温度检测实现最大功率控制装置

摘要：介绍一种新型的功率控制装置，详细描述硬件设计和软件控制方法，并给出实际验证和分析结果。该装置由带热敏电阻的温度检测模块、功率温度补偿数据表和功率控制模块组成，具有降低手机硬件成本，减少器件电路板空间和缩短校准时间等优势。

关键词：功率放大器；热敏电阻；测温电路；功率控制

中图分类号：TN87文献标识码：A文章编号：1005-3824（2014）03-0091-04

0引言

在移动通信过程中，移动设备距离基站时远时近。当移动设备离基站比较远时，需要移动设备具有足够的功率，以便移动设备传出的信息能够传输到基站；当移动设备距离基站较近时，若其功率过大，则可能干扰其他用户。功率控制的目的就是克服“远近效应”，使系统既能维持高质量通信，又不对占用同一信道的其它用户产生不应有的干扰。所以，功率放大器的控制在移动设备的正常运行中显得十分重要。本文介绍了1种新型的功率控制装置，并进行了验证。

1硬件设计

1.1原设计方案

CDMA手机在最大功率时采用了开环功率控制方式，也就是上行链路和下行链路是不闭合的，手机的最大功率由自身来控制。图1为现有技术中移动设备的开环时功率放大器控制电路的示意图。基带处理器指示收发机将特定功率的信号传送到功率放大器，经功率放大器放大后的信号再经由耦合器调整到适当的功率等级，并由天线发送。从耦合器输出的信号还通过检波管/ADC转换成数字信号并反馈回基带处理器。基带处理器根据从检波管/ADC处反馈的信号来判断当前天线发送的信号功率是否合适，并根据判断的结果来指示收发机对其发送的信号功率做出相应的调整，从而实现最大功率控制。现有技术中的耦合器和检波管/ADC构成硬件功率检测电路[1]。

本装置根据当输出功率不同时，同一功率放大器释放的热能不同的原理，经大量实验得出以下结论：在环境温度不变时，功率放大器的表面温度与其输出功率以及发射信号的信道有关。即在特定信道、特定的输出功率以及特定的环境温度下，功率放大器的表面温度是唯一的[2]。信道、输出功率以及环境温度这3个因素中任何1个因素发生变化，功率放大器的表面温度也会随之发生变化[3]。基于这一原理，根据大量实验数据，提出1种通过温度测量来增减功率放大器的输出功率控制装置。增减功率放大器的输出功率通常称为功率放大器的功率补偿。

本装置包括温度检测模块，用于检测所述移动设备的功率放大器的表面温度；功率控制模块，与温度检测模块相耦合，用于根据所述温度检测模块检测到的表面温度，使所述功率放大器的功率得到相应的补偿。如图2所示。

按照图2所示，基带处理器指示收发机发送特定功率的信号，信号经功率放大器放大，并由天线发射。在本实施例中，温度检测模块为测温电路。测温电路与功率放大器相耦合，并将与功率放大器的表面温度相关的数字信号ADC值反馈给基带处理器。将与功率放大器的表面温度相关的模拟信号进行模数转换，即获得该ADC值[4]。在本例中功率控制模块由基带处理器实现。基带处理器中还包括存储器，存储器中存储有温度补偿表。该温度补偿表中列出了最大功率应提高或降低的值，也可以列出最大功率在当前状态下应该达到的值。关于温度补偿表的详细描述参照表1和表2。基带处理器根据从测温电路反馈的信号调用温度补偿表中的相应值，并指示收发机调整其发射功率，从而达到功率控制。

3验证和分析

由于此装置硬件上去掉了检波管和耦合器器件，仅采用测温电路，从而使移动设备射频前端的电路板空间大大减小，硬件成本也大大降低，同时也缩减了手机生产时的最大功率校准项，进一步提高了生产测试效率。

4结语

本设计所述的功率补偿装置，适用于CDMA/WCDMA移动终端开发平台。该装置有硬件成本低，占用电路板空间小和生产校准测试项目简化等优点，符合当今移动终端设计小型化、低成本和高效率的发展方向。