[发明专利]预测性地优化射频功率放大器的效率的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信，更具体地，涉及提供在射频(RF)系统中的有效发射。

背景技术

诸如蜂窝系统的无线电通信系统为用户提供了移动的便捷性。这种便捷性使得消费者广泛采用为商务和个人用途的可接受的通信模式。例如，蜂窝服务提供商通过发展更多增强的网络服务和应用来提高这种可接受性。于是，移动装置(例如，蜂窝电话)的制造商面临着在越来越小的形状因子中不断加入越来越多的功能的挑战。例如，除了已经很先进的通话和数据功能，这些装置还能包括其它的复杂功能和应用，诸如数码相机功能和游戏应用。利用减小的形状因子提供更多功能的目标与移动装置的电源系统的设计不一致，因为通常更多的功能需要更多的电池消耗。然而，消费者期望更多的功能以及相同或者更长时间的电话操作，从而提供更长的通话时间，等。因此，为具有竞争力，制造商需要解决对于更长电池寿命的不断增长的需求。

通常，电池寿命的改进集中依赖于电池制造商。不幸地，电池技术的重大进展需要化学和材料科学的突破。化学和材料科学中的这些改进严重滞后于移动通信工业的发展特征。即，电池技术的发展周期跟不上移动电话技术的发展周期。

因此，需要改进发射效率的方法，从而得到改良的电池寿命。

发明内容

本发明解决了这些及其它需要，在其中，提出了一种方法，用于连续可变和可预测的电池电压调整，以达到射频(RF)功率放大器(PA)上的给定输出功率电平的线性度极限。可以在无线终端(例如，蜂窝手机或电话、无绳电话，等)的发射器(TX)自动增益控制器(AGC)中实现所述方法；所述TX AGC连续控制用于改变提供给TX RF功率放大器的DC电源电压的信号。根据本发明的一个实施例，利用DC-DC转换器实现所述连续可变DC功率放大器电源电压控制。通过无线终端的TX AGC来控制所述DC-DC转换器的输出电压。所述DC电压在幅度上变化，以使得刚好有足够的功率放大器线性度来满足在各个功率电平的规范条件。有效地，所述控制电压成为TX AGC方案的组成部分，并且可以通过以连续可变方式使用数字模拟转换器(DAC)来对其进行控制。所述控制电压的传递函数是可预测的，并且能够存储在查找表中，或者从高阶方程动态地导出。当处理来自基站的请求以设置所需要的RF输出功率时，所述无线终端能够获取所述方程，并重新计算DC-DC转换器所需要的控制电压。通过在给定的RF输出最大化RF功率放大器的效率，上述设计有利地延长了电池寿命。也可以通过软件容易地配置此方法，从而避免昂贵的硬件更改。

根据本发明的实施例的一个方面，公开了一种调整无线终端中的功率放大器的电源电压的方法。所述方法包括预测性地确定电压值，用以连续控制所述无线终端的电压转换器。所述方法还包括基于所确定的电压值输出控制信号，其中，响应于该控制信号，电压转换器向功率放大器输出，从而在预定的功率电平将功率放大器的电源电压最小化。

根据本发明实施例的另一个方面，一种装置，包括：电压转换器，其被配置以驱动功率放大器的电源。另外，所述装置包括：逻辑电路，其被配置以预测性地确定电压值，用以连续控制所述电压转换器，从而在预定的功率电平将功率放大器的电源电压最小化。

根据本发明实施例的另一个方面，一种装置，包括：电压转换装置，用于驱动功率放大器的电源。所述装置还包括：这样的装置，用于预测性地确定电压值，用以连续控制所述电压转换器，从而在预定的功率电平将功率放大器的电源电压最小化。

根据本发明实施例的另一个方面，公开了一种用于延长蜂窝手机的通话时间的方法。所述方法包括：通过蜂窝手机的发射器自动增益控制(AGC)逻辑预测性地确定可变电源电压。所述方法还包括：连续地将所述可变电源电压施加到蜂窝手机的发射器功率放大器，以进行线性工作，其中，所述可变电源电压被设置以最小化发射器功率放大器上的耗用电流。

根据本发明实施例的另一个方面，公开了一种工作于蜂窝系统的装置。所述装置包括发射器自动增益控制(AGC)逻辑，其被配置以预测性地确定发射器功率放大器的可变电源电压。另外，所述装置包括：电压转换器，其被配置以连续地将所述可变电源电压施加到所述发射器功率放大器，以进行线性工作，其中，所述可变电源电压被设置以最小化发射器功率放大器上的耗用电流。

根据本发明实施例的另一个方面，公开了一种调整无线终端中的功率放大器的电源电压的方法。所述方法包括：从被配置为预测性地输出用于连续控制的控制电压的处理器接收该控制电压。所述方法还包括：响应于所述控制电压，生成输出电压，用以可变地控制功率放大器的电源电压，从而最小化耗用电流。