DE102010020453B4

DE102010020453B4 - Elektronische Vorrichtung mit Datenraten-Abhängiger Leistungsverstärker-Vorspannung

Info

Publication number: DE102010020453B4
Application number: DE102010020453.6A
Authority: DE
Inventors: Ronald W. Dimpflmaier; Daniel Kong
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2030-05-15
Also published as: US20100291975A1; EP2251975A1; AU2010201752B2; AU2010201752A1; JP2012527165A; CN101888263B; US8165642B2; RU2011150637A; JP5010059B1; DE102010020453A1; KR101186028B1; WO2010132218A1; HK1150686A1; CN101888263A; RU2494530C2; KR20100122869A; EP2251975B1

Abstract

Drahtlose Kommunikationsschaltung auf einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, aufweisend:
Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung, die Hochfrequenzsignale, die von der tragbaren elektronischen Vorrichtung mit einer Datenübertragungsrate übertragen werden, verstärkt;
anpassbare Leistungsversorgungsschaltung, die eine anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung liefert; und
Speicher-und-Verarbeitungsschaltung, welche die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung anweist die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung mit einem Pegel zu liefern, der mindestens teilweise basierend auf der Datenübertragungsrate ausgewählt wird, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung einen kubischen Metrikrechner aufweist, der eine kubische Metrik für die Hochfrequenzsignale berechnet, die übertragen werden, und wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung anweist die anpassbare Leistungsversorgungsspannung, die zumindest teilweise auf der kubischen Metrik basiert, zu liefern.

Description

Hintergrund
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen drahtlose Kommunikationsschaltungen und genauer drahtlose Kommunikationsschaltungen, die Vorspannungsanpassung für Leistungsverstärker ausführen.
Handgehaltene elektronische Vorrichtungen und andere tragbare elektronische Vorrichtungen werden zunehmend beliebter. Beispiele für handgehaltene Vorrichtungen umfassen handgehaltene Computer, Mobiltelefone und Medienspieler. Beliebte tragbare elektronische Vorrichtungen, die irgendwie größer als herkömmliche handgehaltene elektronische Vorrichtungen sind, umfassen Laptop-Computer und Tablet-Computer.
Teilweise wegen ihrer mobilen Eigenschaft werden tragbare elektronische Vorrichtungen oft mit drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten bereitgestellt. Handgehaltene elektronische Vorrichtungen können zum Beispiel weit reichende drahtlose Kommunikation verwenden, um mit drahtlosen Basisstationen zu kommunizieren. Mobiltelefone und andere Vorrichtungen mit zellularen Fähigkeiten können unter Verwendung von Mobiltelefonbändern bei 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz kommunizieren. Kommunikation ist auch in dem 2100 MHz-Kommunikationsband möglich. Tragbare elektronische Vorrichtungen können auch drahtlose Kommunikationsverbindungen mit kurzer Reichweite verwenden, wenn sie sich innerhalb eines Bereichs einer geeigneten Basisstation befinden. Tragbare elektronische Vorrichtungen können zum Beispiel unter Verwendung der Wi-Fi^®(IEEE 802.11)-Bänder bei 2,4 GHz und 5,0 GHz und dem Bluetooth^®-Band bei 2,4 GHz kommunizieren.
Hersteller sind ständig bemüht die Größe der Bauteile, die für diese Vorrichtungen verwendet werden, zu reduzieren, um einen Kundenbedarf für einen kleinen Formfaktor von drahtlosen Vorrichtungen zu befriedigen. Hersteller haben zum Beispiel Versuche unternommen um die Batterien, die in den handgehaltenen elektronischen Vorrichtungen verwendet werden, sehr klein zu machen.
Eine elektronische Vorrichtung mit einer kleinen Batterie hat eine begrenzte Batteriekapazität. Eine elektronische Vorrichtung mit einer kleinen Batterie kann eine unerwartet kurze Batterielebensdauer aufweisen, sofern nicht Maßnahmen unternommen werden um Leistung weise zu verbrauchen. Techniken zum Reduzieren von Leistungsverbrauch können insbesondere in drahtlosen Vorrichtungen, die Mobiltelefonkommunikation unterstützen, besonders wichtig sein, weil Benutzer von Mobiltelefonvorrichtungen oft Bedarf an langen Gesprächszeiten haben.
Es wäre deshalb wünschenswert in der Lage zu sein, drahtlose Kommunikationsschaltungen mit verbesserten Leistungsverwaltungsfähigkeiten bereitzustellen.
US 2004/0 090 934 A1 offenbart ein Verfahren zum dynamischen Variieren der Zuweisung und Verteilung der Ressourcen einer Basisstation in Antwort auf Fluktuationen in der Nachfrage nach Diensten. US 2005/0 136 869 A1 offenbart ein System und ein Verfahren zur Hochfrequenz-Leistungssteuerung, das die Hochfrequenz-Leistung anpassen kann und an die übertragende Vorrichtung gemäß der Datenrate, unter welcher das Hochfrequenzsignal übertragen wird, übertragen kann. WO 2009/005 603 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anpassen der Übertragungsleistung einer Basisstation. ETSI [Hrsg.]: TS 125101. 3GP, V.7.5.0, 206–10, S. 1–140 offenbart ein Berechnen einer maximalen Leistungsreduktion, die von der kubischen Metrik abhängt, unter unterschiedlichen Kanalkonfigurationen. MOTOROLA: Comparison of PAR and Cubic Metric for Power De-rating. TSG RAM WG1 #37, 10.–14. Mai 204, S. 1–6 offenbart einen Vergleich der Genauigkeit des Verwendens eines Spitze-zu-Durchschnitt-Verhältnisses (PAR) gegenüber einer kubischen Metrik für Leistungsverstärker-Leistungs-Derating aufgrund von Signalcharakteristika. US 2006/0 068 830 A1 offenbart ein Verfahren in einem drahtlosen Sender, der einen Basisbandprozessor, der den Sender dynamisch für eine spezifische Signalkonfiguration konfiguriert, und eine Aussteuerungsreserve-Steuereinheit zum Anpassen der Sender-Aussteuerungsreserve basierend auf der spezifischen Signalkonfiguration umfasst. WO 2008/130 693 A2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Übertragungsleistung mit einem abgeschätzten Wert der kubischen Metrik (CM) und/oder Spitze-zu-Durchschnitt-Verhältnis (PAR).
Zusammenfassung
Eine tragbare elektronische Vorrichtung wie zum Beispiel ein Mobiltelefon oder eine andere handgehaltene elektronische Vorrichtung wird mit drahtlosen Kommunikationsschaltungen bereitgestellt. Die drahtlosen Kommunikationsschaltungen können Leistungsverstärkerschaltungen umfassen. Anpassbare Leistungsversorgungsspannungsschaltungen können eine anpassbare Vorspannung aufweisen, um die Leistungsverstärkerschaltung mit Leistung zu versorgen.
Eine Speicher-und-Verarbeitungsschaltung in der tragbaren elektronischen Vorrichtung kann den Pegel einer Vorspannung, die durch die anpassbare Leistungsversorgungsspannungsschaltung erzeugt wird, steuern. Wenn Daten mit relativ hohen Datenraten übertragen werden, kann die Vorspannung auf einen recht hohen Pegel eingestellt sein. Dies hilft sicherzustellen, dass die Leistungsverstärkerschaltung eine ausreichende Belastungsreserve hat, um Signale mit hoher Datenrate zu übertragen ohne unerwünschte Nichtlinearitäten an den Tag zu legen. Wenn Daten bei niedrigeren Datenraten übertragen werden, sind im Allgemeinen keine hohen Vorspannungen notwendig. Leistung kann in diesen Situationen durch Reduzieren des Pegels der Vorspannung eingespart werden, die an den Leistungsverstärker geliefert wird.
Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung kann eine Nachschlagetabelle von gewünschten Vorspannungen unterhalten. Die Nachschlagetabelle kann verwendet werden, um geeignete Vorspannungen für die Leistungsverstärkerschaltungen als eine Funktion von unterschiedlichen gewünschten Ausgangsleistungen, unterschiedlichen Operationsmodi (z. B. Sprache oder Daten) und unterschiedlichen übertragenen Datenraten zu bestimmen. Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung kann die Datenmenge quantifizieren, die unter Verwendung eines Datenübertragungsratenparameters, wie zum Beispiel eine kubische Metrik, übertragen wird.
Weitere Merkmale der Erfindung, ihre Eigenschaft und zahlreiche Vorteile werden offensichtlicher von den begleitenden Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.
Kurzer Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit drahtlosen Kommunikationsschaltungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Schaltungsdiagramm von veranschaulichenden drahtlosen Kommunikationsschaltungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Graph in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zeigt wie sich das Verhältnis von Spitzen-zu-Durchschnittswert eines Hochfrequenzsignals als eine Funktion der Zeit während Kommunikationen unter Verwendung von drahtlosen Kommunikationsschaltungen in einer elektronischen Vorrichtung ändern kann.
4 ist ein Graph in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zeigt wie eine Leistungsverstärkerschaltung in einer elektronischen Vorrichtung mit unterschiedlichen Vorspannungen bereitgestellt sein kann, wenn Hochfrequenzsignale bei verschiedenen Ausgangsleistungen übertragen werden.
5 ist eine Tabelle in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zeigt wie eine Steuerschaltung in einer elektronischen Vorrichtungsanpassungen einer Leistungsversorgungsspannung für eine Leistungsverstärkerschaltung ausführen kann basierend auf Kriterien wie zum Beispiel erforderliche Ausgangsleistung, Übertragungsmodus und kubischer Metrikwert.
6 ist ein Graph in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zeigt wie Anpassungen der Leistungsversorgungsspannung für eine Leistungsverstärkerschaltung als eine Funktion von unterschiedlichen erforderlichen Ausgangsleistungen, Übertragungsmodi und kubischen Metrikwerten ausgeführt werden können.
7 ist ein Diagramm in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das zeigt wie Anpassungen der Leistungsversorgungsspannungen für eine Leistungsverstärkerschaltung als eine Funktion von Ausgangsleistungsanpassungen, ausgeführt werden, um Verbindungsqualitätsvariationen, Übertragungsmodi und kubische Metrikwerte aufzunehmen.
Detaillierte Beschreibung
Dies betrifft im Allgemeinen drahtlose Kommunikation und genauer Verwalten von Leistungsverbrauch durch drahtlose Kommunikationsschaltungen in drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen.
Die drahtlosen elektronischen Vorrichtungen können tragbare elektronische Vorrichtungen wie zum Beispiel Laptop-Computer oder kleine tragbare Computer des Typs sein, der manchmal als ultratragbar bezeichnet wird. Tragbare elektronische Vorrichtungen können auch irgendwie kleinere Vorrichtungen sein. Beispiele für kleinere tragbare elektronische Vorrichtungen umfassen Armbanduhrenvorrichtungen, Anhängervorrichtungen, Kopfhörer- und Ohrstöpsel-Vorrichtungen und andere tragbare und Miniaturvorrichtungen. Mit einer geeigneten Anordnung können die tragbaren elektronischen Vorrichtungen handgehaltene elektronische Vorrichtungen sein.
Die drahtlosen elektronischen Vorrichtungen können zum Beispiel Mobiltelefone, Medienspieler mit drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten, handgehaltene Computer (manchmal auch als Persönliche Digitale Assistenten bezeichnet), Fernbedienungen, globale Positionssystem(GPS)-Vorrichtungen und handgehaltene Spielvorrichtungen sein. Drahtlose elektronische Vorrichtungen wie diese können mehrere Funktionen ausführen. Ein Mobiltelefon kann zum Beispiel Medienspielerfunktionalität aufweisen und kann die Fähigkeit haben Spiele, E-Mail-Anwendungen, Webbrowser-Anwendungen und andere Software auszuführen.
Ein Diagramm einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung wie zum Beispiel eine handgehaltene elektronische Vorrichtung oder eine andere tragbare elektronische Vorrichtung ist in 1 dargestellt. Vorrichtung 10 der 1 kann ein Mobiltelefon, ein Mobiltelefon mit Medienspielerfähigkeiten, ein handgehaltener Computer, eine Fernbedienung, ein Spielespieler, eine globale Positionierungssystem(GPS)-Vorrichtung, ein Laptop-Computer, ein Tablet-Computer, ein ultratragbarer Computer, eine Vorrichtung mit der Fähigkeit die Funktionen von einer oder mehreren solcher Vorrichtungen auszuführen, oder irgendeine andere geeignete tragbare elektronische Vorrichtung sein.
Wie in 1 dargestellt kann die Vorrichtung 10 eine Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 umfassen. Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 kann eine oder mehrere verschiedene Arten von Speicher wie zum Beispiel ein Festplattenlaufwerkspeicher, nichtflüchtiger Speicher (z. B. Flash-Speicher oder andere elektrisch-programmierbare Nur-Lesespeicher), flüchtiger Speicher (z. B. statischer Speicher oder dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff), usw., aufweisen. Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 kann verwendet werden beim Steuern des Betriebs der Vorrichtung 10. Die Verarbeitungsschaltung in der Schaltung 12 kann auf Prozessoren basiert sein wie zum Beispiel Mikroprozessoren, Mikrosteuerungen, digitale Signalprozessoren, dedizierte Verarbeitungsschaltungen, Leistungsverwaltungsschaltungen, Audio- und Video-Chips, Hochfrequenz-Transceiver-Verarbeitungsschaltungen, integrierte Hochfrequenzschaltungen der Art, die manchmal als Basisbandmodule bezeichnet ist, und andere geeignete integrierte Schaltungen.
Mit einer geeigneten Anordnung kann die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 verwendet werden um Software auf der Vorrichtung 10 laufen zu lassen, wie zum Beispiel Internetbrowseranwendungen, Sprache-über-Internetprotokoll(voice-over internet protocol, VOIP)-Telefongesprächsanwendungen, E-Mail-Anwendungen, Medienwiedergabeanwendungen, Betriebssystemfunktionen, usw. Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 kann beim Implementieren von geeigneten Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Kommunikationsprotokolle, die unter Verwendung der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 implementiert sein können, umfassen Internetprotokolle, drahtlose Lokalbereichsnetzwerkprotokolle (z. B. IEEE 802.11-Protokolle – manchmal als Wi-Fi^® bezeichnet), Protokolle für andere drahtlose Kommunikationsverbindungen mit kurzer Reichweite wie zum Beispiel das Bluetooth^®-Protokoll, Protokolle zum Behandeln von 2G-Mobiltelefonkommunikationsdiensten, 3G-Kommunikationsprotokolle wie zum Beispiel High-Speed Uplink Packet Access(HSUPA)-Protokolle, usw.
Die Vorrichtung 10 kann eine oder mehrere Batterien aufweisen wie zum Beispiel eine Batterie 14. Um Leistungsverbrauch zu minimieren und dabei die Lebensdauer der Batterie 14 zu verlängern, kann die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 beim Implementieren von Leistungsverwaltungsfunktionen der Vorrichtung 10 verwendet werden. Zum Beispiel kann die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 verwendet werden um die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung auf der Vorrichtung 10 anzupassen und kann beim Anpassen von Eingangsleistungspegeln verwendet werden, die an dem Eingang der Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung auf der Vorrichtung 10 von einer Transceiver-Schaltung bereitgestellt werden. Leistungsverstärkeranpassungen, die ausgeführt werden können, umfassen Verstärkungs-Einstellungsanpassungen (z. B. um selektiv Verstärkungsstufen ein- oder auszuschalten) und Leistungsversorgungsspannungsanpassungen (manchmal auch als Vorspannungsanpassungen bezeichnet). Diese Anpassungen können automatisch in Echtzeit erfolgen basierend auf Tabellen von bevorzugten Steuereinstellungen für zahlreiche verschiedene Betriebsbedingungen.
Steueralgorithmen, die auf der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 implementiert sind, können beim Steuern des Betriebs der Vorrichtung 10 verwendet werden. Zum Beispiel kann eine gewünschte Leistungsverstärker-Vorspannung durch einen Steueralgorithmus in Echtzeit bestimmt werden, der auf Kriterien wie zum Beispiel erforderliche Ausgangsleistung und die Art eines Übertragungsmodus, in welchem die Vorrichtung 10 arbeitet (z. B. in einem Datenmodus oder Sprachmodus) basiert. Ein Code kann in der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 gespeichert sein, der die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 konfiguriert, um den Steueralgorithmus zu implementieren. Unter anderen Funktionen kann der Code helfen Leistungsverstärker-Vorspannungen zu reduzieren, wenn immer es möglich ist Leistung einzusparen. Um ungewollte Performancereduktionen zu verhindern, können Reduktionen der Leistungsverstärker-Vorspannung selektiv ausgeführt werden, wenn immer reduzierte Vorspannungen es der Vorrichtung 10 nicht schwer machen die gewünschten Performancekriterien zu erfüllen.
Eingabe-Ausgabevorrichtungen 16 können verwendet werden, um es zu ermöglichen Daten an die Vorrichtung 10 zu liefern, und es zu ermöglichen Daten von der Vorrichtung 10 an externe Vorrichtungen bereitzustellen. Beispiele der Eingabe-Ausgabevorrichtungen 16, die in der Vorrichtung 10 verwendet werden, umfassen Anzeigebildschirme wie zum Beispiel Berührungsbildschirme (z. B. Flüssigkristallanzeigen oder organische lichtemittierende Diodenanzeigen), Knöpfe, Joysticks, Klickräder, Scrollräder, Berührungsfelder, Tastenfelder, Tastaturen, Mikrophone, Lautsprecher und andere Vorrichtungen zum Erzeugen von Ton, Kameras, Sensoren, usw. Ein Benutzer kann den Betrieb der Vorrichtung 10 durch Liefern von Befehlen durch die Vorrichtungen 16 steuern. Die Vorrichtungen 16 können auch verwendet werden um visuelle oder akustische Information dem Benutzer der Vorrichtung 10 weiterzuleiten. Die Vorrichtungen 16 können auch Verbinder, um Datenports zu bilden (z. B. zum Anschließen von externen Einrichtungen wie zum Beispiel Computer, Zubehör, usw.), umfassen.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtungen 18 können auch eine Kommunikationsschaltung aufweisen wie zum Beispiel eine Hochfrequenz(HF)-Transceiver-Schaltung, die aus einer oder mehreren integrierten Schaltungen gebildet ist, eine Leistungsverstärkerschaltung (z. B. Leistungsverstärkerschaltung, die durch Steuersignale von einer Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 14 gesteuert wird, um Leistungsverbrauch zu minimieren während gewünschte Performancekriterien erfüllt werden), passive HF-Komponenten, Antennen und andere Schaltungen zum Behandeln von drahtlosen HF-Signalen. Drahtlose Signale können auch unter Verwendung von Licht (z. B. unter Verwendung von Infrarotkommunikation) gesendet werden.
Die Vorrichtung 10 kann mit externen Vorrichtungen, wie zum Beispiel Zubehöre, Recheneinrichtung und drahtlose Netzwerke, über drahtgebundene und drahtlose Kommunikationspfade kommunizieren.
Zum Beispiel können Zubehöre wie zum Beispiel drahtgebundene oder drahtlose Sprechgarnituren mit der Vorrichtung 10 kommunizieren. Die Vorrichtung 10 kann auch mit einer Audio-Video-Einrichtung (z. B. drahtlose Lautsprecher, eine Spielesteuerung oder andere Einrichtung, die Audio- und Video-Inhalt empfängt oder abspielt) oder einer Peripherie, wie zum Beispiel ein drahtloser Drucker oder eine Kamera, kommunizieren.
Die Vorrichtung 10 kann auch einen drahtgebundenen oder drahtlosen Pfad verwenden, um mit einem Personalcomputer oder anderer Recheneinrichtung zu kommunizieren. Die Recheneinrichtung kann zum Beispiel ein Computer sein, der einen assoziierten drahtlosen Zugangspunkt (Router) oder eine interne oder externe drahtlose Karte hat, die eine drahtlose Verbindung mit der Vorrichtung 10 herstellt. Der Computer kann ein Server (zum Beispiel ein Internetserver), ein Lokalbereichsnetzwerkcomputer mit oder ohne Internetzugang, ein benutzereigener Personalcomputer, eine Peer-Vorrichtung (z. B. eine andere tragbare elektronische Vorrichtung 10), oder irgendeine andere geeignete Recheneinrichtung sein.
Die Vorrichtung 10 kann auch mit drahtloser Netzwerkeinrichtung wie zum Beispiel Mobiltelefonbasisstationen, drahtlosen Datennetzwerken, Computer, die mit drahtlosen Netzwerken assoziiert sind, usw. kommunizieren. Solche drahtlose Netzwerke können Netzwerkverwaltungseinrichtung umfassen, die die drahtlose Signalstärke der drahtlosen Handapparate überwacht wie zum Beispiel die Vorrichtung 10, die in Kommunikation mit dem Netzwerk sind. Um die Gesamtperformance des Netzwerks zu verbessern und sicherzustellen, dass Störung zwischen Handapparaten minimiert wird, kann die Netzwerkverwaltungseinrichtung Leistungsanpassungsbefehle (manchmal als Übertragungsleistungs-Steuerbefehle oder TCP-Befehle bezeichnet) an jeden Handapparat senden. Die Übertragungsleistungs-Steuereinstellungen, die an die Handapparate bereitgestellt werden, weisen die Handapparate mit schwachen Signalen an ihre Übertragungsleistungen zu erhöhen, so dass ihre Signale richtig durch das Netzwerk empfangen werden. Zur selben Zeit können die Übertragungsleistungs-Steuereinstellungen Handapparate, deren Signale klar mit einer hohen Leistung empfangen werden, anweisen ihre Übertragungsleistungs-Steuereinstellungen zu reduzieren. Dieses reduziert Störung zwischen Handapparaten und erlaubt es dem Netzwerk seine verfügbare drahtlose Bandbreite zu maximieren.
Wenn die Vorrichtung 10 Übertragungsleistungs-Steuereinstellungen von dem Netzwerk empfängt, oder zu anderen geeigneten Zeiten, kann die Vorrichtung 10 geeignete Übertragungsleistungsanpassungen ausführen. Die Vorrichtung 10 kann zum Beispiel den Leistungspegel der Signale anpassen, die durch eine Transceiver-Schaltung an Hochfrequenzleistungsverstärker auf der Vorrichtung 10 bereigestellt werden, und kann die Hochfrequenzleistungsverstärker anpassen. Leistungsverstärkeranpassungen wie diese können Verstärkungsmodus-Einstellungsanpassungen und Leistungsversorgungsspannungsanpassungen umfassen.
Die Ausgangssignale von den Leistungsverstärkern auf der Vorrichtung 10 werden drahtlos von der Vorrichtung 10 an geeignete Empfänger unter Verwendung von Antennen auf den Vorrichtungen 10 übertragen. Die Einstellungen für eine drahtlose Kommunikationsschaltung 18 können Verstärkungsmodus-Anpassungen umfassen, welche die Verstärkungseinstellungen von Leistungsverstärkern steuern. Eine Verstärkungsmodus-Einstellung kann zum Beispiel steuern, ob ein Leistungsverstärker in einen hohen Verstärkungsmodus, in welchem alle Leistungsverstärkerstufen, die verfügbar sind, verwendet werden, oder in einem niedrigen Verstärkungsmodus, in welchem eine oder mehrere der Verstärkungsstufen auf dem Leistungsverstärker heruntergefahren worden sind um Leistung einzusparen, betrieben wird. Leistungsversorgungsspannungsanpassungen können verwendet werden um zu helfen Leistungsverbrauch mit einer gegebenen Verstärkungseinstellung zu minimieren. In typischen Schaltungsarchitekturen kann eine Transceiver-Schaltung Hochfrequenzsignale an den Eingang eines Leistungsverstärkers zum Übertragen durch eine Antenne liefern. Die Leistung, mit welcher die Transceiver-Schaltung diese Hochfrequenzsignale ausgibt, stellt einen Eingangsleistungspegel (manchmal im Folgenden als Pin bezeichnet) für den Leistungsverstärker her. Eingangsleistungsanpassungen (Anpassungen an Pin) können ausgeführt werden, um die Leistung von Hochfrequenzsignalen, die durch die Vorrichtung 10 übertragen werden, anzupassen.
Die Antennenstrukturen und drahtlose Kommunikationsvorrichtungen der Vorrichtung 10 können Kommunikation über irgendwelche geeignete drahtlose Kommunikationsbänder unterstützen. Drahtlose Kommunikationsvorrichtungen 18 können zum Beispiel verwendet werden um Kommunikationsfrequenzbänder wie zum Beispiel Sprach- und -Datenbänder von Mobiltelefonen bei 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz und dem Kommunikationsband bei dem 2100 MHz-Band, den Wi-Fi^®(IEEE 802.11)-Bändern bei 2,4 GHz und 5,0 GHz (manchmal auch als drahtloses Lokalbereichsnetzwerk oder WLAN-Bänder bezeichnet), dem Bluetooth^®-Band bei 2,4 GHz und dem globalen Positionssystem(GPS)-Band bei 1550 MHz, abzudecken.
Die Vorrichtung 10 kann diese Kommunikationsbänder und andere geeignete Kommunikationsbänder mit geeigneter Konfiguration der Antennenstrukturen in der drahtlosen Kommunikationsschaltung 18 abdecken. Irgendwelche geeignete Antennenstrukturen können in der Vorrichtung 10 verwendet werden. Die Vorrichtung 10 kann zum Beispiel eine Antenne aufweisen, oder kann mehrere Antennen aufweisen. Jede der Antennen in der Vorrichtung 10 kann verwendet werden um ein einzelnes Kommunikationsbands abzudecken, oder jede Antenne kann mehrere Kommunikationsbänder abdecken. Falls gewünscht, kann eine oder können mehrere Antennen ein einzelnes Band abdecken, während eine oder mehrere zusätzliche Antennen jede dazu verwendet werden um mehrere Bänder abzudecken.
Eine veranschaulichende drahtlose Kommunikationsschaltung, die in der Schaltung 18 der 1 in der Vorrichtung 10 verwendet werden kann, ist in 2 dargestellt. Wie in 2 dargestellt kann eine drahtlose Kommunikationsschaltung 44, eine oder mehrere Antennen aufweisen wie zum Beispiel Antennen 62 und kann Hochfrequenz-Eingabe-Ausgabeschaltungen 90 aufweisen. Während Signalübertragungsoperationen kann die Schaltung 90 Hochfrequenzsignale, die durch die Antennen 62 übertragen wurden, liefern. Während Signalübertragungsoperationen kann die Schaltung 90 Hochfrequenzsignale, die durch die Antennen 62 empfangen worden sind, entgegennehmen.
Datensignale, die durch die Vorrichtung 10 zu übertragen sind, können an ein Basisbandmodul 52 bereitgestellt werden (z. B. von der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 der 1). Das Basisbandmodul 52 kann unter Verwendung einer einzelnen integrierten Schaltung (z. B. einer integrierten Schaltung eines Basisbandprozessors) oder unter Verwendung von mehreren Schaltungen implementiert sein. Der Basisbandprozessor 52 kann Signale, die über die Antenne 62 zu übertragen sind, an einer Eingangsleitung 89 empfangen (z. B. von der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12). Der Basisbandprozessor 52 kann Signale, die an eine Übertragungsschaltung innerhalb einer HF-Transceiver-Schaltung 54 zu übertragen sind, bereitstellen. Die Übertragungsschaltung kann mit einer Leistungsverstärkerschaltung 56 über einen Pfad 55 gekoppelt sein. Ein Steuerpfad 88 kann Steuersignale von der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 (1) empfangen. Diese Steuersignale können verwendet werden um die Leistung der Hochfrequenzsignale zu steuern, welche die Übertragungsschaltung innerhalb der Transceiver-Schaltung 54 an den Eingang von Leistungsverstärkern 56 über den Pfad 55 liefert. Dieser übertragene Hochfrequenz-Signalleistungspegel wird manchmal im Folgenden als Pin bezeichnet, weil es die Eingangsleistung an die Leistungsverstärkerschaltung 56 repräsentiert.
Während Datenübertragung kann die Leistungsverstärkerschaltung 56 die Ausgangsleistung der übertragenden Signale auf einen ausreichend hohen Pegel anheben, um eine adäquate Signalübertragung sicherzustellen. Eine Schaltung 57 kann einen Hochfrequenz-Duplexer und andere Hochfrequenz-Ausgangsstufenschaltungen wie zum Beispiel Hochfrequenzschalter und passive Bauteile enthalten. Schalter können, falls gewünscht, an einer Schalterschaltung 44 zwischen einem Übertragungsmodus und einem Empfangsmodus verwendet werden. Ein Duplexfilter 57 kann verwendet werden um Eingangs- und Ausgangsignale basierend auf ihrer Frequenz weiterzuleiten.
Eine Anpassungsschaltung 60 kann ein Netzwerk aus passiven Bauteilen wie zum Beispiel Widerständen, Induktivitäten und Kondensatoren aufweisen und sicherstellen, dass Antennenstrukturen 62 an den Rest der Schaltung 44 widerstandsangepasst sind. Drahtlose Signale, die durch die Antennenstrukturen 62 empfangen werden, können an eine Empfängerschaltung in der Transceiver-Schaltung 44 über einen Pfad wie zum Beispiel Pfad 64 weitergegeben werden.
Jeder Leistungsverstärker (z. B. jeder Leistungsverstärker in den Leistungsverstärkern 56) kann eine oder mehrere Leistungsverstärkerstufen wie zum Beispiel Stufen 70 aufweisen. Beispielsweise kann jeder Leistungsverstärker verwendet werden um ein separates Kommunikationsbands zu behandeln und jeder dieser Leistungsverstärker kann drei in Serie geschaltete Leistungsverstärkerstufen 70 aufweisen. Die Stufen 70 können Eingänge wie zum Beispiel Eingänge 72 aufweisen, die Vorspannungen und andere Eingangssignale empfangen. Diese Eingangssignale können bereitgestellt werden unter der Verwendung eines Steuersignalpfads wie zum Beispiel Pfad 76. Die Steuersignale von der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 können verwendet werden um selektiv die Stufen 70 zu aktivieren und deaktivieren. Vorspannung kann an die Eingänge 72 unter Verwendung von Pfad 86 geliefert werden.
Durch selektives Aktivieren und Deaktivieren der Stufen 70 kann der Leistungsverstärker in verschiedenen Verstärkungsmodi eingestellt werden. Der Leistungsverstärker kann zum Beispiel in einem hohen Verstärkungsmodus durch Aktivieren aller drei der Leistungsverstärkerstufen 70 eingestellt werden, oder er kann in einem niedrigen Verstärkungsmodus durch Aktivieren von zwei der Leistungsverstärkerstufen eingestellt werden. Falls gewünscht, können andere Konfigurationen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein sehr niedriger Verstärkungsmodus durch Einschalten von nur einer der drei Verstärkungsstufen unterstützt werden, oder Anordnungen mit mehr als drei Verstärkungsmoduseinstellungen können durch selektives Aktivieren von anderen Kombinationen von Verstärkungsstufen (z. B. in Leistungsverstärkern mit drei oder mehr als drei Verstärkungsstufen) bereitgestellt werden.
Eine anpassbare Leistungsversorgungsschaltung, wie zum Beispiel eine anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78, kann durch eine Spannungsquelle 83 mit Leistung versorgt werden. Die Spannungsquelle 83 kann zum Beispiel eine Batterie sein wie die Batterie 14 der 1. Die Quelle 83 kann eine positive Batteriespannung liefern, um an die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78 auf einem positiven Leistungsversorgungsanschluss 82 zu liefern, und kann eine Massespannung an die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78 auf einem Masseleistungsversorgungsanschluss 84 liefern. Die Quelle 83 kann unter Verwendung einer Lithiumionenbatterie, einer Lithiumpolymerbatterie oder einer Batterie von irgendeinem anderen geeigneten Typ implementiert sein.
Anfangs kann die Spannung, die durch eine Batterie geliefert wird, hoch sein. Wenn die Batterie entladen ist, tendiert die von der Batterie gelieferte Spannung einzubrechen. Durch Verwendung der anpassbaren Leistungsversorgungsschaltung 78, kann der Betrag einer Spannung Vcc, der durch die Leistungsverstärkerschaltung 56 über den Leistungsversorgungsspannungspfad 86 geliefert wird, auf einem gewünschten Wert beibehalten werden. Die Leistungsversorgungsschaltung 78 kann zum Beispiel unter geeigneten Bedingungen eine ungeregelte Batteriespannung von der Quelle 83, die mit der Zeit abfällt, empfangen und kann eine relativ konstante Ausgangsleistung Vcc auf dem Ausgangspfad 86 erzeugen. Dies kann dazu beitragen verschwenderische Situationen zu vermeiden, in welchen die Schaltung des Leistungsverstärkers 56 mit zu hohen Spannungen versorgt wird während die Batterie der Quelle 83 frisch ist. Solche hohe Spannungen können zu einem verschwenderischen Leistungsverbrauch durch die Schaltung 56 führen.
Die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78 kann durch Steuersignale gesteuert werden, die über einen Pfad wie zum Beispiel Pfad 80 empfangen werden. Die Steuersignale können an die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78 von der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 (1), oder irgendeiner anderen geeigneten Steuerschaltung (z. B. Schaltungen, die in dem Basisbandmodul 52 implementiert sind, Schaltungen in Transceiver-Schaltungen 54, usw.), bereitgestellt werden. In dem Beispiel der 2 enthält die Transceiver-Schaltung 54 eine Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92, die beim Steuern der anpassbaren Leistungsversorgungsschaltung 78 verwendet werden kann. Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 kann eine kubische Metrikrechnerschaltung 94 und eine Digitalanalogwandler(digital-to-analog converter, DAC)-Schaltung 96 aufweisen. Der kubische Metrikrechner 94 kann einen drahtlosen Kommunikationsparameter, der als kubische Metrik bezeichnet wird, von bekannten Attributen der Hochfrequenzsignale, welche gerade durch die Schaltung 44 übertragen werden, berechnen.
Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 kann eine Tabelle von Steuereinstellungen pflegen, um beim Steuern der Leistungsversorgungsschaltung 78 verwendet zu werden. Die Tabelle kann eine Liste von Vorspannungen (Vcc-Werten) enthalten, die durch die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78 zu liefern sind. Basierend auf den bekannten Betriebsbedingungen der Schaltung 44 wie zum Beispiel ihr aktueller Übertragungsmodus (Daten oder Sprache), der aktuelle kubische Metrikwert (ein Wert, der sich in einem Bereich zwischen 0 dB und 4 dB bewegt) und der gewünschte Ausgangsleistungswert Pout, der durch die Leistungsverstärkerschaltung 56 (z. B. die Ausgangsleistung von dem Verstärker 56 wie an dem Ausgang 98 des Duplexfilters 57 gemessen) zu erzeugen ist, und basierend auf den Werten der Steuereinstellungen in der Tabelle kann die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 den Digitalanalogwandler 96 anweisen passende Steuersignale auf dem Pfad 80 (z. B. analoge Steuerspannungen) zu erzeugen.
Die Steuersignale, die durch den Digitalanalogwandler 96 auf Pfad 80 geliefert werden, können verwendet werden, um den Betrag der positiven Leistungsversorgungsspannung Vcc, die auf der Leistungsverstärkerschaltung 56 über Pfad 86 bereitgestellt wird, anzupassen. Diese Leistungsversorgungsspannungsanpassungen können zur selben Zeit ausgeführt werden wie Leistungsmodusanpassungen an der Leistungsverstärkerschaltung 56 ausgeführt werden und zu derselben Zeit, in der die Anpassungen an der Leistung (Pin) auf Pfad 55 ausgeführt werden.
Der Wert der Vorspannung Vcc, der beim Zuführen von Leistung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung 56 verwendet wird, kann manchmal reduziert werden um Leistung einzusparen. Jedoch sollte Vorsicht angewandt werden, um sicherzustellen, dass die Vorspannung nicht zu sehr reduziert wird. Falls Vcc zu stark reduziert wird, wird die Leistungsverstärkerschaltung 56 nichtlinear arbeiten und kann Begrenzungen aufweisen. Falls eine Leistungsversorgung mit Vcc-Werten erfolgt, die so niedrig sind um eine Begrenzung einzuleiten, kann die drahtlose Kommunikationsschaltung 44 zu starke Nichtlinearität aufweisen und kann die erwarteten Performancekriterien nicht erfüllen wie zum Beispiel ein Minimum erfordernde Pegel von Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR). In Situationen wie diesen wird die Leistungsverstärkerschaltung 56 manchmal bezeichnet als nicht ausreichende „Belastungsreserve” („headroom”) zu haben, um ihre beabsichtigte Verstärkerfunktionen auszuführen.
Falls Vcc ausreichend groß ist, wird die Leistungsverstärkerschaltung 56 linear arbeiten und wird keine Begrenzungen aufweisen. Die Leistungsverstärkerschaltung 56 wird deshalb in der Lage sein Signale mit großen Spitzen-zu-Durchschnitts(peak-to-average, PAR)-Werten zu behandeln. Signale mit hoher Datenrate wie zum Beispiel Signale mit hoher Datenrate, die das HSUPA-Protokoll verwenden, sind mit relativ großen PAR-Werten assoziiert. In Situationen in welchen die Leistungsverstärkerschaltung 56 mit einer ausreichend großen Vorspannung Vcc versorgt wird, wird die Leistungsverstärkerschaltung 56 deshalb eine ausreichende Belastungsreserve aufweisen, um diese Signale mit hoher Datenrate zu behandeln.
Eine Grafik zeigt, wie in der 3 dargestellt, wie die Rate, mit welcher Daten von der Vorrichtung 10 übertragen werden, und damit das Spitze-zu-Durchschnittsverhältnis von übertragenen Hochfrequenzsignalen sich als eine Funktion der Zeit ändern kann. Zu der Zeit t0 kann die von der Schaltung 44 übertragene Datenmenge relativ niedrig sein (d. h. kleiner als TDR1). Es kann möglich sein die Vorrichtung 10 und die Schaltung 44 mit einer relativ geringen Datenrate zu betreiben und ein assoziiertes niedriges Spitze-zu-Durchschnittsverhältnis (PAR) wie dieses, wenn der Benutzer der Vorrichtung 10 sich in einem Sprachanruf befindet oder nur Daten mit einer relativ niedrigen HSUPA-Datenrate überträgt.
Wenn die Vorrichtung 10 mehr Daten hoch laden soll, kann die erforderliche Datenübertragungsrate ansteigen. In dem Beispiel von 3 ist die Rate, mit welcher Daten hoch geladen werden, bei Zeiten zwischen t1 und t2 relativ hoch (d. h. zwischen TDR1 und TDR2). Diese angehobenen Datenübertragungsraten sind im Allgemeinen mit hohen PAR-Werten assoziiert. Große Datenübertragungsraten können zum Beispiel verwendet werden um die Übertragung von großen Dateien unterzubringen (z. B. E-Mail-Anhänge wie zum Beispiel Fotos) oder hohe Datenraten für Streamingdaten unterzubringen. Beispiele für Aktivitäten, die angehobene Datenraten erfordern können, umfassen Videoübertragung (z. B. für Videotelefongespräche) und Spiele. Diese sind nur veranschaulichende Beispiele. Im Allgemeinen kann, falls gewünscht, irgendwelche Anwendungen, die eine Verwendung von angehobenen Datenraten erfordern, auf der Vorrichtung 10 ausgeführt werden.
Der Bedarf zum Übertragen von großen Datenmengen ist typischerweise temporär. Zum Beispiel kann ein Benutzer ein Hochladen eines Bildes auf einen Server wünschen. Während der Hochlade-Operation (d. h. von Zeit t1 bis Zeit t2 in dem Beispiel von 3), kann das Spitze-zu-Durchschnittsverhältnis für das übertragene Signal relativ hoch sein (z. B. 8 dB). Wenn das Hochladen abgeschlossen ist (z. B. nach Zeit t2 in dem Beispiel der 3), braucht der Benutzer nur einen Sprachanruf mit der Vorrichtung 10 ausführen. Während des Sprachanrufs kann das Spitze-zu-Durchschnittsverhältnis für das übertragene Signal relativ niedrig sein (z. B. 3,5 dB).
Um diese mit der Zeit sich ändernden Anforderungen ohne Leistung zu verschwenden zu behandeln, kann die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung der Vorrichtung 10 die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78 anweisen die Vorspannung Vcc in Echtzeit anzupassen. Wenn die Verbindungsqualität schlecht ist und/oder wenn eine hohe Datenrate für übertragene Signale erforderlich ist, kann der Wert von Vcc angehoben werden, um sicherzustellen, dass die Leistungsverstärkerschaltung 56 ausreichende Belastungsreserve hat. Wenn sich die Verbindungsqualität verbessert und/oder, wenn die erforderliche Datenrate für übertragene Signale sinkt (z. B., wenn kleine Datenmengen hoch geladen werden, oder wenn im Sprachmodus), kann der Wert von Vcc gesenkt werden. Diese abgesenkten Werte von Vcc helfen den Betrag an Leistung, der durch die Leistungsverstärkerschaltung 56 verbraucht wird, zu reduzieren.
Drahtlose Verbindungen wie zum Beispiel jene, die mit 2G-Protokollen assoziiert sind, unterstützen manchmal nur relativ niedrige Datenhochladeraten (z. B. 1 Mbps oder weniger). Andere drahtlose Verbindungen wie zum Beispiel jene, die mit dem 3G High-Speed Uplink Packet Access(HSUPA)-Mobiltelefonieprotokoll assoziiert sind, können signifikant höhere Hochladedatenraten unterstützen (z. B. bis zu mehreren Mbps, oder sogar 5 Mbps oder mehr, oder sogar 7 Mbps oder mehr). Sprachmodus-Operationen (in welchen nur Sprachdaten von dem Benutzer hochgeladen werden) erfordern im Allgemeinen niedrige Datenraten (typischerweise weniger als 100 kbps und signifikant weniger als 1 Mbps). Datenmodushochlade-Operationen können signifikante Hochladedatenraten betreffen insbesondere, wenn der Datenmodus ein HSUPA-Datenmodus ist. Um eine ausreichende Linearität und geringes Rauschen für die Leistungsverstärkerschaltung 56 sicherzustellen, kann die Leistungsverstärkerschaltung 56 mit erhöhten Vorspannungen bereitgestellt werden, wenn immer die Datenübertragungsraten angehoben sind. Zum Beispiel kann eine höhere Vorspannung geliefert werden, wenn die Hochladerate 5 Mbps überschreitet, als wenn die Hochladerate geringer ist als 1 Mbps oder 2 Mbps ist. Erhöhungen der Vorspannung können auch abhängig vom Modus (z. B. geringere Vorspannung für Sprachmodus und höhere Vorspannung für HSUPA-Modus, insbesondere bei höheren HSUPA-Datenraten) erfolgen.
Erforderliche Pegel der Übertragungsleistung werden typischerweise basierend auf empfangenen Übertragungsleistungssteuer(TPC)-Befehlen bestimmt. Wenn eine Basisstation bestimmt, dass eine Verbindung mit der Vorrichtung 10 schlecht ist, kann die Basisstation einen TPC-Befehl an die Vorrichtung 10 übertragen, der die Vorrichtung 10 anweist ihre Ausgangsleistung zu erhöhen. Wenn die Basisstation bestimmt, dass die Verbindungsqualität gut ist und dass der Betrag an Leistung, der gerade von der Vorrichtung 10 empfangen wird, mehr als ausreichend ist, kann die Basisstation einen TPC-Befehl ausgeben, der die Vorrichtung 10 anweist ihre Ausgangsleistung zu reduzieren. Diese abgesenkte Ausgangsleistung hilft der Vorrichtung 10 ein Stören mit dem Betrieb von benachbarten Vorrichtungen zu vermeiden. Die reduzierte Anforderung an einen Ausgangsleistungspegel erlaubt auch Leistung einzusparen, indem es dem Betrag der Vorspannung Vcc erlaubt, die durch eine anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78 erzeugt wird, verringert zu werden.
Die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung 78 kann unter Verwendung eines DC/DC-Wandlers oder irgendeiner anderen geeigneten Leistungswandlerschaltung implementiert werden. Die Schaltung 78 kann eine relativ höhere Spannung Vccbatt von der Batterie 83 über den Leistungsversorgungspfad 82 empfangen und kann eine korrespondierende geregelte Leistungsversorgungsspannung Vcc erzeugen bei einer relativ niedrigeren Spannung Vcc an dem Ausgabepfad 86. In einer typischen Anordnung kann die Batteriespannung Vccbatt sich in einem Bereich von ungefähr 4,3 V bis ungefähr 3,6 V bewegen und die Ausgabespannung Vcc kann sich in einem Bereich von ungefähr 3,6 V bis 2,7 V bewegen. Die Spannung Vcc kann basierend auf Steuersignalen, die über den Pfad 80 empfangen werden, angepasst werden. Die Spannung Vcc kann kontinuierlich angepasst werden (z. B. um irgendeine gewünschte Ausgangsspannung im Bereich von 2,7 bis 3,6 V oder einem anderen geeigneten Bereich bereitzustellen) oder kann auf einen ausgewählten einzelnen oder zwei oder mehrere diskrete Pegel (z. B. 2,7 V, 3,0 V, 3,4 V, 3,6 V, usw.) eingestellt werden.
Die Leistungsverstärkerschaltung 56 kann mehrere Leistungsverstärker umfassen von denen jeder ein unterschiedliches Kommunikationsband (z. B. Bänder bei Kommunikationsfrequenzen wie zum Beispiel 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz) behandelt. Falls gewünscht, können einige oder alle der Leistungsverstärker in der Schaltung 56 mehrere Kommunikationsbänder (z. B. benachbarte Bänder) behandeln.
Die Leistungsverstärkerschaltung 56 kann Steuersignale über den Pfad 76 empfangen. Die Steuersignale können verwendet werden, um selektiv besondere Blöcke der Schaltung innerhalb von jeden Leistungsverstärker ein- oder auszuschalten. Diese Art von Anpassung kann verwendet werden, um jeden Leistungsverstärker 56 in einen gewünschten Verstärkungsmodus zu stellen. In einer bimodalen Anordnung kann jeder Leistungsverstärker entweder in einem hohen Verstärkungsmodus oder in einem niedrigen Verstärkungsmodus eingestellt sein. Falls gewünscht, können andere Arten von Mehrfachmodus-Anordnungen unterstützt werden (z. B. Anordnungen, in welchen die Leistungsverstärker 56 angepasst werden können, um bei drei oder mehreren verschiedenen Verstärkungseinstellungen zu arbeiten).
Ein Betreiben der Leistungsverstärkerschaltung 56 mit Vorspannungen, bei welchen mehr Belastungsreserve als notwendig erzeugt wird, kann Leistung verschwenden. Dementsprechend kann der Betrag der Leistungsversorgungsspannung Vcc in Echtzeit durch die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 12 angepasst werden, um zu helfen den Leistungsverbrauch zu minimieren. Die Weise, in welcher die Vorspannungen Vcc selektiv reduziert werden kann, um Leistung mit einer Funktion des erforderlichen Übertragungsleistungspegels Pout einzusparen, ist in der Grafik von 4 veranschaulicht.
Die Kurve von 4 zeigt wie die Leistungsversorgungsspannung Vcc für die Leistungsverstärkerschaltung 56 reduziert werden kann, um einen Leistungsverbrauch zu minimieren (unter der Annahme einer festen Datenratenübertragungsanforderung). Die Leistungsmenge, die eingespart werden kann, hängt in diesem Beispiel von dem Betrag der Ausgangsleistung, der an dem Ausgang des Leistungsverstärkers 56 erforderlich ist, ab. Falls erforderlich (z. B. in Übereinstimmung mit einer drahtlosen Netzwerk-TCP-Anweisung oder anderen Anforderung), kann der Leistungsverstärker bei seiner höchsten Betriebsspannung Vcc betrieben werden. Zum Beispiel, wenn eine Ausgangsleistung von 24 dB (1 mW) erforderlich ist (in denn Beispiel der 4), kann der Leistungsverstärker in seinem höchsten Verstärkungsmodus eingestellt werden und kann mit einer Leistungsversorgungsspannung von V2 (Punkt 100 auf der Linie 102) mit Leistung versorgt werden. Wenn eine geringere Ausgangsleistung erforderlich ist, wie zum Beispiel 21 dB (1 mW), ist es nicht länger notwendig den Leistungsverstärker bei V2 zu betreiben. Eher kann die Leistungsversorgungsspannung für den Leistungsverstärker auf einen Vcc-Wert von V1 (Punkt 104 auf der Linie 102) reduziert werden. Dies hilft den Leistungsverbrauch zu reduzieren. Falls niedrigere Ausgangsleistungen erforderlich sind, kann Vcc weiter reduziert werden.
Die Effizienz des DC/DC-Wandlers 78 und anderer leistungsregelnder Schaltungen kann durch die Betriebsspannung Vcc und Betriebstrom Icc beeinflusst werden, die der DC/DC-Wandler 78 an seinem Ausgang erzeugt. Bei hohen Ausgangspannungen Vcc und hohen Ausgangsströmen Icc können anpassbare Leistungsversorgungsschaltungen wie zum Beispiel DC/DC-Wandler mit einer Spitzeneffizienz arbeiten. Bei niedrigeren Vcc- und Icc-Pegeln tendiert die Effizienz abzufallen. Es kann deswegen am effizientesten sein die Leistungsversorgungsspannung Vcc nur in Situationen zu reduzieren, in welchen die Leistungseinsparungen der Leistungsverstärker, die durch Reduzieren von Vcc erhalten werden, nicht durch Erhöhen eines Leistungsverbrauchs in dem DC/DC-Wandler 78 hinzugefügt sind. Wenn Vcc reduziert wird, tendieren die Werte des Leistungsversorgungsstroms und der -Spannung, die zur Leistungsversorgung des Leistungsverstärkers 56 verwendet werden, zu sinken und ein gesamter Leistungsverbrauch wird reduziert, solange bis die Reduzierungen beim Leistungsverbrauch des Leistungsverstärkers nicht durch Leistungsverluste wegen eines Betreibens der Leistungsversorgungsschaltung 78 in einem ineffektiven Betrieb zunichte gemacht werden. Als ein Ergebnis dieser Betrachtungen kann es wünschenswert sein den Wert von Vcc nicht unter den von VT zu reduzieren, selbst wenn erforderliche Ausgangsleistungen unter PT (als ein Beispiel) sind.
Zusätzlich zum Anpassen von Vcc basierend auf Ausgangsleistungs-Anforderungen, kann Vcc angepasst werden basierend auf erforderlichen Raten für Datenübertragung und assoziierte PAR-Werte. Niedrigere Übertragungsraten sind mit Sprachanrufen und kleinen Mengen an hoch geladenen Daten (z. B. beim Webbrowsen) assoziiert. Höhere Übertragungsraten sind mit Hochladen großer Dateien und Teilnehmen an Diensten mit hoher Datenrate (z. B. Videokonferenzen, Spiele, usw.) assoziiert. Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 kann bestimmen welche Arten von Anwendungen zu einer gegebenen Zeit auf der Vorrichtung 10 aktiv sind. Zum Beispiel kann die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 bestimmen, wenn ein Benutzer einen Sprachtelefonanruf ausführt (z. B. die Vorrichtung 10 ist in dem Sprachmodus) und kann bestimmen, wenn ein Benutzer Daten hoch lädt (d. h. die Vorrichtung 10 ist in dem Datenmodus und lädt gerade andere Daten als die Daten hoch, die mit einem normalen Sprachanruf assoziiert sind). Diese Information kann durch die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 gesammelt werden durch Überwachen, welche Anwendungen auf der Vorrichtung 10 laufen und durch Abfragen von aktiven Anwendungen auf Statusinformationen.
Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 kann softwarebasierte und hardwarebasierte Ressourcen aufweisen zum Berechnen einer geeigneten Vorspannung Vcc als eine Funktion der Datenratenübertragungsanforderungen (und assoziierten PAR-Anforderungen) der Vorrichtung 10. Irgendein geeigneter Parameter kann verwendet werden, um den Betrag der erforderlichen Spannung Vcc basierend auf der Datenübertragungsrate der Schaltung 44 zu repräsentieren. Mit einer geeigneten Anordnung, welche im Folgenden als ein Beispiel beschrieben ist, wird eine Schaltung in der Transceiver-Schaltung 54 verwendet, um einen kubischen Metrikrechner 94 zu implementieren. Der kubische Metrikrechner 94 berechnet den wohlbekannten kubischen Metrik(cubic metric, CM)-Parameter. Während einer Übertragung hängt der Wert von Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR) für einen gegebenen Kanal von der Nichtlinearität dritter Ordnung der Verstärkungskennlinie der Leistungsverstärkerschaltung ab. Wenn hohe Datenraten und assoziierte Spitzen-zu-Durchschnittsleistungsverhältnisse in dem übertragenen Signal untergebracht sind, ist es für die Leistungsverstärkerschaltung 56 notwendig mit relativ hohen Vorspannungen versorgt zu werden, um eine adäquate Verstärker-Linearität sicherzustellen und damit sicherzustellen, dass ein Minimum der gewünschten ACLR-Pegel nicht überschritten wird. Der kubische Metrikrechner 94 kann den Betrag an Erhöhung bei Vcc quantifizieren, die für ein gegebenes Spitzen-zu-Durchschnittverhältnis und eine assoziierte Datenübertragungsrate notwendig ist. Insbesondere kann der Rechner 94 kubische Metrik CM basierend auf der aktuellen Übertragungskanalkonfiguration für die Signale, die durch HF-Eingabe-Ausgabeschaltungen 90 übertragen werden, berechnen, so dass die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung den Wert von CM, der in Echtzeit berechnet wird, verwenden, um zu bestimmen wie Vcc anzupassen ist. Weil der CM-Wert auf den Betrag der Vcc-Erhöhung reagierend ist, die benötigt wird, um Erhöhungen beim PAR und der Datenübertragungsrate unterzubringen, wird der CM-Wert manchmal als ein Datenübertragungsratenparameter bezeichnet.
Irgendein geeigneter Steueralgorithmusplan kann verwendet werden. Mit einer geeigneten Anordnung, welche hier als ein Beispiel beschrieben ist, kann die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 eine Nachschlagetabelle wie zum Beispiel Tabelle 106 der 5 verwenden. Wie in 5 dargestellt, kann die Tabelle 106 Zeilen und Spalten von möglichen Werten für die Vorspannung Vcc aufweisen. Der zu verwendende Wert von Vcc hängt von einer gewünschten Ausgangsleistung Pout für das aktuelle übertragene Signal ab. Der Wert von Vcc hängt auch ab, ob die Vorrichtung 10 gerade in einem Sprachmodus oder einem Datenmodus arbeitet (z. B. der HSUPA-Datenmodus) und, falls in dem Datenmodus betrieben, auf der Datenübertragungsrate.
Irgendein geeigneter Parameter, der empfindlich ist für die Datenhochladerate kann verwendet werden, um Bedingungen zu repräsentieren, in welchen es eine gewünschte Erhöhung der Vorspannung gibt. Die Tabelle 106 kann mit gewünschten Vorspannungswerten Vcc befüllt sein korrespondierend zu verschiedenen Datenraten (in Mbps). Der Datenübertragungsratenparameter braucht nicht linear proportional zu der Datenrate sein, solange der Wert des Datenübertragungsratenparameters Unterschiede zwischen Situationen, in welchen relativ niedrigere Vorspannungen gewünscht werden (d. h., wenn der Datenübertragungsratenparameter einen relativ niedrigen Wert hat), und Situationen, in welchen die relativ hohen Vorspannungen gewünscht werden (d. h., wenn der Datenübertragungsratenparameter einen relativ hohen Wert hat), reflektiert. Mit einer geeigneten Anordnung enthält die Nachschlagetabelle 106 Vorspannungswerte, die sich als eine Funktion des Werts der kubischen Metrik CM ändern. Dies ist jedoch nur veranschaulichend. Die Nachschlagetabellenwerte können sich ändern als eine Funktion von irgendeinem anderen geeigneten Datenübertragungsratenparameter, der repräsentiert wie viel Leistungsverstärkervorspannung zu verwenden ist.
Die Grafik von 6 veranschaulicht wie Vcc als eine Funktion von zahlreichen Betriebsbedingungen angepasst werden kann. Wenn relativ niedrigere Datenraten unterstützt werden sollen (z. B. Raten, die mit Sprachanrufen oder CM-Werten von 0 dB assoziiert sind), kann die Leistungsverstärkerschaltung 56 mit einer Vorspannung Vcc vorgespannt sein, die von einer Kurve 108 selektiert wird. Zum Beispiel kann eine Vorspannung von 2,7 V (Punkt A) verwendet werden, um die Leistungsverstärkerschaltung 56 vorzuspannen, wenn eine Ausgabeleistung von 21 dB (1 mW) erforderlich ist (z. B., wenn die Verbindungsqualität gut ist, weil sich der Benutzer nahe an einer Basisstation befindet). Die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung 92 kann die erste Spalte der Tabelle 106 in der 5 verwenden, um den geeigneten Vorspannungswert basierend auf dem bekannten Ausgangsleistungswert (21 dB (1 mW)) nachzuschlagen.
Falls die Qualität der Verbindung zwischen der Vorrichtung 10 und ihrer assoziierten Basisstation schlechter wird (z. B., weil der Benutzer an einen Ort reist, der weiter entfernt von der Basisstation ist), kann die Basisstation einen TPC-Befehl für die Vorrichtung 10 ausgeben, der die Vorrichtung 10 anweist ihre Ausgangsleistung auf 24 dB (dBm, 1 mW) zu erhöhen. Um sicherzustellen, dass die Leistungsverstärkerperformance unter diesen Betriebsbedingungen akzeptiert wird (z. B., um sicherzustellen, dass Minimum-ACLR-Werte erfüllt sind), kann die Vorrichtung 10 Vcc auf 3,0 V (Punkt B auf der Kurve 108) erhöhen.
Falls die Vorrichtung 10 in dem Datenmodus betrieben wird und eine relativ hohe Datenübertragungsrate erforderlich ist (z. B. CM = 2), kann die Vorrichtung 10 Vcc-Werte für die Leistungsverstärkerschaltung 56 unter Verwendung einer Kurve 110 auswählen. Falls die erforderliche Ausgangsleistung 21 dB (1 mW) (zum Beispiel) beträgt, kann die Vorrichtung 10 einen Vcc-Wert von 3,4 V an die Leistungsverstärkerschaltung 56 (Punkt C) bereitstellen. Ein Vcc-Wert von 3,6 V kann der Leistungsverstärkerschaltung 56 (Punkt D) bereitgestellt werden, falls die erforderliche Ausgangsleistung sich auf 24 dB (1 mW) erhöht. Es kann irgendeine geeignete Anzahl von Spalten in der Tabelle 106 der 5 und irgendeine geeignete korrespondierende Anzahl von Vorspannungs-Anpassungslinien in der Grafik der 6 (wie schematisch durch die gestrichelte Linie 111 angezeigt) geben. Die Verwendung von zwei Linien 108 und 110 in der 6 und die Verwendung von mehreren verschiedenen kubischen Metrikwerten (CM = 0, 1, 2 ...) in der Tabelle 106 der 5 sind nur veranschaulichende Beispiele.
Das Diagramm der 7 zeigt Operationen, die einbezogen sind beim Ausführen von Echtzeitanpassungen an der Vorspannung für die Leistungsverstärkerschaltung 56. In der 7 sind vier diskrete Betriebszustände dargestellt (Zustände 112, 114, 116 und 118) um ein vereinfachtes Beispiel darzustellen. Während eines Normalbetriebs werden andere Ausgangsleistungen Pout und Datenübertragungsratenanforderungen typischerweise auftreten.
Die Vorrichtung 10 kann anfangs im Zustand 112 betrieben werden, der mit Punkt A auf der Linie 108 der 6 korrespondiert. In diesem Zustand wird die Vorrichtung 10 im Sprachmodus betrieben (z. B. der Benutzer führt einen Sprachanruf), oder Daten werden gerade mit einer Datenrate hochgeladen, die mit einem CM-Wert von 0 dB (d. h., ein niedriger PAR-Wert) korrespondiert. Die Qualität der drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Vorrichtung 10 und der externen Einrichtung mit welcher die Vorrichtung 10 kommuniziert (z. B. eine Netzwerkeinrichtung wie zum Beispiel eine Basisstation eines Mobiltelefons) ist relativ hoch, so ist die Ausgangsleistungsanforderung Pout relativ niedrig. In diesem Zustand kann Vcc 2,7 V (als ein Beispiel) sein.
Falls die Verbindungsqualität schlechter wird, kann die Vorrichtung 10 die Ausgangsleistung Pout des Leistungsverstärkers 56 auf 24 dB (1 mW) erhöhen und kann die Vorspannung Vcc für den Leistungsverstärker 56 dementsprechend erhöhen um sicherzustellen, dass die Performance akzeptabel bleibt. In dieser Situation wird die Vorrichtung 10 im Zustand 114 (Punkt B auf einer Linie 108 in dem 6-Beispiel) arbeiten.
Falls sich die Verbindungsqualität verbessert ohne irgendeine Änderung in dem Datenübertragungsmodus (Sprache oder Daten) und ohne irgendeine Änderung bei der Datenübertragungsrate, kann die Vorrichtung 10 zurück nach Zustand 112 kehren.
Falls die Vorrichtung 10 im Zustand 112 betrieben wird und eine Anwendung, die auf der Vorrichtung 10 läuft, eine erhöhte Datenübertragungsrate benötigt (z. B. um eine große Datendatei hoch zu laden oder einen Dienst mit hoher Datenrate zu unterstützen wie zum Beispiel einen Dienst, in welchem die Vorrichtung 10 ein Video hochlädt) kann die Vorrichtung 10 die Vorspannung Vcc für den Leistungsverstärker 56 auf 3,4 V erhöhen ohne die Ausgangsleistung Pout zu erhöhen. In dieser Konfiguration, welche mit einem veranschaulichenden kubischen Metrikwert von 2 dB korrespondiert (d. h. ein angehobener PAR-Wert), kann die Vorrichtung 10 im Zustand 116 betrieben werden (Punkt C auf einer Linie 110 in dem 6-Beispiel).
Wenn die Vorrichtung 10 im Zustand 116 betrieben wird und die Qualität der drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Vorrichtung 10 und der Basisstation schlechter wird, kann der Basisstation die Vorrichtung 10 bitten ihre Ausgangsleistung auf 24 dB (1 mW) zu erhöhen. In dieser Situation kann die Vorrichtung 10 ihre Ausgangsleistung auf 24 dB (1 mW) erhöhen und kann simultan die Vorspannung des Leistungsverstärkers 56 auf 3,6 V erhöhen, um sicherzustellen, dass die erforderlichen Performancekriterien (z. B. Minimum-ACLR-Werte) beibehalten werden. Wenn das in dieser Weise betrieben wird, befindet sich die Vorrichtung 10 im Zustand 118, der mit einem Punkt D auf der Linie 110 in dem 6-Beispiel korrespondiert.
Anpassungen wie zum Beispiel die Anpassungen der 7 können unter Verwendung der anpassbaren Leistungsversorgung in Echtzeit ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Performance-Bedingungen erfüllt sind, während der Leistungsverbrauch reduziert ist.
Gemäß einer Ausführungsform A wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die eine Hochfrequenz-Eingabe-Ausgabeschaltung, die Hochfrequenzsignale liefert die von der elektronischen Vorrichtung an eine externe Einrichtung drahtlos zu übertragen sind, eine Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung, welche die Hochfrequenzsignale verstärkt, eine anpassbare Leistungsversorgungsschaltung, die eine anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung liefert, und eine Speicher-und-Verarbeitungsschaltung, die bestimmt, ob die elektronische Vorrichtung in einem Sprachmodus oder einem Datenmodus arbeitet, und welche die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung anweist die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung auf einem Pegel bereitzustellen, der selektiert wird basierend mindestens teilweise darauf, ob die elektronische Vorrichtung bestimmt ist in dem Sprachmodus zu arbeiten, oder bestimmt ist in dem Datenmodus zu arbeiten, aufweist.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Ausführungsform A weist der Datenmodus High-Speed Uplink Packet Access-Datenmodus auf, in welchem die Hochfrequenzsignale Daten aufweisen, die mit einer Datenrate von mindestens 5 Mbps hoch geladen werden.
Gemäß einer Weiterentwicklung der vorhergehenden Ausführungsform weist der Sprachmodus einen Modus auf, in welchem die Hochfrequenzsignale Daten repräsentieren, die mit einer Datenrate von weniger als 100 kbps hoch geladen werden.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Ausführungsform A weist die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung einen kubischen Metrikrechner auf, der eine kubische Metrik für die Hochfrequenzsignale, die gerade übertragen werden, berechnet und die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung ist eingerichtet, um die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung anzuweisen die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung bei einem Pegel, der basierend auf zumindest teilweise der berechneten kubischen Metrik ausgewählt wird, zu liefern.
Gemäß einer Weiterentwicklung der vorhergehenden Ausführungsform speichert die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eine Nachschlagetabelle, die das Speichern und Verarbeiten beim Bestimmen geeigneter Pegel für die anpassbare Leistungsversorgungsspannung verwendet.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Ausführungsform A speichert die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eine Nachschlagetabelle, die das Speichern und Verarbeiten beim Bestimmen geeigneter Pegel für die anpassbare Leistungsversorgungsspannung verwendet und die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung ist eingerichtet, um Vorspannungseinträge in der Nachschlagetabelle zu speichern, die sich als eine Funktion eines Datenübertragungsratenparameters, der mit mehreren verschiedenen Datenübertragungsraten für die Hochfrequenzsignale assoziiert ist, ändern.
Gemäß einer Ausführungsform B wird eine tragbare elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die eine Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung, die drahtlos zu übertragende Hochfrequenzsignale von der tragbaren elektronischen Vorrichtung verstärkt, eine Speicher-und-Verarbeitungsschaltung, und eine anpassbare Leistungsversorgungsschaltung, die eine anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung basierend auf Steuersignalen, die von der Speicher-und-Verarbeitungsschaltung empfangen werden, liefert, aufweist, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung die anpassbare Leistungsversorgungsspannung anweist die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung bei einem Pegel bereitzustellen, der zumindest teilweise auf einem Datenübertragungsratenparameter basierend ausgewählt wird, der mit den Hochfrequenzsignalen assoziiert ist.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Ausführungsform B ist die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eingerichtet, um zu bestimmen, wenn die tragbare elektronische Vorrichtung in einem Sprachmodus betrieben wird, in welchem die Hochfrequenzsignale verwendet werden, um Daten mit weniger als 100 kbps zu übertragen, und eingerichtet ist, um zu bestimmen, wenn die tragbare elektronische Vorrichtung in einem Datenmodus betrieben wird, in welchem die Funkfrequenzsignale verwendet werden, um Daten mit mehr als 1 Mbps zu übertragen, und die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eingerichtet ist, um die anpassbare Leistungsversorgungsspannung anzuweisen die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an den Hochfrequenz-Leistungsverstärker mit einem ersten Pegel zu liefern, wenn die tragbare elektronische Vorrichtung sich in dem Sprachmodus befindet, und mit einem zweiten Pegel zu liefern, wenn die tragbare elektronische Vorrichtung sich in dem Datenmodus befindet.
Gemäß einer Weiterentwicklung der vorhergehenden Ausführungsform ist der erste Pegel kleiner als der zweite Pegel.
Gemäß einer Weiterentwicklung der vorhergehenden Ausführungsform weist der Datenübertragungsratenparameter eine kubische Metrik auf und die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung weist einen kubischen Metrikrechner auf, der die kubische Metrik berechnet.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Ausführungsform B weist die tragbare elektronische Vorrichtung ein Mobiltelefon auf und die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung weist einen kubischen Metrikrechner auf, der den Datenratenübertragungsparameter berechnet.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Ausführungsform B ist die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eingerichtet, um die anpassbare Leistungsversorgungsspannung anzuweisen die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung zu liefern basierend auf gewünschten Ausgangsleistungspegeln für die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Ausführungsform B weist der Datenübertragungsratenparameter eine kubische Metrik auf, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung die Nachschlagetabelle speichert, die das Speichern und Verarbeiten beim Bestimmen geeigneter Pegel für die anpassbare Leistungsversorgungsspannung verwenden, und die Nachschlagetabelle weist Vorspannungseinträge auf, die sich als eine Funktion von gewünschten Ausgangsleistungspegeln für den Hochfrequenz-Leistungsverstärker ändern, und die sich als eine Funktion der kubische Metrik ändern.
Das Vorhergehende ist nur veranschaulichend für die Prinzipien dieser Erfindung und zahlreiche Modifikationen können durch Fachleute gemacht werden ohne den Bereich und Geist der Erfindung zu verlassen. Die vorhergehenden Ausführungsformen können individuelle oder in irgendeiner Kombination implementiert werden.

Claims

Drahtlose Kommunikationsschaltung auf einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, aufweisend: Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung, die Hochfrequenzsignale, die von der tragbaren elektronischen Vorrichtung mit einer Datenübertragungsrate übertragen werden, verstärkt; anpassbare Leistungsversorgungsschaltung, die eine anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung liefert; und Speicher-und-Verarbeitungsschaltung, welche die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung anweist die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung mit einem Pegel zu liefern, der mindestens teilweise basierend auf der Datenübertragungsrate ausgewählt wird, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung einen kubischen Metrikrechner aufweist, der eine kubische Metrik für die Hochfrequenzsignale berechnet, die übertragen werden, und wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung anweist die anpassbare Leistungsversorgungsspannung, die zumindest teilweise auf der kubischen Metrik basiert, zu liefern.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung weiterhin einen Digitalanalogwandler aufweist, der ein analoges Steuersignal an die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung liefert zumindest teilweise basierend auf der kubischen Metrik.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eine Nachschlagetabelle speichert, welche die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung beim Bestimmen geeigneter Pegel für die anpassbare Leistungsversorgungsspannung verwendet.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung weiterhin einen Digitalanalogwandler aufweist, der ein analoges Steuersignal an die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung liefert zumindest teilweise basierend auf der Datenübertragungsrate.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Hochfrequenzsignale Sprachdaten enthalten, wenn die drahtlose Kommunikationsschaltung in einem ersten Modus betrieben wird, wobei die Hochfrequenzsignale High-Speed Uplink Packet Access-Daten mit einer Datenhochladerate von größer als 5 Mbps enthalten, wenn die drahtlose Kommunikationsschaltung in einem zweiten Modus betrieben wird, und wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eingerichtet ist, um die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung anzuweisen die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung mit einem niedrigeren Wert während des ersten Modus als während des zweiten Modus zu liefern.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 5, wobei die drahtlose Kommunikationsschaltung unter Verwendung von Leistung von einer Batterie arbeitet, wobei die drahtlose Kommunikationsschaltung weiterhin aufweist: einen Batterieeingang in der anpassbaren Leistungsversorgungsschaltung, der eine Batteriespannung von der Batterie empfängt; und einen Leistungsversorgungsspannungsausgang, an welchem die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung geliefert wird, wobei die anpassbare Leistungsversorgungsspannung geringer als die Batteriespannung ist.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Hochfrequenzsignale Sprachdaten enthalten, wenn die drahtlose Kommunikationsschaltung in einem Sprachmodus betrieben wird, wobei die Hochfrequenzsignale Datenpakete in einem Datenmodus enthalten, und wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eingerichtet ist, um die anpassbare Leistungsversorgungsschaltung anzuweisen die anpassbare Leistungsversorgungsspannung an die Hochfrequenz-Leistungsverstärkerschaltung mit einem niedrigeren Wert während des Sprachmodus als während des Datenmodus zu liefern.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 7, wobei der Datenmodus einen High-Speed Uplink Packet Access-Datenmodus aufweist, in welchem die Hochfrequenzsignale Daten enthalten, die mit einer Datenrate von mindestens 5 Mbps hochgeladen werden.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 8, wobei der Sprachmodus einen Modus aufweist, in welchem die Hochfrequenzsignale Sprachdaten repräsentieren, die mit einer Datenrate von weniger als 100 kbps hochgeladen werden.
Drahtlose Kommunikationsschaltung nach Anspruch 7, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eine Nachschlagetabelle speichert, welche die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung beim Bestimmen geeigneter Pegel für die anpassbare Leistungsversorgungsspannung verwendet, wobei die Speicher-und-Verarbeitungsschaltung eingerichtet ist, um Vorspannungseinträge in der Nachschlagetabelle zu speichern, die sich mit einer Funktion eines Datenübertragungsratenparameters ändern, der mit mehreren verschiedenen Datenübertragungsraten für die Hochfrequenzsignale assoziiert ist.