專利名稱：移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理移動(dòng)通信終端中的信號(hào)的裝置的方法，特別涉及能校正由天線的阻抗改變和天線的失配引起的功率變化的移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置和方法。
(2)背景技術(shù)一般來說，移動(dòng)通信終端的天線的阻抗變化取決于離用戶的距離、尺寸、或用戶使用移動(dòng)終端的位置，因此發(fā)送信號(hào)是在通過天線匹配單元校正后發(fā)送的。
圖1為示出移動(dòng)通信終端的相關(guān)技術(shù)發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖1所示，相關(guān)技術(shù)發(fā)送裝置包括用于對(duì)通過基帶信號(hào)處理器1輸入的發(fā)送信號(hào)的頻率進(jìn)行上變頻和輸出無線電頻率信號(hào)的混頻器2；用于濾波從混頻器1輸出的高頻信號(hào)并將它放大到某一電平的第一放大器4；用于通過第二濾波器濾波6從第一放大器4輸出的信號(hào)并將它放大到某一電平的第二放大器6；用于在從第二放大器6發(fā)送后對(duì)通過隔離器7輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波的的第三濾波器8；用于檢測(cè)從第三濾波器8輸出的信號(hào)的功率的耦合器9；用于校正通過耦合器9輸出的信號(hào)并將它發(fā)送到天線11的天線匹配單元10；及用于根據(jù)由耦合器9檢測(cè)到的信號(hào)的功率輸出一功率控制信號(hào)并根據(jù)該功率控制信號(hào)控制第一和第二放大器4和6的基帶信號(hào)處理器1。
上述結(jié)構(gòu)的移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置操作如下。
基帶信號(hào)處理器1將發(fā)送信號(hào)用于混頻器2，而該混頻器2對(duì)發(fā)送信號(hào)的頻率上變頻并輸出無線電頻率信號(hào)。第一濾波器3限制寄生頻率的生成，且從第一濾波器3輸出的信號(hào)在第一放大器4中被放大到某一電平，并在通過第二濾波器5之后被輸入到第二放大器6。
第二放大器6將從第二濾波器5接收到的信號(hào)放大至某一電平，且該放大的信號(hào)在通過隔離器7后在第三濾波器8中被濾波。此時(shí)，隔離器7保護(hù)第二放大器6不受由阻抗失配生成的反射波，并防止在第二放大器6之后的負(fù)載變化，籍此防止輸出功率的改變。
耦合器9將從第三濾波器8輸出的信號(hào)發(fā)送至天線匹配單元10，且發(fā)送到天線匹配單元10的信號(hào)是阻抗匹配并通過天線11被發(fā)射到外部。
耦合器9將從第三濾波器8輸出的信號(hào)的一部分進(jìn)行劃分，并將該劃分的部分信號(hào)發(fā)送到基帶信號(hào)處理器1。然后，基帶信號(hào)處理器1根據(jù)信號(hào)的功率和發(fā)送信號(hào)的功率之間的差異控制第一放大器4和第二放大器6，籍此調(diào)節(jié)發(fā)送信號(hào)的輸出功率。
最近，一些低價(jià)格和壓縮尺寸的移動(dòng)通信終端不具有隔離器7，在這種情況下，天線的阻抗變化是作為功率放大器的負(fù)載變化示出的，因此發(fā)送信號(hào)的輸出功率被改變了。尤其是移動(dòng)通信終端的天線11被揭示給用戶，并且它的使用環(huán)境可變地變化(自由空間狀態(tài)、通話位置狀態(tài)、文件夾打開/關(guān)閉狀態(tài)等等)，因此，天線的阻抗經(jīng)常被改變。
如上所述，移動(dòng)通信終端的相關(guān)技術(shù)發(fā)送裝置有以下問題。
即，因?yàn)樘炀€的阻抗變化引起從功率放大器輸出的信號(hào)的電平的改變且發(fā)送信號(hào)的功率被改變，不可能用準(zhǔn)確的功率輻射信號(hào)且通信質(zhì)量下降了。
另外，近來，為了通過安全分析報(bào)告(SAR)滿足電磁波規(guī)則，即使在自由空間狀態(tài)，天線的輻射性能被有意削弱，這樣就能改變阻抗并使終端與天線經(jīng)常誤配。
(3)發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供能檢測(cè)到天線的阻抗變化與校正功率放大器的輸出功率和天線誤配的移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置和方法。
為了至少達(dá)到部分或全部以上目的，提供了一種移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置，其中，放大至某一電平的一個(gè)發(fā)送信號(hào)通過天線向外部發(fā)送。該發(fā)送裝置包括用于檢測(cè)發(fā)送至天線的最終發(fā)送信號(hào)的功率電平和從天線返回的反射波的功率的檢測(cè)單元；用于輸出用于補(bǔ)償應(yīng)用于輸出功率校正單元的功率控制信號(hào)和天線阻抗的一偏壓的基帶信號(hào)處理單元；用于根據(jù)該偏壓在最終發(fā)送信號(hào)上執(zhí)行天線匹配的天線匹配單元。
為了至少達(dá)到部分或全部以上目的，還提供了一種移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置，該裝置包括用于用功率控制信號(hào)控制發(fā)送信號(hào)的增益的輸出功率校正單元；用于用偏壓補(bǔ)償天線的阻抗以天線匹配發(fā)送信號(hào)的匹配調(diào)節(jié)單元；用于檢測(cè)在輸出功率校正單元放大至某一電平的發(fā)送信號(hào)的功率電平和在天線的阻抗改變引起的反射后返回的信號(hào)的功率的檢測(cè)單元；及用于通過使用發(fā)送信號(hào)的功率電平和反射的信號(hào)的功率輸出功率控制信號(hào)和偏壓的基帶信號(hào)處理單元。
為了至少達(dá)到部分或全部以上目的，還提供了一種移動(dòng)通信終端的發(fā)送方法，其中，用第一功率控制信號(hào)和第一偏壓補(bǔ)償發(fā)送信號(hào)的輸出功率和天線匹配。該方法包括檢測(cè)補(bǔ)償?shù)陌l(fā)送信號(hào)的功率電平和在從天線反射后返回的信號(hào)的功率；檢測(cè)用于匹配用于補(bǔ)償發(fā)送信號(hào)的輸出功率的第二功率控制信號(hào)的第二偏壓和用于匹配天線的阻抗的第二偏壓，如果檢測(cè)到的功率電平與補(bǔ)償前發(fā)送的功率電平不同；并補(bǔ)償發(fā)送信號(hào)的輸出功率和用第二功率控制信號(hào)和第二偏壓匹配的天線。
在以下的說明中將部分地列出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征，其中一部分，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，將在檢查下文時(shí)變得明顯或通過實(shí)施本發(fā)明認(rèn)識(shí)到。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將如在所附權(quán)利要求中具體指出的那樣現(xiàn)實(shí)和達(dá)到。
(4)


以下參照附圖具體地描述本發(fā)明，其中相同參考號(hào)指相同的元件，其中圖1為示出移動(dòng)通信終端的相關(guān)技術(shù)發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的示意框圖；和圖2示出根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖。
(5)具體實(shí)施方式
圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置包括用于上變頻通過基帶信號(hào)處理單元100輸入的發(fā)送信號(hào)的頻率和輸出射頻信號(hào)的混頻器101；用于濾波從混頻器101輸出的射頻信號(hào)的第一濾波器102；用于根據(jù)功率控制信號(hào)將從第一濾波器102輸出的信號(hào)放大至某一電平的第一放大器103；用于濾波從第一放大器103輸出的信號(hào)的第二濾波器104；用于根據(jù)功率控制信號(hào)將從第二濾波器104輸出的信號(hào)放大至某一電平的第二放大器105；用于濾波在通過隔離器106之后輸入的第二放大器105的輸出信號(hào)的第三濾波器107；用于劃分從第三濾波器107輸出的信號(hào)，以檢測(cè)功率電平和天線的阻抗變化的定向耦合器108；用于接收由定向耦合器108檢測(cè)到的功率電平和阻抗變化并輸出用于控制第一和第二放大器103和105的功率控制信號(hào)和用于匹配天線110的阻抗的偏壓的基帶信號(hào)處理單元100；用于使用偏壓校正從第三濾波器107輸出后通過定向耦合器108輸入的發(fā)送信號(hào)的天線匹配單元109；及用于向外部發(fā)送從天線匹配單元109輸出的最終發(fā)送信號(hào)的天線110。
定向耦合器108為一檢測(cè)單元，它提取從第三濾波器107輸出的一個(gè)信號(hào)的一部分并發(fā)送至天線匹配單元109，以檢測(cè)功率電平和天線阻抗的變化。即，在定向耦合器108中，耦合器端口檢測(cè)發(fā)送至天線110的發(fā)送信號(hào)的功率電平，且隔離器(終端)端口將在從天線110反射后返回的反射波轉(zhuǎn)換成功率值，籍此檢測(cè)天線110的阻抗變化。
用于將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成DC電壓的轉(zhuǎn)換器，而不是50Ω電阻器，被連接到定向耦合器108的隔離器端口。
基帶信號(hào)處理單元100生成一個(gè)應(yīng)用到輸出功率校正單元的功率控制信號(hào)和一個(gè)應(yīng)用到匹配調(diào)節(jié)單元的偏壓。此時(shí)，輸出功率校正單元指根據(jù)功率控制信號(hào)控制發(fā)送信號(hào)的增益的第一放大器103和第二放大器105，及匹配調(diào)節(jié)單元是天線匹配單元109的變?nèi)荻O管109a。
基帶信號(hào)處理單元100存儲(chǔ)天線的各種狀態(tài)下的DC功率的變化值、功率控制信號(hào)值和偏壓值。
在每個(gè)通信環(huán)境中，參照諸如通話位置狀態(tài)或自由空間狀態(tài)，當(dāng)移動(dòng)通信終端的調(diào)諧結(jié)束時(shí)，預(yù)先存儲(chǔ)由定向耦合器108和變?nèi)荻O管檢測(cè)到的功率值并根據(jù)天線110的狀態(tài)改變功率值，功率控制信號(hào)值和偏壓被定義了。
天線匹配單元109根據(jù)偏壓通過改變變?nèi)荻O管109a的容量控制天線的阻抗匹配。
上述結(jié)構(gòu)的移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置操作如下。
從基帶信號(hào)處理單元100輸出的發(fā)送信號(hào)通過混頻器101和第一濾波器102被輸入至第一放大器103，而第一放大器103將發(fā)送信號(hào)放大至某一電平并將它輸出到第二濾波器104。
此時(shí)，基帶信號(hào)處理單元100根據(jù)檢測(cè)到的功率改變值預(yù)先存儲(chǔ)至少一個(gè)補(bǔ)償天線匹配單元109的偏壓值，并根據(jù)檢測(cè)到的阻抗改變值存儲(chǔ)至少一個(gè)控制第一和第二放大器103和105的輸出補(bǔ)償值的功率控制信號(hào)。因此，基帶信號(hào)處理單元100將偏壓和功率控制信號(hào)用于補(bǔ)償發(fā)送信號(hào)和天線匹配單元109的變?nèi)荻O管109a及第一和第二放大器103和105。
通過第二濾波器104后，輸出的信號(hào)被放大至第二放大器105中的某一電平，且從第二放大器105輸出的信號(hào)通過隔離器106被輸入至第三濾波器107，其中它的寄生無線電頻率分量被移除了，然后，輸出一個(gè)沒有寄生無線電頻率分量的信號(hào)。
在定向耦合器中，將從第三濾波器108輸出的信號(hào)與通過天線110發(fā)送到外部的最終發(fā)送信號(hào)及用于檢測(cè)最終發(fā)送信號(hào)的功率電平的信號(hào)相耦合。
在耦合器端口，用于檢測(cè)功率電平的耦合的信號(hào)被轉(zhuǎn)換成一功率值，然后被輸入至基帶信號(hào)處理單元100中，接著最終發(fā)送信號(hào)被應(yīng)用于到安裝在天線110和定向耦合器108的輸出端口之間的天線匹配單元109。
應(yīng)用于天線匹配單元109的最終發(fā)送信號(hào)是通過變?nèi)荻O管109a阻抗匹配的，然后通過天線110發(fā)送到外部。
在從天線110反射之后，定向耦合器108的隔離器端口檢測(cè)返回的反射波， 將它轉(zhuǎn)換成功率值，并將它發(fā)送到基帶信號(hào)處理單元100。
如果從定向耦合器108發(fā)送的功率值不同于先前的功率值，則基帶信號(hào)處理單元100確定天線的阻抗已改變，檢測(cè)一功率控制信號(hào)和能從先前存儲(chǔ)的值補(bǔ)償功率改變值的偏壓，并將它們用于第一和第二放大器103和104及天線匹配單元109。
本發(fā)明不限于發(fā)送信號(hào)裝置，還可以應(yīng)用于具有相似信號(hào)處理技術(shù)的接收裝置。
就現(xiàn)在描述的來說，根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)。
即，例如通過檢測(cè)天線的阻抗變化和根據(jù)該變化校正功率放大器的輸出功率和天線的失配，可以防止功率放大器的發(fā)送輸出變化并提高天線的性能。
上述實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，不應(yīng)理解成對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明可以方便地用于其它類型的裝置。本發(fā)明的說明書旨在示例說明，而不是對(duì)權(quán)利要求的范圍的限制。許多替換、修改和變形對(duì)那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。在權(quán)利要求中，裝置加功能短語旨在包含在此所述的執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)而不僅僅是結(jié)構(gòu)的等同物而且是等同的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置，其中，被放大至某一電平的一個(gè)發(fā)送信號(hào)通過天線被發(fā)送到外部，其特征在于，該發(fā)送裝置包括用于檢測(cè)發(fā)送至天線的最終發(fā)送信號(hào)的功率電平和從天線返回的反射波的功率的檢測(cè)單元；用于輸出用于補(bǔ)償天線阻抗的偏壓和要應(yīng)用于輸出功率校正單元的功率控制信號(hào)的基帶信號(hào)處理單元；用于根據(jù)偏壓對(duì)最終發(fā)送信號(hào)執(zhí)行天線匹配的天線匹配單元。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元為一定向耦合器。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述定向耦合器包括用于檢測(cè)最終發(fā)送信號(hào)的功率電平的耦合器端口；及用于檢測(cè)反射波的功率的隔離器端口。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基帶信號(hào)處理單元預(yù)先至少存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)與發(fā)送信號(hào)的功率變化相對(duì)應(yīng)的功率控制信號(hào)和偏壓。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述天線匹配單元包括使電容根據(jù)偏壓而改變的匹配調(diào)節(jié)單元。
6.一種移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置，其特征在于，該裝置包括用于用功率控制信號(hào)控制發(fā)送信號(hào)的增益的輸出功率校正單元；用于用偏壓補(bǔ)償天線的阻抗以天線匹配發(fā)送信號(hào)的匹配調(diào)節(jié)單元；用于檢測(cè)在輸出功率校正單元處已被放大至某一電平的發(fā)送信號(hào)的功率電平和天線的阻抗改變引起的在反射后返回的信號(hào)的功率的檢測(cè)單元；及用于通過使用發(fā)送信號(hào)的功率電平和反射的信號(hào)的功率而輸出功率控制信號(hào)和偏壓的基帶信號(hào)處理單元。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述匹配調(diào)節(jié)單元具有一根據(jù)偏壓改變的電容。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述匹配調(diào)節(jié)單元位于天線和檢測(cè)單元的輸出端口之間。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元為具有至少一個(gè)用于檢測(cè)發(fā)送信號(hào)的功率電平和反射信號(hào)的功率的端口的耦合器。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述基帶信號(hào)處理單元預(yù)先存儲(chǔ)至少一個(gè)功率控制信號(hào)和至少一個(gè)與發(fā)送信號(hào)的功率變化相對(duì)應(yīng)的偏壓。
11.一種移動(dòng)通信終端的發(fā)送方法，其中，用第一功率控制信號(hào)和第一偏壓補(bǔ)償發(fā)送信號(hào)的輸出功率和天線匹配，其特征在于，該方法包括檢測(cè)補(bǔ)償?shù)陌l(fā)送信號(hào)的功率電平和在從天線反射后返回的信號(hào)的功率；如果檢測(cè)到的功率電平與補(bǔ)償前發(fā)送的功率電平不同，檢測(cè)用于匹配用于補(bǔ)償發(fā)送信號(hào)的輸出功率的第二功率控制信號(hào)的第二偏壓和用于匹配天線的阻抗的第二偏壓；用第二功率控制信號(hào)和第二偏壓補(bǔ)償發(fā)送信號(hào)的輸出功率和天線匹配。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二功率控制信號(hào)和第二偏壓是從先前存儲(chǔ)在基帶信號(hào)處理單元中的值選取的。
13.一種移動(dòng)通信終端中的信號(hào)處理裝置，其特征在于，包括用于檢測(cè)輸入信號(hào)的功率和阻抗變化的檢測(cè)器；用于根據(jù)檢測(cè)到的功率和阻抗變化控制輸入信號(hào)和放大和阻抗中至少一個(gè)的信號(hào)處理器；用于控制處于在信號(hào)處理器的控制之下的輸入信號(hào)增益的放大器；和用于控制在放大器的控制之下的輸入信號(hào)的阻抗的匹配單元。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述檢測(cè)器包括與放大器相連并檢測(cè)從放大器接收到的信號(hào)的功率變化的第一端口；與天線相連并檢測(cè)從天線反射的信號(hào)的阻抗變化的第二端口；用于將阻抗的變化值轉(zhuǎn)換成DC值的轉(zhuǎn)換器。
15.如權(quán)利要求13所述的發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)處理器輸出一個(gè)與檢測(cè)到的功率變化值相對(duì)應(yīng)的功率控制信號(hào)。
16.如權(quán)利要求13所述的發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)處理器輸出一個(gè)與檢測(cè)到的阻抗變化值相對(duì)應(yīng)的偏壓。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述匹配單元是根據(jù)偏壓的可變電容。
全文摘要
揭示了一種移動(dòng)通信終端的發(fā)送裝置和方法，以感知天線的阻抗變化，和根據(jù)該變化校正輸出功率的、和天線的失配。該發(fā)送裝置包括一用于檢測(cè)在放大至某一電平后被發(fā)送到天線的最終發(fā)送信號(hào)的功率電平；一用于輸出用于補(bǔ)償應(yīng)用一輸出功率校正單元的功率控制信號(hào)的偏壓和天線的阻抗的基帶信號(hào)處理單元；及一用于根據(jù)該偏壓在最終發(fā)送信號(hào)上執(zhí)行天線匹配的天線匹配單元。
文檔編號(hào)H04B1/04GK1585281SQ20041005578
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月30日
發(fā)明者曺政鉉 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社