TWI462508B - 用以調整行動手機發射器頻寬之閉迴路適應性功率控制 - Google Patents

用以調整行動手機發射器頻寬之閉迴路適應性功率控制 Download PDF

Info

Publication number
TWI462508B
TWI462508B TW098104090A TW98104090A TWI462508B TW I462508 B TWI462508 B TW I462508B TW 098104090 A TW098104090 A TW 098104090A TW 98104090 A TW98104090 A TW 98104090A TW I462508 B TWI462508 B TW I462508B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
power
connection
signal
control
error signal
Prior art date
Application number
TW098104090A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200947908A (en
Inventor
Yongqiang He
John E Vasa
Masoud Kahrizi
Original Assignee
Skyworks Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skyworks Solutions Inc filed Critical Skyworks Solutions Inc
Publication of TW200947908A publication Critical patent/TW200947908A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI462508B publication Critical patent/TWI462508B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/52—TPC using AGC [Automatic Gain Control] circuits or amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/06—TPC algorithms
    • H04W52/08—Closed loop power control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
    • H04W52/36—TPC using constraints in the total amount of available transmission power with a discrete range or set of values, e.g. step size, ramping or offsets
    • H04W52/367—Power values between minimum and maximum limits, e.g. dynamic range
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/22—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands
    • H04W52/226—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands using past references to control power, e.g. look-up-table

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

用以調整行動手機發射器頻寬之閉迴路適應性功率控制
此發明一般係關於在一無線行動通信器件內的收發器架構。
此申請案主張下列共同待審美國臨時申請案的優先權，其標題為「Closed Loop Adaptive Power Control Using a Voltage Reference(使用電壓參考之閉迴路適應性功率控制)」，具有序號61/027,073；「Closed Loop Constant-Bandwidth Power Control For Logarithmic Control Characteristics(用於對數控制特性之閉迴路恆定頻寬功率控制)」，具有序號61/027,078；及「Closed Loop Compensated-Bandwidth Power Control Using a Voltage Reference(使用電壓參考之閉迴路補償頻寬功率控制)」，具有序號61/027,081，全部均於2008年2月8日申請且其全部內容係以引用方式併入本文內。
無線電頻率(RF)發射器存在於許多單向與雙向通信器件內，諸如行動通信器件(蜂巢式電話)、個人數位助理(PDA)及其他通信器件。一RF發射器必須使用其中其正在操作之特定通信系統所規定的無論何種通信方法來發射。例如，通信方法一般包括振幅調變、頻率調變、相位調變或該些調變之一組合。在一典型全球行動通信系統(GSM)中，使用一窄帶分時多向近接(TDMA)、一高斯最小相移鍵控(GMSK)調變方案的行動通信系統係用以傳達資料。
新無線系統之部署向行動手機設計者呈現獨特挑戰。為了收獲擴展容量與增加資料頻寬之完整效益，新手機必須在該等新系統以及該等舊系統兩者上工作。該些新系統之一者已命名為增強資料率GSM演進(EDGE)。EDGE標準係全球行動通信系統(GSM)標準之一延伸。
EDGE標準藉由每RF叢發傳送更多位元來增加資料率超過使用GSM可獲得者。藉由基於8相移鍵控(8PSK)的一調變方案來在EDGE內傳送更多位元，從而提供超過GSM之高斯最小相移鍵控(GMSK)調變格式的一增加。在該EDGE調變方案中，該8PSK群集每一符號週期旋轉3/8弧度以避免相關聯於零交叉的問題。與GMSK之恆定振幅包絡相比，該EDGE調變方案導致一非恆定振幅包絡。在輸出信號內的此非恆定振幅關於RE功率控制呈現一些難題。
在使用8PSK調變之一行動手機發射器之多槽操作期間，要求經調變的無線電頻率(RF)信號之功率傾斜上升至一所需功率位準達一設定時間週期，在此期間該手機發射編碼資料符號。在已完成發射之後，要求該經調變的RF信號之功率返回或傾斜下降至一截止功率位準。必須完成該傾斜上升與傾斜下降而不會不利地影響EDGE通信標準所定義之時間及頻率參數。
用以功率控制之一習知途徑產生一信號，其用以可控制地調整與一線性功率放大器串聯定位的一可變增益放大器之增益。對於已在8PSK模式下接近飽和操作的極性迴路發射器架構而言，功率控制已透過功率放大器偏壓控制來完成。該些習知功率控制器要求積體電路空間，增加行動手機之功率預算且對於一些條件要求比可用於滿足頻譜要求之時間更長的一時間。
另一途徑係介紹於授予Bode等人之美國專利申請公開案2005/0249312中(‘312公開案)。該‘312公開案說明一種數位調變器，其在相鄰時間間隔或叢發之間的I/Q信號之包絡內引入傾斜。一傾斜狀波形乘以該等I及Q波形之每一者以引入該等傾斜。一脈衝整形濾波器與該傾斜狀波形一起用以在I/Q信號之包絡內獲得所需結果。此解決方案要求額外記憶體來儲存該傾斜波形與積體電路空間以實施該脈衝整形濾波器。
除了EDGE標準外，一些行動網路使用一分碼多向近接(CDMA)標準來通信。在使用CDMA的一通信系統中，一基地台在一正向鏈路上將控制訊息與語音訊務發送至行動手機。該等行動手機在一單獨反向鏈路上將控制訊息與語音訊務傳送至該基地台。雖然正向與反向鏈路兩者均要求功率控制，但主要功率控制需求出現於反向鏈路中。
反向鏈路主要要求功率控制以解決「近遠」問題。在一CDMA通信系統中，所有手機同時但使用不同碼在相同頻率通道上發射。因此，一手機之信號可能干擾其他者。在基地台處的一特定行動之接收信號品質係與來自其他行動手機之干擾之功率成反比。近遠問題在兩個行動手機在相同功率下但在距基地台之不同距離處發射時出現。由於不同傳播損耗，傳輸可伴隨極不同的接收功率位準而到達。更靠近基地台的行動手機由於具有一較高接收信號功率而大幅干擾一更遠行動手機，從而在一些情形下可能偵測不到其。
在反向鏈路內的功率控制還處理在城市環境內常見的多路徑衰落通道之快速變化衰減特性。在該些環境中，一典型無線通道之接收功率由於移動中的手機與多路徑特性而隨時間顯著地變動。
為了解決在城市環境中所遭遇的問題，一開迴路功率控制演算法確保所有手機之接收功率位準在基地台處均相同。該演算法藉由控制來自單獨行動手機之每一者之發射功率來進行此點。一般而言，命令一特定手機在其接收功率較低時在一更高功率位準下發射，諸如在其遠離基地台時。此外，命令手機在其接收功率較高時在一更低功率位準下發射，諸如在其靠近基地台時。
為了依此方式控制功率，該演算法定期監控每一行動手機之接收功率並命令每一手機調整其個別發射功率以實現預定義的效能位準，諸如圖框錯誤率(FER)。基地台命令該等手機之每一者使用預定義步長來設定其發射功率位準以進行快速變化。此開迴路控制方案不能夠回應快速功率變化，諸如由於在增強功率放大器內使用DC至DC轉換器而發生的該等變化。
一行動手機之一具體實施例包括一功率放大器模組與一適應性功率控制器。該功率放大器模組包括一功率放大器與一功率偵測器。該功率放大器接收一發射信號與一功率控制信號並產生一經放大的發射信號。該功率偵測器係經組態用以產生一偵測器輸出，其係回應來自該行動手機之經放大的發射信號功率。該適應性功率控制器係耦合至該功率放大器模組以形成一閉控制迴路。該適應性功率控制器包括一第一移位器、一第一定標器、一累積器及一保持元件。該第一移位器與該第一定標器接收個別頻寬控制信號並回應產生自一目標功率位準與該偵測器輸出之一誤差信號來一起產生一經修改的誤差信號。該累積器與保持元件積分並濾波該經修改的誤差信號以產生該功率控制信號。
用於在一行動手機內調整頻寬之適應性功率控制之方法之一具體實施例包括包括以下步驟：使用一功率偵測器來偵測由一功率放大器所產生之一輸出功率位準，在該行動手機之一無線電頻率子系統內回應一目標功率位準與該輸出功率位準來產生一誤差信號，並將一頻寬控制信號施加至該誤差信號以在該行動手機內的一適應性功率控制器之一閉控制迴路內產生一經修改的誤差信號，該適應性功率控制器可控制地轉遞該經修改的誤差信號與一碼之一者以回應一所需發射功率範圍來產生一功率控制信號。
隨附的圖式及詳細說明並不詳盡。揭示具體實施例係解說並說明以使習知此項技術者能夠製造並使用用於在一行動手機內閉迴路功率控制之電路。在考察下列圖式及詳細說明後，習知此項技術者將會或將開始明白用於閉迴路功率控制之電路之其他具體實施例、特徵及優點。所有此類額外具體實施例、特徵及優點皆在隨附申請專利範圍內所定義的所揭示系統及方法之範疇內。
儘管特別參考在EDGE、WCDMA及GMSK通信標準下操作的一行動手機來說明，但用於在一行動手機內適應性功率控制之適應性功率控制器及方法可實施於其中期望一直接啟動發射器之動態功率控制之任一通信器件內。
該適應性功率控制器係配置以準確追蹤並調整行動手機之發射輸出功率之功率變化，其預期隨著比可使用習知開迴路功率控制方案準確追蹤並校正的頻率更大的頻率而發生。該適應性功率控制器使用一偵測器來局部測量在一功率放大器處的功率位準。與該偵測功率位準與轉遞自一基頻子系統之一目標功率位準成一函數關係來產生一誤差信號。該誤差信號係在該行動手機之一RF子系統內的一數位信號處理器內加以處理。該數位信號處理器可在多個具體實施例中經組態以產生功率調整，其可回應無法由習知開迴路功率控制方案追蹤並校正之發射信號功率變化來接近即時地施加。
在圖2中所解說並下面進一步詳細說明的一具體實施例中，該適應性控制器回應如一線性偵測器所測量之一發射功率信號。該偵測發射功率係與轉換成一電壓的一目標功率位準比較以產生一誤差信號。該誤差信號係施加至一移位器與一定標器，其依據由一迴路頻寬控制器所產生的個別頻寬控制信號操作以產生一經修改的誤差信號。
該迴路頻寬控制器在該目標功率位準超過一臨限值時補償增益控制特性之非線性以使該迴路頻寬在該功率控制範圍之一部分上恆定。預期大約0dBm的一臨限功率位準。然而，該適應性控制器並不如此受限制且可應用其他臨限值。
一累積器與一保持元件積分並濾波該經修改的誤差信號以降低或甚至排除對發射信號誤差向量量值的任何非所需影響。當該目標功率位準低於該臨限值時，該適應性控制器施加來自一查找表的一碼。回應一增益調整信號與該目標功率位準的一控制信號係施加至該查找表以選擇一特定碼。該選定碼係施加於一數位至類比轉換器之輸入處以產生一類比功率控制信號。
當該行動手機在其中期望一dB線性放大器特性的一模式下操作時，將該功率控制信號之類比版本施加至一前置放大器驅動器。否則，當該行動手機在其中期望一準確傾斜上升與傾斜下降的一模式下操作時，將該功率控制信號之類比版本施加至功率放大器增益控制輸入。
在圖4中所解說並下面進一步詳細說明的一具體實施例中，該適應性控制器回應如一線性偵測器所測量之一發射功率信號。該偵測發射功率(一電壓)係使用一對數轉換來映射成採取dBm的天線功率。或者，一對數偵測器可用以測量該發射功率。
該偵測發射功率係與採取dBm的一目標功率位準比較以產生一誤差信號。該誤差信號係施加至一移位器與一定標器，其依據由一固定值所組成的個別頻寬控制信號來操作以產生一經修改的誤差信號。
該經修改的誤差信號係由一累積器處理(例如積分)並轉遞至一增益查找表以識別一選擇碼用於增益控制。在該增益控制查找表內的該等碼線性化該適應性功率控制器之dB線性特性變化以使迴路頻寬在整個功率控制範圍上恆定。一保持元件平均或濾波該等選定碼以降低或甚至排除對發射信號誤差向量量值的任何非所需影響。該保持元件之輸出係施加至一數位至類比轉換器以產生一類比功率控制信號。
當該目標功率位準低於該臨限值時，該適應性控制器施加來自一查找表的一碼。回應一增益調整信號與該目標功率位準的一控制信號係施加至該查找表以選擇一特定碼。該碼係施加於一數位至類比轉換器之輸入處以產生一類比功率控制信號。
當該行動手機在其中期望一dB線性放大器特性的一模式下操作時，將該功率控制信號施加至一前置放大器驅動器。否則，當該行動手機在其中期望一準確傾斜上升與傾斜下降的一模式下操作時，將該功率控制信號施加至該功率放大器增益控制輸入。
在圖5中所解說並下面進一步詳細說明的一具體實施例中，該適應性控制器回應如一線性偵測器所測量之一發射功率信號。該偵測發射功率係與轉換成一電壓的一目標功率位準比較以產生一誤差信號。該誤差信號係施加至一移位器與一定標器，其依據由一迴路頻寬控制器所產生的個別頻寬控制信號來操作以產生一經修改的誤差信號。
該經修改的誤差信號係由一累積器處理(即積分)並轉遞至一多工器，其依據一迴路模式控制信號來選擇一旁通路徑或一對數控制路徑之一者。該對數控制路徑包括一對數轉換器、一第二移位器及一第二定標器。一斜率補償器產生施加至該第二移位器與該第二定標器的個別控制信號，該第二移位器與該第二定標器進一步處理該經修改的誤差信號。一第二多工器在該迴路模式控制信號的控制下將該經修改的誤差信號從該旁通路徑或該對數控制路徑之一者選擇性轉遞至一保持元件。
該保持元件平均或濾波該經修改的誤差信號，以降低或甚至排除對發射信號誤差向量量值的任何非所需影響。對於電壓線性增益控制特性，斜率補償係在該累積器之前施加。對於dB線性增益控制特性，斜率補償係在該累積器之後施加。該適應性功率控制器在該目標功率位準超過一臨限值時於選擇位置處施加頻寬控制以補償增益控制特性之非線性，以使該迴路頻寬在該功率控制範圍之一部分上恆定。預期大約0dBm之一臨限功率位準。然而，該適應性控制器並不如此受限制且可應用其他臨限值。
當該目標功率位準低於該臨限值時，該適應性控制器施加來自一查找表之一碼。回應一增益調整信號與該目標功率位準之一控制信號係施加至該查找表以選擇一特定碼。該碼係施加於一數位至類比轉換器之輸入處，以產生一類比功率控制信號。當該行動手機在其中期望一dB線性放大器特性之一模式下操作時，將該功率控制信號施加至一前置放大器驅動器。否則，當該行動手機在其中期望一準確傾斜上升與傾斜下降之一模式下操作時，將該功率控制信號施加至該功率放大器增益控制輸入。
用於在一行動手機中適應性功率控制之適應性功率控制器及方法可採取硬體、軟體或硬體與軟體之一組合來實施。當採取硬體來實施時，該適應性功率控制器及方法可使用專用硬體元件及邏輯來實施。當該適應性功率控制器及方法部分採取軟體來實施時，該軟體部分可用以控制該適應性控制器之一或多個組件，使得可軟體控制各種操作態樣。該軟體可儲存於一記憶體內，並由一適當指令執行系統(微處理器)執行。該適應性功率控制器及方法之硬體實施方案可包括在此項技術者全部熟知之下列技術之任一者或一組合：離散電子組件、具有邏輯閘用於在資料信號上實施邏輯功能的(若干)離散邏輯電路、具有適當邏輯閘之一應用特定積體電路、一可程式化閘陣列(PGA)、一場可程式化閘陣列(FPGA)等。
用於該適應性功率控制器及方法之軟體包含用於實施邏輯功能之可執行指令之一排序清單，並可執行於用於供或結合一指令執行系統、裝置或器件(諸如一以電腦為主之系統、包含處理器之系統或其他可從指令執行系統、裝置或器件中擷取指令並執行指令之系統)使用之任一電腦可讀取媒體中。
在此文件之背景下，一「電腦可讀取媒體」可為任一構件，其可包含、儲存、傳達、傳播或運輸程式以供或結合指令執行系統、裝置或器件使用。電腦可讀取媒體可為(例如但不限於)一電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統、裝置、器件或傳播媒體。該電腦可讀取媒體之更特定範例(一非詳盡清單)將會包括下列：具有一或多個導線的一電連接(電子)、一可攜式電腦磁片(磁性)、一隨機存取記憶體(RAM)、一唯讀記憶體(ROM)、一可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)(磁性)、一光纖(光學)及一可攜式光碟唯讀記憶體(CDROM)(光學)。應注意，由於可經由(例如)光學掃描紙張或其他媒體來電子捕獲程式，然後必要時採用一適當方式加以編譯，轉譯或另外處理，然後儲存於一電腦記憶體內，因此電腦可讀取媒體可以甚至係紙張或其上印刷程式的另一適當媒體。
現在直接參考用於行動手機中適應性功率控制之適應性功率控制器及方法之範例性具體實施例，如該等圖式中所解說。
圖1係解說一行動手機100之一方塊圖，該行動手機包括一直接啟動發射器140，其包括一I/Q產生器144；一I/Q控制器142，其用於起始斜坡功率轉變；及一RF升頻轉換器146，其用於在行動手機100內產生一RF發射信號。行動手機100包括一輸入/輸出(I/O)元件102，其係經由連接104來耦合至一基頻子系統110。I/O元件102表示一使用者可與行動通信器件100互動所使用的任一介面。例如，I/O元件102可包括一揚聲器、一顯示器、一鍵盤、一麥克風、一軌跡球、一拇指輪或任何其他使用者介面元件。一電源106(其可能為一直流(DC)電池與其他電源)還經由連接108來連接至基頻子系統110以提供功率至行動手機100。在一特定具體實施例中，行動手機100可為(例如但不限於)一行動電信器件，諸如一行動蜂巢型電話。
基頻子系統110包括微處理器(μP)120、記憶體122、類比電路124及數位信號處理器(DSP)126，其均經由匯流排128來通信。儘管顯示為一單一匯流排，但匯流排128可使用多個匯流排來實施，該等匯流排必要時在基頻子系統110內的該等子系統中連接。
取決於實施用於適應性功率控制之I/Q控制器142及方法所採取之方式，基頻子系統110還可包括一特定應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或任一其他特定實施方案或通用處理器的一或多個者。
微處理器120與記憶體122為行動手機100提供信號時序、處理及儲存功能。類比電路124為基頻子系統110內的信號提供類比處理功能。基頻子系統110提供資料及控制信號至一無線電頻率(RF)子系統130。RF子系統130從遠端發射器(例如基地台)接收資料並將接收資料轉遞至基頻系統110用於進一步處理。RF子系統130包括直接啟動發射器140、一接收器170、一前置放大器驅動器148及一適應性功率控制器200。在RF子系統130內的該等元件可經由連接132由來自基頻子系統110之信號來加以控制，該連接係經由匯流排128來連接至各種基頻元件。或者，直接啟動發射器140與接收器170可位於一RF積體電路(IC)上。
基頻子系統110產生各種控制信號，諸如一目標功率信號、一固定頻寬控制信號、一功率放大器增益調整信號等，其均用以控制適應性功率控制器200。在連接132上的該等控制信號可源自DSP 126、微處理器120，或來自在基頻子系統110內的任一其他處理器，並供應至在直接啟動發射器140、接收器170及適應性功率控制器200內的各種連接。應注意，出於簡化，本文中僅解說行動手機100之基本組件。由基頻子系統110所提供之控制信號控制行動手機100內的各種組件。
適應性功率控制器200產生一功率放大器(PA)功率控制信號。該功率控制信號係經由連接205來耦合至功率放大器152。該功率控制信號基於來自基頻子系統110之各種輸入來控制功率放大器152之功率輸出。例如，在一具體實施例中，一閉功率控制迴路影響功率放大器152之功率輸出。在另一具體實施例中，一開功率控制迴路影響功率放大器152之功率輸出。例如，在一具體實施例中，行動手機100正在與之通信的一基地台所接收之一信號可能發佈一功率控制信號。在其他具體實施例中，基頻子系統110提供迴路頻寬、閉/開迴路啟用及各種偏移信號至適應性功率控制器200。進而，適應性功率控制器200處理該等信號並產生一功率控制信號，其係在連接205上傳達至功率放大器152或在連接203上傳達至前置放大器驅動器148。
若用於在一行動手機100中適應性功率控制之I/Q控制器142及方法之部分係採取由微處理器120執行之軟體來加以實施，則記憶體122還將會包括適應性功率控制軟體141。適應性功率控制軟體141包含一或多個可執行碼片段，其可儲存於記憶體122內並在微處理器120內執行。或者，可將適應性功率控制軟體141之功能性編碼至一ASIC(未顯示)內或可由一FPGA(未顯示)或另一器件來加以執行，或可整合至一收發器內。因為記憶體122可為可重寫且因為一FPGA係可再程式化，故可在使用該些方法之任一者實施時遠端傳送適應性功率控制軟體141之更新並保存於行動手機100內。
RF子系統130還包括類比至數位轉換器(ADC)134與一同相正交相(I/Q)產生器144。在此範例中，I/Q產生器144產生該等同相(I)與正交相(Q)信號。該等I/Q或發射信號係經由連接145來轉遞至RF升頻轉換器146。ADC 134與I/Q產生器144還經由匯流排128來與微處理器120、記憶體122、類比電路124及DSP 126通信。I/Q產生器144將基頻子系統110內的數位通信資訊轉換成一數位信號用於由RF升頻轉換器146進一步處理以由直接啟動發射器140發射。
I/Q產生器144依據從I/Q控制器142在連接143上提供的一控制信號來操作。依據在匯流排132上的一或多個信號操作的I/Q控制器142將一經調變的I信號與一經調變的Q信號可控制地傳輸至個別發射鏈及混頻器用於升頻轉換至一發射頻率。直接啟動發射器140之RF升頻轉換器146組合並變換該等經調變的信號至一適當發射頻率並經由連接147將該升頻轉換信號提供至前置放大器驅動器148。前置放大器驅動器148可控制地放大該發射信號，之後在連接149上將前置放大的發射信號轉遞至功率放大器模組150。給定行動手機100正在操作之目前條件，一功率放大器152將該發射信號放大至用於該手機的一適當功率位準。
該發射信號之I及Q分量可採取不同形式並可取決於正在運用之通信標準來不同地格式化。例如，當在一恆定振幅、相位(或頻率)調變應用(諸如全球行動通信系統(GSM))中使用功率放大器模組150時，相位調變資訊係由在直接啟動發射器140內的一調變器來提供。當功率放大器模組150用於要求相位與振幅調變兩者之一應用(諸如稱為EDGE之延伸資料率GSM演進)中時，笛卡兒(Cartesian)同相(I)與正交(Q)分量包含振幅與相位資訊兩者。
功率放大器模組150經由連接153將該經放大的發射信號供應至一前端模組162。前端模組162包含一天線系統介面，其可能包括(例如)一具有一濾波器對之雙工器，該濾波器對允許同時通過發射信號與接收信號兩者，如習知此項技術者所瞭解。該發射信號係從前端模組162供應至天線165。
由天線165所接收之一信號係在連接163上從前端模組162供應至接收器170。接收器170包括各種組件以降頻轉換、濾波、解調變並回復來自一接收信號的一資料信號，如習知此項技術者所瞭解。若使用一直接轉換接收器(DCR)來實施，則接收器170將該接收信號從一RF位準轉換成一基頻位準(DC)，或一接近基頻位準(~100kHz)。或者，該接收RF信號可取決於系統架構來降頻轉換成一中間頻率(IF)信號。該經回復的發射資訊係經由連接180來供應至ADC 134。ADC 134在基頻頻率下將該些類比信號轉換成一數位信號並經由匯流排128將該信號傳輸至DSP 126用於進一步處理。
圖2係解說圖1之適應性功率控制器200之一範例性具體實施例的一方塊圖。功率放大器模組150與適應性功率控制器200之組合形成閉及開功率控制迴路用於接近即時地調整發射功率位準。適應性功率控制器200從基頻子系統110接收多個信號，其引導適應性功率控制器200在該手機之RF子系統130內施加一閉控制迴路或一開控制迴路之一者。適應性功率控制器200在連接201上接收一通信模式控制信號，在連接202上接收一電壓偏移信號，在連接204上接收一閉/開迴路控制信號，在連接206上接收採取dB的一目標功率位準，並在連接208接收一功率放大器增益調整信號。作為回應，適應性功率控制器200產生一類比功率控制信號。
在功率放大器模組150內的偵測器154在連接155上將一偵測發射功率信號轉遞至前置放大器210，其緩衝並放大該偵測的發射功率信號，之後在連接211上將該信號轉遞至一類比至數位轉換器(ADC)212。ADC 212將該類比電壓轉換成一數位信號並在連接213上將其轉遞至數位增益控制元件(DGC)214。DGC 214比例縮放該偵測發射功率之數位版本並在連接215上將其轉遞至加法器216。加法器216將在連接202上的該電壓偏移信號從該偵測發射功率信號之數位版本中減去並在連接217上將該結果轉遞至加法器218。
在連接206上所接收之目標功率位準係由功率至電壓轉換器220從一對數值(採取dBm)轉換成一線性單位(伏特)，該功率至電壓轉換器在連接221上將該結果轉遞至加法器218。加法器218將該偵測且偏移調整的發射功率信號從採取電壓的該目標功率位準中減去以產生一誤差信號，其係在連接223上轉遞至一右移位器224。
如圖2中所解說，在連接206上接收之目標功率位準係耦合至產生一第一頻寬控制的一迴路頻寬控制器300，該第一頻寬控制係在連接226上轉遞至右移位器224之一控制輸入。此外，迴路頻寬控制器300產生一第二頻寬控制信號，其係在連接227上轉遞至一定標器228。該右移位器依據該第一頻寬控制信號來處理該誤差信號並在連接225上將該經偏移的誤差信號轉遞至定標器228。定標器228依據該第二頻寬控制信號來調整該經偏移的誤差信號以產生一經修改的誤差信號，其係在連接229上轉遞至累積器230。累積器230積分該經修改的誤差信號並在連接231上將結果轉遞至保持元件232。保持元件232濾波或平均該經修改的誤差信號之積分版本並在連接233上將結果轉遞至多工器234之一第一資料輸入。
當由在連接204上的該閉/開迴路信號引導以在一閉迴路內操作時，即在該目標功率位準超過一預定臨限值時，多工器234在連接235上將該經修改的誤差信號之經積分及濾波版本轉遞至數位至類比轉換器(DAC)236。DAC 236轉換該經修改的誤差信號之經積分及濾波版本以產生一類比功率控制信號，其係在連接237上轉遞至低通濾波器(LPF)238。LPF 238降低或排除可能存在於該功率控制信號內的高頻信號分量，之後在連接239上將該經濾波的功率控制信號轉遞至開關240。如圖2中所指示，當在連接201上的通信模式控制信號指示該手機正在一EDGE/WCDMA通信模式下操作時，開關240在連接203上將該功率控制信號引導至前置放大器驅動器148。否則，當在連接201上的通信模式控制信號指示該手機正在一GMSK通信模式下操作時，開關240在連接205上將該功率控制信號引導至功率放大器150。
適應性功率控制器200在連接206上接收該目標功率位準並在連接208上接收一功率放大器增益調整控制信號，其係耦合至加法器242之輸入。接收自基頻子系統110之功率放大器增益調整控制信號係回應該手機之一目前溫度與一所需發射頻帶之一或兩者。加法器242產生並轉遞一組合信號，其係施加於增益查找表250之一索引輸入處。進而，該增益查找表在連接251上將一碼轉遞至多工器234之一第二資料輸入。當該目標功率位準低於該臨限值時，在連接204上的閉/開迴路控制信號引導多工器234以在連接235上將該碼轉遞至DAC 236。在此開迴路操作模式下，如DAC 236所轉換之碼變成該功率控制信號，其係經低通濾波並轉遞至前置放大器驅動器148或功率放大器150之一者，如以上所說明。以上相關聯圖2所解說並說明之閉迴路適應性頻寬控制係回應發射功率位準之一電壓表示。控制方案准許重新使用閉迴路分量用於WCDMA與EDGE/GMSK通信標準兩者。所提出的方案還適用於在EDGE/GMSK模式下提供一完整發射功率控制範圍以及受控制功率傾斜上升與傾斜下降轉變。
圖3係解說圖2之迴路頻寬控制器300之一具體實施例的一方塊圖。迴路頻寬控制器300從基頻子系統110接收多個信號，其引導迴路頻寬控制器300以在產生適當頻寬控制信號用於應用於圖2之適應性功率控制器200之閉迴路內時施加來自該手機之一斜坡處理器或一第二代或2G天線功率之目標功率輸入之一者。迴路頻寬控制器300在連接301上接收目標功率，在連接302上接收一發射啟用信號，在連接303上接收一2G天線功率信號並在連接305上接收一頻帶/模式選擇輸入信號。除了該些輸入外，該迴路頻寬控制器在連接306上施加一最大發射功率或PH 並在連接304上施加一最小功率或PL 。作為回應，迴路頻寬控制器300產生並在連接226上轉遞一第一頻寬控制信號且在連接227上轉遞一第二頻寬控制信號。如上所說明，該第一頻寬控制信號係耦合至右移位器224之一控制輸入而該第二頻寬控制信號係耦合至定標器228之一控制輸入。
當在連接302上的發射啟用信號引導開關307在連接301上施加該目標功率位準時，開關307在連接325上將該目標功率信號轉遞至加法器326。當在連接302上的發射信號引導開關307在連接303上施加2G天線功率時，開關307在連接325上將該2G天線功率轉遞至加法器326。
加法器326還配置以在連接304上接收最小發射功率位準。加法器326在連接327上將該目標功率位準與該最小發射功率位準之差異轉遞至索引器328。索引器328處理該接收差異信號並產生一索引控制信號，其係在連接329上轉遞至查找表330。回應該索引控制信號與在連接305上之該頻帶/模式選擇信號，查找表330識別在該表內的一選擇項目並在連接341上將一正規化DAC斜率轉遞至定標器320。
在連接306上之該目標功率位準與在連接306上之該最大發射功率位準係耦合至加法器308。該加法器在連接309上將該等接收值之和轉遞至定標器310。應注意，將會需要額外電路來確保加法器308之輸出在以dBm提供該目標功率時為一正數。定標器310比例縮放接收自該手機之斜坡處理器的目標功率與該最大發射功率之和，以產生一實數之一數位表示，並在連接311上轉遞。一整數元件或INT 322在連接311上接收該實數，並在連接226上轉遞該數字之整數部分。該實數之整數部分係該第一頻寬控制信號。一分數元件或FRAC 312在連接311上接收該實數，並在連接313上將其分數部分之一表示轉遞至近似器314。近似器314使用一近似程序來調整該實數之分數部分，以產生一定標器控制信號，其係在連接315上轉遞至定標器320。進而，定標器320施加該定標器控制信號，以產生該正規化DAC斜率之一比例縮放版本，其係在適應性功率控制器200(圖2)之閉控制迴路內於連接227上轉遞至定標器228。該正規化DAC斜率之比例縮放版本係該第二頻寬控制信號。
圖4係一解說圖1之適應性功率控制器之一替代性具體實施例的方塊圖。功率放大器模組150與適應性功率控制器400之組合形成閉及開功率控制迴路，用於接近即時地調整發射功率位準。適應性功率控制器400從基頻子系統110接收多個信號，其引導適應性功率控制器400在該手機之RF子系統130內施加一閉控制迴路或一開控制迴路之一者。適應性功率控制器400在連接201上接收一通信模式控制信號，在連接202上接收一電壓偏移信號，在連接402上接收一dB偏移信號，在連接404上接收一閉/開迴路控制信號，在連接406上接收採取dB的一目標功率位準，並在連接208上接收一功率放大器增益調整信號。作為回應，適應性功率控制器400產生一類比功率控制信號，其係可控制地施加於前置放大器驅動器148或功率放大器152處。
在功率放大器模組150內的偵測器154於連接155上將一偵測發射功率信號轉遞至前置放大器210，其緩衝且放大該偵測的發射功率信號，之後在連接211上將該信號轉遞至一類比至數位轉換器(ADC)212。ADC 212將該類比電壓轉換成一數位信號，並在連接213上將其轉遞至數位增益控制元件(DGC)214。DGC 214比例縮放並在連接215上將該偵測發射功率之數位版本轉遞至加法器216。加法器216將在連接202上之該電壓偏移信號從該偵測的發射功率信號之數位版本中減去，並在連接408上將結果轉遞至RSM元件410，其產生該偵測之發射功率之一均方根表示，並在連接415上將其轉遞至dBm轉換器420。dBm轉換器420使用一對數轉換來轉換連接415上的信號(表示一電壓)，以產生偵測的發射功率(單位dBm)。dBm轉換器420在連接425上將結果轉遞至加法器430，其減去在連接402上接收的dB偏移信號。加法器430在連接433上將結果轉遞至加法器434。
在連接406上所接收之目標功率位準係耦合至加法器434之另一輸入，該加法器將該偵測的發射功率從該目標功率位準信號中減去並在連接223上將一誤差信號轉遞至一右移位器224。在所解說的具體實施例中，一固定頻寬控制信號係在連接226上耦合至右移位器224之一控制輸入以及定標器228。右移位器224依據該固定頻寬控制信號(BW控制)來處理該誤差信號並在連接225上將該經偏移的誤差信號轉遞至定標器228。定標器228依據該固定頻寬控制信號來調整該經偏移的誤差信號以產生一經修改的誤差信號，其係在連接229上轉遞至累積器230。累積器230積分該經修改的誤差信號並在連接231上將結果轉遞至多工器434。多工器434在連接406上接收該目標功率信號並依據在連接404上的閉/開迴路控制信號來在連接435上轉遞該目標功率信號與該經修改且積分的誤差信號之一者。
當由在連接404上的該閉/開迴路信號引導以在一閉迴路內操作時，即在該目標功率位準超過一預定臨限值時，多工器434在連接435上將該經修改的誤差信號之積分及濾波版本轉遞至加法器242，加法器242還在連接208上接收一功率放大器增益調整控制信號。接收自基頻子系統110之功率放大器增益調整控制信號係回應該手機之一目前溫度與一所需發射頻帶之一或兩者。加法器242產生並在連接243上轉遞一組合信號，其係用作用以在增益查找表250內識別一碼的一索引。增益查找表250線性化在適應性功率控制器400內的dB線性控制特性變化以使該迴路頻寬在整個功率控制範圍上恆定。
該增益查找表經由連接436將該經增益調整且修改的誤差信號之一組合轉遞至保持元件232，其在連接437上將該組合信號平均至DAC 236。DAC 236轉換該經修改的誤差信號之積分及濾波版本以產生一類比功率控制信號，其係在連接237上轉遞至低通濾波器(LPF)238。LPF 238降低或排除可能存在於該功率控制信號內的高頻信號分量，之後在連接239上將該經濾波的功率控制信號轉遞至開關240。如圖2中所指示，當在連接201上的通信模式控制信號指示該手機正在一EDGE/WCDMA通信模式下操作時，開關240在連接203上將該功率控制信號引導至前置放大器驅動器148。否則，當在連接201上的通信模式控制信號指示該手機正在一GMSK通信模式下操作時，開關240在連接205上將該功率控制信號引導至功率放大器150。
當該目標功率位準低於該臨限值時，在連接404上的閉/開迴路控制信號引導多工器434以在連接435上將該目標功率信號轉遞至加法器242，在此處其組合在連接208上接收的功率放大器增益調整信號。在此情況下，在連接243上的經增益調整的目標功率信號係用作用以從增益查找表250選擇一碼的一索引。在產生該功率控制信號時選擇碼之進一步處理如上所說明地進行。
以上相關聯圖4所解說並說明之閉迴路適應性頻寬控制係回應發射功率位準之一電壓表示。或者，一對數偵測器可用以替換偵測器154。在使用一對數偵測器時，不要求由dBm轉換器420所實行之對數轉換。該控制方案准許重新使用該等閉迴路分量用於WCDMA與EDGE/GMSK通信標準兩者。所提出的方案還適用於在EDGE/GMSK模式下提供一完整發射功率控制範圍以及受控制功率傾斜上升與傾斜下降轉變。
圖5係解說圖1之適應性功率控制器之另一替代性具體實施例的一方塊圖。功率放大器模組150與適應性功率控制器500之組合形成閉及開功率控制迴路用於接近即時地調整發射功率位準。適應性功率控制器500從基頻子系統110接收多個信號，其引導適應性功率控制器500在該手機之RF子系統130內施加一閉控制迴路或一開控制迴路之一者。適應性功率控制器500在連接201上接收一通信模式控制信號，在連接202上接收一電壓偏移信號，在連接204上接收一閉/開迴路控制信號，在連接206上接收採取dB的一目標功率位準，在連接208上接收一功率放大器增益調整信號並在連接505上接收一迴路模式控制信號。作為回應，適應性功率控制器500產生一類比功率控制信號，其係可控制地施加於前置放大器驅動器148或功率放大器152處。
在功率放大器模組150內的偵測器154在連接155上將一偵測發射功率信號轉遞至前置放大器210，其緩衝並放大該偵測的發射功率信號，之後在連接211上將該信號轉遞至ADC 212。ADC 212將該類比電壓轉換成一數位信號並在連接213上將其轉遞至DGC 214。DGC 214比例縮放將該偵測發射功率之數位版本並在連接215上將其轉遞至加法器216。加法器216將在連接202上的該電壓偏移信號從該偵測發射功率信號之數位版本中減去並在連接217上將結果轉遞至加法器218。
在連接206上所接收之目標功率位準係由功率至電壓轉換器220從一對數值(採取dBm)轉換成一線性單位(伏特)，該功率至電壓轉換器在連接221上將結果轉遞至加法器218。加法器218將該偵測且偏移調整的發射功率信號從採取電壓的該目標功率位準中減去以產生一誤差信號，其係在連接223上轉遞至一右移位器224。
如圖5中所解說，在連接206上接收之目標功率位準係耦合至產生一第一頻寬控制的一迴路頻寬控制器600，該第一頻寬控制係在連接226上轉遞至右移位器224之一控制輸入。此外，迴路頻寬控制器600產生一第二頻寬控制信號，其係在連接227上轉遞至一定標器228。迴路頻寬控制器600係進一步相關聯於圖6中所解說之具體實施例來作進一步說明。
該右移位器依據該第一頻寬控制信號來處理該誤差信號並在連接225上將該經偏移的誤差信號轉遞至定標器228。定標器228依據該第二頻寬控制信號來調整該經偏移的誤差信號以產生一經修改的誤差信號，其係在連接229上轉遞至累積器230。累積器230積分該經修改的誤差信號並在連接231上將結果轉遞至多工器520。
多工器520與多工器550在連接505上的迴路模式信號之控制下操作。當期望一dB線性控制特性時，該迴路模式信號引導多工器520以透過一對數控制路徑530之元件來轉遞該經修改的誤差信號。否則，當期望一電壓線性控制特性時，該迴路模式信號引導多工器520以在旁通對數控制路徑530的連接540上轉遞該經修改的誤差信號。依據在連接505上的迴路模式控制信號的多工器550在連接555上將對數控制路徑530或該旁通路徑(即經修改的誤差信號連接540)之一者之輸出可控制地轉遞至保持元件232。對數控制路徑530包括一對數轉換器532、一右移位器534及一乘法器536之一串聯配置。右移位器534從斜率補償器700在連接702上接收一第三頻寬控制信號。移位器536從斜率補償器700在連接704上接收一第四頻寬控制信號。斜率補償器700係進一步相關聯於圖7中所解說之具體實施例來作進一步說明。右移位器534依據該第三頻寬控制信號來處理該經修改的誤差信號並將該經偏移且修改的誤差信號轉遞至乘法器536。乘法器536依據該第二頻寬控制信號來調整該經偏移且修改的誤差信號以產生一經修改的誤差信號，其係經由多工器550與連接555來轉遞至保持元件232。保持元件232濾波或平均該經修改的誤差信號之經積分且斜率補償版本並在連接233上將結果轉遞至多工器234之一第一資料輸入。
當由在連接204上的該閉/開迴路信號引導以在一閉迴路內操作時，即在該目標功率位準超過一預定臨限值時，多工器234在連接235上將該經修改的誤差信號之經積分、斜率補償且濾波版本轉遞至DAC 236。DAC 236轉換該經修改的誤差信號之經積分、斜率補償且濾波版本以產生一類比功率控制信號，其係在連接237上轉遞至LPF 238。LPF 238降低或排除可能存在於該功率控制信號內的高頻信號分量，之後在連接239上將該經濾波的功率控制信號轉遞至開關240。如圖5中所指示，當在連接201上的通信模式控制信號指示該手機正在一EDGE/WCDMA通信模式下操作時，開關240在連接203上將該功率控制信號引導至前置放大器驅動器148。否則，當在連接201上的通信模式控制信號指示該手機正在一GMSK通信模式下操作時，開關240在連接205上將該功率控制信號引導至功率放大器150。
適應性功率控制器500在連接206上接收該目標功率位準並在連接208上接收一功率放大器增益調整控制信號，其係耦合至加法器242之輸入。接收自基頻子系統110之功率放大器增益調整控制信號係回應該手機之一目前溫度與一所需發射頻帶之一或兩者。加法器242產生並轉遞一組合信號，其係施加於增益查找表250之一索引輸入處。進而，該增益查找表在連接251上將一碼轉遞至多工器234之一第二資料輸入。當該目標功率位準低於該臨限值時，在連接204上的閉/開迴路控制信號引導多工器234以在連接235上將該碼轉遞至DAC 236。在此開迴路操作模式下，如DAC 236所轉換之碼變成該功率控制信號，其係經低通濾波並轉遞至前置放大器驅動器148或功率放大器150之一者，如以上所說明。
以上相關聯圖5所解說並說明之閉迴路適應性頻寬控制係回應發射功率位準之一電壓表示。該控制方案准許重新使用該等閉迴路分量用於WCDMA與EDGE/GMSK通信標準兩者。所提出的方案還適用於在EDGE/GMSK模式下提供一完整發射功率控制範圍以及受控制功率傾斜上升與傾斜下降轉變。該等頻寬控制信號係在兩個不同位置施加以補償該增益控制特性之非線性以使該迴路頻寬在整個功率控制範圍上恆定。對於電壓線性增益控制特性，斜率補償係在累積器230之前施加。對於dB線性控制特性，斜率補償係在一對數轉換之後施加。
圖6係解說圖5之迴路頻寬控制器600之一具體實施例的一方塊圖。迴路頻寬控制器600從基頻子系統110接收多個信號，其引導迴路頻寬控制器600在產生適當頻寬控制信號用於應用於圖5之適應性功率控制器500之閉迴路內時施加一迴路頻寬常數與一目標功率。迴路頻寬控制器600在連接601上接收該迴路頻寬常數，在連接602上接收一迴路模式選擇信號，在連接604上接收一旁通後位元，在連接605上接收該目標功率並在連接306上接收一頻帶選擇輸入信號。除了該些輸入外，迴路頻寬控制器600在連接304上施加一最小功率或Xmin 並在連接609上施加一常數K。作為回應，迴路頻寬控制器600產生並在連接226上轉遞一第一頻寬控制信號並在連接227上轉遞一第二頻寬控制信號。如上所說明，該第一頻寬控制信號係耦合至右移位器224之一控制輸入而該第二頻寬控制信號係耦合至定標器228之一控制輸入。
加法器610係配置以在連接605上接收採取伏特的該目標功率並在連接603上接收該最小發射功率位準。加法器610在連接611上將該目標功率位準與該最小發射功率位準之差異轉遞至定標器612。定標器612比例縮放該目標功率位準與該最小發射功率位準之差異並在連接613上將結果轉遞至索引器614。索引器614處理該接收信號並產生一索引控制信號，其係在連接615上轉遞至查找表620。回應在連接606上的該索引控制信號與頻帶選擇信號，查找表620識別在該表內的一選擇項目並在連接621上將一GMSK正規化DAC斜率轉遞至乘法器632之一第一資料輸入。乘法器632在其第二資料輸入上接收一二進制1。旁通後位元信號604係由反相器630逆反並經由連接631來耦合至多工器632之控制輸入。依據在連接631上的信號，多工器632在耦合至多工器634之一第一資料輸入的連接633上轉遞二進制1或該GMSK正規化DAC斜率值之一者。多工器634之一第二資料輸入係配置以在其第二資料輸入上接收二進制1。依據在連接602上的迴路模式選擇輸入信號，多工器634將在連接633上的該信號或在連接635上的二進制1之一者轉遞至定標器650。當期望為一dB線性控制特性校正頻寬時，將二進制1轉遞至定標器650。
在連接601上的迴路頻寬常數與在連接609上的常數K係耦合至加法器640。加法器640在連接641上將該等接收值之和轉遞至定標器642。定標器642比例縮放該迴路頻寬常數與K之和以產生並在連接643上轉遞一實數之一數位表示。一整數元件或INT 652在連接643上接收實數並在連接653上將該數字之整數部分轉遞至加法器654。加法器654在連接657上接收一整數M並在連接226上轉遞整數M與該實數之整數部分之差異。整數M與該實數之整數部分之差異係該第一頻寬控制信號。一分數元件或FRAC 644在連接643上接收該實數並在連接645上將其分數部分之一表示轉遞至加法器646。該加法器在連接607上接收一二進制1。該實數之分數部分與二進制1之和係經由連接647來轉遞至定標器650。進而，定標器650產生該GMSK正規化DAC斜率或二進制1之一比例縮放版本。比例縮放輸出信號係在適應性功率控制器500(圖5)之閉控制迴路內在連接227上轉遞至定標器228。該比例縮放輸出信號係該第二頻寬控制信號。
圖7係解說圖5之斜率補償器700之一具體實施例的一方塊圖。斜率補償器700從基頻子系統110接收多個信號，其引導該斜率補償器產生適當頻寬控制信號用於應用於圖5之適應性功率控制器500之閉迴路。斜率補償器700在連接701上接收一頻帶/模式選擇信號，在連接703上接收一目標功率位準信號並在連接705上接收一迴路模式選擇信號。除了該些輸入外，斜率補償器700分別在連接702上施加一最小功率或Xmin 並在連接707與連接709上施加第一及第二常數。作為回應，斜率補償器700產生並轉遞在連接702上的一第三頻寬控制信號與在連接704上的一第四頻寬控制信號。如上所說明，該第三頻寬控制信號係耦合至右移位器534之一控制輸入而該第四頻寬控制信號係耦合至定標器536之一控制輸入。
依據在連接705上的迴路模式選擇信號，多工器760在連接762上可控制地轉遞該等第一及第二常數之一者，該連接係耦合至移位器714、移位器736及移位器754之控制輸入。移位器714、移位器736及移位器754在產生在連接702上的該第三頻寬控制信號與在連接704上的該第四頻寬控制信號的程序中透過斜率補償器700來可控制地轉遞。
加法器710在連接703上接收該目標功率(採取dBm)並在連接702上接收一最小發射功率。斜率補償器700從該目標功率位準中減去該最小發射功率並在連接712上將結果轉遞至移位器714。移位器714處理該結果並在連接716上將其一偏移版本轉遞至整數元件718。整數元件718在連接716上將該信號之整數部分轉遞至移位器754，經由連接720轉遞至查找表730及查找表734。查找表730實際上為數個表，其在頻帶/模式選擇輸入701與整數元件718之輸出的控制下操作。查找表730包括DAC斜率值，其中一選擇者係在連接732上轉遞至移位器736。移位器736在連接738上將該經處理的DAC斜率值轉遞至定標器740。定標器740產生一第一比例縮放信號，其係在連接742上轉遞至多工器750之一第一資料輸入。此外，定標器740產生在量值上不同於該第一比例縮放信號的一第二比例縮放信號，其係在連接746上轉遞至多工器750之一第二資料輸入。多工器750依據在連接705上的迴路模式選擇信號來在連接702上轉遞該第一比例縮放信號或該第二比例縮放信號之一者。
如圖7中所指示，連接702係還耦合至定標器770之控制輸入。加法器764將在連接702上接收的最小發射功率與在連接756上接收的目標功率與最小發射功率之間差異的整數部分之偏移版本相加並在連接766上將結果轉遞至定標器770。定標器770依據在連接702上所接收的第三頻寬控制信號來調整在連接766上的信號並在連接722上將結果轉遞至加法器764。查找表734實際上為數個表，其在頻帶/模式選擇輸入701與整數元件718之輸出的控制下操作。查找表734包括DAC偏移值，其中一選擇者係在連接735上轉遞至加法器764。加法器764將該DAC偏移值與在連接722上的比例縮放信號相加並在連接704上轉遞結果。在連接704上的結果係第四頻寬控制信號。
圖8係一種用於在一行動手機發射器中適應性功率控制之方法之一具體實施例之操作的一流程圖。圖8之流程圖顯示經由與配置有一直接啟動發射器之一適應性功率控制器相關聯之軟體及/或韌體的一可行實施方案之架構、功能性及操作。在此方面，一方塊表示一模組、片段或碼部分，其包含用以實施該指定功能之一或多個可執行的指令。當經由硬體、硬體及軟體或硬體及軟體之一組合來實施該適應性功率控制器時，在該流程圖內的一或多個方塊可表示形成一元件的一或多個電路。或者，所說明的功能可採取原始碼來體現，包括以一程式化語言或機器碼書寫的人可讀語句，該程式化語言或機器碼包含可由一適當執行系統(諸如在一電腦系統內的一處理器)辨識之指令。該機器碼可從該原始碼等來轉換。
方法800開始於方塊802，其中使用一功率偵測器來偵測在一行動手機中由一功率放大器所產生之一輸出功率位準。接下來，如方塊804中所指示，在該行動手機之一無線電頻率子系統內回應一目標功率位準與該輸出功率位準之一函數來產生一誤差信號。其後，如方塊806中所示，將一頻寬控制信號施加至該誤差信號以在該行動手機內的一適應性功率控制器之一閉控制迴路內產生一經修改的誤差信號。如方塊806中進一步指示，回應一所需發射功率範圍，該適應性功率控制器可控制地轉遞該經修改的誤差信號或一碼之一者以產生一功率控制信號。如上所指示，當該行動手機正在一EDGE或WCDMA模式(即其中期望dB線性放大以追蹤變化中發射功率位準的模式)之一者下操作時，將該功率控制信號轉遞至一前置放大器驅動器，其放大該發射信號，之後將該經前置放大的發射信號轉遞至該功率放大器。否則，當該行動手機正在一GMSK模式(即其中期望一良好控制的發射功率傾斜上升及傾斜下降的一模式)下操作時，將該功率控制信號轉遞至該功率放大器。還如上所解釋，當如從該基頻子系統由一功率目標輸入信號所提供之目標發射功率小於一所需臨限值時，該適應性功率控制器係經組態用以施加該目標功率輸入信號至一增益控制查找表以選擇一適當碼以施加於一數位至類比轉換器之輸入處來產生該功率控制信號。
雖然已說明用於在一行動手機中適應性功率控制之適應性功率控制器及方法之各種具體實施例，但習知此項技術者應明白，在本揭示內容之範疇內的遠更多具體實施例及實施方案均可行。據此，除根據隨附申請專利範圍及其等效內容外，該適應性功率控制器及方法均不受限制。
100．．．行動手機/行動通信器件
102．．．輸入/輸出(I/O)元件
104．．．連接
106．．．電源
108．．．連接
110．．．基頻子系統
120．．．微處理器(μP)
122．．．記憶體
124．．．類比電路
126．．．數位信號處理器(DSP)
128．．．匯流排
130．．．無線電頻率(RF)子系統
132．．．連接
134．．．類比至數位轉換器(ADC)
140．．．直接啟動發射器
141．．．適應性功率控制軟體
142．．．I/Q控制器
143．．．連接
144．．．I/Q產生器
145．．．連接
146．．．RF升頻轉換器
147．．．連接
148．．．前置放大器驅動器
149．．．連接
150．．．功率放大器模組
152．．．功率放大器
153．．．連接
154．．．偵測器
155．．．連接
162．．．前端模組
163．．．連接
165．．．天線
170．．．接收器
180．．．連接
200．．．適應性功率控制器
201．．．連接
202．．．連接
203．．．連接
204．．．連接
205．．．連接
206．．．連接
208．．．連接
210．．．前置放大器
211．．．連接
212．．．類比至數位轉換器(ADC)
213．．．連接
214．．．數位增益控制元件(DGC)
215．．．連接
216．．．加法器
217．．．連接
218．．．加法器
220．．．功率至電壓轉換器
221．．．連接
223．．．連接
224．．．右移位器
225．．．連接
226．．．連接
227．．．連接
228．．．定標器
229．．．連接
230．．．累積器
231．．．連接
232．．．保持元件
233．．．連接
234．．．多工器
235．．．連接
236．．．DAC
237．．．連接
238．．．低通濾波器(LPF)
239．．．連接
240．．．開關
242．．．加法器
243．．．連接
250．．．增益查找表
251．．．連接
300．．．迴路頻寬控制器
301．．．連接
302．．．連接
303．．．連接
304．．．連接
305．．．連接
306．．．連接
307．．．開關
308．．．加法器
309．．．連接
310．．．定標器
311．．．連接
312．．．整數元件或INT
313．．．連接
314．．．近似器
315．．．連接
320．．．定標器
322．．．整數元件或INT
325．．．連接
326．．．加法器
327．．．連接
328．．．索引器
329．．．連接
330．．．查找表
341．．．連接
400．．．適應性功率控制器
402．．．連接
404．．．連接
406．．．連接
408．．．連接
410．．．RSM元件
415．．．連接
420．．．dBm轉換器
425．．．連接
430．．．加法器
433．．．連接
434．．．加法器/多工器
435．．．連接
436．．．連接
437．．．連接
500．．．適應性功率控制器
505．．．連接
520．．．多工器
530．．．對數控制路徑
532．．．對數轉換器
534．．．右移位器
536．．．乘法器
540．．．連接
550．．．多工器
555．．．連接
600．．．迴路頻寬控制器
601．．．連接
602．．．連接
603．．．連接
604．．．連接/旁通後位元信號
605．．．連接
606．．．連接
607．．．連接
609．．．連接
610．．．加法器
611．．．連接
612．．．定標器
613．．．連接
614．．．索引器
615．．．連接
620．．．查找表
621．．．連接
630．．．反相器
631．．．連接
632．．．乘法器
633．．．連接
634．．．多工器
635．．．連接
640．．．加法器
641．．．連接
642．．．定標器
643．．．連接
644．．．分數元件或FRAC
645．．．連接
646．．．加法器
647．．．連接
650．．．定標器
652．．．整數元件或INT
653．．．連接
654．．．加法器
657．．．連接
700．．．斜率補償器
701．．．連接/頻帶/模式選擇輸入
702．．．連接
703．．．連接
704．．．連接
705．．．連接
707．．．連接
709．．．連接
710．．．加法器
712．．．連接
714．．．移位器
716．．．連接
718．．．整數元件
720．．．連接
730．．．查找表
732．．．連接
734．．．查找表
736．．．移位器
738．．．連接
740．．．定標器
742．．．連接
746．．．連接
750．．．多工器
754．．．移位器
756．．．連接
760．．．多工器
762．．．連接
764．．．加法器
766．．．連接
770．．．定標器
參考下列圖示，可清楚地理解用於在一行動手機內適應性功率控制之適應性功率控制器及方法。圖式中的組件不一定按比例繪製，而是將重點放在清楚地解說控制器及方法之原理及操作。而且，在該等圖式中，遍及不同視圖，相似參照數字指定對應的零件。
圖1係解說包括一直接啟動發射器之一簡化行動手機之一方塊圖。
圖2係解說圖1之適應性功率控制器之一範例性具體實施例的一方塊圖。
圖3係解說圖2之迴路頻寬控制器之一具體實施例的一方塊圖。
圖4係解說圖1之適應性功率控制器之一替代性具體實施例的一方塊圖。
圖5係解說圖1之適應性功率控制器之另一替代性具體實施例的一方塊圖。
圖6係解說圖5之迴路頻寬控制器之一具體實施例的一方塊圖。
圖7係解說圖5之斜率補償器之一具體實施例的一方塊圖。
圖8係一種用於一行動手機中適應性功率控制之方法之一具體實施例的一流程圖。
(無元件符號說明)

Claims (20)

  1. 一種用於在一行動手機發射器中適應性頻寬控制之方法，其包含：使用一功率偵測器來偵測由一功率放大器所產生之一輸出功率位準；在該行動手機之一無線電頻率子系統內回應一目標功率位準與該輸出功率位準來產生一誤差信號；以及施加一頻寬控制信號至該誤差信號，以在該行動手機內之一適應性功率控制器之一閉控制迴路內產生一經修改的誤差信號，該適應性功率控制器可控制地轉遞該經修改之誤差信號或一碼之一者，以回應一所需發射功率範圍來產生一功率控制信號，該適應性功率控制器包括一第一移位器及一第一定標器，施加該頻寬控制信號至該誤差信號包括施加一對數控制路徑至該經濾波的誤差信號，該對數控制路徑包含一對數轉換器、一第二移位器及一第二定標器，該對數控制路徑回應一耦合至該第二移位器與該第二定標器之斜率補償器。
  2. 如請求項1之方法，其中回應該目標功率位準來產生該誤差信號包括將該輸出功率位準從一線性標度轉換成一對數標度。
  3. 如請求項1之方法，其中施加頻寬控制信號至該誤差信號以產生該經修改的誤差信號包括回應該目標功率位準來施加一迴路頻寬控制器，該迴路頻寬控制器回應一發射啟用信號來在一第一操作模式或一第二操作模式下操 作。
  4. 如請求項1之方法，其中回應該目標功率位準與該輸出功率位準來產生該誤差信號包括產生一對數值，且施加該頻寬控制信號至該誤差信號以產生該經修改的誤差信號包括施加一恆定對數值至該閉控制迴路內的元件。
  5. 如請求項4之方法，其中可控制地轉遞該碼包括在該閉控制迴路內，從一查找表傳送一值。
  6. 如請求項1之方法，其中回應該目標功率位準來產生該誤差信號包括將該目標功率位準從一對數標度轉換成一線性標度。
  7. 如請求項6之方法，其中可控制地轉遞該碼以產生該功率控制信號包括在該閉控制迴路外，從一查找表傳送一值。
  8. 如請求項1之方法，其中可控制地轉遞該經修改之誤差信號或該碼之一者包括在該目標功率位準小於一所需臨限值時轉遞該碼。
  9. 如請求項1之方法，其中可控制地轉遞該經修改之誤差信號或該碼之一者包括在該目標功率位準大於一所需臨限值時轉遞該經修改的誤差信號。
  10. 如請求項1之方法，進一步包含施加一累積器至該經修改的誤差信號，以產生一整合誤差信號。
  11. 如請求項10之方法，其中該斜率補償器包係回應一發射模式與一頻帶。
  12. 如請求項11之方法，其中該斜率補償器係回應該目標功 率位準與一最小功率位準。
  13. 如請求項1之方法，其中施加該頻寬控制信號至該誤差信號以產生該經修改的誤差信號包括施加一迴路頻寬控制器，其接收採取一對數單位之該目標功率位準，並轉遞採取一線性單位之該頻寬控制信號。
  14. 如請求項13之方法，其中該迴路頻寬控制器係回應一迴路頻寬常數。
  15. 如請求項1之方法，進一步包含當經由EDGE與WCDMA通信標準通信時，將該功率控制信號可控制地施加至一前置放大器驅動器，且當經由GMSK通信時，將其可控制地施加至一功率放大器。
  16. 一種行動手機，其包含：一功率放大器模組，其包括一功率放大器與一功率偵測器，該功率放大器經配置以接收一發射信號與一功率控制信號並產生一經放大的發射信號，該功率偵測器經組態以回應該經放大的發射信號功率來產生一偵測器輸出；一適應性功率控制器，其係耦合至該功率放大器模組，該適應性功率控制器與該功率放大器模組形成一閉控制迴路，該適應性功率控制器包括一第一移位器、一第一定標器、一累積器及一保持元件，該第一移位器與該第一定標器經配置以接收一頻寬控制信號，並回應產生自一目標功率位準與該偵測器輸出之一誤差信號來組合產生一經修改的誤差信號，該累積器與保持元件濾波 該經修改的誤差信號以產生該功率控制信號；以及一對數控制路徑，係插入於該累積器與該保持元件之間之該閉控制迴路內，該對數控制路徑包括一對數轉換器、一第二移位器、一第二定標器，該對數控制路徑回應一耦合至該第二移位器與該第二定標器之斜率補償器。
  17. 如請求項16之行動手機，進一步包含一迴路頻寬控制器，其經配置以接收該目標功率位準並產生一第一控制信號與一第二控制信號，該第一控制係施加至一第一移位器控制輸入，而該第二控制信號係施加至一第一定標器控制輸入。
  18. 如請求項17之行動手機，其中該迴路頻寬控制器接收一迴路頻寬常數。
  19. 如請求項16之行動手機，其中該第一移位器與該第一定標器接收值固定之一頻寬控制信號。
  20. 一無線電頻率(RF)子系統，其包含：一功率放大器模組，其包括一功率放大器與一功率偵測器，該功率放大器經配置以接收一發射信號與一功率控制信號並產生一經放大的發射信號，該功率偵測器經組態以回應該經放大的發射信號功率來產生一偵測器輸出；一適應性功率控制器，其係耦合至該功率放大器模組，該適應性功率控制器與該功率放大器模組形成一閉控制迴路，該適應性功率控制器包括一第一移位器、一 第一定標器、一累積器及一保持元件，該第一移位器與該第一定標器經配置以接收一頻寬控制信號，並回應產生自一目標功率位準與該偵測器輸出之一誤差信號來組合產生一經修改的誤差信號，該累積器與保持元件濾波該經修改的誤差信號以產生該功率控制信號；以及一對數控制路徑，其係插入於該累積器與該保持元件之間之該閉控制迴路內，該對數控制路徑包括一對數轉換器、一第二移位器、一第二定標器，該對數控制路徑回應一耦合至該第二移位器與該第二定標器之斜率補償器。
TW098104090A 2008-02-08 2009-02-09 用以調整行動手機發射器頻寬之閉迴路適應性功率控制 TWI462508B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2708108P 2008-02-08 2008-02-08
US2707808P 2008-02-08 2008-02-08
US2707308P 2008-02-08 2008-02-08
PCT/US2009/033497 WO2009100408A2 (en) 2008-02-08 2009-02-07 Closed-loop adaptive power control for adjusting bandwidth in a mobile handset transmitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200947908A TW200947908A (en) 2009-11-16
TWI462508B true TWI462508B (zh) 2014-11-21

Family

ID=40952730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098104090A TWI462508B (zh) 2008-02-08 2009-02-09 用以調整行動手機發射器頻寬之閉迴路適應性功率控制

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8606311B2 (zh)
JP (1) JP2011515887A (zh)
KR (2) KR101409104B1 (zh)
CN (1) CN101983528B (zh)
HK (1) HK1154739A1 (zh)
TW (1) TWI462508B (zh)
WO (1) WO2009100408A2 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515887A (ja) 2008-02-08 2011-05-19 スカイワークス ソリューションズ インコーポレイテッド 携帯電話送信機の帯域幅を調整するためのクローズループ適応電力制御方法
US8538354B2 (en) * 2011-04-04 2013-09-17 Intel IP Corporation Method and system for controlling signal transmission of a wireless communication device
KR20120135885A (ko) * 2011-06-07 2012-12-17 삼성전자주식회사 무선 전력 송수신 시스템에서의 송신기 및 수신기 간의 양방향 통신 방법 및 상기 장치들
CN102520630B (zh) * 2011-12-05 2014-04-16 福建星海通信科技有限公司 功率及调幅度自动控制电路和功率调整方法
US9678920B1 (en) * 2012-04-04 2017-06-13 Marvell International Ltd. Self-calibration and compensation of detector offset in GSM transceivers power control loop
US9608454B2 (en) * 2012-12-03 2017-03-28 WIPQTUS Inc. Wireless power system with a self-regulating wireless power receiver
US8942314B2 (en) * 2013-03-14 2015-01-27 Qualcomm Incorporated Transmit (TX) interference canceller and power detector
DE102013205936B4 (de) * 2013-04-04 2016-07-14 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Verfahren zur Regelung einer Regelstrecke mit normierter Auswahlgröße
US20190097671A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 Apple Inc. Converged transmitter architecture with reduced power consumption
US10348250B2 (en) 2017-10-23 2019-07-09 Analog Devices Global Unlimited Company Amplifier with noise control and a digital to analog converter with reduced noise bandwidth
CN112782844B (zh) * 2021-01-12 2023-03-31 中国科学院光电技术研究所 一种自适应光学系统稳定闭环控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5862460A (en) * 1996-09-13 1999-01-19 Motorola, Inc. Power control circuit for a radio frequency transmitter
US20040023547A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Hiroyuki Oka Connector
US6693488B1 (en) * 2001-09-04 2004-02-17 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for a fast bandwidth switching circuit in a power amplifier control circuit
US20070001715A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Potentia Semiconductor Power supply output voltage trimming

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022559A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Nec Corp 送信出力制御回路
US6801784B1 (en) * 2000-11-02 2004-10-05 Skyworks Solutions, Inc. Continuous closed-loop power control system including modulation injection in a wireless transceiver power amplifier
WO2003009481A1 (fr) * 2001-07-17 2003-01-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Unite de commande de la puissance d'emission
CN1774860B (zh) * 2003-03-12 2010-04-28 联发科技股份有限公司 无线电频率输出功率控制系统
US7148749B2 (en) * 2005-01-31 2006-12-12 Freescale Semiconductor, Inc. Closed loop power control with high dynamic range
JP2007174325A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Renesas Technology Corp 半導体集積回路及びそれに設けられた送信機の校正方法並びにそれを用いた移動体通信装置
US20070161358A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-12 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Multiband radio module
JP2007208525A (ja) 2006-01-31 2007-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電力制御装置および電力制御方法
JP4676383B2 (ja) * 2006-05-31 2011-04-27 ルネサスエレクトロニクス株式会社 送信回路及びそれを用いた移動体通信用送信機
US8295396B2 (en) * 2007-08-22 2012-10-23 Texas Instruments Incorporated System and method for power control in a wireless transmitter
EP2086269B1 (en) * 2008-01-31 2017-03-15 Mediatek Inc. A transmit power controller
JP2011515887A (ja) 2008-02-08 2011-05-19 スカイワークス ソリューションズ インコーポレイテッド 携帯電話送信機の帯域幅を調整するためのクローズループ適応電力制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5862460A (en) * 1996-09-13 1999-01-19 Motorola, Inc. Power control circuit for a radio frequency transmitter
US6693488B1 (en) * 2001-09-04 2004-02-17 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for a fast bandwidth switching circuit in a power amplifier control circuit
US20040023547A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Hiroyuki Oka Connector
US20070001715A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Potentia Semiconductor Power supply output voltage trimming

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009100408A2 (en) 2009-08-13
WO2009100408A3 (en) 2009-11-19
CN101983528A (zh) 2011-03-02
KR20120081239A (ko) 2012-07-18
KR101409104B1 (ko) 2014-06-17
JP2011515887A (ja) 2011-05-19
CN101983528B (zh) 2015-02-11
KR101242880B1 (ko) 2013-03-18
KR20100126731A (ko) 2010-12-02
HK1154739A1 (zh) 2012-04-27
US8606311B2 (en) 2013-12-10
US20110021237A1 (en) 2011-01-27
TW200947908A (en) 2009-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI462508B (zh) 用以調整行動手機發射器頻寬之閉迴路適應性功率控制
US10063343B2 (en) Apparatus and methods for transmit power control in wireless communication systems
US9313079B2 (en) Circuits, systems, and methods for managing automatic gain control in quadrature signal paths of a receiver
US8433263B2 (en) Wireless communication unit, integrated circuit and method of power control of a power amplifier therefor
US8019293B2 (en) Controller and method for using a DC-DC converter in a mobile handset
JP3956085B2 (ja) 送信回路
US7991367B2 (en) Wireless communication unit and power control system thereof
US7904045B2 (en) Phase detector comprising a switch configured to select a phase offset closest to a phase of an amplifier
JP2009077439A (ja) Ｒｆ電力増幅器用の動的バイアス
CA2576512A1 (en) Method and apparatus for controlling transmit power in a wireless communications device
CN101102120B (zh) 无线通信装置
KR101201205B1 (ko) 폴라 송신기의 이득 제어 장치 및 방법
JP4511353B2 (ja) 携帯端末の電力増幅器の動作基点を最適化する方法及び携帯通信端末
WO2011123100A1 (en) Gain control systems and methods for controlling an adjustable power level
JP2004208180A (ja) 無線通信装置
US8433361B2 (en) Digital modulator and method for initiating ramp power transitions in a mobile handset transmitter
JP2010130207A (ja) 無線通信装置と方法
JP2004221663A (ja) 無線通信装置
JP4903789B2 (ja) 送信装置及び変調方式切替方法