專利名稱：無線電力系統(tǒng)中的前向鏈路信令的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及無線電カ系統(tǒng)中的通信，且更具體來說，涉及用于在無線電カ 系統(tǒng)中的從發(fā)射器到接收器的前向鏈路信令的系統(tǒng)、裝置和方法。
背景技術(shù)：
正開發(fā)在發(fā)射器與待充電的裝置之間使用空中電カ發(fā)射的方法。這些方法通常落入兩個類別中。一個類別是基于發(fā)射天線與待充電的裝置上的接收天線之間的平面波輻射(還稱作遠(yuǎn)場輻射)的耦合，所述待充電的裝置收集所輻射電力且對其整流以用于對電池進(jìn)行充電。天線通常具有諧振長度以便改進(jìn)耦合效率。此方法遭受以下事實(shí)電カ耦合隨著天線之間的距離增加而快速衰退。因此，越過合理距離(例如，>1米到2米)來充電變得困難。另外，由于系統(tǒng)輻射平面波，所以如果未經(jīng)由濾波來進(jìn)行適當(dāng)控制，則無意的輻射可干擾其它系統(tǒng)。其它方法是基于嵌入于(例如)“充電”墊或表面中的發(fā)射天線與嵌入于待充電的主機(jī)裝置中的接收天線加上整流電路之間的電感性耦合。此方法具有以下缺點(diǎn)發(fā)射天線與接收天線之間的間隔必須非常接近(例如，幾毫米)。盡管此方法確實(shí)具有對相同區(qū)域中的多個裝置同時進(jìn)行充電的能力，但此區(qū)域通常較小，因此用戶必須將所述裝置定位到特定區(qū)域。如一般所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，無線電力系統(tǒng)可經(jīng)配置以實(shí)現(xiàn)發(fā)射器與接收器之間的通信。無線電カ系統(tǒng)的常規(guī)通信方法可包括頻帶外通信，或?qū)⒔邮掌鳌l(fā)射器或接收器和發(fā)射器兩者解調(diào)。需要增強(qiáng)無線電カ系統(tǒng)中發(fā)射器與接收器之間的通信
發(fā)明內(nèi)容


圖I展示無線電力傳遞系統(tǒng)的簡化方框圖。圖2展示無線電力傳遞系統(tǒng)的簡化示意圖。圖3說明用于在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中使用的環(huán)形天線的示意圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的發(fā)射器的簡化方框圖。圖5A說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的發(fā)射器的一部分的簡化方框圖。圖5B說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的從功率放大器輸出的多個信號的曲線圖。圖6說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的發(fā)射器的一部分的方框圖。圖7說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的發(fā)射器的一部分的另一方框圖。圖8說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的發(fā)射器的一部分的又一方框圖。圖9說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的包括發(fā)射器的一部分和接收器的一部分的系統(tǒng)。圖10為說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的方 法的流程圖。圖11為說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的另一方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下文結(jié)合附圖所陳述的詳細(xì)描述意欲作為對本發(fā)明的示范性實(shí)施例的描述，且無意表示可實(shí)踐本發(fā)明的僅有實(shí)施例。在整個此描述中所使用的術(shù)語“示范性”是指“用作一實(shí)例、例子或說明”，且應(yīng)沒有必要被解釋為比其它示范性實(shí)施例優(yōu)選或有利。所述詳細(xì)描述出于提供對本發(fā)明的示范性實(shí)施例的徹底理解的目的而包括特定細(xì)節(jié)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明白，可在無這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明的示范性實(shí)施例。在一些例子中，以方框圖形式展示眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置，以便避免使本文中所呈現(xiàn)的示范性實(shí)施例的新穎性模糊不清。詞“無線電力”在本文中用以指在不使用物理電導(dǎo)體的情況下在發(fā)射器與接收器之間發(fā)射的與電場、磁場、電磁場或其它者相關(guān)聯(lián)的任何形式的能量。圖I說明根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實(shí)施例的無線發(fā)射或充電系統(tǒng)100。將輸入電力102提供到發(fā)射器104以用于產(chǎn)生用于提供能量傳遞的輻射場106。接收器108耦合到輻射場106，且產(chǎn)生輸出電力110以供耦合到輸出電力110的裝置(未圖示)存儲或消耗。發(fā)射器104與接收器108兩者相隔ー距離112。在一個示范性實(shí)施例中，根據(jù)相互諧振關(guān)系來配置發(fā)射器104與接收器108，且當(dāng)接收器108位于輻射場106的“近場”中吋，當(dāng)接收器108的諧振頻率與發(fā)射器104的諧振頻率非常接近時,發(fā)射器104與接收器108之間的發(fā)射損耗為最小。發(fā)射器104進(jìn)ー步包括用于提供用于能量發(fā)射的裝置的發(fā)射天線114，且接收器108進(jìn)ー步包括用于提供用于能量接收的裝置的接收天線118。根據(jù)應(yīng)用和將與其相關(guān)聯(lián)的裝置來設(shè)計發(fā)射天線和接收天線的大小。如所陳述，通過將發(fā)射天線的近場中的大部分能量耦合到接收天線而非以電磁波形式將大部分能量傳播到遠(yuǎn)場而進(jìn)行有效能量傳遞。當(dāng)處于此近場中時，可在發(fā)射天線114與接收天線118之間形成耦合模式。天線114和118周圍的可發(fā)生此近場耦合的區(qū)域在本文中稱作耦合模式區(qū)。圖2展示無線電力傳遞系統(tǒng)的簡化示意圖。發(fā)射器104包括振蕩器122、功率放大器124以及濾波器和匹配電路126。所述振蕩器經(jīng)配置以產(chǎn)生所要頻率下的信號，所述所要頻率可響應(yīng)于調(diào)整信號123來調(diào)整。振蕩器信號可由功率放大器124以響應(yīng)于控制信號125的放大量來放大?？砂V波器和匹配電路126以濾除諧波或其它非所要的頻率且使發(fā)射器104的阻抗與發(fā)射天線114匹配。接收器108可包括匹配電路132以及整流器和切換電路134以產(chǎn)生DC電カ輸出來對電池136(如圖2中所展示)進(jìn)行充電或向耦合到接收器的裝置(未圖示)供電。可包括匹配電路132以使接收器108的阻抗與接收天線118匹配。接收器108與發(fā)射器104可在単獨(dú)通信信道119 (例如，藍(lán)牙、紫蜂、蜂窩式等)上通信。如圖3中所說明，示范性實(shí)施例中所使用的天線可配置為“環(huán)形”天線150，其在本文中還可稱作“磁性”天線。環(huán)形天線可經(jīng)配置以包括空氣芯或物理芯(例如，鐵氧體芯)。空氣芯環(huán)形天線可能更能容許放置于所述芯附近的外來物理裝置。此外，空氣芯環(huán)形天線允許其它組件放置于芯區(qū)域內(nèi)。另外，空氣芯環(huán)可更容易實(shí)現(xiàn)接收天線118 (圖2)在發(fā)射天線114(圖2)的平面內(nèi)的放置，在所述平面中，發(fā)射天線114(圖2)的耦合模式區(qū)可更強(qiáng)大。如所陳述，發(fā)射器104與接收器108之間的有效能量傳遞發(fā)生在發(fā)射器104與接收器108之間的匹配或幾乎匹配的諧振期間。然而，甚至當(dāng)發(fā)射器104與接收器108之間的諧振不匹配吋，雖然效率可能受影響，但仍可傳遞能量。能量傳遞是通過將來自發(fā)射天線 的近場的能量耦合到駐留于建立此近場的鄰域中的接收天線而非將能量從發(fā)射天線傳播到自由空間中而發(fā)生。環(huán)形天線或磁性天線的諧振頻率是基于電感和電容。環(huán)形天線中的電感一般僅為由所述環(huán)形天線形成的電感，而一般將電容添加到環(huán)形天線的電感以在所要諧振頻率下形成諧振結(jié)構(gòu)。作為ー非限制性實(shí)例，可將電容器152和/或電容器154添加到所述天線以形成產(chǎn)生諧振信號156的諧振電路。一般所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，所展示的調(diào)諧電路無需由僅電容器152和/或電容器154組成，而是可為還由電感器組成的較復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其中目標(biāo)為執(zhí)行進(jìn)ー步的阻抗變換。因此，對于較大直徑的環(huán)形天線而言，誘發(fā)諧振所需的電容的大小隨著環(huán)形天線的直徑或電感增加而減小。此外，隨著環(huán)形天線或磁性天線的直徑増加，近場的有效能量傳遞區(qū)域増大。當(dāng)然，其它諧振電路也是可能的。作為另ー非限制性實(shí)例，電容器可并聯(lián)地放置于環(huán)形天線的兩個端子之間。另外，一般所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，對于發(fā)射天線，諧振信號156可為到環(huán)形天線150的輸入。圖4為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的發(fā)射器200的簡化方框圖。發(fā)射器200包括發(fā)射電路202和發(fā)射天線204。通常，發(fā)射電路202通過提供導(dǎo)致在發(fā)射天線204周圍產(chǎn)生近場能量的振蕩信號來將RF電カ提供到發(fā)射天線204。應(yīng)注意，發(fā)射器200可在任何合適的頻率下操作。舉例來說，發(fā)射器200可在13. 56MHz ISM頻帶下操作。示范性發(fā)射電路202包括固定阻抗匹配電路206，其用于將發(fā)射電路202的阻抗(例如，50歐姆)與發(fā)射天線204匹配；以及低通濾波器(LPF) 208，其經(jīng)配置以將諧波發(fā)射減少到防止耦合到接收器108 (圖I)的裝置的自干擾的水平。其它示范性實(shí)施例可包括不同濾波器拓?fù)?包括(但不限干)使特定頻率衰減同時使其它頻率通過的陷波濾波器)，且可包括自適應(yīng)阻抗匹配，其可基于可測量的發(fā)射度量(例如，到天線的輸出功率或由功率放大器汲取的DC電流)而變化。發(fā)射電路202進(jìn)ー步包括功率放大器210，其經(jīng)配置以驅(qū)動如由振蕩器212確定的RF信號。發(fā)射電路可包含離散裝置或電路，或者可包含集成組合件。取決于充電應(yīng)用，來自發(fā)射天線204的示范性RF功率輸出可為約2. 5瓦或更高。 發(fā)射電路202進(jìn)ー步包括控制器214，其用于在特定接收器的發(fā)射階段(或工作循環(huán))期間啟用振蕩器212、用于調(diào)整所述振蕩器的頻率或相位，以及用于調(diào)整輸出功率電平來實(shí)施用于經(jīng)由相鄰裝置所附接的接收器與相鄰裝置交互的通信協(xié)議。如此項(xiàng)技術(shù)中所眾所周知的，振蕩器相位和發(fā)射路徑中的相關(guān)電路的調(diào)整允許減少頻帶外發(fā)射(尤其在從ー個頻率轉(zhuǎn)變到另ー頻率時)。發(fā)射電路202可進(jìn)ー步包括負(fù)載感測電路216，其用于檢測在由發(fā)射天線204產(chǎn)生的近場附近的有效接收器的存在或不存在。舉例來說，負(fù)載感測電路216監(jiān)視流動到功率放大器210的電流，所述電流受在由發(fā)射天線204產(chǎn)生的近場附近的有效接收器的存在或不存在影響。由控制器214監(jiān)視對功率放大器210上的載荷的改變的檢測，以用于確定是否啟用振蕩器212來用于發(fā)射能量以及與有效接收器通信。發(fā)射天線204可用絞合線來實(shí)施或?qū)嵤樘炀€條帶，其具有經(jīng)選擇以使電阻損耗保持較低的厚度、寬度和金屬類型。在常規(guī)實(shí)施方案中，發(fā)射天線204可一般經(jīng)配置以與較大結(jié)構(gòu)(例如，桌子、墊子、燈或其它較不便攜的配置)相關(guān)聯(lián)。因此，發(fā)射天線204—般將不需要“若干匝”以便具有實(shí)用尺寸。發(fā)射天線204的示范性實(shí)施方案可為“電學(xué)上較小的”(即，波長的分?jǐn)?shù))且經(jīng)調(diào)諧以通過使用電容器界定諧振頻率而在較低的可用頻率下諧振。在發(fā)射天線204相對于接收天線來說在直徑上或邊長上(如果為正方形環(huán))可能較大(例如，O. 50米)的示范性應(yīng)用中，發(fā)射天線204將不一定需要大量匝來獲得合理電容。發(fā)射器200可搜集和追蹤關(guān)于可與發(fā)射器200相關(guān)聯(lián)的接收器裝置的行蹤和狀態(tài)的信息。因此，發(fā)射器電路202可包括連接到控制器214(在本文中還稱作處理器)的存在檢測器280、封閉檢測器290，或其組合。控制器214可響應(yīng)于來自存在檢測器280和封閉檢測器290的存在信號而調(diào)整由放大器210遞送的功率的量。發(fā)射器可經(jīng)由許多電源接收電カ，所述電源例如為用以轉(zhuǎn)換存在于建筑物中的常規(guī)AC電カ的AC-DC轉(zhuǎn)換器(未圖示)、用以將常規(guī)DC電源轉(zhuǎn)換成適合于發(fā)射器200的電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器(未圖不)，或發(fā)射器可直接從常規(guī)DC電源(未圖示)接收電力。如本文中描述的本發(fā)明的各種示范性實(shí)施例涉及用于無線電カ系統(tǒng)中發(fā)射器與接收器之間的通信的系統(tǒng)、裝置和方法。更具體來說，本文中描述的各種示范性實(shí)施例包括用于在無線電カ系統(tǒng)中的前向信令(例如，從發(fā)射器到接收器的信令)的方法、系統(tǒng)和裝置。根據(jù)本文中描述的ー個或ー個以上不范性實(shí)施例，無線電力發(fā)射器的功率放大器的輸出可經(jīng)調(diào)制以使得能夠?qū)⑶跋蜴溌沸盘?即，消息)從發(fā)射器發(fā)射到相關(guān)聯(lián)的接收器。圖5A說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的發(fā)射器520的一部分的簡化方框圖?？砂瑹o線電力發(fā)射器的發(fā)射器520可包括控制單元522、振蕩器508、功率放大器(PA)510和天線512。如圖5A中所說明，控制單元522可耦合到功率放大器510的偏壓輸入511，且振蕩器508可耦合到功率放大器510的輸入509。此外，功率放大器510的輸出515可耦合到天線512。如下文所述，控制單元522可經(jīng)配置以經(jīng)由信號505感測功率放大器510的功率電平，且經(jīng)由信號507將信號傳達(dá)到功率放大器510。根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例，發(fā)射器520可經(jīng)配置以經(jīng)由功率放大器510的輸出信號的調(diào)制將前向鏈路信號發(fā)射到相關(guān)聯(lián)的接收器。如一般所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，在無線電力發(fā)射器內(nèi)的功率放大器的功率電平可響應(yīng)于發(fā)射器上的載荷改變而改變。舉例來說，在發(fā)射器正將無線電カ發(fā)射到單ー無線電カ接收器時的發(fā)射器上的載荷可與在發(fā)射器正將無線電カ發(fā)射到多個無線電カ接收 器時的發(fā)射器上的載荷不同。因此，控制単元522可經(jīng)配置以確定功率放大器510的功率電平。更具體來說，控制単元522可經(jīng)配置以通過經(jīng)由信號505檢測功率放大器510的一個或ー個以上特性(例如，電壓、電流或電壓和電流兩者)來確定功率放大器510的功率電平。在確定了功率放大器510的功率電平后，可即刻根據(jù)所確定的功率電平來校準(zhǔn)控制單元522以使得控制單元522能夠以合適的功率電平且根據(jù)所要的前向鏈路信號來產(chǎn)生信號507。此外，控制單元522可經(jīng)配置以經(jīng)由信號507將信號(例如，DC電カ信號)傳達(dá)到功率放大器510的偏壓輸入511。更具體來說，控制単元522可調(diào)制傳達(dá)到功率放大器510的偏壓輸入511的信號的振幅。應(yīng)注意，可以使得發(fā)射器520能夠?qū)⑺那跋蜴溌沸盘柊l(fā)送到接收器(圖5A中未展示)的方式調(diào)制傳達(dá)到功率放大器510的偏壓輸入511的信號。進(jìn)ー步應(yīng)注意，從控制単元522發(fā)送到功率放大器510的偏壓輸入511的信號的功率電平可至少部分基于功率放大器510的所檢測的功率電平。僅舉例來說且如下文更充分地描述，控制單元522可包括控制器(例如，微控制器)、ー個或ー個以上轉(zhuǎn)換器(例如，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、DC-DC轉(zhuǎn)換器或數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和DC-DC轉(zhuǎn)換器兩者)，和經(jīng)配置以檢測功率放大器510處的ー個或ー個以上特性的反饋單元。僅舉例來說，反饋單元可經(jīng)配置以檢測功率放大器510處的電壓、電流或電壓和電流兩者。如一般所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，振蕩器508可經(jīng)配置以將信號傳達(dá)到功率放大器510的輸入509。此外，功率放大器510的輸出可被傳達(dá)到天線512，天線512可經(jīng)配置以在相關(guān)聯(lián)的近場內(nèi)以無線方式發(fā)射RF能量。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例，可調(diào)制傳達(dá)到功率放大器510的偏壓輸入511的信號的振幅。此外，根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例，可響應(yīng)于對傳達(dá)到功率放大器510的偏壓輸入511的信號執(zhí)行的振幅調(diào)制而調(diào)制功率放大器510的輸出。
圖5B說明描繪信號566、信號564和信號568的曲線圖560。參看圖5A和圖5B，信號566表示功率放大器510的輸出515，其中不調(diào)制具有由參考數(shù)字572表示的振幅水平的信號566 (即，不將偏壓信號施加到輸入511)。信號564表不功率放大器510的輸出，其中相對于信號566調(diào)制具有由參考數(shù)字562表示的振幅水平的信號564(即，將指示數(shù)據(jù)值A(chǔ)的偏壓信號施加到輸入511)。信號568表不功率放大器510的輸出，其中相對于信號566調(diào)制具有由參考數(shù)字570表示的振幅水平的信號568 (即，將指示數(shù)據(jù)值B的偏壓信號施加到輸入511)。圖6為根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的包括控制器502和功率放大器510的發(fā)射器500的更具體說明。僅舉例來說，控制器502可包含微控制器。發(fā)射器500進(jìn)ー步包括轉(zhuǎn)換器504和轉(zhuǎn)換器506。類似于圖5A中所說明的發(fā)射器520，控制器502可包含反饋單元(圖6中未展示)，且可經(jīng)配置以經(jīng)由信號505確定功率放大器的功率電平。作為ー實(shí)例，控制器502可經(jīng)配置以檢測功率放大器510處的ー個或ー個以上特性。僅舉例來說，控制器502可經(jīng)配置以通過檢測功率放大器510處的電壓、電流或電壓和電流兩者來確定功率放大器510的功率電平。
轉(zhuǎn)換器504可包含數(shù)字電位計(POT)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器或其組合。僅舉例來說，轉(zhuǎn)換器506可包含DC-DC轉(zhuǎn)換器。如圖6中所說明，控制器502的輸出耦合到轉(zhuǎn)換器504，且轉(zhuǎn)換器504的輸出耦合到轉(zhuǎn)換器506的輸入。此外，轉(zhuǎn)換器506的輸出耦合到功率放大器510的偏壓輸入511。在發(fā)射器500的預(yù)期操作期間，控制器502可感測功率放大器510處的功率電平，且響應(yīng)于此功率電平,可確定待傳達(dá)到轉(zhuǎn)換器504的信號在任一時間點(diǎn)的量值。其后，控制器502可將具有可隨時間變化的振幅的數(shù)字振幅信號傳達(dá)到轉(zhuǎn)換器504。轉(zhuǎn)換器504可響應(yīng)于接收到數(shù)字振幅信號而將模擬信號傳達(dá)到轉(zhuǎn)換器506。轉(zhuǎn)換器506可接著將DC電カ信號傳達(dá)到功率放大器510的偏壓輸入511。此外,振蕩器508可將信號傳達(dá)到功率放大器510的輸入509。如一般所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解,功率放大器510可輸出由供應(yīng)到功率放大器510的偏壓輸入511的DC電カ信號調(diào)制的信號。參看圖7,描繪反饋單元503處于控制器502內(nèi)。如先前所述,反饋單元(例如，反饋單元503)可經(jīng)配置以經(jīng)由信號505檢測相關(guān)聯(lián)的功率放大器(例如，功率放大器510)的功率電平。此外，如上文所述，無線電カ發(fā)射器內(nèi)的功率放大器的功率電平可響應(yīng)于發(fā)射器上的載荷改變而改變。因此，反饋單元503可經(jīng)配置以感測功率放大器510的功率電平。更具體來說，反饋單元503可經(jīng)配置以檢測功率放大器510的偏壓輸入511處的ー個或ー個以上特性。僅舉例來說，反饋單元503可經(jīng)配置以檢測功率放大器510處的電壓、功率放大器510處的電流或以上兩者。此外，響應(yīng)于所檢測的電壓、所檢測的電流或以上兩者，控 制器502可調(diào)整傳達(dá)到轉(zhuǎn)換器504的信號524的量值。雖然在圖7中將反饋單元503說明為位于控制器502內(nèi)，但本發(fā)明的實(shí)施例不受如此限制。而是，作為圖8中所說明的ー實(shí)例，反饋單元503可與控制器502分離。在圖8中所說明的實(shí)施例中，反饋單元503可經(jīng)配置以經(jīng)由信號505檢測功率放大器510的功率電平。根據(jù)ー個實(shí)例，反饋單元503可經(jīng)配置以檢測功率放大器510的偏壓輸入處的ー個或ー個以上特性(例如，電壓和/或電流)。此外，反饋單元503可經(jīng)配置以將指示功率放大器510的所檢測的功率電平(例如，ー個或ー個以上特性)的信號傳達(dá)到控制器502。響應(yīng)于從反饋單元503接收到信號，控制器502可確定待傳達(dá)到轉(zhuǎn)換器504的數(shù)字振幅信號在每ー時間點(diǎn)的量值。另外，控制器502可將具有可隨時間變化的振幅的數(shù)字振幅信號傳達(dá)到轉(zhuǎn)換器504。響應(yīng)于此數(shù)字振幅信號，轉(zhuǎn)換器504可將模擬信號傳達(dá)到轉(zhuǎn)換器506。轉(zhuǎn)換器506可接著將DC電カ信號傳達(dá)到功率放大器510的偏壓輸入511。此夕卜，振蕩器508可將信號傳達(dá)到功率放大器510的輸入509。如一般所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，功率放大器510可輸出由從轉(zhuǎn)換器506供應(yīng)到功率放大器510的偏壓輸入511的DC電カ信號調(diào)制的信號。圖9說明包括發(fā)射器530的一部分和接收器540的一部分的系統(tǒng)550。發(fā)射器530可經(jīng)配置以將RF能量以無線方式發(fā)射到接收器540，接收器540位于發(fā)射器530的近場區(qū)內(nèi)。此外，根據(jù)本文中描述的ー個或ー個以上不范性實(shí)施例，發(fā)射器530可能能夠與接收器540通信。應(yīng)注意,雖然系統(tǒng)550類似于圖8中所說明的發(fā)射器,但系統(tǒng)550可包含本文中所描述的任何發(fā)射器配置(例如，圖5A、圖6或圖7中所說明的發(fā)射器)。圖10為說明根據(jù)ー個或ー個以上示范性實(shí)施例的另一方法950的流程圖。方法950可包括根據(jù)待在無線電カ發(fā)射信號上發(fā)射的數(shù)據(jù)來調(diào)制功率放大器的輸入偏壓信號(由數(shù)字952描繪)。方法950可進(jìn)ー步包括響應(yīng)于經(jīng)調(diào)制的輸入偏壓信號而調(diào)制由功率放大器產(chǎn)生的無線電カ發(fā)射信號的振幅(由數(shù)字954描繪)。圖11為說明根據(jù)ー個或ー個以上示范性實(shí)施例的另一方法980的流程圖。方法980可包括感測功率放大器處的功率電平(由數(shù)字982描繪)。方法980可進(jìn)ー步包括根據(jù)待在無線電カ發(fā)射信號上發(fā)射的數(shù)據(jù)且至少部分基于所感測的功率電平來將信號傳達(dá)到功率放大器的偏壓輸入(由數(shù)字984描繪)。另外，方法980可包括調(diào)制信號的振幅以改變由功率放大器產(chǎn)生的無線電カ發(fā)射信號的振幅(由數(shù)字986描繪)。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可使用多種不同技術(shù)和技藝中的任一者來表示信息和信號。舉例來說，可通過電壓、電流、電磁波、磁場或磁性粒子、光場或光學(xué)粒子或其任何組合來表示可在整個上述描述中所參考的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位、符號和碼片。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)一歩了解，結(jié)合本文中所掲示的示范性實(shí)施例而描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實(shí)施為電子硬件、計算機(jī)軟件或兩者的組合。為了清楚地說明硬件與軟件的此互換性，上文已大體上在其功能性方面描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。將此功能性實(shí)施為硬件還是軟件視特定應(yīng)用和強(qiáng)加于整個系統(tǒng)的設(shè)計約束而定。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對每一特定應(yīng)用以不同方式實(shí)施所描述的功能性，但此些實(shí)施決策不應(yīng)被解釋為會導(dǎo)致偏離本發(fā)明的示范性實(shí)施例的范圍?？捎猛ㄓ锰幚砥?、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、 離散硬件組件或其經(jīng)設(shè)計以執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合來實(shí)施或執(zhí)行結(jié)合本文中所掲示的示范性實(shí)施例而描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路。通用處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。還可將處理器實(shí)施為計算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合DSP核心的ー個或ー個以上微處理器，或任何其它此類配置。結(jié)合本文中所掲示的示范性實(shí)施例而描述的方法或算法的步驟可直接以硬件、以由處理器執(zhí)行的軟件模塊，或以所述兩者的組合來體現(xiàn)。軟件模塊可駐留于隨機(jī)存取存儲器(RAM)、快閃存儲器、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盤、可裝卸磁盤、CD-ROM或此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何其它形式的存儲媒體中。將示范性存儲媒體耦合到處理器，以使得所述處理器可從所述存儲媒體讀取信息，并可將信息寫入到所述存儲媒體。在替代方案中，存儲媒體可與處理器成一體式。處理器和存儲媒體可駐留于ASIC中。ASIC可駐留于用戶終端中。在替代方案中，處理器和存儲媒體可作為離散組件而駐留于用戶終端中。在ー個或ー個以上示范性實(shí)施例中，可以硬件、軟件、固件或其任何組合來實(shí)施所描述的功能。如果以軟件來實(shí)施，則可將所述功能作為ー個或ー個以上指令或代碼而存儲于計算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計算機(jī)可讀媒體進(jìn)行傳輸。計算機(jī)可讀媒體包括計算機(jī)存儲媒體與通信媒體兩者，通信媒體包括促進(jìn)將計算機(jī)程序從ー處傳遞到另ー處的任何媒體。存儲媒體可為可由計算機(jī)存取的任何可用媒體。舉例來說且非限制，此計算機(jī)可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用于以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式載運(yùn)或存儲所要程序代碼且可由計算機(jī)存取的任何其它媒體。而且，適當(dāng)?shù)貙⑷魏芜B接稱為計算機(jī)可讀媒體。舉例來說，如果使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)或例如紅外線、無線電和微波等無線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源傳輸軟件，則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或例如紅外線、無線電和微波等無線技術(shù)包括在媒體的定義中。如本文中所使用，磁盤和光盤包括壓縮光盤(CD)、激光光盤、光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤和藍(lán)光光盤，其中磁盤通常以磁方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述各者的組合也應(yīng)包括在計算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。提供對所掲示的示范性實(shí)施例的先前描述以使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制作或使用本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白對這些示范性實(shí)施例的各種修改，且可在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下將本文中所界定的一般原理應(yīng)用于其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明無意限于本文中所展示的示范性實(shí)施例，而將賦予本發(fā)明與本文中所掲示的原理和新 穎特征一致的最廣范圍。
權(quán)利要求
1.ー種方法，其包含 根據(jù)待在無線電カ發(fā)射信號上發(fā)射的數(shù)據(jù)來調(diào)制功率放大器的輸入偏壓信號；以及 響應(yīng)于所述經(jīng)調(diào)制的輸入偏壓信號而調(diào)制由所述功率放大器產(chǎn)生的所述無線電カ發(fā)射信號的振幅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)ー步包含測量所述功率放大器處的功率電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中測量所述功率放大器處的功率電平包含檢測所述功率放大器處的電壓和所述功率放大器處的電流中的至少ー者。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中調(diào)制輸入偏壓信號包含至少部分基于所述功率放大器處的所述所測量的功率電平來調(diào)制具有若干功率電平的所述輸入偏壓信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中調(diào)制輸入偏壓信號包含在控制器處產(chǎn)生數(shù)字振幅信號并將經(jīng)調(diào)制的DC電カ信號傳達(dá)到所述功率放大器的偏壓輸入。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中調(diào)制輸入偏壓信號進(jìn)ー步包含將所述數(shù)字振幅信號傳達(dá)到至少ー個轉(zhuǎn)換器以產(chǎn)生所述DC電カ信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)ー步包含將所述經(jīng)調(diào)制的無線電カ發(fā)射信號傳達(dá)到發(fā)射天線。
8.ー種方法，其包含 感測功率放大器處的功率電平； 根據(jù)待在無線電カ發(fā)射信號上發(fā)射的數(shù)據(jù)且至少部分基于所述所感測的功率電平而將信號傳達(dá)到所述功率放大器的偏壓輸入；以及 調(diào)制所述信號的振幅以改變由所述功率放大器產(chǎn)生的所述無線電カ發(fā)射信號的振幅。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中感測功率放大器處的功率電平包含感測所述功率放大器處的電壓和所述功率放大器處的電流中的至少ー者。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)ー步包含用相關(guān)聯(lián)的近場區(qū)發(fā)射經(jīng)放大的信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中根據(jù)待發(fā)射的數(shù)據(jù)傳達(dá)信號包含在控制器處產(chǎn)生數(shù)字振幅信號并將經(jīng)調(diào)制的DC電カ信號傳達(dá)到所述功率放大器的所述偏壓輸入。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中根據(jù)待發(fā)射的數(shù)據(jù)傳達(dá)信號進(jìn)ー步包含在產(chǎn)生所述DC電カ信號之前將所述數(shù)字振幅信號轉(zhuǎn)換到模擬信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中根據(jù)待發(fā)射的數(shù)據(jù)傳達(dá)信號包含根據(jù)待發(fā)射的所述數(shù)據(jù)而產(chǎn)生具有隨時間變化的振幅的數(shù)字振幅信號。
14.一種無線電カ發(fā)射器,其包含 功率放大器,其包括偏壓輸入； 控制單元，其可操作地耦合到所述偏壓輸入且經(jīng)配置以根據(jù)待發(fā)射的數(shù)據(jù)來調(diào)制偏壓輸入信號；且 其中所述功率放大器的輸出響應(yīng)于所述經(jīng)調(diào)制的偏壓輸入信號的接收而被調(diào)制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線電カ發(fā)射器，其中所述控制單元進(jìn)ー步經(jīng)配置以檢測所述功率放大器的功率電平。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的無線電カ發(fā)射器，其中所述控制單元進(jìn)ー步經(jīng)配置以至少部分響應(yīng)于所述功率放大器的所述所檢測的功率電平而確定所述偏壓輸入信號的功率電平。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線電カ發(fā)射器，其中所述控制単元包含控制器，所述控制器經(jīng)配置以根據(jù)待發(fā)射的所述數(shù)據(jù)而產(chǎn)生數(shù)字振幅信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無線電カ發(fā)射器，其中所述控制器包含微控制器。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無線電カ發(fā)射器，其中所述控制単元進(jìn)ー步包含第一轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器耦合到所述控制器且經(jīng)配置以將所述數(shù)字振幅信號轉(zhuǎn)換到模擬信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的無線電カ發(fā)射器，其中所述控制単元進(jìn)ー步包含DC-DC轉(zhuǎn)換器，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器耦合于偏壓輸入與所述第一轉(zhuǎn)換器之間且經(jīng)配置以接收所述模擬信號并產(chǎn)生所述偏壓輸入信號。
21.ー種無線電カ裝置，其包含 控制單元，其經(jīng)配置以響應(yīng)于所要消息而調(diào)制偏壓信號；以及 功率放大器，其包括經(jīng)配置以接收所述經(jīng)調(diào)制的偏壓信號的偏壓輸入和經(jīng)配置以至少部分基于所述經(jīng)調(diào)制的偏壓信號而傳達(dá)經(jīng)調(diào)制的輸出信號的輸出。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的無線電カ裝置，其中所述控制単元包含反饋單元，所述反饋單元經(jīng)配置以檢測所述功率放大器的功率電平。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的無線電カ裝置，其中所述經(jīng)調(diào)制的偏壓信號的功率電平至少部分取決于所述功率放大器的所述功率電平。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的無線電カ裝置，其中所述控制単元包含 控制器，其經(jīng)配置以產(chǎn)生數(shù)字振幅信號； 第一轉(zhuǎn)換器，其耦合到所述控制器且經(jīng)配置以響應(yīng)于所述數(shù)字振幅信號的接收而產(chǎn)生模擬信號；以及 第二轉(zhuǎn)換器，其耦合于所述第一轉(zhuǎn)換器與所述偏壓輸入之間且經(jīng)配置以響應(yīng)于所述模擬信號的接收而產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)制的偏壓信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的無線電カ裝置，其中所述第一轉(zhuǎn)換器包含數(shù)字POT和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器中的至少ー者，且所述第二轉(zhuǎn)換器包含DC-DC轉(zhuǎn)換器。
26.ー種裝置，其包含 用于根據(jù)待在無線電カ發(fā)射信號上發(fā)射的數(shù)據(jù)來調(diào)制功率放大器的輸入偏壓信號的裝置；以及 用于響應(yīng)于所述經(jīng)調(diào)制的輸入偏壓信號而調(diào)制由所述功率放大器產(chǎn)生的所述無線電カ發(fā)射信號的振幅的裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其進(jìn)ー步包含用于測量所述功率放大器處的功率電的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其進(jìn)ー步包含用于至少部分基于所述功率放大器處的所述所測量的功率電平來調(diào)制具有若干功率電平的所述輸入偏壓信號的裝置。
29.ー種裝置，其包含 用于感測功率放大器處的功率電平的裝置； 用于根據(jù)待在無線電カ發(fā)射信號上發(fā)射的數(shù)據(jù)且至少部分基于所述所感測的功率電平而將信號傳達(dá)到所述功率放大器的偏壓輸入的裝置；以及 用于調(diào)制所述信號的振幅以改變由所述功率放大器產(chǎn)生的所述無線電カ發(fā)射信號的振幅的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其進(jìn)ー步包含用于感測所述功率放大器處的電壓和所述功率放大器處的電流中的至少ー者的裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其進(jìn)ー步包含用于在控制器處產(chǎn)生數(shù)字振幅信號并將經(jīng)調(diào)制的DC電カ信號傳達(dá)到所述功率放大器的所述偏壓輸入的裝置。
全文摘要
通過調(diào)制放大器的供應(yīng)電壓/電流對功率放大器(510)的經(jīng)放大的RF輸出信號(515)進(jìn)行振幅調(diào)制?？刂茊卧?522)接收待發(fā)射的數(shù)據(jù)和對應(yīng)于所感測的供應(yīng)電壓和/或供應(yīng)電流的反饋信號(505)。響應(yīng)于這些信號，所述控制單元(522)調(diào)制所述功率放大器的所述供應(yīng)電壓/電流。
文檔編號H03F1/02GK102696164SQ201080052212
公開日2012年9月26日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者凱文·D·李, 威廉·H·范諾瓦克, 成·F·唐, 斯坦利·斯拉夫科·通茨奇, 琳達(dá)·S·艾里什 申請人:高通股份有限公司