專利名稱：用于在移動(dòng)通信終端設(shè)備中補(bǔ)償發(fā)射功率的方法和用于實(shí)施該方法的通信終端設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在移動(dòng)通信終端設(shè)備中補(bǔ)償發(fā)射功率的方法，該移動(dòng)通信終端設(shè)備配備有一個(gè)功率放大器，其輸出信號(hào)幅度取決于該功率放大器的輸入信號(hào)的頻率，一個(gè)HF連接器，一個(gè)內(nèi)部天線和一個(gè)用于外部天線的端口，并且被設(shè)計(jì)用于在至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍上工作。此外，本發(fā)明還涉及一個(gè)通信終端設(shè)備，利用該通信終端設(shè)備能夠?qū)嵤┧龅挠糜谘a(bǔ)償發(fā)射功率的方法。
為了借助移動(dòng)無線電設(shè)備、例如移動(dòng)通信終端設(shè)備來建立通信連接，需要將電磁波經(jīng)由通信終端設(shè)備的天線發(fā)射出去。隨著電磁波的發(fā)射而出現(xiàn)的電磁場(chǎng)例如在通信終端設(shè)備的用戶在其耳邊持有該設(shè)備的情況下也進(jìn)入人體組織。這導(dǎo)致人體組織的熱負(fù)荷，該熱負(fù)荷應(yīng)保持在允許的界限內(nèi)。用于評(píng)估熱負(fù)荷的量度是所謂的“SAR值”，其中，縮寫“SAR”表示“specific absorption rate(特定吸收率)”。有關(guān)的界限值記錄在諸如EN 50361、IEEE Std 1528-200X之類的標(biāo)準(zhǔn)中。
因?yàn)橐苿?dòng)通信終端設(shè)備的尺寸變得越來越小，所以功率輻射集中在越來越小的區(qū)域，因此特別是在根據(jù)目的使用通信終端設(shè)備時(shí)也可能對(duì)用戶產(chǎn)生越來越大的熱負(fù)荷。
具體地，得到最大熱負(fù)荷的區(qū)域(“Hot Spots”)，這些區(qū)域確定SAR值。
為了減小SAR值，迄今主要采取這種方式，即在通信終端設(shè)備中使用一種諸如吸收膜之類的吸收輻射的元件。替代地，移動(dòng)通信終端設(shè)備也可能從其尺寸上增大，其中，然而該設(shè)備的設(shè)計(jì)受到影響。
例如在GSM規(guī)范中規(guī)定了，在移動(dòng)通信終端設(shè)備中在HF連接器上必須存在的最小HF輸出功率是多少，該終端設(shè)備既具有一個(gè)內(nèi)部天線，也被設(shè)計(jì)用于通過HF連接器連接到外部天線上。為此重要的是，移動(dòng)通信終端設(shè)備的功率放大器在其輸出信號(hào)幅度方面取決于該功率放大器的輸入信號(hào)的頻率，也就是說，移動(dòng)通信終端設(shè)備的天線輸出功率依賴于頻率或信道?，F(xiàn)在為了滿足這里示例性地列舉的GSM規(guī)范的要求，迄今用具有最小功率的信道進(jìn)行補(bǔ)償，從而對(duì)于所有信道來說能夠從以下事實(shí)出發(fā)，即它們擁有GSM規(guī)定的最小功率。這種做法導(dǎo)致，當(dāng)以輻射功率對(duì)頻率的依賴性的典型特征曲線為出發(fā)點(diǎn)時(shí)，例如位于頻譜中心的信道的SAR值特別高。
與此相對(duì)地，迄今還未考慮，有目的地進(jìn)行功率補(bǔ)償以便優(yōu)化SAR值。
以此為出發(fā)點(diǎn)，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，給出一種用于在移動(dòng)通信終端設(shè)備中補(bǔ)償功率的方法，其中，能夠有效地優(yōu)化SAR值。此外，應(yīng)提供一種用于實(shí)施該方法的通信終端設(shè)備。
上述的任務(wù)在方法方面通過一種用于在移動(dòng)通信終端設(shè)備中補(bǔ)償發(fā)射功率的方法來解決，該移動(dòng)通信終端設(shè)備配備有一個(gè)功率放大器，其輸出信號(hào)幅度取決于該功率放大器的輸入信號(hào)的頻率，一個(gè)HF連接器，一個(gè)內(nèi)部天線和一個(gè)用于外部天線的端口，并且該移動(dòng)通信終端設(shè)備被設(shè)計(jì)用于在至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍上工作，其中，將至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍分為多個(gè)頻率間隔，并且針對(duì)這些頻率間隔的至少一部分分別進(jìn)行功率補(bǔ)償。
按照該新方法得出，不像迄今為止那樣只能對(duì)整個(gè)頻率范圍進(jìn)行功率補(bǔ)償，而是附加地針對(duì)頻率間隔進(jìn)行功率補(bǔ)償。這些頻率間隔的寬度可以是相同的或者可變的。
以這種方式，可以正好對(duì)中間的頻率間隔同樣進(jìn)行功率補(bǔ)償，這導(dǎo)致，正好能夠減小并由此優(yōu)化這些中間頻率間隔的SAR值。
在此，或者可以針對(duì)由標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍所劃分出的所有頻率間隔、或者可以例如只針對(duì)一些頻率間隔來進(jìn)行功率補(bǔ)償，在這些頻率間隔中天線的輻射功率由于其頻率依賴性而特別高。以這種方式既能夠滿足可能的移動(dòng)無線電標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，同時(shí)又能夠滿足對(duì)盡可能小的SAR值的要求。
功率補(bǔ)償能夠針對(duì)頻率間隔借助于對(duì)參考表的訪問來實(shí)現(xiàn)，在該參考表中為每個(gè)頻率間隔分配一個(gè)補(bǔ)償系數(shù)。這些補(bǔ)償系數(shù)反映功率放大器和必要時(shí)天線特性的頻率特性曲線，也就是說，參考表中的輸入項(xiàng)可以對(duì)應(yīng)于功率放大器的歸一化的頻率特性曲線的倒數(shù)。以這種方式能夠減小針對(duì)正好當(dāng)前的頻率間隔的SAR值。
優(yōu)選地，針對(duì)HF連接器的功率補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)取決于，該移動(dòng)通信終端設(shè)備是以其內(nèi)部天線工作還是以一個(gè)外部天線工作。在后一種情況下，可以設(shè)置一個(gè)參考表，該參考表保證，在HF連接器的輸入端有一個(gè)幅度依賴于頻率的輸入信號(hào)。在此，考慮有關(guān)規(guī)范。
該移動(dòng)通信終端設(shè)備是以其內(nèi)部天線還是以一個(gè)外部天線工作，可以優(yōu)選地借助于一個(gè)天線檢測(cè)器來確定，如果該內(nèi)部天線開始運(yùn)行，則該天線檢測(cè)器例如起發(fā)應(yīng)，存在一種情況，其中SAR值獲得特別重要的意義。
在本方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，在使用內(nèi)部天線時(shí)可以這樣實(shí)現(xiàn)功率補(bǔ)償，使得該移動(dòng)通信終端設(shè)備的輸出功率基本上不依賴于該功率放大器的輸入信號(hào)的頻率。在這種情況下結(jié)果是，該移動(dòng)通信終端設(shè)備的發(fā)射天線的輸出功率不依賴于頻率。其優(yōu)點(diǎn)在于，例如在標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍的邊緣處弱的信道在其功率方面被提高，因此得到改善的通向基站的上行鏈路連接的通信連接。
以特別優(yōu)選的方式這樣實(shí)現(xiàn)功率補(bǔ)償，使得在至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍上產(chǎn)生對(duì)SAR值的優(yōu)化。
需要強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)然在能夠在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍之上工作的移動(dòng)通信終端設(shè)備中也能夠?qū)嵤┰摲椒▉硌a(bǔ)償發(fā)射功率。在這種情況，例如設(shè)置多個(gè)以上述方式使用的參考表。
上述任務(wù)在通信終端設(shè)備方面通過這樣一種移動(dòng)通信終端設(shè)備來解決，該移動(dòng)通信終端設(shè)備具有一個(gè)功率放大器，其輸出信號(hào)的幅度依賴于該功率放大器的輸入信號(hào)的頻率，并且具有一個(gè)用于通信終端設(shè)備的輸出功率在至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍上的功率補(bǔ)償?shù)难b置，其中這個(gè)用于功率補(bǔ)償?shù)难b置被構(gòu)建用于針對(duì)至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍的多個(gè)頻率間隔來補(bǔ)償輸出功率。
通信終端設(shè)備的優(yōu)選的實(shí)施形式由從屬權(quán)利要求7至9給出。
該通信終端設(shè)備的主要特征在于，提供用于分別針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍的單個(gè)頻率間隔的功率補(bǔ)償?shù)墓ぞ?。這個(gè)工具可以是已經(jīng)描述過的參考表。通過使用一個(gè)天線檢測(cè)器，能夠針對(duì)移動(dòng)通信終端設(shè)備的不同工作條件應(yīng)用不同的用于功率補(bǔ)償?shù)膮⒖急?，其中通過天線是位于外部還是位于內(nèi)部來區(qū)分工作條件。
應(yīng)指出的是，軟件實(shí)現(xiàn)的使用參考表的解決方案極可能是成本較低的，因此總之是優(yōu)選的。
下面根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。其中

圖1示出了具有相同輸入信號(hào)幅度的移動(dòng)通信終端設(shè)備天線的輻射功率的典型頻率特性曲線；圖2示出了一個(gè)移動(dòng)通信終端設(shè)備的發(fā)射末級(jí)的簡(jiǎn)化的框圖，利用該發(fā)射末級(jí)能夠?qū)嵤┽槍?duì)單個(gè)頻率間隔的功率補(bǔ)償；以及圖3示出了三頻帶通信終端設(shè)備的參考表的一個(gè)例子。
如由圖1可見，在功率放大器的輸入信號(hào)幅度保持不變時(shí)，天線AI的輸出功率I依賴于頻率。為了舉例說明，在圖1中總共示出六個(gè)頻率間隔，這些頻率間隔分別示出不同的平均輸出功率，其中，頻率間隔4包含功率最大值。針對(duì)頻率間隔1至6中的每一個(gè)，單獨(dú)地實(shí)施功率補(bǔ)償。這種功率補(bǔ)償如此進(jìn)行，使得針對(duì)所有的頻率間隔1至6設(shè)置一個(gè)盡可能保持不變的SAR值。
在圖1中同樣、更確切地說借助一條點(diǎn)劃線描述了在功率補(bǔ)償之后得到的功率放大器PA的輸出信號(hào)幅度的頻率特性曲線。明顯的是，對(duì)于表現(xiàn)為弱的頻率間隔或移動(dòng)無線電信道1和6來說，通過功率補(bǔ)償引起其功率的提高，從而當(dāng)在通向基站的上行鏈路連接中使用它們時(shí)，它們具有改善的信噪比。
此外，針對(duì)所有六個(gè)頻率間隔的分開的功率補(bǔ)償導(dǎo)致，對(duì)于如這里為信道或頻率間隔3和4那樣的特別強(qiáng)的信道來說由天線A所輻射的功率被減小，這隨著所屬的SAR值的減小而出現(xiàn)，該功率基本上以功率放大器PA的輸出信號(hào)幅度為基礎(chǔ)。就這方面來說，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，得到最強(qiáng)的信道或頻率間隔的SAR值的減小，而移動(dòng)通信終端設(shè)備工作在這些信道或頻率間隔上。
對(duì)于弱的頻率間隔1和6來說，能夠?qū)⒐β侍岣叩侥莻€(gè)程度，直到所屬的SAR值略低于一個(gè)預(yù)先確定的最大SAR值，其中，作為邊界條件，應(yīng)考慮由有關(guān)移動(dòng)無線電規(guī)范預(yù)先規(guī)定的信道功率的取值范圍。總之，在移動(dòng)無線電頻譜上產(chǎn)生移動(dòng)通信終端設(shè)備的更均勻的功率能力，其中正好在該移動(dòng)無線電頻譜上使用該移動(dòng)通信終端設(shè)備。
在圖2中描述了用于實(shí)施功率補(bǔ)償?shù)姆椒ǖ囊粋€(gè)實(shí)施形式。
功率放大器PA的輸出信號(hào)到達(dá)一個(gè)HF連接器K，該HF連接器的輸出信號(hào)被導(dǎo)入一個(gè)內(nèi)部天線AI。在根據(jù)圖2的實(shí)施形式中，天線AI與一個(gè)天線檢測(cè)器D相連接，該天線檢測(cè)器連續(xù)地檢測(cè)由天線AI所輻射的功率。如果該天線檢測(cè)器D確定，該移動(dòng)終端設(shè)備在一個(gè)工作狀態(tài)中以內(nèi)部天線AI工作，那么它發(fā)送一個(gè)信號(hào)給參考表V2。該參考表V2選擇依賴于頻率的功率補(bǔ)償。在參考表V1中保存有針對(duì)HF連接器K的值。
如果天線檢測(cè)器D確定，移動(dòng)通信終端設(shè)備的內(nèi)部天線AI被使用，該天線的輻射功率鑒于SAR值是危險(xiǎn)的，則訪問參考表V2。參考表V1包含針對(duì)功率放大器PA的補(bǔ)償值，這些補(bǔ)償值結(jié)果導(dǎo)致，通信終端設(shè)備在正好使用的標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻譜上的輻射功率基本上是恒定的。
如果與此相反地該無線監(jiān)測(cè)器D確定，一個(gè)外部天線AE被使用，該外部天線經(jīng)由一個(gè)合適的端口同樣與HF連接器相連接，則訪問參考表V1，其補(bǔ)償值如此來測(cè)量，使得它們?cè)贖F連接器的輸入端上導(dǎo)致不依賴于頻率的HF功率，該HF功率由功率放大器PA提供。
參考表V2中的補(bǔ)償系數(shù)如此來選擇，以致對(duì)于所有的頻率間隔來說SAR值略低于預(yù)先確定的最大SAR值。為此所需的補(bǔ)償系數(shù)能夠憑經(jīng)驗(yàn)確定。
由圖3可見參考表V2的一個(gè)例子，其中，該參考表V總共涉及三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍，也就是GSM900、DCS1800和PCS1900。這些頻率范圍中的每一個(gè)都總共被劃分為十組，其中，針對(duì)每一組給出其起始頻率、其終止頻率、終止頻率與起始頻率之間的差頻以及中心頻率。為參考表V2中的每個(gè)單個(gè)的組分配了一個(gè)補(bǔ)償值，該補(bǔ)償值例如依賴于功率放大器和天線或其他電路元件的特性憑經(jīng)驗(yàn)得到。
權(quán)利要求
1.用于在移動(dòng)通信終端設(shè)備中補(bǔ)償發(fā)射功率的方法，所述移動(dòng)通信終端設(shè)備配備有一個(gè)功率放大器、一個(gè)HF連接器、一個(gè)內(nèi)部天線和一個(gè)用于外部天線的端口，所述功率放大器的輸出信號(hào)幅度取決于所述功率放大器的輸入信號(hào)的頻率，并且所述移動(dòng)通信終端設(shè)備被設(shè)計(jì)用于在至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍上工作，其特征在于，所述至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍被劃分為多個(gè)頻率間隔，并且針對(duì)這些頻率間隔中的至少一部分分別進(jìn)行功率補(bǔ)償。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，借助對(duì)至少一個(gè)參考表的訪問來實(shí)現(xiàn)針對(duì)所述頻率間隔的功率補(bǔ)償，在所述參考表中為每個(gè)頻率間隔分配一個(gè)補(bǔ)償系數(shù)。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述功率補(bǔ)償基于天線的測(cè)量而實(shí)現(xiàn)，所述測(cè)量確定，是所述內(nèi)部天線還是所述外部天線被使用。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，在使用所述內(nèi)部天線時(shí)，如此實(shí)現(xiàn)所述功率補(bǔ)償，以致所述移動(dòng)通信終端設(shè)備的輻射功率基本上不依賴于所述功率放大器的輸入信號(hào)的頻率。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于，如此實(shí)現(xiàn)所述功率補(bǔ)償，以致在所述至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍上進(jìn)行對(duì)SAR值的優(yōu)化。
6.按照權(quán)利要求3至5之一的方法，其特征在于，在使用所述外部天線時(shí)，如此實(shí)現(xiàn)所述功率補(bǔ)償，以致施加在HF連接器上的HF功率基本上不依賴于所述功率放大器的輸入信號(hào)的頻率。
7.移動(dòng)通信終端設(shè)備，其具有一個(gè)功率放大器、一個(gè)HF連接器、一個(gè)內(nèi)部天線和一個(gè)用于外部天線的端口，并且具有一個(gè)用于在至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍內(nèi)對(duì)所述通信終端設(shè)備的輸出功率進(jìn)行功率補(bǔ)償?shù)难b置，所述功率放大器的輸出信號(hào)幅度取決于所述功率放大器的輸入信號(hào)的頻率，其特征在于，所述用于功率補(bǔ)償?shù)难b置被構(gòu)建用于針對(duì)所述至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍的多個(gè)頻率間隔(1；2；3；4；5；6)來補(bǔ)償輸出功率。
8.按照權(quán)利要求7的通信終端設(shè)備，其特征在于，所述用于功率補(bǔ)償?shù)难b置具有至少一個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)的參考表(V1；V2)，在所述參考表中為每個(gè)頻率間隔(1；2；3；4；5；6)分配一個(gè)補(bǔ)償系數(shù)。
9.按照權(quán)利要求8的通信終端設(shè)備，其特征在于，所述用于功率補(bǔ)償?shù)难b置包含所述通信終端設(shè)備的HF連接器(K)，在所述HF連接器(K)上進(jìn)行所述功率補(bǔ)償。
10.按照權(quán)利要求7的通信終端設(shè)備，其特征在于，所述用于功率補(bǔ)償?shù)难b置與所述移動(dòng)通信終端設(shè)備的天線檢測(cè)器(D)相連接，所述天線檢測(cè)器確定，是所述內(nèi)部天線還是所述外部天線被使用。
全文摘要
在一種用于在移動(dòng)通信終端設(shè)備中補(bǔ)償發(fā)射功率的方法中，該移動(dòng)終端設(shè)備配備有一個(gè)功率放大器、一個(gè)高頻HF連接器、一個(gè)內(nèi)部天線和一個(gè)用于外部天線的端口，該功率放大器的輸出信號(hào)幅度取決于該功率放大器的輸入信號(hào)的頻率，并且該移動(dòng)通信終端設(shè)備被設(shè)計(jì)用于在至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍上工作，對(duì)SAR值進(jìn)行有效的優(yōu)化的任務(wù)通過以下方式來解決，即將至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)無線電頻率范圍分為多個(gè)頻率間隔，并且針對(duì)這些頻率間隔中的至少一部分分別進(jìn)行功率補(bǔ)償。此外還描述了一種被設(shè)計(jì)用于實(shí)施該方法的通信終端設(shè)備。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1711701SQ200380102874
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月5日
發(fā)明者R·布魯內(nèi)爾, M·拉坎普, M·厄爾施萊格, 潘生根, R·普魯赫納, R·許策, S·西賓格, M·施卡爾斯基 申請(qǐng)人:西門子公司