专利汇可以提供射频功率放大器的电源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在 电池 供电的无线发射机设备中用于射频(RF)功率 放大器 的 开关 模式电源(SMPS)及其控制方法。根据本 发明 的 实施例 ,控制级联连接的升压型SMPS和降压型SMPS,因此为各种负载和传输功率电平提供了高效率。可以基于发射机的操作模式控制升压SMPS 2和降压SMPS,例如实际电池 电压 、所需输出功率、选择的 频率 频带、选择的射频 功率放大器 (PA)、选择的传输 信号 调制方法,和/或诸如包络消除与恢复(EER)技术、包络 跟踪 (ET)技术、或功率电平跟踪(PT)之类的选择的PA电压控制方法。,下面是射频功率放大器的电源专利的具体信息内容。
1.一种用于控制电源的方法,包括:
测量输入到向射频功率放大器提供电源电压的升压型开关模式电源和降压型开关模式电源的级联连接的电池电压,其中所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,使得在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以开关频率闭合和断开以向所述射频功率放大器提供最大负载电流,在所述分段模式中的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开;
比较测量的电池电压与对应于降压型开关模式电源所需的输入电源电压的阈值;
如果所述测量的电池电压超过所述所需的输入电源电压,则绕过所述升压型开关模式电源并且将所述电池电压直接耦合到所述降压型开关模式电源;
如果所述测量的电池电压低于所述所需的输入电源电压,则控制所述升压型开关模式电源以便将所述电池电压升高到至少所述所需的输入电源电压;以及
根据下列一个或多个条件,控制降压型开关模式电源以操作在至少两个分段模式中的一个模式中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
2.根据权利要求1所述的用于控制电源的方法,还包括:
根据下列一个或多个条件,控制降压型开关模式电源以操作在至少两个开关频率中的一个开关频率中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
3.根据权利要求1所述的用于控制电源的方法,还包括:
根据下列一个或多个条件,控制升压型开关模式电源以操作在至少两个开关频率中的一个开关频率中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
4.根据权利要求1所述的用于控制电源的方法,还包括:
根据下列一个或多个,控制升压型开关模式电源以操作在至少两个分段模式中的一个中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
5.根据权利要求所述的1、2、3和4中任意一个所述的用于控制电源的方法,还包括:
控制升压型开关模式电源或降压型开关模式电源以操作在抖动模式中,其中开关频率逐个循环地随机改变。
6.一种用于控制电源的设备,包括:
测量装置,用于测量输入到向射频功率放大器提供电源电压的升压型开关模式电源和降压型开关模式电源的级联连接的电池电压,其中所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,使得在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以开关频率闭合和断开以向所述射频功率放大器提供最大负载电流,在所述分段模式中的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开;
比较装置,用于比较测量的电池电压与对应于降压型开关模式电源所需的输入电源电压的阈值;
耦合装置,用于如果所述测量的电池电压超过所述所需的输入电源电压,则绕过所述升压型开关模式电源并且将所述电池电压直接耦合到所述降压型开关模式电源;
电池电压升高装置,用于如果所述测量的电池电压低于所述所需的输入电源电压,则控制所述升压型开关模式电源以便将所述电池电压升高到至少所述所需的输入电源电压;
以及
第一控制装置,用于根据下列一个或多个条件,控制降压型开关模式电源以操作在至少两个分段模式中的一个模式中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
7.根据权利要求6所述的用于控制电源的设备,还包括:
第二控制装置,用于根据下列一个或多个条件,控制降压型开关模式电源以操作在至少两个开关频率中的一个开关频率中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
8.根据权利要求6所述的用于控制电源的设备,还包括:
第三控制装置,用于根据下列一个或多个条件,控制升压型开关模式电源以操作在至少两个开关频率中的一个开关频率中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
9.根据权利要求6所述的用于控制电源的设备,还包括:
第四控制装置,用于根据下列一个或多个,控制升压型开关模式电源以操作在至少两个分段模式中的一个中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
10.根据权利要求所述的6、7、8和9中任意一个所述的用于控制电源的设备,还包括:
第五控制装置,用于控制升压型开关模式电源或降压型开关模式电源以操作在抖动模式中,其中开关频率逐个循环地随机改变。
11.一种用于控制电源的装置,包括:
至少一个射频功率放大器;
升压型开关模式电源,其具有用于来自电池的电池电压的输入;
降压型开关模式电源,其与所述升压型开关模式电源级联连接并且具有用于所述射频功率放大器的电源电压输出,
旁路开关,如果所述电池电压超过对应于所述降压型开关模式电源所需输入电源电压的阈值,则所述旁路开关可控制以绕过所述升压型开关模式电源并且将所述电池电压直接耦合到所述降压型开关模式电源;
如果所述电池电压低于所述阈值,则所述升压型开关模式电源可控制以将所述电池电压升高到至少所述所需的输入电源电压;以及
根据下列一个或多个,所述降压型开关模式电源包括至少可选的两个分段模式:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率,
其中所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,使得在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以开关频率闭合和断开以向所述至少一个功率放大器提供最大负载电流,在所述分段模式中的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开。
12.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中根据下列一个或多个条件,所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个可控制以操作在至少两个开关频率中的一个中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
13.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中根据下列一个或多个条件,所述升压型开关模式电源可控制以操作在至少两个分段模式中的一个中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
14.根据权利要求所述的11所述的用于控制电源的装置,其中所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个可控制以操作在抖动模式中,其中所述开关频率从逐个循环地随机改变。
15.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中在所述分段模式的第三个模式中,所述两个并联开关的第二个以所述开关频率闭合和断开。
16.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中所述两个并联开关被调整大小以用于不同的负载电流。
17.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中所述至少一个功率放大器包括用于第一传输频带的第一射频功率放大器和用于第二传输频带的第二射频功率放大器,所述第一传输频带在频域中低于第二传输频带。
18.根据权利要求17所述的用于控制电源的装置,其中所述第一射频频带在所述频域中大约位于900MHz,所述第二射频频带在所述频域中大约位于1800MHz或1900MHz。
19.根据权利要求17所述的用于控制电源的装置,其中所述降压型开关模式电源包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,因此在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以所述开关频率闭合和断开到提供最大负载电流,在所述分段模式的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开,并且其中当使用第一调制,使用所述第一功率放大器并且所需功率达到第一功率阈值时,或者当使用所述第一调制,使用所述第二功率放大器并且所述所需功率达到第二功率阈值时,所述降压型电源可控制以操作在第一分段模式中。
20.根据权利要求19所述的用于控制电源的装置,其中当使用所述第一调制,使用所述第一功率放大器以及所需功率低于所述第一功率阈值但是高于第三功率阈值时,或者当使用所述第一调制,使用所述第二功率放大器并且所需功率低于所述第二功率阈值但是高于第四功率阈值时,所述降压型电源可控制以操作在所述第二分段模式中。
21.根据权利要求20所述的用于控制电源的装置,其中所述降压型开关模式电源包括第三分段模式,其中所述两个并联开关的第二个以所述开关频率闭合和断开,并且其中当使用所述第一调制,使用所述第一功率放大器并且所述所需功率低于所述第三功率阈值时,或者当使用所述第二功率放大器并且所述所需功率低于所述第四功率阈值时,所述降压型电源可控制以操作在所述第三分段模式中。
22.根据权利要求19所述的用于控制电源的装置,其中所述功率阈值对于不同的调制方法和/或不同的功率放大器是不同的。
23.根据权利要求19所述的用于控制电源的装置,其中所述第一调制是GMSK调制。
24.根据权利要求19所述的用于控制电源的装置,其中当使用第二调制,使用所述第一功率放大器并且所述所需功率达到第五功率阈值时,或者当使用所述第二调制,使用所述第二功率放大器并且所述所需功率达到第六功率阈值时,所述降压型电源可控制以操作在所述第二分段模式中,并且其中当使用所述第二调制,使用所述第一功率放大器并且所述所需功率低于所述第五功率阈值时,或者当使用所述第二调制,使用所述第二功率放大器并且所述所需功率低于所述第六功率阈值时,所述降压型电源可控制以操作在所述第三分段模式中。
25.根据权利要求24所述的用于控制电源的装置,其中所述第二调制是WCDMA。
26.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中所述升压型开关模式电源包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,因此在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以所述开关频率闭合和断开以提供最大负载电流,而在所述分段模式的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开,并且其中当使用第一调制时,所述升压型电源可控制以操作在所述第一分段模式中,当使用第二调制时,所述升压型电源可控制以操作在所述第二分段模式中。
27.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中所述升压型开关模式电源包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,因此在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以所述开关频率闭合和断开以提供最大负载电流,而在所述分段模式的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开,并且其中当使用第一调制和第一频带时,所述升压型电源可控制以操作在所述第一分段模式中,而当使用第一调制和第二频带时,所述升压型电源可控制以操作在所述第二分段模式中。
28.根据权利要求27所述的用于控制电源的装置,其中所述升压型开关模式电源包括第三分段模式,其中所述两个并联开关的第二个以所述开关频率闭合和断开,并且其中当使用第二调制时,所述升压型电源可控制以操作在所述第三分段模式中。
29.根据权利要求27所述的用于控制电源的装置,其中所述第一调制是GSMK。
30.根据权利要求28所述的用于控制电源的装置,其中所述第二调制是WCDMA。
31.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中当所述功率放大器操作在包络消除与恢复模式或包络跟踪模式中时,所述降压型开关模式电源或所述升压型开关模式电源可控制以便以较高开关频率操作,并且当所述功率放大器操作在功率电平跟踪模式中时,所述降压型开关模式电源或所述升压型开关模式电源可控制以便以较低开关频率操作。
32.根据权利要求31所述的用于控制电源的装置,其中所述开关频率对于所述升压型开关模式电源和所述降压型开关模式电源来说是不同的。
33.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中所述开关包括场效应晶体管,其电流性能由沟道宽度确定。
34.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中当所述旁路开关被控制以绕过所述升压型开关模式电源时,所述升压型开关模式电源的一个或多个升压开关被配置用于提供从所述电池到所述降压型开关模式电源的并联电流路径。
35.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中所述升压型开关模式电源、所述降压型开关模式电源和所述功率放大器用分立的电子元件、用一个或多个电路芯片、或者用分立的电子元件和一个或多个集成芯片的任何组合来实现。
36.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,包括控制器,用于控制升压型开关模式电源和降压型开关模式电源。
37.根据权利要求36所述的用于控制电源的装置,其中所述控制器用硬件、固件、软件或其组合实现。
38.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中所述装置用射频发射机实现。
39.根据权利要求11所述的用于控制电源的装置,其中所述装置用无线通信设备实现。
40.一种用于控制电源的方法,包括:
提供升压型开关模式电源和降压型开关模式电源的级联连接,以从电池电压向射频功率放大器提供电源电压,其中所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,使得在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以开关频率闭合和断开以向所述射频功率放大器提供最大负载电流,在所述分段模式中的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开;
控制所述升压型开关模式电源以将所述电池电压升高到至少所述降压型开关模式电源所需的输入电源电压;以及
根据下列一个或多个条件,控制降压型开关模式电源以操作在至少两个分段模式中的一个模式中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
41.根据权利要求40所述的用于控制电源的方法,还包括:
根据下列一个或多个条件,控制降压型开关模式电源以操作在至少两个开关频率中的一个开关频率中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
42.根据权利要求40所述的用于控制电源的方法,还包括:
根据下列一个或多个条件,控制升压型开关模式电源以操作在至少两个开关频率中的一个开关频率中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
43.根据权利要求40、41或42之一所述的用于控制电源的方法,还包括
根据下列一个或多个条件,控制升压型开关模式电源以操作在至少两个分段模式中的一个中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
44.一种用于控制电源的方法,包括:
提供升压型开关模式电源和降压型开关模式电源的级联连接,以从电池电压向射频功率放大器提供电源电压,其中所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,使得在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以开关频率闭合和断开以向所述射频功率放大器提供最大负载电流,在所述分段模式中的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开;
控制所述升压型开关模式电源以将所述电池电压升高到至少所述降压型开关模式电源所需的输入电源电压;以及
当所述功率放大器操作在包络消除与恢复模式或包络跟踪模式中时,控制所述降压型开关模式电源以操作在较高的开关频率,并且当所述功率放大器操作在线性模式中时,控制所述降压型开关模式电源以操作在较低的开关频率。
45.根据权利要求44所述的用于控制电源的方法,其中用于所述包络跟踪的所述开关频率相同或低于用于所述包络消除与恢复的开关频率,但是高于用于所述线性模式的所述开关频率。
46.根据权利要求44或45所述的用于控制电源的方法,其中所述线性模式包括功率电平跟踪模式。
47.一种用于控制电源的设备,包括:
级联连接装置,用于提供升压型开关模式电源和降压型开关模式电源的级联连接,以从电池电压向射频功率放大器提供电源电压,其中所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,使得在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以开关频率闭合和断开以向所述射频功率放大器提供最大负载电流,在所述分段模式中的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开;
电池电压升高装置,用于控制所述升压型开关模式电源以将所述电池电压升高到至少所述降压型开关模式电源所需的输入电源电压;以及
第一控制装置,用于根据下列一个或多个条件,控制降压型开关模式电源以操作在至少两个分段模式中的一个模式中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
48.根据权利要求47所述的用于控制电源的设备,还包括:
第二控制装置,用于根据下列一个或多个条件,控制降压型开关模式电源以操作在至少两个开关频率中的一个开关频率中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
49.根据权利要求47所述的用于控制电源的设备,还包括:
第三控制装置,用于根据下列一个或多个条件,控制升压型开关模式电源以操作在至少两个开关频率中的一个开关频率中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
50.根据权利要求47、48或49之一所述的用于控制电源的设备,还包括:
第四控制装置,用于根据下列一个或多个条件,控制升压型开关模式电源以操作在至少两个分段模式中的一个中:所述功率放大器的操作模式、所述功率放大器的频带、调制方法以及所述功率放大器的传输功率。
51.一种用于控制电源的设备,包括:
级联连接装置,用于提供升压型开关模式电源和降压型开关模式电源的级联连接,以从电池电压向射频功率放大器提供电源电压,其中所述降压型开关模式电源和所述升压型开关模式电源中的至少一个包括具有至少两个并联开关的至少两个分段模式,使得在所述分段模式的第一个模式中,所述两个并联开关二者都以开关频率闭合和断开以向所述射频功率放大器提供最大负载电流,在所述分段模式中的第二个模式中,所述并联开关的第一个以所述开关频率闭合和断开;
电池电压升高装置,用于控制所述升压型开关模式电源以将所述电池电压升高到至少所述降压型开关模式电源所需的输入电源电压;以及
第一控制装置,用于当所述功率放大器操作在包络消除与恢复模式或包络跟踪模式中时,控制所述降压型开关模式电源以操作在较高的开关频率,并且当所述功率放大器操作在线性模式中时,控制所述降压型开关模式电源以操作在较低的开关频率。
52.根据权利要求51所述的用于控制电源的设备,其中用于所述包络跟踪的所述开关频率相同或低于用于所述包络消除与恢复的开关频率,但是高于用于所述线性模式的所述开关频率。
53.根据权利要求51所述的用于控制电源的设备,其中所述线性模式包括功率电平跟踪模式。
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