專利名稱：用于控制天線發(fā)射功率的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制特別是移動(dòng)臺(tái)的多頻帶天線發(fā)射功率的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于控制特別是移動(dòng)臺(tái)的多頻帶天線發(fā)射功率的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)無(wú)線電設(shè)備的發(fā)射功率施加限制以使接收機(jī)中的干擾水平足夠低，這是很常見(jiàn)的。發(fā)射功率限制在移動(dòng)終端中尤其合理，因?yàn)檫@種設(shè)備的數(shù)量和密度都很大。另一方面，發(fā)射功率自然必須足夠高以使發(fā)送信號(hào)能夠成功到達(dá)。如果發(fā)射天線的阻抗已知且保持恒定，則可為射頻功率放大器選擇合適的部件值從而以很好的精確度設(shè)定無(wú)線電發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率。然而，例如在移動(dòng)臺(tái)中，周圍的環(huán)境會(huì)影響發(fā)射功率。尤其是介質(zhì)材料和導(dǎo)電材料會(huì)改變天線的阻抗匹配，從而改變發(fā)射功率。因此，測(cè)定真實(shí)的發(fā)射功率并控制射頻功率放大器以便發(fā)射功率可以保持在設(shè)定值，這是有利的。
發(fā)射功率的測(cè)定通常采用定向耦合器實(shí)現(xiàn)，定向耦合器是天線饋線的一部分。圖1和圖2顯示這種已知裝置的一個(gè)示例。圖1顯示一種可用于移動(dòng)臺(tái)中的已知天線，而圖2示意性地顯示采用該天線的無(wú)線電設(shè)備的天線末端。該示例中的天線是雙頻帶天線，因?yàn)楸景l(fā)明還應(yīng)用于多頻帶設(shè)備中的裝置。圖1中的天線100是平面倒F型天線(PIFA)。它包括位于無(wú)線裝置中的電路板105表面上的地平面110和高于地平面的輻射平面120。輻射平面由電路板105上的介質(zhì)框架150支撐。輻射平面通過(guò)短路導(dǎo)體111在短路點(diǎn)S處與地平面電連接。天線饋送導(dǎo)體112通過(guò)電路板105上的一個(gè)通孔在饋點(diǎn)F處與輻射平面電連接。此外，輻射平面120還具有從其邊緣開(kāi)始的非導(dǎo)電狹槽125，使得從短路點(diǎn)S來(lái)看，該平面被分成不同長(zhǎng)度的兩個(gè)分支第一分支B1沿著該平面的邊緣延伸，而第二較短的分支B2位于該平面的中間部分。這兩個(gè)分支還具有不同的電長(zhǎng)度，以致天線具有對(duì)應(yīng)于第一分支的下工作頻帶和對(duì)應(yīng)于第二分支的上工作頻帶。
在圖2中，天線100可借助天線開(kāi)關(guān)ASW連接到無(wú)線電設(shè)備的發(fā)送或接收部分。所討論的無(wú)線電設(shè)備采用時(shí)分雙工(TDD)技術(shù)。在本示例中，天線開(kāi)關(guān)具有五個(gè)位置。天線在位置1與第一接收器RX1相連，在位置4與第二接收器RX2相連，而在位置5與第三接收器RX3相連。第一接收器可以符合例如GSM900系統(tǒng)(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))，第二接收器符合GSM1800系統(tǒng)，而第三接收器符合GSM1900系統(tǒng)。在本例中，前述天線100的上工作頻帶寬得足以同時(shí)覆蓋GSM1800和GSM1900系統(tǒng)的頻率范圍。所述無(wú)線電設(shè)備包括相應(yīng)的三個(gè)發(fā)送器。第一發(fā)送器TX1沿著信號(hào)傳播方向包括串聯(lián)的第一功率放大器PA1、第一天線濾波器TF1和第一定向耦合器DC1。第一定向耦合器在天線開(kāi)關(guān)處于位置2時(shí)與天線相連。第二TX2和第三TX3發(fā)送器沿著信號(hào)傳播方向共享串聯(lián)的第二功率放大器PA2、第二天線濾波器TF2和第二定向耦合器DC2。第二定向耦合器在天線開(kāi)關(guān)處于位置3時(shí)與天線相連。
當(dāng)?shù)谝话l(fā)送器TX1有效時(shí)，功率放大器PA1接收射頻信號(hào)TS1，將其放大并饋送給天線。從第一定向耦合器DC1的極點(diǎn)P1可獲得正比于朝天線傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度的第一射頻測(cè)量信號(hào)M1。當(dāng)例如出于外部原因致使天線的匹配變差時(shí)，從天線反射的場(chǎng)的強(qiáng)度增加，而傳播場(chǎng)的強(qiáng)度則減少。實(shí)際的發(fā)射功率正比于傳播場(chǎng)的強(qiáng)度的平方，因此測(cè)量信號(hào)M1可充當(dāng)發(fā)射功率的指標(biāo)。將該測(cè)量信號(hào)送到檢測(cè)器DET，DET輸出正比于所述測(cè)量信號(hào)電平變化的信號(hào)ML。在功率控制單元PCU中將信號(hào)ML與對(duì)應(yīng)于某個(gè)發(fā)射功率的參考電平相比較，并基于比較的結(jié)果用控制信號(hào)C1控制第一功率放大器PA1。如果外部因素致使發(fā)射功率例如下降，則改變控制信號(hào)C1以便提高功率放大器中的放大倍數(shù)，直到信號(hào)ML的電平再次等于所述參考電平。
參考電平是由軟件通過(guò)無(wú)線電設(shè)備中的總線設(shè)定的。類似地，當(dāng)?shù)诙虻谌l(fā)送器有效時(shí)，從第二定向耦合器DC2中獲得正比于朝天線傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度的第二測(cè)量信號(hào)M2，并根據(jù)信號(hào)M2的檢測(cè)結(jié)果用控制信號(hào)C2控制第二功率放大器PA2。
圖2所示裝置的缺點(diǎn)在于，那些定向耦合器是較大的部件，在電路板上占據(jù)了不切實(shí)際的較大空間。而且，它們使待發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生額外的衰減，這在射頻功率放大器之后發(fā)送器的那部分中尤其不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是減輕與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的所述缺點(diǎn)。本發(fā)明提供一種用于控制無(wú)線電設(shè)備中的天線(300；500)的發(fā)射功率的裝置，所述天線包括用于提供下工作頻帶的第一輻射單元以及用于提供上工作頻帶的第二輻射單元，所述裝置包括第一功率放大器，用于將所述下工作頻帶的信號(hào)饋送給所述天線，第二功率放大器，用于將所述上工作頻帶的信號(hào)饋送給所述天線，天線開(kāi)關(guān)，用于根據(jù)所述無(wú)線電設(shè)備的工作階段將所述天線連接到發(fā)送器或接收部分，測(cè)量單元，用于測(cè)量所述下和上工作頻帶中向所述天線傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度，檢測(cè)器，用于將射頻測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成表示所述發(fā)射功率的低頻信號(hào)，以及功率控制單元，用于根據(jù)表示所述發(fā)射功率的所述信號(hào)來(lái)控制所述饋送功率放大器，所述裝置的特征在于，在所述第一和所述第二輻射單元之間存在電磁耦合，所述天線開(kāi)關(guān)具有第一部分和第二部分，所述第一輻射單元可利用所述第一部分連接到所述第一功率放大器或所述檢測(cè)器，而所述第二輻射單元可利用所述第二部分連接到所述第二功率放大器或所述檢測(cè)器，用于測(cè)量所述下工作頻帶中天線發(fā)射功率的所述測(cè)量單元實(shí)質(zhì)上包括所述第二輻射單元，以及用于測(cè)量所述上工作頻帶中天線發(fā)射功率的所述測(cè)量單元實(shí)質(zhì)上包括所述第一輻射單元。
本發(fā)明還提供一種用于控制使用時(shí)分雙工技術(shù)的無(wú)線電設(shè)備中天線的發(fā)射功率的方法，所述天線包括至少兩個(gè)輻射單元，一個(gè)用于提供下工作頻帶而另一個(gè)用于提供上工作頻帶，所述無(wú)線電設(shè)備還包括將所述下工作頻帶的信號(hào)饋送給所述天線的功率放大器以及將所述上工作頻帶的信號(hào)饋送給所述天線的第二功率放大器，在所述方法中，將所述當(dāng)前的饋送功率放大器連接到所述天線，由測(cè)量單元測(cè)量從所述饋送功率放大器向所述天線傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度，所述射頻測(cè)量結(jié)果由檢測(cè)器檢測(cè)，將獲得的所述檢測(cè)結(jié)果與某個(gè)參考電平作比較，根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述饋送功率放大器，以使所述檢測(cè)結(jié)果與所述參考電平保持相等，其特征在于，在各所述輻射單元之間存在電磁耦合，以及在所述方法中將所述饋送功率放大器連接到具有對(duì)應(yīng)于所述功率放大器的頻帶的所述輻射單元或饋送單元，而將與所述饋送單元有關(guān)的另一輻射單元連接到所述檢測(cè)器，其中，將所述另一輻射單元用作測(cè)量單元，以利用所述電磁耦合測(cè)量從所述饋送功率放大器向所述天線傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第一和第二輻射單元彼此電隔離。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第一和第二輻射單元是基本上位于同一幾何平面內(nèi)的平面單元，所述天線包括與所述平面單元平行的單一地平面，并且所述第一和第二輻射單元對(duì)所述地平面短路。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第一和所述第二平面輻射單元都分別對(duì)所述地平面短路，因此所述天線具有雙PIFA結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在所述第一和所述第二平面輻射單元之間除所述電磁耦合還存在電耦合，所述輻射單元對(duì)所述地平面的所述短路發(fā)生于所述平面中所述電耦合所在的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第一和第二輻射單元通過(guò)單個(gè)短路導(dǎo)體對(duì)所述地平面短路。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第一和所述第二平面輻射單元通過(guò)兩個(gè)短路導(dǎo)體分別在兩個(gè)不同的短路點(diǎn)處連接到所述地平面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，為了根據(jù)表示所述發(fā)射功率的所述信號(hào)來(lái)控制所述饋送功率放大器，所述功率控制單元包括用于將表示所述發(fā)射功率的所述測(cè)量信號(hào)的電平與某個(gè)參考電平進(jìn)行比較并將所述比較結(jié)果傳送給所述功率放大器的部件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述部件是可編程的。
本發(fā)明的基本思想如下天線至少具有兩個(gè)對(duì)應(yīng)于不同工作頻帶的輻射單元。在使用TDD技術(shù)的無(wú)線電設(shè)備的天線開(kāi)關(guān)中為每個(gè)單元準(zhǔn)備一個(gè)其自身的獨(dú)立部分。當(dāng)輻射單元連接到發(fā)送器時(shí)，另一單元連接到所述發(fā)送器的射頻功率放大器的控制電路。該控制電路因此通過(guò)輻射單元之間的電磁耦合來(lái)獲得表示發(fā)射功率的信號(hào)指示，從而可通過(guò)控制功率放大器來(lái)使發(fā)射功率保持在所需的電平。為了進(jìn)行功率控制，要適當(dāng)?shù)卦O(shè)置各單元之間的電磁耦合。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，可以省掉較大的定向耦合器，從而節(jié)省無(wú)線電設(shè)備的電路板上的空間。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是，由于上述原因，減少了從功率放大器到天線的傳輸路徑上的衰減，從而減少了能量消耗，對(duì)功率放大器有利。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是，由于部件數(shù)量減少，因此無(wú)線電設(shè)備的制造成本也下降。


現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明。下面的說(shuō)明參照如下附圖圖1，2顯示用于控制發(fā)射功率的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的裝置，圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的天線的一個(gè)示例，圖4是顯示用于控制發(fā)射功率的根據(jù)本發(fā)明的裝置的框圖，圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的天線的第二示例，圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置中天線調(diào)諧方式的示例，以及圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2已經(jīng)結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的描述作了討論。
圖3顯示對(duì)應(yīng)于圖1所示天線的根據(jù)本發(fā)明的雙頻帶平面天線的一個(gè)示例。其與圖1的實(shí)質(zhì)性差別在于，現(xiàn)在天線300的輻射平面320中的狹槽325都從平面的邊緣開(kāi)始并結(jié)束于所述平面的邊緣，從而第一B31和第二B32發(fā)送單元彼此電隔離。它們之間僅存在電磁耦合CP。所以，每個(gè)發(fā)送單元需要其自身的饋送導(dǎo)體。第一輻射單元B31或簡(jiǎn)稱第一單元具有與其在饋點(diǎn)F1處相連的第一饋送導(dǎo)體312，而第二輻射單元B32或簡(jiǎn)稱第二單元具有與其在饋點(diǎn)F2相連的第二饋送導(dǎo)體314。類似地，每個(gè)發(fā)送單元具有其自身的短路導(dǎo)體在點(diǎn)S1相連的第一短路導(dǎo)體311和在點(diǎn)S2相連的第二短路導(dǎo)體313。在本示例中，饋送導(dǎo)體和短路導(dǎo)體都屬于彈性接觸類型，它們是作為所述輻射單元的同一金屬片的一部分。一旦將它們安裝好，彈力會(huì)將它們壓在無(wú)線電設(shè)備的電路板305上。第一單元B31的物理和電長(zhǎng)度都比第二單元長(zhǎng)，因此將其用于產(chǎn)生天線的下工作頻帶。
圖4顯示對(duì)應(yīng)于圖2所示裝置的用于控制發(fā)射功率的根據(jù)本發(fā)明的裝置的示例。在圖4中，用朝上指的箭頭符號(hào)來(lái)表示天線300的輻射單元。在輻射單元之間存在所述的電磁耦合CP。天線開(kāi)關(guān)ASW現(xiàn)在包括兩個(gè)獨(dú)立的部分具有三個(gè)位置的第一部分和具有四個(gè)位置的第二部分。當(dāng)天線開(kāi)關(guān)的第一部分處于位置1時(shí)，第一單元B31連接到第一接收器RX1。當(dāng)天線開(kāi)關(guān)的第二部分處于位置3時(shí)，第二單元B32連接到第二接收器RX2，而當(dāng)它位于位置4時(shí)，第二單元連接到第三接收器RX3。所述無(wú)線電設(shè)備分別具有三個(gè)發(fā)送器。第一發(fā)送器TX1包括沿信號(hào)傳播方向串聯(lián)的第一功率放大器PA1和第一天線濾波器TF1。第一天線濾波器在天線開(kāi)關(guān)的第一部分的位置2處與天線第一單元B31相連。這種情形在圖4中描繪。第二TX2和第三TX3發(fā)送器共享沿信號(hào)傳播方向串聯(lián)的第二功率放大器PA2和第二天線濾波器TF2。第二天線濾波器在天線開(kāi)關(guān)的第二部分的位置2處與天線第二單元B32相連。第一單元B31在天線開(kāi)關(guān)ASW第一部分的位置3處與檢測(cè)器DET相連。第二單元B32在天線開(kāi)關(guān)第二部分的位置1處與檢測(cè)器DET相連，這種情形如圖4所示。
當(dāng)?shù)谝话l(fā)送器TX1有效時(shí)，功率放大器PA1接收射頻信號(hào)TS1，并按照?qǐng)D4將其放大并饋送給對(duì)應(yīng)于第一單元B31的天線部分。由于所述電磁耦合CP，所饋送的部分能量被傳遞到第二單元B32的電路中。所設(shè)置的電磁耦合非常弱，以致所傳遞的能量部分較?。焕?，單元的隔離衰減為15到20dB。設(shè)想是從第二單元獲得電平足夠高的信號(hào)以便測(cè)量所饋送的場(chǎng)的強(qiáng)度。因此，第二天線單元B32代替獨(dú)立的定向耦合器作為測(cè)量單元。第二單元產(chǎn)生正比于朝天線的第一單元傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度的第一射頻測(cè)量信號(hào)M1。與圖2所示的測(cè)量信號(hào)M1一樣，該信號(hào)適合表示發(fā)射功率。將該測(cè)量信號(hào)送到檢測(cè)器DET，由DET輸出正比于該信號(hào)電平變化的信號(hào)ML。在功率控制單元PCU中將信號(hào)ML的電平與對(duì)應(yīng)于某個(gè)發(fā)射功率的參考電平作比較，然后根據(jù)比較結(jié)果用控制信號(hào)C1控制第一功率放大器PA1。這樣，所述反饋亦使測(cè)量信號(hào)ML的電平等于參考電平，即使發(fā)射功率保持標(biāo)稱值。參考電平由軟件通過(guò)無(wú)線電設(shè)備中的總線來(lái)設(shè)定。類似地，當(dāng)?shù)诙虻谌l(fā)送器有效時(shí)，第一天線單元B31代替獨(dú)立的定向耦合器作為測(cè)量單元。在這種情況下，天線開(kāi)關(guān)的第二部分處于位置3且第一部分也處于位置3。第一單元給出正比于朝天線的第二單元傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度的第二射頻測(cè)量信號(hào)，根據(jù)這種檢測(cè)結(jié)果用控制信號(hào)C2控制第二功率放大器PA2。
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的天線的第二示例。與圖3的差別在于，現(xiàn)在天線500的輻射平面520中的狹槽525終止于該平面的內(nèi)部區(qū)域而非該平面的邊緣。狹槽525的端點(diǎn)或閉合端相對(duì)接近輻射平面上天線饋送裝置所在的那一端。在狹槽閉合端和輻射平面的所述端之間的區(qū)域中存在天線的短路點(diǎn)(圖5所示示例中也有兩個(gè)短路點(diǎn))連接到第一短路導(dǎo)體511的第一短路點(diǎn)S1以及連接到第二短路導(dǎo)體513的第二短路點(diǎn)S2。也可能只有一個(gè)短路導(dǎo)體。這將會(huì)有例如較寬的彈性接觸，類似圖3所示的，并且它將位于天線三角處狹槽525的閉合端。從短路區(qū)域來(lái)看，狹槽525將輻射平面分成兩個(gè)不同長(zhǎng)度的分支或輻射單元第一單元B51由平面的第一長(zhǎng)邊(與短路區(qū)域相對(duì)的那端)和第二長(zhǎng)邊的一部分加以限定。第二較短的單元B52由輻射平面的第二長(zhǎng)邊的第二部分加以限定。第一單元B51具有與其在饋點(diǎn)F1處相連的第一饋送導(dǎo)體512，而第二單元B52具有與其在饋點(diǎn)F2處相連的第二導(dǎo)體514。在第一和第二單元之間存在一定的電磁耦合CP?？衫秒姶篷詈螩P來(lái)控制天線的發(fā)射功率，正如在圖3和圖4所示裝置中一樣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，圖3、4和5所示裝置中的天線需要更多的饋送和短路導(dǎo)體，且天線開(kāi)關(guān)較大。然而，排除了兩個(gè)定向耦合器意味著，總的說(shuō)來(lái)，無(wú)線電設(shè)備的部件所要求的空間小而且總的制造成本較低。
輻射天線單元之間的適當(dāng)隔離衰減是通過(guò)單元設(shè)計(jì)和確定各單元之間的狹槽寬度而加以設(shè)定的。用于隔離衰減的裝置自然對(duì)天線的諧振頻率會(huì)有影響，因而對(duì)工作頻帶的位置產(chǎn)生影響。因此，在調(diào)好隔離衰減之后需要單獨(dú)對(duì)諧振頻率調(diào)諧。圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置中調(diào)天線諧振頻率的方法示例。圖6所示輻射平面620分成第一單元B61和第二單元B62。它們分別具有各自的饋點(diǎn)F1、F2和短路點(diǎn)S1、S2。地平面未示出。第一單元B61的電長(zhǎng)度和相應(yīng)的基本諧振頻率由從該單元的邊緣指向單元中心區(qū)域的第一調(diào)諧槽626和位于該單元相對(duì)短路點(diǎn)S1較遠(yuǎn)一端且指向地平面的第一擴(kuò)展部分621確定。在擴(kuò)展部分621的地平面端還有一個(gè)與地平面平行的折疊部分，指向天線的內(nèi)部。第二單元B62的電長(zhǎng)度和相應(yīng)的基本諧振頻率由從該單元的邊緣指向單元中心區(qū)域的第二調(diào)諧槽627和從該單元的一邊指向地平面的第二擴(kuò)展部分622確定。這些設(shè)置使得有可能在大概一百兆赫的范圍內(nèi)調(diào)千兆赫頻率的諧振頻率。
圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。流程圖始于發(fā)送周期。在步驟701確定將天線兩個(gè)工作頻帶中哪一個(gè)用于發(fā)送。這取決于哪一個(gè)發(fā)送器有效，這是例如通過(guò)圖4所示功率控制單元PCU所了解的。如果激活使用下工作頻帶的第一發(fā)送器，則按照步驟702將第一功率放大器連接到在天線下工作頻帶中輻射的第一單元。另外，將此時(shí)用作測(cè)量單元的天線第二輻射單元連接到用于發(fā)射功率控制的檢測(cè)器。這些連接可由例如前述的功率控制單元控制。在步驟703，檢測(cè)將要送給檢測(cè)器的射頻測(cè)量信號(hào)，該信號(hào)依發(fā)射功率而定。在步驟704將檢測(cè)到的測(cè)量信號(hào)電平與對(duì)應(yīng)于標(biāo)稱功率的參考電平相比較。如果測(cè)量電平低于參考電平，則根據(jù)步驟705提高功率放大器當(dāng)前所用的放大倍數(shù)。如果測(cè)量電平高于參考電平，則根據(jù)步驟706降低功率放大器當(dāng)前所用的放大倍數(shù)。還可以使控制滯后，以便當(dāng)測(cè)量電平在一定容限內(nèi)等于參考電平時(shí)，放大倍數(shù)不會(huì)改變。如果在步驟701中看來(lái)需要上工作頻帶，則根據(jù)步驟707將第二功率放大器連接到在天線上工作頻帶輻射的第二單元。另外，將此時(shí)用作測(cè)量單元的天線第一輻射單元連接到用于發(fā)射功率控制的檢測(cè)器。于是操作可以按照步驟703到706繼續(xù)進(jìn)行。
以上已對(duì)根據(jù)本發(fā)明的解決方案作了描述。但本發(fā)明不限于此。所述天線單元可以不同于平面單元，而且天線的工作頻帶數(shù)可大于兩個(gè)。發(fā)送器的天線端的結(jié)構(gòu)可以不同于所述的那些。本發(fā)明不限制天線開(kāi)關(guān)、檢測(cè)器和功率控制單元的實(shí)現(xiàn)方式。例如，功率控制單元中的控制操作可以是模擬或數(shù)字的，后者是基于程序的。本發(fā)明的思想可以在所附獨(dú)立權(quán)利要求1和10限定的范圍內(nèi)以各種方式加以應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用于控制無(wú)線電設(shè)備中的天線(300；500)的發(fā)射功率的裝置，所述天線包括用于提供下工作頻帶的第一輻射單元以及用于提供上工作頻帶的第二輻射單元，所述裝置包括第一功率放大器，用于將所述下工作頻帶的信號(hào)饋送給所述天線，第二功率放大器，用于將所述上工作頻帶的信號(hào)饋送給所述天線，天線開(kāi)關(guān)，用于根據(jù)所述無(wú)線電設(shè)備的工作階段將所述天線連接到發(fā)送器或接收部分，測(cè)量單元，用于測(cè)量所述下和上工作頻帶中向所述天線傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度，檢測(cè)器，用于將射頻測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成表示所述發(fā)射功率的低頻信號(hào)，以及功率控制單元(PCU)，用于根據(jù)表示所述發(fā)射功率的所述信號(hào)來(lái)控制所述饋送功率放大器，其特征在于，在所述第一(B31；B51)和所述第二(B32；B52)輻射單元之間存在電磁耦合(CP)，所述天線開(kāi)關(guān)(ASW)具有第一部分和第二部分，所述第一輻射單元可利用所述第一部分連接到所述第一功率放大器(PA1)或所述檢測(cè)器(DET)，而所述第二輻射單元可利用所述第二部分連接到所述第二功率放大器(PA2)或所述檢測(cè)器(DET)，用于測(cè)量所述下工作頻帶中天線發(fā)射功率的所述測(cè)量單元實(shí)質(zhì)上包括所述第二輻射單元(B32)，以及用于測(cè)量所述上工作頻帶中天線發(fā)射功率的所述測(cè)量單元實(shí)質(zhì)上包括所述第一輻射單元(B31)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一(B31)和第二(B32)輻射單元彼此電隔離。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二輻射單元是基本上位于同一幾何平面內(nèi)的平面單元，所述天線包括與所述平面單元平行的單一地平面(310；510)，并且所述第一和第二輻射單元對(duì)所述地平面短路。
4.如權(quán)利要求2和3所述的裝置，其特征在于，所述第一(B31)和所述第二(B32)平面輻射單元都分別對(duì)所述地平面短路，因此所述天線具有雙PIFA結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，在所述第一(B51)和所述第二(B52)平面輻射單元之間除所述電磁耦合還存在電耦合，所述輻射單元對(duì)所述地平面的所述短路發(fā)生于所述平面中所述電耦合所在的區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二輻射單元通過(guò)單個(gè)短路導(dǎo)體對(duì)所述地平面短路。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一(B51)和所述第二(B52)平面輻射單元通過(guò)兩個(gè)短路導(dǎo)體(511，513)分別在兩個(gè)不同的短路點(diǎn)(S1，S2)處連接到所述地平面。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，為了根據(jù)表示所述發(fā)射功率的所述信號(hào)來(lái)控制所述饋送功率放大器，所述功率控制單元(PCU)包括用于將表示所述發(fā)射功率的所述測(cè)量信號(hào)的電平與某個(gè)參考電平進(jìn)行比較并將所述比較結(jié)果傳送給所述功率放大器的部件。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述部件是可編程的。
10.一種用于控制使用時(shí)分雙工技術(shù)的無(wú)線電設(shè)備中天線的發(fā)射功率的方法，所述天線包括至少兩個(gè)輻射單元，一個(gè)用于提供下工作頻帶而另一個(gè)用于提供上工作頻帶，所述無(wú)線電設(shè)備還包括將所述下工作頻帶的信號(hào)饋送給所述天線的功率放大器以及將所述上工作頻帶的信號(hào)饋送給所述天線的第二功率放大器，在所述方法中，將所述當(dāng)前的饋送功率放大器連接到所述天線，由測(cè)量單元測(cè)量從所述饋送功率放大器向所述天線傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度，所述射頻測(cè)量結(jié)果由檢測(cè)器檢測(cè)(703)，將獲得的所述檢測(cè)結(jié)果與某個(gè)參考電平作比較(704)，根據(jù)所述比較結(jié)果控制(705；706)所述饋送功率放大器，以使所述檢測(cè)結(jié)果與所述參考電平保持相等，其特征在于，在各所述輻射單元之間存在電磁耦合，以及在所述方法中將所述饋送功率放大器連接到(702；707)具有對(duì)應(yīng)于所述功率放大器的頻帶的所述輻射單元或饋送單元，而將與所述饋送單元有關(guān)的另一輻射單元連接到(702；707)所述檢測(cè)器，其中，將所述另一輻射單元用作測(cè)量單元，以利用所述電磁耦合測(cè)量從所述饋送功率放大器向所述天線傳播的場(chǎng)的強(qiáng)度。
全文摘要
一種用于控制特別是移動(dòng)臺(tái)的多頻帶天線發(fā)射功率的裝置。天線(300)具有至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)于不同工作頻帶的輻射單元(B31，B32)。在使用TDD技術(shù)的無(wú)線電設(shè)備的天線開(kāi)關(guān)中為各單元分別設(shè)置一個(gè)獨(dú)立部分。當(dāng)一個(gè)輻射單元(B31)連接到發(fā)送器(TX1)時(shí)，另一輻射單元(B32)連接到發(fā)送器射頻功率放大器(PA1)的控制電路(DET，PCU)。然后通過(guò)輻射單元之間的電磁耦合(CP)得到表示發(fā)射功率的信號(hào)M1來(lái)送給控制電路，從而通過(guò)控制功率放大器保持所需發(fā)射功率?？紤]到功率控制，要在所述單元之間設(shè)置適當(dāng)?shù)碾姶篷詈?。因可省去較大的定向耦合器，故這種設(shè)置可節(jié)省無(wú)線電設(shè)備電路板上的空間。而且，從功率放大器到天線傳輸路徑的衰減將會(huì)更低。
文檔編號(hào)H03G3/30GK1496167SQ0312493
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月12日
發(fā)明者T·哈爾帕拉, T 哈爾帕拉, V·薩利寧, 陜磯, P·安納馬爾 申請(qǐng)人:菲爾特朗尼克Lk有限公司