[发明专利]用于控制发射机功率消耗的方法和设备

说明书

相关申请交叉参考案

本申请案主张于2005年8月25日提出申请的标题为“发射机功率消耗的高效控制(Efficient Control of Transmitter Power Consumption)”且已让与本申请案的受让人的共同待决美国临时专利申请案第60/711,541号的优先权，以及还主张于2005年11月28日提出申请的标题为“发射机功率消耗的高效控制(Efficient Control of TransmitterPower Consumption)”且已让与本申请案的受让人共同待决美国临时专利申请案第60/740,038号的优先权。

技术领域

本文的方法和设备大体涉及射频(RF)发射机，且明确来说，涉及用于降低发射机放大链中的功率消耗的方法和装置。

背景技术

通常，需要移动无线通信装置高效地使用其电源，以延长所述电源及/或装置的使用寿命。在许多情况中，移动装置的发射机电路是装置的功率消耗的主要贡献者。一个典型的实例被称为低工作循环(LDC)网络。LDC网络包含若干LDC终端，所述LDC终端是用于众多位置追踪、标记、遥测以及类似应用中使用的小型通信装置。LDC终端以休眠循环操作，由此每一终端苏醒以接收和传输数据的时间仅占其操作时间的小百分比。此低工作循环操作将对空中接口的利用以及对来自终端的电源的能量消耗降到最低。

发明内容

由于诸如LDC终端等移动无线装置通常一方面包含小型电源，而另一方面又期望操作延长的时间周期，因此非常需要降低装置的功率消耗。

所述方法和设备的各方面改进了射频(RF)发射机中放大级的设计和控制，以降低其功率消耗。在一些方面中，所述发射机可操作以便以目标功率电平输送输出RF信号，所述目标功率电平可在宽动态范围上变化。对于所述动态范围中的每一目标功率电平，所述发射机中的控制模块配置所述发射机的放大级的操作设定，以产生具有适宜目标功率电平的输出RF信号，同时最低程度地消耗来自电源的功率。在所揭示的方面中，所述发射机是无线通信装置的一部分，所述无线通信装置还包括接收机，且所述目标功率电平是响应于从基站接收的信号而确定。另一选择为，所述目标功率电平可通过其它方式来确定。

可以许多方式来配置放大级的操作，例如通过控制放大级的偏置电压来控制其增益及/或饱和功率、使用旁通开关来旁通放大级以及在两个或两个以上值之间切换放大级的电源电压。

在一些方面中，将传输功率电平的动态范围划分成若干子范围或区间。在每一子范围内，确定最低程度消耗来自所述电源的功率的操作设定的组合。在操作期间，当需要所述发射机以某一目标功率电平来传输时，所述控制模块确定所述目标功率电平所属的子范围并应用适宜的操作设定。

在一些方面中，通过使用查找表(LUT)来表示所述子范围和操作设定组合。另一选择为，依据状态机来表示所述子范围和操作设定组合。

可相对于传输功率电平在无线装置的典型操作曲线图上的统计分布来优化将所述动态范围划分成离散子范围的划分。下文将解释和演示对此通常表示为概率密度函数(PDF)的统计分布的使用。

所描述的若干实例性发射机配置包括适于单频带和多频带操作以及半双工和全双工应用的配置。使用模拟PDF的实例性测试结果显示使用本发明所揭示的方法和装置电流平均降低了20％。

根据以下详细说明并结合以下图式将更为全面地了解所述方法和设备。

附图说明

图1是框图，其根据本文的方法和设备示意性图解说明无线低工作循环(LDC)通信系统；

图2-5是框图，其根据本文的方法和设备示意性图解说明LDC终端发射机配置；

图6是状态图，其根据本文的方法和设备示意性图解说明LDC终端发射机的操作状态；

图7是曲线图表，其根据本文的方法和设备示意性图解说明输出功率电平的概率密度函数(PDF)；及

图8是曲线图表，其根据本文的方法和设备示意性图解说明LDC终端发射机的电流消耗。

具体实施方式

系统说明