳輸有關的不同功率位準間的傳輸功率控制。該方法包含在一功率控制迴路的參考路徑中產生對應於一參考信號507的一增益補償值，其中該功率控制迴路進一步包括一偵測路徑與一功率控制路徑；根據該增益補償值而改變施加在偵測路徑中的一偵測信號509增益，以提供一增益補償偵測信號；並根據參考信號、增益補償偵測信號、與對應於增益補償值的一迴路補償因子而提供一功率控制值或增益513，其中功率控制值適於設定用於傳輸的功率位準。產生增益補償值507進一步包含將一斜坡信號與一個或多個臨界相比較，並根據該比較而選擇一增益補償值。參考信號是從一查找表(LUT)獲得的一斜坡上升曲線與一斜坡下降曲線之一產生，其中該查找表包含複數個參考斜坡曲線值。產生參考信號進一步包含補償在偵測路徑510中延遲的一斜坡信號，而且根據該增益補償值511。

根據前述的各種不同與選擇性具體實施例，本發明可使用如圖6所示裝置601實施。例如位在一發射器、收發器、傳輸功率控制單元等中的裝置601包括耦合到匯流排602的一數位部分610、與耦合到匯流排602的一類比部分626。了解到匯流排602說明一數位匯流排是平常的，並亦包括類比控制信號等，使得類比控制可經由例如一數位介面到類比部分620達成；或者，經由類比或類似類比控制信號到類比部分620直接達成，例如一數位控制，以選擇施加於前述類比增益級的一類比增益值。可進一步了解到數位部分610尚包括一處理器611與一記憶體612，為了簡化並未顯示，它們可彼此連接及連接到包括類比或類似類比控制信號線的匯流排602。了解到，處理器611可為一般的目的處理器，以專門執行在此描述的閉路迴路功率控制相關程序；或可為一專屬處理器，其明確配置執行閉路功率控制相關工作。類比部分620可進一步使用耦合到一個或多個天線601，例如多重天線601的一發射器或收發器/射頻介面配置，用以傳送多樣發射器與收發器，並包括例如在圖3與圖4顯示的類比元件等。

為了要完全了解根據各種不同具體實施例的功率控制優點與非預期的結果，一連串的模擬結果在圖7是以在參考路徑中的一偵測增益補償圖710、在偵測路徑中的一偵測增益變化圖720、增益補償前的一錯誤信號圖730、一0分貝至9分貝增益變化圖740、增益補償後的一錯誤信號圖750、一電壓控制圖760、與一天線功率圖770的形式描述。在偵測增益補償圖710中，一第一轉換點711與一第二轉換點712是在參考路徑中顯示。在偵測增益變化圖720中，一第一增益變化偵測點721與一第二增益變化偵測點722是在偵測路徑中顯示。了解到，在偵測增益補償圖710與偵測增益變化圖720中，例如在第一轉換點711和721上的斜坡上升處理期間，當一程控的臨界位準交叉時，參考與偵測路徑增益會以時間對齊方式而以9分貝動態減少。同樣地，在斜坡下降處理期間，參考與偵測路徑增益在第二轉換點712和722會以9分貝動態增加。

在錯誤信號圖730中，一第一錯誤信號轉換點731與一第二錯誤信號轉換點732是增益補償之前顯示，並包括嚴重的中斷，此會引起如前述迴路頻寬不穩定。0分貝至9分貝增益變化圖740顯示一第一功率位準轉換741與一第二功率位準轉換742，其代表在斜坡上升期間以9分貝減少偵測路徑增益，並在斜坡下降期間以9分貝增加，以分別避免過度驅動與過低驅動一回授A/D級。錯誤信號圖750是顯示在增益補償後的一第一錯誤信號轉換點751與一第二錯誤信號轉換點752，並包括一更逐漸的斜坡以維持一固定迴路增益頻寬。如此，可避免改變迴路頻寬，錯誤信號在斜坡上升處理期間能以＋9分貝依比例決定，並在斜坡下降處理期間能以－9分貝依比例決定。

結果的穩定功率控制是在電壓控制圖760與天線功率圖770反映，這些圖顯示將可容易符合傳輸規格的位準。在例如天線圖770中顯示的前述結果的斜坡上升與斜坡下降功率控制響應允許一發射器、收發器等具有一功率控制系統、或根據各種不同具體實施例操作的單元，以符合想要的功率與時間需要比較，而沒有不想要的瞬間性能問題。

仍然如圖8的進一步描述，一圖表800顯示瞬間功率位準與一通道信號810與一第一轉換點811與一第二轉換點812的時間比較。圖表800亦顯示瞬間功率與一相鄰通道820與一另一通道830的時間比較，例如在圖7的斜坡上升與斜坡下降轉換期間。圖表800顯示瞬間鄰近頻道洩漏比(ACLR)對於相鄰通道而言，符合33 dB ACLR的性能需求，而對於與例如WCDMA需求有關的另一通道而言，符合43 dB ACLR的性能需求。

本文是要說明根據本發明如何製作及使用各種不同具體實施例，而不是限制事實、意欲與合理範圍與精神。因為申請專利範圍與所有同等物是在本專利的暫緩期間修改，所以本發明只透過文後申請專利範圍定義。前述並未將本發明排除或限制在揭示的精確形式。鑑於前述的說明，所以可修改或變化。具體實施例是被選擇及描述以提供對本發明及其實際施加原理的最好說明，並允許熟諳此技者利用在各種不同具體實施例中的本發明，且各種不同修改適合考慮的特殊使用。因為在本專利暫緩期間與所有同等物可能修改，所以當根據公平、法律、與相同授權廣泛說明時，本發明範圍內的許多此修改與變化是如同文後請求項所決定本發明的範圍內。

100．．．迴路功率控制結構

101．．．資訊信號

102．．．跳動成形濾波器

103．．．DAC

104．．．DAC重建濾波器

105．．．混合器

106．．．放大器

107．．．放大器

108．．．天線

110．．．迴路功率控制方塊

201．．．功率偵測器

202．．．濾波器

203．．．轉換器

204．．．減法器

205．．．錯誤信號

206．．．迴路濾波器

207．．．AOC DAC

208．．．AOC DAC重建濾波器

300．．．發射器系統

310．．．控制系統

320．．．控制方塊

325．．．信號

326．．．參考產生器

327．．．路徑

328．．．控制器

340．．．放大器

341．．．輸入

343．．．輸出

345．．．輸入

400．．．發射器系統

401．．．觸發器

402．．．暫存器

403．．．暫存器

404．．．PREV

405．．．NEW

406．．．節點

408．．．差

409．．．LUT

410．．．乘法器

411．．．加法器

412．．．多工器

413．．．new

414．．．prev

415．．．斜坡信號

416．．．臨界比較單元

417．．．增益補償信號

418．．．延遲單元

419．．．補償信號

420．．．迴路功率控制單元

421．．．乘法器

422．．．錯誤信號

423．．．放大器

424．．．乘法器

425．．．功率控制信號

430．．．補償器

431．．．值

432．．．值

433．．．值

434．．．值

440．．．迴路補償單元

444．．．GN

500．．．程序

501．．．操作

502．．．操作

503．．．操作

504．．．操作

505．．．操作

506．．．操作

507．．．操作

508．．．操作

509．．．操作

510．．．操作

511．．．操作

512．．．操作

513．．．操作

514．．．操作

515．．．操作

601．．．天線

602．．．匯流排

610．．．數位部分

611．．．處理器

612．．．記憶體

620．．．類比部分

710．．．補償圖

711．．．點

712．．．轉換點

720．．．增益變化圖

721．．．點

722．．．點

730．．．錯誤信號圖

731．．．錯誤信號轉換點

732．．．錯誤信號轉換點

740．．．增益變化圖

741．．．功率位準轉換

742．．．功率位準轉換

750．．．錯誤信號圖

751．．．轉換點

752．．．轉換點

760．．．電壓控制圖

770．．．天線功率圖

800．．．圖

810．．．通道信號

811．．．轉換點

812．．．轉換點

820．．．通道

830．．．通道

相同參考數字視為相同或功能類似元件，而且前文詳細描述的附圖是合併及形成本說明書的一部份，並進一步描述各種不同具體實施例及根據本發明說明各種不同原理與優點。

圖1是描述一傳統閉路傳輸功率控制結構圖；圖2是進一步描述圖1的傳統閉路功率控制結構圖；圖3是根據各種不同具體實施例而描述一發射器系統與呈現高動態範圍閉路功率控制的一功率控制系統圖；圖4是根據各種不同具體實施例的圖3更詳細發射器與功率控制系統圖；圖5是根據各種不同具體實施例描述一程序流程圖；圖6是根據各種不同與選擇性具體實施例的而描述範例裝置的方塊圖；圖7描述根據各種不同具體實施例所獲得的一連串模擬結果圖；及圖8是根據各種不同範例與選擇性具體實施例而描述在轉換期間的各種不同功率位準圖。