электронное устройство со смещением усилителя мощности, зависимым от скорости данных

Формула изобретения

1. Схема беспроводной связи на портативном электронном устройстве, содержащая:

схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает сигналы радиочастоты, передаваемые от портативного электронного устройства при некоторой скорости передачи данных;

схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты; и

схему хранения и обработки данных, которая управляет схемой регулируемого источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на скорости передачи данных, при этом схема хранения и обработки данных содержит вычислитель кубической метрики, вычисляющий кубическую метрику передаваемых сигналов радиочастоты, а схема хранения и обработки данных управляет схемой регулируемого источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания, базируясь, но меньшей мере частично, на кубической метрике.

2. Схема беспроводной связи по п.1, отличающаяся тем, что схема хранения и обработки данных содержит также цифроаналоговый преобразователь, который подает аналоговый управляющий сигнал на схему регулируемого источника питания, базируясь, по меньшей мере частично, на кубической метрике.

3. Схема беспроводной связи по п.1, отличающаяся тем, что схема хранения и обработки данных хранит справочную таблицу, которую схема хранения и обработки данных использует при определении надлежащих уровней регулируемого напряжения источника питания.

4. Схема беспроводной связи на портативном электронном устройстве, содержащая:

схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает сигналы радиочастоты, передаваемые от портативного электронного устройства при некоторой скорости передачи данных;

схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты; и

схему хранения и обработки данных, которая управляет схемой регулируемого источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на скорости передачи данных, при этом схема хранения и обработки данных содержит также цифроаналоговый преобразователь, который подает аналоговый управляющий сигнал на схему регулируемого источника питания, базируясь, по меньшей мере частично, на скорости передачи данных.

5. Схема беспроводной связи на портативном электронном устройстве, содержащая:

схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает сигналы радиочастоты, передаваемые от портативного электронного устройства при некоторой скорости передачи данных;

схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты; и

схему хранения и обработки данных, которая управляет схемой регулируемого источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на скорости передачи данных, при этом сигналы радиочастоты содержат голосовые данные, когда схема беспроводной связи работает в первом режиме, а сигналы радиочастоты содержат данные быстродействующей спутниковой связи с пакетным доступом со скоростью загрузки данных более чем 5 Мбит/с, когда схема беспроводной связи работает во втором режиме, и схема хранения и обработки данных сконфигурирована для управления схемой регулируемого источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты при меньшем значении во время первого режима, чем во время второго режима.

6. Схема беспроводной связи по п.5, отличающаяся тем, что схема беспроводной связи работает, используя мощность от аккумуляторной батареи, при этом схема беспроводной связи также содержит:

вход аккумуляторной батареи в схему регулируемого источника питания, на который поступает напряжение аккумуляторной батареи от аккумуляторной батареи; и

выход напряжения источника питания, с которого регулируемое напряжение источника питания поступает на схему усилителя мощности радиочастоты, при этом регулируемое напряжение источника питания меньше, чем напряжение аккумуляторной батареи.

7. Электронное устройство беспроводной связи, содержащее:

схему ввода-вывода радиочастоты, которая подает беспроводно передаваемые сигналы радиочастоты из электронного устройства, на внешнее оборудование;

схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает сигналы радиочастоты;

схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты; и

схему хранения и обработки данных, которая определяет, работает ли электронное устройство в голосовом режиме или в режиме данных, и которая управляет схемой регулируемого источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на том, определено ли, что электронное устройство работает в голосовом режиме или работает в режиме данных.

8. Электронное устройство беспроводной связи по п.7, отличающееся тем, что режим данных содержит режим быстродействующей спутниковой связи с пакетным доступом, в котором сигналы радиочастоты содержат данные, загружаемые со скоростью по меньшей мере 5 Мбит/с.

9. Электронное устройство беспроводной связи по п.8, отличающееся тем, что голосовой режим содержит режим, в котором сигналы радиочастоты представляют данные, загружаемые со скоростью ью менее чем 100 кбит/с.

10. Электронное устройство беспроводной связи по п.7, отличающееся тем, что схема хранения и обработки данных содержит вычислитель кубической метрики, который вычисляет кубическую метрику сигналов радиочастоты, передаваемых в текущий момент времени, и при этом схема хранения и обработки данных сконфигурирована для управления схемой регулируемого источника питания и подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на вычисленной кубической метрике.

11. Электронное устройство беспроводной связи по п.10, отличающееся тем, что схема хранения и обработки данных хранит справочную таблицу, которую схема хранения и обработки данных использует при определении надлежащих уровней регулируемого напряжения источника питания.

12. Электронное устройство беспроводной связи по п.7, отличающееся тем, что схема хранения и обработки данных хранит справочную таблицу, которую схема хранения и обработки данных использует при определении надлежащих уровней регулируемого напряжения источника питания, при этом схема хранения и обработки данных сконфигурирована для хранения строк напряжений смещения в справочной таблице, которые изменяются как функция параметра скорости передачи данных, связанного с многими различными скоростями передачи данных сигналов радиочастоты.

13. Портативное электронное устройство беспроводной связи, содержащее:

схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает беспроводно передаваемые сигналы радиочастоты из портативного электронного устройства;

схему хранения и обработки данных; и

схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, базируясь на управляющих сигналах, полученных от схемы хранения и обработки данных, при этом схема хранения и обработки данных управляет регулируемым напряжением источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на параметре скорости передачи данных, связанном с сигналами радиочастоты, при этом портативное электронное устройство содержит сотовый телефон, а схема хранения и обработки данных содержит вычислитель кубической метрики, который вычисляет параметр скорости передачи данных.

14. Портативное электронное устройство беспроводной связи, содержащее:

схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает беспроводно передаваемые сигналы радиочастоты из портативного электронного устройства;

схему хранения и обработки данных; и

схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, базируясь на управляющих сигналах, полученных от схемы хранения и обработки данных, при этом схема храпения и обработки данных управляет регулируемым напряжением источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на параметре скорости передачи данных, связанном с сигналами радиочастоты, при этом:

схема хранения и обработки данных сконфигурирована для определения того, когда портативное устройство работает в голосовом режиме, в котором сигналы радиочастоты используются для передачи данных со скоростью менее чем 100 кбит/с, и сконфигурирована для определения того, когда портативное электронное устройство работает в режиме данных, в котором сигналы радиочастоты используются для передачи данных со скоростью более чем 1 Мбит/с; и

схема хранения и обработки данных сконфигурирована для управления регулируемым напряжением источника питания и подачи регулируемого напряжения источника питания на усилитель мощности радиочастоты на первом уровне, когда портативное электронное устройство находится в голосовом режиме, и на втором уровне, когда портативное электронное устройство находится в режиме данных.

15. Портативное электронное устройство беспроводной связи по п.14, отличающееся тем, что первый уровень меньше, чем второй уровень.

16. Портативное электронное устройство беспроводной связи по п.15, отличающееся тем, что параметр скорости передачи данных содержит кубическую метрику, и при этом схема хранения и обработки данных содержит вычислитель кубической метрики, который вычисляет кубическую метрику.

17. Портативное электронное устройство беспроводной связи, содержащее:

схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает беспроводно передаваемые сигналы радиочастоты из портативного электронного устройства;

схему хранения и обработки данных; и

схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, базируясь на управляющих сигналах, полученных от схемы храпения и обработки данных, при этом схема хранения и обработки данных управляет регулируемым напряжением источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на параметре скорости передачи данных, связанном с сигналами радиочастоты, при этом схема хранения и обработки данных сконфигурирована для управления регулируемым напряжением источника питания и подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, базируясь на желаемых уровнях выходной мощности схемы усилителя мощности радиочастоты.

18. Портативное электронное устройство беспроводной связи, содержащее: схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает беспроводно передаваемые сигналы радиочастоты из портативного электронного устройства;

схему хранения и обработки данных; и

схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, базируясь на управляющих сигналах, полученных от схемы хранения и обработки данных, при этом схема хранения и обработки данных управляет регулируемым напряжением источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, но меньшей мере частично, на параметре скорости передачи данных, связанном с сигналами радиочастоты, при этом параметр скорости передачи данных содержит кубическую метрику, а схема хранения и обработки данных хранит справочную таблицу, которую схема хранения и обработки данных использует при определении надлежащих уровней регулируемого напряжения источника питания, а справочная таблица содержит строки напряжения смещения, которые изменяются как функция желаемых уровней выходной мощности усилителя мощности радиочастоты, и которые изменяются как функция кубической метрики.

Описание изобретения к патенту

Эта заявка заявляет приоритет патентной заявки Соединенных Штатов № 12/456260, май 13, 2009, которая настоящим вводится здесь в собственность ссылкой.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Это изобретение относится, в основном, к схеме беспроводной связи, а более конкретно к схеме беспроводной связи, которая создает настройки смещения усилителя мощности.

Ручные электронные устройства и другие портативные электронные устройства становятся все более и более популярными. Примерами ручных устройств являются карманные компьютеры, сотовые телефоны и медиапдееры. К популярным портативным электронным устройствам, которые до некоторой степени больше, чем традиционные ручные электронные устройства, относятся дорожные компьютеры и планшетные компьютеры.

Благодаря, отчасти, их мобильной природе, портативные электронные устройства часто оснащены средствами поддержки беспроводной связи. Например, ручные электронные устройства могут использовать беспроводные средства связи дальнего действия для связи с беспроводными базовыми станциями. Сотовые телефоны и другие устройства с сотовыми возможностями могут обмениваться сообщениями с использованием сотовой телефонии в диапазоне частот 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900 МГц. Связь возможна также в диапазоне частот 2100 МГц. При нахождении в области действия надлежащей базовой станции портативные электронные устройства могут использовать каналы беспроводной связи ближнего действия. Например, портативные электронные устройства могут обмениваться сообщениями с использованием диапазонов Wi-Fi (IEEE 802.11) на частоте 2.4 ГГц и 5.0 ГГц и диапазона Bluetooth^® на частоте 2.4 ГГц.

Для удовлетворения требований потребителей к беспроводным устройствам с малым форм-фактором производители постоянно стремятся к снижению размера компонентов, которые используются в этих устройствах. Например, производители предпринимают попытки к миниатюризации аккумуляторных батарей, используемых в ручных электронных устройствах.

Электронное устройство с небольшой аккумуляторной батареей имеют ограничения по емкости батареи. Если не уделяется достаточного внимания разумному потреблению мощности, то электронное устройство с небольшой аккумуляторной батареей может проявлять недопустимо короткий срок службы батареи. Методы снижения потребляемой мощности могут быть особенно важны в тех беспроводных устройствах, которые поддерживают обмен сообщениями по сотовым телефонам, поскольку пользователи устройств сотовой телефонии часто разговаривают в течение долгого времени.

Поэтому было бы желательно предоставить схему беспроводной связи с улучшенными возможностями управления потребляемой мощностью.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ

Предлагается портативное электронное устройство, такое как сотовый телефон или другое ручное электронное устройство, со схемой беспроводной связи. Схема беспроводной связи может содержать схему усилителя мощности. Для запитки схемы усилителя мощности может подаваться регулируемое напряжение смещения от схемы регулируемого напряжения источника питания.

Уровнем напряжения смещения, которое создается схемой регулируемого напряжения источника питания, может управлять схема хранения и обработки данных в портативном электронной устройстве. Когда данные передаются при относительно высоких скоростях передачи, напряжение смещения может быть задано на довольно высоком уровне. Это помогает обеспечивать то, что схема усилителя мощности будет иметь достаточный рабочий диапазон для передачи сигналов с высокой скоростью без создания нежелательных нелинейностей. Когда данные передаются при пониженных скоростях передачи, то высокие напряжения смещения, в общем случае, не являются необходимыми. В этих ситуациях потребление электроэнергии может быть понижено снижением уровня напряжения смещения, которое подается на усилитель мощности.

Схема хранения и обработки данных может содержать справочную таблицу желаемых напряжений смещения. Эта справочная таблица может быть использована для определения надлежащих напряжений смещения схемы усилителя мощности, как функции различных желаемых значений выходной мощности, различных рабочих режимов (например, голос или данные) и различных скоростей передаваемых данных. Схема хранения и обработки данных может квалифицировать объем данных, которые передаются, используя такой параметр скорости передачи данных, как кубическая метрика.

Другие особенности изобретения, его сущность и различные преимущества будут более очевидны из прилагаемых фигур чертежей и последующего детального описания предпочтительных примеров осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - принципиальная схема иллюстративного электронного устройства со схемой беспроводной связи, в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - принципиальная схема иллюстративной схемы беспроводной связи, в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - график, который показывает, как может изменяться отношение пикового значения к среднему значению сигнала радиочастоты, как функция времени, в течение обмена данными с использованием схемы беспроводной связи в электронном устройстве, в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - график, который показывает, как на схему усилителя мощности в электронном устройстве могут быть поданы различные напряжения смещения, когда передаются сигналы радиочастоты при различных выходных мощностях, в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - таблица, которая показывает, как схема управления в электронном устройстве может создавать настройки напряжения питания схемы усилителя мощности, базируясь на таком критерии, как требуемая выходная мощность, режим передачи и величина кубической метрики, в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - график, который показывает, как настройки напряжения питания схемы усилителя мощности могут быть сделаны как функция различных требуемых выходных мощностей, режимов передачи и значений кубической метрики, в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - диаграмма, которая показывает, как настройки напряжения питания схемы усилителя мощности могут быть сделаны как функция настроек выходной мощности, проводимых для подстройки к вариациям качества каналов связи, режимам передачи и значениям кубической метрики, в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Подробное описание относится, в основном, к беспроводной связи, а более конкретно - к управлению мощностью, потребляемой схемой беспроводной связи в беспроводных электронных устройствах.

Беспроводными электронными устройствами могут быть портативные электронные устройства, такие как дорожные компьютеры или малые портативные компьютеры того типа, которые иногда называется ультрапортативными компьютерами. Портативные электронные устройства могут быть устройствами в определенной степени меньших размеров. Примерами портативных электронных устройств меньших размеров являются наручные часы, устройства - брелки, головные телефоны и наушники, и другие носимые и миниатюрные устройства. По одной из применимых классификаций портативными электронными устройствами могут быть ручные электронные устройства.

Беспроводными электронными устройствами могут быть, например, сотовые телефоны, медиаплееры с возможностями беспроводной связи, ручные компьютеры (иногда называемые также цифровыми персональными ассистентами), пульты дистанционного управления, устройства глобальной системы позиционирования (GPS) и ручные игровые устройства. Беспроводные электронные устройства, такие как эти, могут выполнять многие функции. Например, сотовый телефон может содержать функцию медиаплеера и может иметь возможности исполнения игр, задач электронной почты, задач браузинга Веб и других прикладных программ.

На Фиг.1 показана принципиальная схема иллюстративного электронного устройства, такого как ручное электронное устройство или другое портативное электронное устройство. Устройство 10 на Фиг.1 может быть мобильным телефоном, мобильным телефоном с возможностями медиаплеера, ручным компьютером, пультом дистанционного управления, игровым плеером, устройством глобальной системы позиционирования (GPS), дорожным компьютером, планшетным компьютером, ультрапортативным компьютером, устройством с возможностями исполнения функций одного или более таких устройств, или любое другое применимое портативное электронное устройство.

Как показано на Фиг.1, устройство 10 может содержать схему хранения и обработки данных 12. Схема хранения и обработки данных 12 может содержать один или более различных типов памяти, такой как память на дисководе жесткого диска, энергонезависимая память (например, флэш-память или другая электрически программируемая постоянная память), энергозависимая память (например, статическая или динамическую память с произвольной выборкой) и т.д. Схема хранения и обработки данных 12 может использоваться при управлении работой устройства 10. Схема хранения и обработки данных 12 может базироваться на таких процессорах, как микропроцессоры, микроконтроллеры, цифровые процессоры сигналов, специализированные обрабатывающие схемы, схемы управления мощностью, чипы аудио и видео, схемы обработки приемопередатчика радиочастоты, интегральные схемы радиочастоты такого типа, который иногда называется монополосными модулями, и другие надлежащие интегральные схемы.

В одной из применимых конфигураций схема хранения и обработки данных 12 может использоваться для исполнения программ на устройстве 10, таких как программы браузинга на Интернете, программы разговора по телефону с протоколом голос-через-Интернет (VOIP voice-over-intemet-protocol), программы электронной почты, программы воспроизведения медиа, функции операционной системы и прочее. Схема хранения и обработки данных 12 может быть использована в реализации надлежащих протоколов связи. В протоколы связи, которые могут быть реализованы с использованием схемы хранения и обработки данных 12, входят протоколы Интернета, протоколы беспроводной локальной сети (например, протоколы IEEE 802.11, иногда называемые как Wi-Fi^®), протоколы для других каналов беспроводной связи ближнего действия, такие как протокол Bluetooth^®, протоколы для управления службами связи сотовой телефонии 2G, протоколы связи 3G, такие как протоколы быстродействующей спутниковой связи с пакетным доступом (HSUPA) и другие.

Устройство 10 может иметь одну или несколько аккумуляторных батарей, таких как аккумуляторная батарея 14. Для минимизации потребления мощности и тем самым увеличения срока службы аккумуляторной батареи 14 схема хранения и обработки данных 12 может быть использована в реализации функций управления мощностью устройства 10. Например, схема хранения и обработки данных 12 может быть использована для настройки схемы усилителя мощности радиочастоты в устройстве 10 и может быть использована для настройки уровней входной мощности, подаваемой на вход схемы усилителя мощности радиочастоты устройства 10 со схемы приемопередатчика. Настройки усилителя мощности, которые могут быть проведены, включают в себя установку заданных значений коэффициента усиления (например, для стадий селективного включения или выключения усиления) и настройки напряжения источника питания (иногда называются также настройками напряжения смещения). Эти настройки могут быть проведены автоматически в реальном времени, базируясь на таблицах предпочтительных заданных управляющих величин при различных изменяющихся рабочих условиях.

Алгоритмы управления, которые реализуются в схеме хранения и обработки данных 12, могут быть использованы при управлении работой устройства 10. Например, желаемое напряжение смещения усилителя мощности может быть определено алгоритмом управления в реальном времени, базируясь на таком критерии, как требуемая выходная мощность и тип режима передачи, в котором работает устройство 10 (например, в режиме данных или в голосовом режиме). В схеме хранения и обработки данных 12 может храниться программа, которая конфигурирует схему хранения и обработки данных 12 на реализацию алгоритма управления. Среди других функций эта программа может помогать в снижении напряжений смещения усилителя мощности всякий раз, когда это возможно, для сохранения мощности. Для предотвращения нежелательных снижений качества, понижения напряжения смещения усилителя мощности могут быть проведены селективно каждый раз, когда пониженные напряжения смещения не препятствуют получению желаемого критерия качества на усилителе 10.

Устройства ввода - вывода 16 могут быть использованы для передачи данных на устройство 10 и передачи данных из устройства 10 на внешние устройства. Примерами устройств ввода - вывода 16, которые могут быть использованы в устройстве 10, являются дисплейные экраны, такие как сенсорные экраны (например, жидкокристаллические дисплеи или дисплеи на органических светодиодах), кнопки, джойстики, колесики кликов, колесики прокрутки, сенсорные клавиатуры, клавишные клавиатуры, клавишные панели, микрофоны, громкоговорители и другие устройства для создания звука, камеры, сенсоры и прочее. Пользователь может управлять работой устройства 10 подачей команд через устройства 16. Устройства 16 могут быть использованы также для передачи визуальной или звуковой информации к пользователю устройства 10. Устройства 16 могут содержать разъемы для формирования портов данных (например, для подсоединения внешнего оборудования, такого как компьютеры, аксессуары и прочее).

Устройства беспроводной связи 18 могут содержать такие схемы средств связи, как схема приемопередатчика радиочастоты (РЧ), образованного из одной или нескольких интегральных схем, схема усилителя мощности (например, схема усилителя мощности, которая управляется сигналами управления от схемы хранения и обработки данных 14 для минимизации потребления мощности, удовлетворяя при этом заданному критерию качества), пассивные РЧ компоненты, антенны и другие схемы для обработки беспроводных сигналов РЧ. Беспроводные сигналы могут также быть посланы с использованием света (например, с использованием инфракрасной связи).

Устройство 10 может обмениваться данными с внешними устройствами, такими как аксессуары, вычислительное оборудование и беспроводные сети, через проводные и беспроводные каналы связи.

Например, с устройством 10 могут обмениваться данными такие аксессуары, как проводные или беспроводные микротелефонные гарнитуры. Устройство 10 может также быть подсоединено к аудиовизуальному оборудованию (например, к беспроводным громкоговорителям, игровым контроллерам или другому оборудованию, которое принимает и воспроизводит контент аудио и видео) или к периферии, такой как беспроводные принтеры или камеры.

Устройство 10 может использовать проводной или беспроводной канал для обмена данными с персональным компьютером или другим вычислительным оборудованием. Этим вычислительным оборудованием может быть, например, компьютер, который имеет взаимодействующую с ним точку беспроводного доступа (маршрутизатор) или внутреннюю или внешнюю беспроводную карту, которая устанавливает беспроводное соединение с устройством 10. Компьютер может быть сервером (например, сервером Интернета), компьютером локальной сети с доступом или без доступа к Интернету, персональным компьютером самого пользователя, равноранговым сетевым устройством (например, другое портативное электронное устройство 10) или любым другим применяемым вычислительным оборудованием.

Устройство 10 может также обмениваться данными с оборудованием беспроводной сети, таким как базовые станции сотовой телефонии, беспроводные сети данных, компьютеры, связанные с беспроводными сетями, и прочее. Такие беспроводные сети могут содержать оборудование управления сетью, которое проводит мониторинг мощности беспроводных сигналов беспроводной микротелефонной гарнитуры, такой как устройство 10, которое обменивается данными с сетью. Для улучшения полного качества сети и обеспечения того, что помехи взаимодействия между микротелефонными гарнитурами являются минимальными, оборудование управления сетью может посылать команды настройки мощности (иногда называемые командами управления мощностью передачи, или команды TCP) на каждую микротелефонную гарнитуру. Заданные значения управления мощностью передачи, которые подаются на микротелефонную гарнитуру, управляют микротелефонной гарнитурой слабыми сигналами и повышают мощность передачи так, что их сигналы будут надлежащим образом приняты сетью. В то же самое время, заданные значения управления мощностью передачи могут выдавать команды на микротелефонную гарнитуру, чьи сигналы четко принимаются при большой мощности, об уменьшении заданных для них значений управления мощностью. Это снижает помехи взаимодействия между микротелефонными гарнитурами и позволяет сети максимизировать использование доступной полосы частот беспроводной связи.

Когда устройство 10 получает заданные значения управления мощностью передачи из сети или в других надлежащих случаях, устройство 10 может надлежащим образом создавать настройки мощности передачи. Например, устройство 10 может настраивать уровень мощности сигналов, которые передаются схемой приемопередатчика на усилители мощности радиочастоты в устройстве 10, и может настраивать усилители мощности радиочастоты. Настройки усилителей мощности, такие как эти, могут содержать настройки заданного значения режима усиления и настройки напряжения источника питания.

Выходные сигналы из усилителей мощности в устройстве 10 беспроводно передаются с устройства 10 на соответствующие приемники, используя антенны в устройстве 10. Заданные значения для схемы беспроводной связи 18 могут содержать настройки режима усиления, которые управляют заданными значениями коэффициентов усиления усилителей мощности. Например, настройка режима усиления может управлять тем, будет ли усилитель мощности работать в режиме высокого коэффициента усиления, в котором используются все имеющиеся каскады усилителя мощности, или в режиме низкого коэффициента усиления, в котором один или более каскадов усиления усилителя мощности отключены для ограничения потребления. Настройки напряжения источника питания могут быть использованы для минимизации потребления мощности при заданном значении коэффициента усиления. В типовых схемных архитектурах схема приемопередатчика может подавать сигналы радиочастоты на вход усилителя мощности для передачи через антенну. Мощность, на которой схема приемопередатчика выдает эти сигналы радиочастоты, устанавливаются на уровне входной мощности (иногда называемой здесь как Pin) усилителя мощности. Настройки входной мощности (настройки Pin) могут быть проведены для регулировки мощности сигналов радиочастоты, переданных устройством 10.

Антенные структуры и устройства беспроводной связи устройства 10 могут поддерживать передачу данных в любом применяемом диапазоне частот беспроводной связи. Например, устройства беспроводной связи 18 могут быть использованы для покрытия таких диапазонов частоты связи, как диапазоны передачи голоса и данных по сотовому телефону на частоте 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц, диапазон связи на частоте 2100 МГц, диапазоны Wi-Fi ^® (IEEE 802.11) на частоте 2.4 ГГц и 5.0 ГГц (также называемых иногда, как беспроводная локальная сеть, или диапазоны WLAN), диапазон Bluetooth^® на частоте 2.4 ГГц и диапазон глобальной системы позиционирования (GPS) на частоте 1550 МГц.

Устройство 10 может покрывать эти диапазоны частот связи и другие применяемые диапазоны связи при соответствующей конфигурации антенных структур в схеме беспроводной связи 18. В устройстве 10 могут быть использованы любые применяемые антенные структуры. Например, устройство 10 может иметь одну антенну или иметь несколько антенн. Каждая из антенн в устройстве 10 может быть использована для покрытия единственного диапазона связи или каждая из антенн может покрывать несколько частотных диапазонов связи. При желании, одна или более антенн могут покрывать единственный диапазон, в то время как одна или каждая из нескольких дополнительных антенн используется для покрытия многих частотных диапазонов.

На Фиг.2 представлена иллюстративная схема беспроводной связи, которая может быть использована в схеме 18 из Фиг.1 в устройстве 10. Как показано на Фиг.2, схема беспроводной связи 44 может содержать одну или более антенн, таких как антенна 62, и может содержать схемы ввода - вывода радиочастоты 90. Во время операций передачи сигналов схема 90 может выдавать сигналы радиочастоты, которые передаются антеннами 62. Во время операций приема сигналов схема 90 может принимать сигналы радиочастоты, которые были приняты антеннами 62.

Сигналы данных, которые должны быть переданы устройством 10, могут быть посланы на монополосный модуль 52 (например, от схемы хранения и обработки данных 12 на Фиг.1). Монополосный модуль 52 может быть реализован с использованием единственной интегральной схемы (например, интегральная схема монополосного процессора) или с использованием многих схем. Монополосный процессор 52 может принимать сигналы, которые должны быть переданы через антенну 62 на входную линию 89 (например, от схемы хранения и обработки данных 12). Монополосный процессор 52 может предоставлять сигналы, которые должны быть переданы на схему передатчика в схеме приемопередатчика РЧ 54. Схема передатчика может быть подсоединена к схеме усилителя мощности 56 через линию 55. Линия управления 88 может получать управляющие сигналы от схемы хранения и обработки данных 12 (Фиг.1). Эти управляющие сигналы могут быть использованы для управления мощностью сигналов радиочастоты, которые схема передатчика в схеме приемопередатчика 54 посылает через линию 55 на вход усилителей мощности 56. Уровень мощности этого переданного сигнала радиочастоты иногда называется здесь как Pin, поскольку он представляет собой мощность, поданную на вход схемы усилителя мощности 56.

Во время передачи данных схема усилителя мощности 56 может повышать выходную мощность переданных сигналов до достаточно высокого уровня, что обеспечивает адекватную передачу сигналов. Схема 57 может содержать антенный переключатель радиочастоты и другие схемы выходного каскада радиочастоты, какие как переключатели радиочастоты и пассивные элементы. Переключатели могут, при желании, быть использованы для переключения схемы 44 между режимом передачи и режимом приема. Для маршрутизации входного и выходного сигнала, базируясь на их частоте, может использоваться дуплексный фильтр 57.

Схема согласования 60 может содержать сеть пассивных компонентов, таких как резисторы, катушки индуктивностей и конденсаторы, и обеспечивать то, что антенные структуры 62 будут согласованы по импедансу с оставшееся частью схемы 44. Беспроводные сигналы, которые принимаются антенными структурами 62, могут быть переданы на схему приемника в схеме приемопередатчика 54 через такую линию, как линия 64.

Каждый усилитель мощности (например, каждый усилитель мощности в усилителях мощности 56) может содержать один или более каскадов усилителя мощности, таких как каскады 70. В качестве примера, каждый усилитель мощности может быть использован для работы с отдельным диапазоном частоты связи и каждый такой усилитель мощности может иметь три последовательно соединенных каскада усилителя мощности 70. Каскады 70 могут имеет входы, такие как входы 72, на которые подаются напряжения смещения и другие входные сигналы. Эти входные сигналы могут быть предоставлены с использованием линии передачи сигналов, такой как линия 76. Управляющие сигналы от схемы хранения и обработки данных 12 могут быть использованы для селективной активации и деактивации каскадов 70. Напряжение смещения может подаваться на входы 72, используя линию 86.

Селективной активацией и деактивацией каскадов 70 усилитель мощности может быть установлен в различные режимы усиления. Например, усилитель мощности может быть установлен в режим высокого коэффициента усиления, задействованием всех трех каскадов усилителя мощности 70, или может быть установлен в режим низкого коэффициента усиления, задействованием двух из всех каскадов усилителя мощности. При желании, могут использоваться и другие конфигурации. Например, режим с очень низким коэффициентом усиления может поддерживаться включением только одного из трех каскадов усиления или могут быть образованы конфигурации, имеющие более трех заданных значений режима усиления, селективной активацией других комбинаций каскадов усиления (например, в усилителях мощности с тремя или более чем три каскадами усиления).

Схема регулируемого источника питания, такая как схема регулируемого источника питания 78, может быть запитана от источника напряжения 83. Источником напряжения 83 может быть, например, аккумуляторная батарея, такая как аккумуляторная батарея 14 на Фиг.1. Источник 83 может подавать положительное напряжение аккумуляторной батареи на схему регулируемого источника питания 78 с положительного вывода источника питания 82, и может подавать напряжение земли на схему регулируемого источника питания 78 с вывода заземления источника питания 84. Источник питания 83 может быть реализован с использованием ионно-литиевой батареи, полимерно-литиевой батареи или аккумуляторной батареи любого другого используемого типа.

Первоначально напряжение, подаваемое аккумуляторной батареей, может быть высоким. По мере того, как аккумуляторная батарея будет разряжаться, напряжение, подаваемое от аккумуляторной батареи, будет постепенно падать. Использованием схемы регулируемого источника питания 78 величина напряжения Vcc, которое подается на схему усилителя мощности 56 через линию напряжения источника питания 86, может поддерживаться на желаемом уровне. Например, схема источника питания 78 может, при надлежащих условиях, получать напряжение свежей аккумуляторной батареи от источника 83, которое падает со временем, и может создавать сравнительно постоянное выходное напряжение Vcc на выходной линии 86. Это помогает избежать неэкономичных ситуаций, при которых схема усилителей мощности 56 запитывается чрезмерно высокими напряжениями, когда аккумуляторная батарея источника 83 является свежей. Такие избыточные напряжения могут привести к неэкономичному потреблению мощности схемой 56.

Схема регулируемого источника питания 78 может управляться управляющими сигналами, получаемыми по такой линии, как линия 80. Управляющие сигналы могут поступать на схему регулируемого источника питания 78 от схемы хранения и обработки данных 12 (Фиг.1) или от любой другой подходящей управляющей схемы (например, схемы, реализованной в монополосном модуле 52, схемы в приемопередатчике 54 и прочее). В примере на Фиг.2 схема приемопередатчика 54 содержит схему хранения и обработки данных 92, которая может быть использована в управлении схемой регулируемого источника питания 78. Схема хранения и обработки данных 92 может содержать схему вычислителя кубической метрики 94 и схему цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 96. Вычислитель кубической метрики 94 может вычислять параметр беспроводной связи, называемый кубическая метрика, из известных атрибутов радиочастотных сигналов, которые передаются в текущий момент схемой 44.

Схема хранения и обработки данных 92 может содержать таблицу заданных управляющих значений, которые должны использоваться в управлении схемой источника питания 78. Эта таблица может содержать список напряжений смещения (значения Vcc), которые должны быть предоставлены схемой регулируемого источника питания 78. Схема хранения и обработки данных 92 может управлять цифроаналоговым преобразователем 96 для генерации надлежащих сигналов управления на линии 80 (например, аналоговые управляющие напряжения), базируясь на известных рабочих условиях схемы 44, таких как ее текущий режим передачи (данные или голос), текущее значение кубической метрики (значение, которое находится в диапазоне между 0 дБ и 4 дБ) и желаемой величины выходной мощности Pout, которая должна быть создана схемой усилителя мощности 56 (например, выходная мощность из усилителя 56, измеренная на выходе 98 дуплексного фильтра 57), и базируясь на величинах заданных управляющих значений в этой таблице.

Управляющие сигналы, которые поступают из цифроаналогового преобразователя 96 на линию 80, могут быть использованы для регулирования величины положительного напряжения источника питания Vcc, которое поступает на схему усилителя мощности 56 через линию 86. Эти настройки напряжения источника питания могут быть проведены в то же самое время, когда проводятся настройки режима усиления схемы усилителя мощности 56, и в то же самое время, когда проводятся настройки мощности (Pin) на линии 55.

Величина напряжения смещения Vcc, которое используется для питания схемы усилителя мощности радиочастоты 56, может иногда быть понижена для консервации потребляемой мощности. Однако при этом должно быть уделено внимание тому, чтобы напряжение смещения не понижалось слишком сильно. Если Vcc чрезмерно понижается, то схема усилителя мощности 56 не будет работать линейно и может входить в режим ограничения. Если питание будет вестись при значениях напряжения Vcc, которые достаточно низки, чтобы ограничения не возникали, то схема беспроводной связи 44 может проявлять чрезмерную нелинейность и может не удовлетворять желаемому критерию качества, такому как минимальные требуемые уровни коэффициента утечки смежных каналов (ACLR). В ситуациях, подобных этим, схема усилителя мощности 56 называется иногда схемой, имеющей недостаточный "рабочий диапазон" для выполнения предназначенной ей функции усиления.

Если напряжение Vcc является достаточно большим, то схема усилителя мощности 56 будет работать линейно и не будет входить в режим ограничения. Схема усилителя мощности 56 будет поэтому способна оперировать сигналами с большими величинами отношения пикового значения мощности сигнала к среднему значению (PAR). Сигналы с высокой скоростью передачи данных, такие как сигналы с высокой скоростью передачи данных, использующие протокол HSUPA, связаны с относительно большими значениями PAR. В ситуациях, при которых схема усилителя мощности 56 запитывается достаточно большим напряжением смещения Vcc, схема усилителя мощности 56 будет поэтому проявлять достаточный рабочий диапазон для манипулирования этими сигналами с высокой скоростью передачи данных.

На Фиг.3 представлен график, показывающий, как скорость, с которой передаются данные от устройства 10, и поэтому и отношение пикового значения мощности сигнала к среднему значению мощности переданных сигналов радиочастоты, может изменяться как функция времени. В момент времени to объем данных, переданных от схемы 44, может быть относительно небольшим (то есть, менее чем TDR1). Это позволяет устройству 10 и схеме 44 работать при относительно низкой скорости данных и соответствующем низком отношении пикового значения мощности сигнала к среднему значению (PAR), как в случае, когда пользователь устройства 10 разговаривает по телефону или только передает данные при относительно низкой скорости передачи данных с протоколом HSUPA.

Когда устройству 10 необходимо загрузить больше данных, требуемая скорость передачи данных может возрасти. В примере на Фиг.3 скорость, с которой загружаются данные, относительно высока (то есть, между TDR1 и TDR2) в интервале между моментами времени t₁ и t₂. Эти повышенные скорости передачи данных связаны, в основном, с высокими значениями PAR. Большие скорости передачи данных могут быть использованы, например, для соответствия передаче больших файлов (например, присоединений, таких как фотографии, к электронной почте) или для соответствия высоких скоростей передачи данных передаче потоковых данных. Примерами операций, которые могут потребовать повышенных скоростей передачи данных, является передача видео (например, для разговоров по видеотелефону) и игры. Это является просто иллюстративными примерами. В общем, на устройстве 10 могут, при желании, исполняться любые прикладные задачи, которые требуют использования повышенных скоростей передачи данных.

Необходимость передачи больших объемов данных является обычно кратковременной. Например, пользователю может потребоваться загрузить на сервер изображение. В течение операции загрузки (то есть, от момента t₁ до момента t₂ в примере на Фиг.3) отношение пикового значения мощности сигнала к среднему значению для переданного сигнала может быть относительно высоким (например, 8 дБ). Когда загрузка завершается (например, после момента t₂ в примере на Фиг.3), пользователю может потребоваться только сделать речевой вызов с устройства 10. Во время телефонного разговора отношение пикового значения мощности сигнала к среднему значению мощности переданного сигнала может быть относительно низким (например, 3.5 дБ).

Для управления этими изменяющимися во времени требованиями без излишнего потребления энергии схема хранения и обработки данных устройства 10 может управлять схемой регулируемого источника питания 78 и настраивать напряжение смещения Vcc в реальном времени. Когда качество канала связи является плохим и/или когда для передаваемых сигналов требуется высокая скорость передачи данных, величина напряжения Vcc может быть повышена для обеспечения того, что схема усилителя мощности 56 будет иметь достаточный рабочий диапазон. Когда качество канала связи улучшается и/тли когда требуемая скорость передачи данных передаваемых сигналов уменьшается (например, при загрузке небольших объемов данных или в голосовом режиме), величина напряжения Vcc может быть снижена. Эти пониженные значения напряжения Vcc позволяют уменьшить величину мощности, потребляемой схемой усилителя мощности 56.

Беспроводные каналы, подобные тем, что связаны с протоколами 2G, иногда поддерживают только относительно низкие скорости загрузки данных (например, 1 Мбит/с или менее). Другие беспроводные каналы, подобные тем, что связаны с протоколом 3G быстродействующей спутниковой связи с пакетным доступом (HSUPA) для мобильной телефонии, могут поддерживать значительно более высокие скорости загрузки данных (например, до нескольких Мбит/с или даже пяти Мбит/с или более или семи Мбит/с или более). Операции в голосовом режиме (в котором от пользователя загружаются только голосовые данные) требуют, в общем случае, низких скоростей передачи данных (обычно менее 100 кбит/с и существенно меньше, чем 1 Мбит/с). Операции загрузки в режиме данных могут потребовать значительных скоростей загрузки данных, особенно когда режим данных является режимом данных HSUPA. Для обеспечения достаточной линейности и низкого шума схемы усилителя мощности 56 на схему усилителя мощности 56 могут быть поданы повышенные напряжения смещения каждый раз, как возрастают скорости передачи данных. Например, может быть подано более высокое напряжение смещения, когда скорость загрузки данных превышает 5 Мбит/с, чем тогда, когда скорость загрузки будет менее 1 Мбит/с или 2 Мбит/с.Повышения напряжения смещения могут также быть сделаны в зависимости от режима (например, меньшее смещение - для голосового режима и большее смещение - для режима HSUPA, особенно при более высоких скоростях передачи данных HSUPA).

Требуемые уровни мощности передачи обычно определяются на базе полученных команд управления мощностью передачи (TCP). Когда базовая станция определяет, что канал связи с устройством 10 плохого качества, то базовая станция может передать команду TCP на устройство 10, которая дает указание устройству 10 на повышение его выходной мощности. Когда базовая станция определяет, что качество канала связи хорошее и что мощность, получаемая от устройства 10 более чем достаточна, то базовая станция может выдать команду TCP, которая дает указание устройству 10 на понижение его выходной мощности. Эта пониженная выходная мощность позволяет предотвратить создание устройством 10 помех на работу соседних с ним устройств. Пониженное требование на уровень выходной мощности позволяет также сберегать потребляемую мощность за счет того, что обеспечивается понижение величины напряжения смещения Vcc, которое создается схемой регулируемого источника питания 78.

Схема регулируемого источника питания 78 может быть реализована с использованием преобразователя ПТ/ПТ или любой другой подходящей схемы преобразования мощности. Схема 78 может принимать относительно более высокое напряжение Vccbatt от аккумуляторной батареи 83 через линию источника питания 82 и может создавать соответствующее регулируемое напряжение источника питания Vcc при относительно низком напряжении Vcc на выходной линии 86. В типичной конфигурации напряжение аккумуляторной батареи Vccbatt может находиться в диапазоне приблизительно от 4.3 вольт до 3.6 вольт, а выходное напряжение Vcc может находиться в диапазоне приблизительно от 3.6 вольт до 2.7 вольт. Напряжение Vcc может регулироваться на базе управляющих сигналов, полученных по линии 80. Напряжение Vcc может регулироваться непрерывно (например, для создания любого желаемого выходного напряжения в диапазоне от 2.7 до 3.6 вольт или другого подходящего диапазона) или может быть задано для одного выбранного из двух или более дискретных уровней (например, 2.7 вольт, 3.0 вольт, 3.4 вольт, 3.6 вольт и прочее).

Схема усилителя мощности 56 может содержать несколько усилителей мощности, каждый из которых оперирует с различным частотным диапазоном связи (например, на таких частотных диапазонах связи, как 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900 МГц). При желании, некоторые или все из усилителей мощности в схеме 56 могут оперировать с несколькими частотными диапазонами связи (например, со смежными диапазонами).

Схема усилителя мощности 56 может принимать управляющие сигналы через линию 76. Эти управляющие сигналы могут использоваться для селективного включения и выключения определенных блоков схемы в каждом усилителе мощности. Этот тип регулировки может быть использован для установки каждого усилителя мощности 56 в режим желаемого коэффициента усиления. В двухрежимной конфигурации каждый усилитель мощности может быть установлен или в режиме высокого коэффициента усиления или в режиме низкого коэффициента усиления. При желании, могут поддерживаться другие типы многорежимных конфигураций (например, конфигурации, в которых усилители мощности 56 могут быть настроены на работу при трех или более различных заданных значениях коэффициента усиления).

Работа схемы усилителя мощности 56 при напряжениях смещения, при которых создается больший, чем это необходимо рабочий диапазон, может приводить к излишним затратами мощности. Соответственно, схемой хранения и обработки данных 12 может быть настроена в реальном времени величина напряжения источника питания Vcc для минимизации потребления мощности. На графике Фиг.4 иллюстрируется подход, при котором напряжение смещения Vcc может быть избирательно понижено для сохранения потребляемой мощности, как функция требуемого уровня мощности передачи Pout.

Кривая на Фиг.4 показывает, как напряжение источника питания Vcc схемы усилителя мощности 56 может быть понижено для минимизации потребляемой мощности (принимая, что требуется фиксированная скорость передачи данных). Величина мощности, которая может быть сэкономлена, зависит в этом примере от величины выходной мощности, которая требуется на выходе усилителя мощности 56. Когда это необходимо (например, в соответствии с командой TCP беспроводной сети или другим требованием), усилитель мощности может работать при самом высоком своем рабочем напряжении Vcc. Например, когда требуется выходная мощность в 24 дБм (в примере на Фиг.4), усилитель мощности может быть установлен в режим своего высокого коэффициента усиления и может запитываться напряжением источника питания V2 (точка 100 на линии 102). Когда требуется низкая выходная мощность, такая как 21 дБм, то далее нет необходимости усилителю мощности работать при V2. Предпочтительнее, чтобы напряжение источника питания усилителя мощности было понижено до величины Vcc напряжения V1 (точка 104 на линии 102). Это позволяет снизить потребление мощности. Если требуются более низкие значения выходной мощности, то Vcc может быть понижено еще более.

На эффективность преобразователя ПТ/ПТ 78 и других схем регулятора мощности может влиять рабочее напряжение Vcc и рабочий ток Icc, которые создаются на выходе преобразователя ПТ/ПТ 78. При больших значениях выходных напряжений Vcc и больших значениях выходных токов Icc компоненты схемы регулируемого источника питания, такие как преобразователи ПТ/ПТ, могут работать при пиковой производительности. При более низких уровнях Vcc и Ice производительность имеет тенденцию к понижению. Поэтому может быть наиболее эффективным снижение напряжения источника питания Vcc только в ситуациях, когда экономия потребления усилителя мощности, которая достигается снижением Vcc, не компенсируется увеличением потребляемой мощности в преобразователе ПТ/ПТ 78. Когда Vcc снижается, значения тока и напряжения источника питания, которые используются для запитки усилителя мощности 56, имеют тенденцию к падению и полное потребление мощности будет уменьшено, поскольку снижение в потреблении усилителя мощности не компенсируется потерями мощности из-за работы схемы источника питания 78 в неэффективном режиме. Как результат этих соображений, представляется желательным понижение величины Vcc до величины не менее VT, даже при требуемых выходных мощностях менее РТ (как пример).

Помимо регулировки Vcc, базирующейся на требованиях по выходной мощности, Vcc может регулироваться на базе требуемых скоростей передачи данных и связанных с ними значений PAR. Низкие скорости передачи данных соответствуют телефонным разговорам и малым объемам загружаемых данных (например, при браузинге Веб). Более высокие скорости передачи данных соответствуют загрузке больших файлов и участию в службах с быстродействующими данными (например, видеоконференции, игры и прочее). Схема хранения и обработки данных 92 может определять, какие типы прикладных задач активированы в данный момент времени на устройстве 10. Например, схема хранения и обработки данных 92 может определять, когда пользователь ведет голосовой телефонный разговор (то есть, устройство 10 находится в голосовом режиме), и может определять, когда пользователь загружает данные (то есть, устройство 10 находится в режиме данных и загружаются данные, отличные от данных, связанных с нормальным голосовым телефонным разговором). Эта информация может быть собрана схемой хранения и обработки данных 92 мониторингом, когда прикладные задачи исполняются на устройстве 10, и поллингом активных прикладных задач для информации статуса.

Схема хранения и обработки данных 92 может содержать программные и аппаратные ресурсы для вычисления надлежащего напряжения смещения Vcc, как функции требований по скорости передачи данных (и соответствующих требований PAR) устройства 10. Для представления величины требуемого напряжения Vcc может быть использован любой подходящий параметр, базирующийся на скорости передачи данных схемы 44. В одной из применяемых конфигураций, которая описана здесь в качестве примера, компоненты в схемах приемопередатчика 54 используются для реализации вычислителя кубической метрики 94. Вычислитель кубической метрики 94 вычисляет хорошо известный параметр кубической метрики (СМ). Во время передачи величина коэффициента утечки смежных каналов (ACLR) для заданного канала зависит от нелинейности третьего порядка характеристики усиления схемы усилителя мощности. Когда обеспечиваются высокие скорости передачи данных и соответствующие отношения пикового значения мощности к среднему значению в переданном сигнале, необходимо, чтобы схема усилителя мощности 56 запитывалась бы при относительно высоких напряжениях смещения, что обеспечивает адекватную линейность усилителя и тем самым обеспечивает то, что не будут превышены минимальные желаемые уровни ACLR. Вычислитель кубической метрики 94 может количественно определить величину повышения Vcc, которая необходима для заданного отношения пикового значения мощности сигнала к среднему значению и соответствующей скорости передачи данных. В частности, вычислитель 94 может вычислять кубическую метрику СМ, базируясь на текущей конфигурации канала передачи сигналов, передаваемых схемами ввода-вывода РЧ 90, так что схема хранения и обработки данных может использовать значение СМ, которое вычисляется в реальном времени для определения того, как настраивать Vcc. Поскольку значение СМ чувствительно к величине повышения Vcc, которое необходимо для соответствия повышению PAR и скорости передачи данных, то значение СМ иногда именуется параметром скорости передачи данных.

Может быть использована любая подходящая схема алгоритма управления. При одной применимой конфигурации, которая описана здесь в качестве примера, схема хранения и обработки данных 92 может использовать справочную таблицу, такую как таблица 106 на Фиг.5. Как показано на Фиг.5, таблица 106 может иметь строки и столбцы возможных значений напряжения смещения Vcc. Значение Vcc, которое должно использоваться, зависит от желаемой выходной мощности Pout сигнала, передаваемого в текущий момент времени. Значение Vcc зависит также от того, работает ли устройство 10 в текущий момент в голосовом режиме или в режиме данных (например, в режиме данных HSUPA), и если оно работает в режиме данных, то - от скорости передачи данных.

Для представления условий, при которых возникает потребность в увеличении напряжения смещения, может использоваться любой подходящий параметр, который чувствителен к скорости загрузки данных. Например, таблица 106 может быть заполнена желаемыми значениями напряжения смещения Vcc, соответствующими различным скоростям передачи данных (в Мбит/с). Нет необходимости, чтобы этот параметр скорости передачи данных был прямо пропорционален скорости передачи данных, поскольку значение параметра скорости передачи данных отражает различия между ситуациями, в которых желательны относительно низкие напряжения смещения (то есть, когда параметр скорости передачи данных имеет относительно низкое значение), и ситуациями, в которых желательны относительно высокие напряжения смещения (то есть, когда параметр скорости передачи данных имеет относительно высокое значение). В одной из применимых конфигураций, справочная таблица 106 имеет значения напряжения смещения, которые изменяются как функция значения кубической метрики СМ. Однако это является просто иллюстрацией. Значения справочной таблицы могут изменяться как функция любого другого подходящего параметра скорости передачи данных, который представляет, сколько значений смещения усилителя мощности должно быть использовано.

График на Фиг.6 иллюстрирует, как напряжение Vcc может регулироваться как функция различных рабочих условий. Когда должна поддерживаться относительно низкая скорость передачи данных (например, скорости, связанные с голосовыми телефонными разговорами или значениями СМ в 0 дБ), схема усилителя мощности 56 может быть смещена на величину напряжения смещения Vcc, выбираемую из кривой 108. Например, напряжение смещения в 2.7 вольт (точка А) может быть использовано для смещения схемы усилителя мощности 56, когда требуется выходная мощность в 21 дБм (например, когда качество канала является хорошим, поскольку пользователь находится вблизи от базовой станции). Схема хранения и обработки данных 92 может использовать первый столбец таблицы 106 на Фиг.5 для нахождения надлежащего значения напряжения смещения, базируясь на известном значении выходной мощности (21 дБм).

Если качество канала между устройством 10 и его соответствующей базовой станцией ухудшается (например, из-за того, что пользователь перемещается в место, которое более отдалено от базовой станции), то базовая станция может выдавать команду TCP на устройство 10, которая дает указание устройству 10 на увеличение выходной мощности до 24 дБм. Для обеспечения того, что качество усилителя мощности является приемлемым при этих рабочих условиях (например, для обеспечения того, что достигаются минимальные значения ACLR), устройство 10 может повысить Vcc до 3.0 вольт (точка В на кривой 108).

Если устройство 10 работает в режиме данных и требуется относительно высокая скорость передачи данных (например, СМ=2), то устройство 10 может выбирать значения Vcc схемы усилителя мощности 56, используя кривую 110. Если требуемая выходная мощность составляет 21 дБм (например), то устройство 10 может подавать значение в 3.4 вольт на схему усилителя мощности 56 (точка С). Значение Vcc в 3.6 вольт может быть подано на схему усилителя мощности 56 (точка D), если требуемая выходная мощность возрастает до 24 дБм. В таблице 106 на Фиг.5 может быть любое надлежащее число столбцов и любое надлежащее соответствующее число строк настройки напряжения смещения на графике Фиг.6 (как схематично показано пунктирной линией 111). Использование двух строк 108 и 110 на Фиг.6 и использование нескольких различных значений кубической метрики (СМ=0, 1, 2, ) в таблице 106 на Фиг.5 являются просто иллюстративными примерами.

Диаграмма на Фиг.7 показывает операции, входящие в формирование в реальном времени настроек напряжения смещения схемы усилителя мощности 56. На Фиг.7 показаны четыре дискретных рабочих состояния (состояния 112, 114, 116 и 118), представляющие упрощенный пример. Во время нормальной работы будут обычно возникать другие требования по выходным мощностям Pout и скоростям передачи данных.

Устройство 10 может первоначально работать в состоянии 112, которое соответствует точке А на линии 108 Фиг.6. В этом состоянии устройство 10 работает в голосовом режиме (например, пользователь ведет разговор по телефону) или данные загружаются со скоростью, которая соответствует значению СМ в 0 дБ (то есть, низкому значению PAR). Качество канала беспроводной связи между устройством 10 и внешним оборудованием, с которым обменивается сообщениями устройство 10 (например, сетевое оборудование, такое как базовая станция сотовой телефонии), относительно высокое, поэтому требование по выходной мощности Pout является относительно низким. В этом состоянии Vcc может составлять 2.7 вольт (в качестве примера).

Если качество канала ухудшается, устройство 10 может повысить выходную мощность Pout усилителя мощности 56 до 24 дБм и соответственно повысить напряжение смещения Vcc усилителя мощности 56 для обеспечения того, что качество останется приемлемым. В этой ситуации устройство 10 будет работать в состоянии 114 (точка В на линии 108 в примере на Фиг.6).

Если качество канала улучшается без какого-либо изменения в режиме передачи данных (голос или данные) и без какого-либо изменения в скорости передачи данных, устройство 10 может возвратиться к состоянию 112.

Если устройство 10 работает в состоянии 112, а прикладная задача, которая исполняется на устройстве 10, требует повышенной скорости передачи данных (например, для загрузки большого файла данных или для поддержки сервиса с высокой скоростью передачи данных, такого как сервис, в котором устройство 10 загружает видео), устройство 10 может повысить напряжение смещения Vcc усилителя мощности 56 до 3.4 вольт без повышения выходной мощности Pout. В этой конфигурации, которая соответствует иллюстративному значению кубической метрики в 2 дБ (то есть, повышенному значению PAR), устройство 10 может работать в состоянии 116 (точка С на линии 110 в примере на Фиг.6).

Когда устройство 10 работает в состоянии 116, а качество канала беспроводной связи между устройством 10 и базовой станцией ухудшается, то базовая станция может запрашивать устройство 10 о повышении его выходной мощности до 24 дБм. В этой ситуации устройство 10 может повысить свою выходную мощность до 24 дБм и может одновременно повысить напряжение смещения усилителя мощности 56 до 3.6 вольт для обеспечения того, что будет поддерживаться требуемый критерий качества (например, минимальные значения ACLR). При работе таким образом, устройство 10 находится в состоянии 118, которое соответствует точке D на линии 110 в примере на Фиг.6.

Настройки, такие как настройки на Фиг.7, могут быть сделаны с использованием регулируемого источника питания в реальном времени и обеспечивать то, что будут удовлетворяться ограничения по качеству, при этом потребление мощности будет уменьшено.

В соответствии с примером осуществления, предлагается схема беспроводной связи на портативном электронном устройстве, содержащая схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает сигналы радиочастоты, передаваемые от портативного электронного устройства с некоторой скоростью передачи данных, схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, и схему хранения и обработки данных, которая управляет схемой регулируемого источника питания и подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается на базе, по меньшей мере частично, скорости передачи данных.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных содержит вычислитель кубической метрики, который вычисляет кубическую метрику передаваемого сигнала радиочастоты, и схема хранения и обработки данных управляет схемой регулируемого источника питания и подает регулируемое напряжение источника питания, базируясь, по меньшей мере частично, на кубической метрике.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных содержит также цифроаналоговый преобразователь, который подает аналоговый управляющий сигнал на схему регулируемого источника питания, базируясь, по меньшей мере частично, на этой кубической метрике.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных хранит справочную таблицу, которую схема хранения и обработки данных использует в определении надлежащих уровней регулируемого напряжения источника питания.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных содержит также цифроаналоговый преобразователь, которая подает аналоговый управляющий сигнал на схему регулируемого источника питания, базируясь, по меньшей мере частично, на скорости передачи данных.

В соответствии с другим примером осуществления, сигналы радиочастоты содержат голосовые данные, когда схема беспроводной связи работает в первом режиме, сигналы радиочастоты содержат также данные быстродействующей спутниковой связи с пакетным доступом со скоростью загрузки данных больше, чем 5 Мбит/с, когда схема беспроводной связи работает во втором режиме, и схема хранения и обработки данных сконфигурирована так, что управляет схемой регулируемого источника питания и подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты при более низком значении во время первого режима, чем во время второго режима.

В соответствии с другим примером осуществления, схема беспроводной связи работает с использованием мощности от аккумуляторной батареи, схема беспроводной связи содержит также вход аккумуляторной батареи в схему регулируемого источника питания, которая получает напряжение аккумуляторной батареи от аккумуляторной батареи, и выход напряжения источника питания, с которого регулируемое напряжение источника питания подается на схему усилителя мощности радиочастоты, и регулируемое напряжение источника питания меньше, чем напряжение аккумуляторной батареи.

В соответствии с примером осуществления, предлагается электронное устройство, содержащее схему ввода-вывода радиочастоты, которая посылает беспроводно передаваемые сигналы радиочастоты от электронного устройства на внешнее оборудование, схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает сигналы радиочастоты, схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, и схему хранения и обработки данных, которая определяет, работает ли электронное устройство в голосовом режиме или в режиме данных, и которая управляет схемой регулируемого источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на результате определения того, работает ли электронное устройство в голосовом режиме или работает в режиме данных.

В соответствии с другим примером осуществления, режим данных содержит режим данных быстродействующей спутниковой связи с пакетным доступом, в котором сигналы радиочастоты содержат данные, загружаемые при скорости передачи данных по меньшей мере 5 Мбит/с.

В соответствии с другим примером осуществления, голосовой режим содержит режим, в котором сигналы радиочастоты представляют данные, загружаемые со скоростью передачи данных менее чем 100 кбит/с.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных содержит вычислитель кубической метрики, который вычисляет кубическую метрику сигналов радиочастоты, передаваемых в текущий момент времени, и схема хранения и обработки данных сконфигурирована для управления схемой регулируемого напряжения источника питания и подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на вычисленной кубической метрике.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных хранит справочную таблицу, которую схема хранения и обработки данных использует в определении надлежащих уровней регулируемого напряжения источника питания.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных хранит справочную таблицу, которую схема хранения и обработки данных использует в определении надлежащих уровней регулируемого напряжения источника питания, и схема хранения и обработки данных сконфигурирована для хранения записей напряжения смещения в справочной таблице, которые изменяются как функция параметра скорости передачи данных, связанного со многими различными скоростями передачи данных сигналов радиочастоты.

В соответствии с примером осуществления, предлагается портативное электронное устройство, содержащее схему усилителя мощности радиочастоты, которая усиливает сигналы радиочастоты, беспроводно передаваемые от портативного электронного устройства, схему хранения и обработки данных и схему регулируемого источника питания, которая подает регулируемое напряжение источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, базируясь на управляющих сигналах, получаемых от схемы хранения и обработки данных, где схема хранения и обработки данных управляет регулируемым напряжением источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты на уровне, который выбирается, базируясь, по меньшей мере частично, на параметре скорости передачи данных, связанного с сигналами радиочастоты.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных сконфигурирована для определения того, когда портативное электронное устройство работает в голосовом режиме, в котором сигналы радиочастоты используются для передачи данных при скорости менее чем 100 кбит/с, и сконфигурировано для определения того, когда портативное электронное устройство работает в режиме данных, в котором сигналы радиочастоты используются для передачи данных при скорости более чем 1 Мбит/с, а схема хранения и обработки данных сконфигурирована для управления регулируемым напряжением источника питания для подачи регулируемого напряжения источника питания на усилитель мощности радиочастоты при первом уровне, когда портативное электронное устройство находится в голосовом режиме, и при втором уровне, когда портативное электронное устройство находится в режиме данных.

В соответствии с другим примером осуществления, первый уровень меньше, чем второй уровень.

В соответствии с другим примером осуществления, параметр скорости передачи данных содержит кубическую метрику, а схема хранения и обработки данных содержит вычислитель кубической метрики, который вычисляет эту кубическую метрику.

В соответствии с другим примером осуществления, портативное электронное устройство содержит сотовый телефон, а схема хранения и обработки данных содержит вычислитель кубической метрики, который вычисляет параметр скорости передачи данных.

В соответствии с другим примером осуществления, схема хранения и обработки данных сконфигурирована для управления регулируемым напряжением источника питания и подачи регулируемого напряжения источника питания на схему усилителя мощности радиочастоты, базируясь на желаемых уровнях выходной мощности схемы усилителя мощности радиочастоты.

В соответствии с другим примером осуществления, параметр скорости передачи данных содержит кубическую метрику, схема хранения и обработки данных хранит справочную таблицу, которую схема хранения и обработки данных использует в определении надлежащих уровней регулируемого напряжения источника питания, а справочная таблица содержит строки напряжения смещения, которые изменяются как функция желаемых уровней выходной мощности усилителя мощности радиочастоты и которые изменяются как функция этой кубической метрики.

Вышеизложенное является просто иллюстрацией принципов этого изобретения и специалистами в данной области техники могут быть проведены различные модификации без отклонения от сущности и объема изобретения. Вышеизложенные примеры осуществления могут быть реализованы по отдельности или в любой комбинации.