(57)【要約】  送信電力増幅器に供給する電源電圧を決定し、前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定し、前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定し、前記電源電流と前記電源電圧間の前記判定された関係に応じて前記電源電圧を制御することにより、無線端末の前記送信電力増幅器を制御する。例えば、前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定する処理は、前記電源電流が前記決定された電源電圧に関連する予め設定された基準（例えば、予め設定された電流の範囲）に適合しているかどうかを判定する処理を含む。本発明は、装置、方法、及びコンピュータプログラム製品として実現することができる。
2007535274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末の送信電力増幅器を制御する方法であって、
前記送信電力増幅器に供給する電源電圧を決定する工程と、
前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定する工程と、
前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定する工程と、
前記電源電流と前記電源電圧間の前記判定された関係に応じて前記電源電圧を制御する工程と
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を決定する前記工程は、前記電源電流が前記決定された電源電圧に関連する予め設定された基準に適合しているかどうかを判定する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電源電流が予め設定された基準に適合しているかどうかを判定する前記工程は、前記決定された電源電流が、前記決定された電源電圧に関連する予め設定された範囲内にあるかどうかを判定する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記端末は複数の離散電源電圧設定を提供するように構成され、
電源電圧を決定する前記工程は、前記複数の離散電源電圧設定の内、現在の電源電圧設定を識別する工程を有し、
電源電流を決定する前記工程は、前記現在の電源電圧設定について、前記送信電力増幅器に供給された電源電流を決定する工程を含み、
前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定する前記工程は、前記決定された電源電流と前記現在の電源電圧設定との関係を判定する工程を含み、
前記電源電圧を制御する工程は、
前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の範囲内にある場合に、前記現在の電源電圧設定を維持する工程と、及び／又は
前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の前記範囲外にある場合に、前記複数の離散電源電圧設定の中から新しい電源電圧設定を選択する工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
発呼の確立に伴って、前記端末を前記複数の離散電源電圧設定の１つに初期化する工程を更に有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の離散電源電圧設定をそれぞれ電源電流の範囲に対応付けるルックアップテーブルを保持する工程を更に有し、前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧設定との関係を判定する前記工程は、前記決定された電源電流が、前記現在の電源電圧設定に関連した前記保持された電源電流の範囲内にあるかどうかを判定するために前記ルックアップテーブルにアクセスする工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記無線端末は、各通信プロトコルに従って通信を行う複数の動作モードをサポートし、前記方法は、前記複数のモードのサブセットにおいてのみ、送信電力増幅器電源電圧と電流との関係に応じて前記電源電圧を制御する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
電源電流を決定する前記工程は、送信バースト中に前記電源電流を決定する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
無線端末の送信電力増幅器を制御する方法であって、
予め設定された電力基準に適合するように、前記電力増幅器の電源入力へ供給するＤＣ電力を調整する工程を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記電源入力へ供給するＤＣ電力を調整する前記工程は、前記電源入力へ供給する前記ＤＣ電力が、前記予め設定された電力基準に適合するように、前記電力増幅器へ供給する電源電圧を調整する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記電源入力へ供給する前記ＤＣ電力が前記予め設定された電力基準に適合するように、前記電力増幅器に供給する電源電圧を調整する前記工程は、前記電源入力に供給される前記ＤＣ電力を予め設定された範囲内に納めるように、前記電源電圧を調節する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記電源入力に供給される前記ＤＣ電力を予め設定された範囲内に納めるように、前記電源電圧を調節する前記工程は、前記電力増幅器の出力に結合する負荷インピーダンスの範囲に亘って、前記電源入力へ供給するＤＣ電力を略一定に維持するように前記電源電圧を調節する工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電源入力へ供給するＤＣ電力を調整する前記工程は、
前記電力増幅器の電源電圧及び電流を決定する工程と、
前記決定された電源電圧及び電流に応じて前記電源入力に供給するＤＣ電力を調整する工程と
を有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記電源入力に供給するＤＣ電力を調整する前記工程は、
前記電力増幅器のための電源電圧設定を識別する工程と、
前記電源電圧設定により生成される電源電流を検出する工程と、
前記識別された電源電圧設定と前記検出された電源電流に応じて電源電圧設定を選択する工程と
を有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記識別された電源電圧設定と前記検出された電源電流に応じて電源電圧設定を選択する前記工程は、前記検出された電源電流が前記識別された電源電圧設定に関連する基準に適合しているかどうかに応じて、電源電圧設定を選択する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記基準は、前記検出された電源電流が、前記識別された電源電圧設定に関連する予め設定された電流の範囲内にあるかどうかを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記検出された電源電流が前記識別された電源電圧設定に関連する基準に適合しているかどうかに応じて電源電圧設定を選択する前記工程は、前記検出された電源電流が前記予め設定された範囲外にある場合に、前記電源電圧設定を上げる又は下げることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
送信電力増幅器を含む無線通信回路と、
電気的に前記無線通信回路に結合すると共に、前記電力増幅器の電源入力に供給するＤＣ電力が予め設定された電力基準に適合するように動作する電力調整回路と
を有することを特徴とする無線端末。
【請求項１９】
前記電力調整回路は、前記電源入力に供給するＤＣ電力が前記予め設定された電力基準に適合するように、前記電力増幅器に供給する電源電圧を調節するように動作することを特徴とする請求項１８に記載の端末。
【請求項２０】
前記電力調整回路は、前記電源入力に供給するＤＣ電力が予め設定された範囲内にあるように、前記電源電圧を調節するように動作することを特徴とする請求項１９に記載の端末。
【請求項２１】
前記電力調整回路は、前記電力増幅器の出力に結合した負荷インピーダンスの範囲に亘って、前記電源入力に供給するＤＣ電力を略一定に維持するように、前記電源電圧を調節するように動作することを特徴とする請求項２０に記載の端末。
【請求項２２】
前記電力調整回路は、前記電力増幅器の電源電圧及び電流を決定し、前記決定された電源電圧及び電流に応じて、前記電源入力に供給するＤＣ電力を制御するように動作することを特徴とする請求項１８に記載の端末。
【請求項２３】
前記電力調整回路は、前記電力増幅器のための電源電圧設定を識別し、前記電源電圧設定により生成される電源電流を検知し、前記識別された電源電圧設定及び前記検出された電源電流に応じて電源電圧設定を選択するように動作することを特徴とする請求項１８に記載の端末。
【請求項２４】
前記電力調整回路は、前記検出された電源電流が前記識別された電源電圧設定に関連する基準に適合するかどうかに基づいて、前記電源電圧設定を選択するように動作することを特徴とする請求項２３に記載の端末。
【請求項２５】
前記基準は、前記検出された電源電圧が前記識別された電源電圧設定に関連する予め設定された電流の範囲内にあるかどうかを含むことを特徴とする請求項２４に記載の端末。
【請求項２６】
前記電力調整回路は、前記検出された電源電流が前記予め設定された範囲外にある場合に、前記電源電圧設定を上げる又は下げるように動作することを特徴とする請求項２５に記載の端末。
【請求項２７】
送信電力増幅器を含む無線通信回路と、
電気的に前記無線通信回路に結合し、前記送信電力増幅器に供給する電源電圧と、結果として流れる前記送信電力増幅器の電源電流との関係を判定し、前記電源電流と前記電源電圧との前記予め設定された関係に応じて前記電源電圧を制御するように動作する電力調整回路と
を有することを特徴とする無線端末。
【請求項２８】
前記電力調整回路は、前記電源電流が前記決定された電源電圧に関連する予め設定された基準に適合しているかどうかを判定し、その結果に応じて前記電源電圧を制御するように動作することを特徴とする請求項２７に記載の端末。
【請求項２９】
前記予め設定された基準は、前記決定された電源電流が前記決定された電源電圧に関連した予め設定された範囲内にあるかどうかを含むことを特徴とする請求項２８に記載の端末。
【請求項３０】
前記電力調整回路は、複数の離散電源電圧設定を提供し、前記複数の離散電源電圧設定の内、現在の電源電圧設定を識別し、前記現在の電源電圧設定について前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定し、前記決定された電源電流及び前記現在の電源電圧設定との関係を判定し、前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する前記電源電流の範囲内にあるか範囲外にあるかに基づいて、前記現在の電源電圧設定を維持するか、又は、新しい電源電圧設定を選択するように動作することを特徴とする請求項２７に記載の端末。
【請求項３１】
前記電力調整回路は、前記複数の離散電源電圧設定をそれぞれ電源電流の範囲に対応付けるルックアップテーブルを保持し、前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連した前記保持された電源電流の範囲内にあるかどうかを判定するために前記ルックアップテーブルにアクセスするように動作することを特徴とする請求項３０に記載の端末。
【請求項３２】
前記無線通信回路は、各通信プロトコルに従って通信を行う複数の動作モードをサポートし、前記電力調整回路は、前記複数のモードのサブセットにおいてのみ、送信電力増幅器電源電圧と電流との関係に応じて前記電源電圧を制御するように動作することを特徴とする請求項２７に記載の端末。
【請求項３３】
送信電力増幅器を含む無線通信回路と、
前記送信電力増幅器の電源電流を検出するように動作するセンサと、
前記送信電力増幅器及び前記センサと結合し、送信電力増幅器電源電圧と送信電力増幅器電源電流とを関連付ける情報を保持し、前記検出された電源電流と前記保持された情報とに応じて前記送信電力増幅器に供給する電源電圧を制御するように動作するプロセッサと
を有することを特徴とする無線端末。
【請求項３４】
前記保持された情報は、各送信電力増幅器電源電圧設定を送信電力増幅器電源電流の各範囲に対応付ける情報を保持し、前記プロセッサは、前記検出された電源電流及び前記保持された情報に応じて前記送信電力増幅器電圧設定の中から選択するように動作することを特徴とする請求項３３に記載の端末。
【請求項３５】
送信電力増幅器を含む無線通信回路と、
前記送信電力増幅器に供給する電源電圧を決定する手段と、
前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定する手段と、
前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定する手段と、
前記電源電流と前記電源電圧間の前記判定された関係に応じて前記電源電圧を制御する手段と
を有することを特徴とする無線端末。
【請求項３６】
前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定する前記手段は、前記決定された電源電流が前記決定された電源電圧に関連する予め設定された基準に適合しているかどうかを判定する手段を含むことを特徴とする請求項３５に記載の端末。
【請求項３７】
コンピュータが読み出し可能な媒体において実現されるプログラムコードを有する、無線端末を制御する為のコンピュータプログラム製品であって、前記プログラムコードは、
前記送信電力増幅器に供給する電源電圧を決定するプログラムコードと、
前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定するプログラムコードと、
前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定するプログラムコードと、
前記電源電流と前記電源電圧間の判定された関係に応じて前記電源電圧を制御するプログラムコードと
を有することを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項３８】
前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定するための前記プログラムコードは、前記決定された電源電流が前記決定された電源電圧に関連する予め設定された範囲内にあるかどうかを判定するプログラムコードを含むことを特徴とする請求項３７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３９】
前記電源電圧を決定する前記プログラムコードは、前記複数の離散電源電圧設定の内、現在の電源電圧設定を識別するプログラムコードを含み、
電源電流を決定する前記プログラムコードは、前記現在の電源電圧設定について、前記送信電力増幅器に供給された電源電流を決定するプログラムコードを含み、
前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定する前記プログラムコードは、前記決定された電源電流及び前記現在の電源電圧設定との関係を判定するプログラムコードを含み、
前記電源電圧を制御する前記プログラムコードは、選択的に、前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の範囲内にある場合に、前記現在の電源電圧設定を維持するか、又は、前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の範囲外にある場合に、前記複数の離散電源電圧設定の中から新しい電源電圧設定を選択するプログラムコードを含む
ことを特徴とする請求項３７に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線端末及びその動作に関し、更に詳しくは、送信電力増幅器及びその駆動に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー送受話器などの無線端末における送信機は、送信機の電力増幅器がおよそ５０オームのアンテナインピーダンスを駆動することを想定して設計されていることが多い。しかしながら、そのような機器のアンテナは、複数バンドに亘ってますます用いられるようになり、また、送受話器の筐体内に作り込まれることが多くなった。これは、様々な動作条件の下、アンテナインピーダンスを５０オームとする前提から大きく逸脱させる原因となり得る。例えば、いくつかの新しいアンテナ設計では、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が名目上３：１よりも良いが、ユーザーがアンテナの側に手や物を置いただけで、６：１かそれよりも悪くなってしまう。アンテナを介して送信できる出力量は、増幅機とアンテナインピーダンス間のインピーダンス整合による影響を受け、送信電力増幅器とアンテナ間のインピーダンス整合が悪いと、通話を維持する能力に悪影響を与え得る。
【０００３】
いくつかの無線端末は、送信電力増幅器のバイアスを制御するために閉ループ技術を用いている。いくつかの従来の端末は、電力増幅器の無線周波数（ＲＦ）出力に結合した、例えばダイオードやその他の検出器などを用いた電力増幅器の出力を直接検出し、検出した出力に応じて電力増幅器へのバイアス電圧及び／又は信号入力を調節する。このような技術は有効ではあるが、比較的複雑でコストのかかる回路を必要とする。その他の閉ループ技術は、増幅機に供給する電源電流の調整を含む。例えば、セルラー送受話器は、電力増幅器にほぼ一定の電源電流を供給し続けるために、電力増幅器への電源電流を計測して、電力増幅器にかけるバイアス電圧を調節する回路を含む。このような技術は比較的容易且つ安価に実現することができ、アンテナインピーダンスが比較的一定である場合には上手くいく。
【発明の開示】
【０００４】
発明の要旨
本発明のいくつかの実施形態によれば、送信電力増幅器に供給する電源電圧を決定し、前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定し、前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定し、前記電源電流と前記電源電圧間の前記判定された関係に応じて前記電源電圧を制御することにより、無線端末の前記送信電力増幅器を制御する。例えば、前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定する処理は、前記電源電流が前記決定された電源電圧に関連する予め設定された基準（例えば、予め設定された電流の範囲）に適合しているかどうかを判定する処理を含む。
【０００５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、前記端末は複数の離散電源電圧設定を提供するように構成される。前記複数の離散電源電圧設定の内、現在の電源電圧設定を識別する。前記現在の電源電圧設定について、前記送信電力増幅器に供給された電源電流を決定する。前記決定された電源電流と前記現在の電源電圧設定との関係を判定する。前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の範囲内にある場合に、前記現在の電源電圧設定を維持する。前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の前記範囲外にある場合に、前記複数の離散電源電圧設定の中から新しい電源電圧設定を選択する。
【０００６】
本発明のある実施形態によれば、ルックアップテーブルは、前記複数の離散電源電圧設定をそれぞれ電源電流の範囲に対応付ける。前記決定された電源電流が、前記現在の電源電圧設定に関連した前記保持された電源電流の範囲内にあるかどうかを判定するために前記ルックアップテーブルにアクセスする。
【０００７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、前記無線端末は、各通信プロトコルに従って通信を行う複数の動作モードをサポートする。前記複数のモードのサブセットにおいてのみ、送信電力増幅器電源電圧と電流との関係に応じて、前記送信電力増幅器への前記電源電圧を制御するようにしても良い。
【０００８】
本発明の更なる実施形態によれば、予め設定された電力基準に適合するように、無線端末の電力増幅器の電源入力へ供給するＤＣ電力を調整する。例えば、前記電源入力へ供給するＤＣ電力を調整する処理は、前記電源入力へ供給する前記ＤＣ電力が、前記予め設定された電力基準に適合するように、前記電力増幅器へ供給する電源電圧を調整する処理を含む。前記電源入力へ供給する前記ＤＣ電力が前記予め設定された電力基準に適合するように、前記電力増幅器に供給する電源電圧を調整する処理は、前記電源入力に供給される前記ＤＣ電力を予め設定された範囲内に納めるように、例えば、前記電力増幅器に結合する負荷インピーダンスの範囲に亘って略一定となるように、前記電源電圧を調節する処理を含む。
【０００９】
本発明の更なる実施形態によれば、無線端末は、送信電力増幅器を含む無線通信回路を含む。前記無線端末は、電気的に前記無線通信回路に結合すると共に、前記電力増幅器の電源入力に供給するＤＣ電力が予め設定された電力基準に適合するように動作する電力調整回路を更に含む。
【００１０】
本発明の更なる実施形態によれば、無線端末は、送信電力増幅器を含む無線通信回路を含む。前記端末は、電気的に前記無線通信回路に結合した電力調整回路を更に含む。前記電力調整回路は、前記送信電力増幅器に供給する電源電圧と、結果として流れる前記送信電力増幅器の電源電流との関係を判定し、前記電源電流と前記電源電圧との前記予め設定された関係に応じて前記電源電圧を制御するように動作する。
【００１１】
本発明の更なる実施形態によれば、無線端末を制御する為のコンピュータプログラム製品を提供する。前記コンピュータプログラム製品は、コンピュータが読み出し可能な媒体において実現されるプログラムコードを含む。該プログラムコードは、前記送信電力増幅器に供給する電源電圧を決定するプログラムコードと、前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定するプログラムコードと、前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧との関係を判定するプログラムコードと、前記電源電流と前記電源電圧間の判定された関係に応じて前記電源電圧を制御するプログラムコードとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態について、図面を参照して以下に詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態に限定されると解釈されるべきではない。これらの実施形態は、この開示を完成させるために提供されるものであり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるであろう。同様の番号は、一貫して同様の構成を示す。
【００１３】
また、ここで用いる「有する（comprising）」、「有する（comprises）」、「含む（includes）」、「含む（including）」は非限定的な表現であり、１以上の非明示の構成要素、工程及び／又は機能を排除することなく、１以上の明示の構成要素、工程及び／又は機能を指すものである。また、ここで用いられる「及び／又は」は、列挙された１以上の関連する構成各々又は可能な組み合わせ全てのことを指し、また、含むものである。
【００１４】
以下に、本発明の実施形態に係る方法及び無線端末のブロック図及び／又は動作図を参照して、本発明について記載する。なお、ブロック図及び／又は動作図の各ブロック、及びブロック図及び／又は動作図におけるブロックの組み合わせは、無線周波数、アナログ及び／又はデジタルハードウエア、及び／又はコンピュータプログラム命令により実現することができる。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ及び／又はその他プログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを介して実行する命令がブロック図及び／又は動作ブロックにおいて特定される機能／動作を実現するための手段を作り出すように、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ＡＳＩＣ、及び／又はその他プログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに供給される。別の実施形態として、ブロックに示される機能／動作は、動作図において示されるものとは異なる順序で行ってもよい。例えば、続けて表示される２つのブロックを、実際には、その機能／動作に応じてほぼ同時に実行したり、逆の順序で実行してもよい。
【００１５】
ここで用いられるように、「無線端末」又は「モバイル端末」は、これに限るものでは無いが、例えば、セルラーインターフェース、無線ローカル・エリア・ネットワークインターフェース（ＷＬＡＮ）、Bluetoothインターフェース、他のＲＦ通信インターフェース、及び／又は光学インターフェースなどの無線インターフェースを介して通信するように構成された端末を含む。無線端末としては、これに限るものではないが、セルラー無線端末、セルラー無線端末に、データ処理、ファクシミリ、データ通信能力を持たせたパーソナル通信端末、無線送受信機、ページャー、インターネット／イントラネットアクセス、ローカル・エリア・ネットワークインターフェース、広域ネットワークインターフェース、ウェブブラウザ、オーガナイザ、及び／又はカレンダーを含むような携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線送受信機を含むモバイル又は据え置き型コンピュータ又はその他機器を含む。無線端末は、例えば、ＡＮＳＩ−１３６、Global Standard for Mobile（ＧＳＭ）通信、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、enhanced data rates for GSM evolution（ＥＤＧＥ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、広帯域ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００及びＵＭＴＳなどのプロトコルを含むセルラー通信リンクを介して通信するように構成しても良い。
【００１６】
本発明の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、例えば、Ｊａｖａ（登録商標）、Smalltalk又はＣ++等の目的指向プログラミング言語や、例えば“Ｃ”プログラム言語などの従来の手順プログラミング言語、また、アセンブリー言語及び／又はマイクロコードなどの下位レベルコードにより書くことができる。プログラムコードは、単一のプロセッサのみ及び／又は複数のプロセッサにより、独立型ソフトウエアパッケージ又は、他のソフトウエアパッケージの一部として実行することができる。
【００１７】
本発明の実施形態は、いくつかの例において、アンテナインピーダンスが変化するために、定電流電力増幅器制御が過補償及び／又は不足補償を引き起こすことがあるという認識に基づいて成されたものである。例えば、発明者はＲＦ９３３８電力増幅器モジュール（Greensboro NCのRF Micro Devices社製）に対して、以下の等式が、最大電力の近辺領域における電力出力Poutを正確に表すことができることを発見した。
Pout = (VPA - VC)2 * K      （１）
【００１８】
ここで、VPAは電力増幅器モジュールに供給される電源（コレクター）電圧、VCはおよそ０．６ボルトの定数、Kはおよそ０．４の定数である。コレクター電圧VPAは最大電力近辺で変化するが、電力増幅器の主要効率は実質的に変化しないことが分かった。
従って、電力増幅器の電源電流IPAは、
【００１９】
2007535274.tif 000003
【００２０】
と表すことができる。ここで、ηは電力増幅器の効率を示し、通常は電力増幅器の負荷インピーダンスに応じて変化する。式（２）から、コレクター電圧VPAが変化するにつれ、出力電力Poutが電源電流IPAよりも急激に変化することが分かる。例えば具体的には、コレクター電圧VPAが１０％増加すると、電源電流は１５％程上昇し、電力Poutは２６％程上昇する。
図１〜図３は、計測された出力電力と、電力増幅器電源電流IPAと、効率ηとを、電源電圧VPA３．２ボルトに対する負荷インピーダンスの関数としてそれぞれ示す図である。図３から分かるように、効率円は通常５０オームを中心としており、このことは、効率が電源電圧VPAと共に変化するのでなければ、電力増幅器に供給するＤＣ電力をほぼ一定にすることで、出力電力をほぼ一定に保つことができることを表している。本発明のいくつかの実施形態によれば、電力増幅器に供給されるＤＣ電力は、負荷インピーダンスの全範囲に亘って有益な性能を与えるように調節する（例えば、略一定にする、及び／又は、ある所定範囲内に納める）ことができ、いくつかの従来機器で用いられているような電源電流制御とは好対照を成す。そのような電力の調節は、例えば、ＤＣ入力電力の直接決定や制御、又は電源電圧と電流間の関係の制御を含む。
【００２１】
図４は、本発明のいくつかの実施形態における無線端末４００を示している。端末４００は、無線信号生成回路４１２が生成した信号に応じてアンテナ４２０を駆動する送信電力増幅器４１４を含む無線通信回路４１０を有する。なお、無線信号生成回路４１２を含む無線通信回路４１０は、これらに限るものではないが、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、メモリ回路等を含む様々な構成を含む。そのような構成は、説明を分かり易くするために示されていないが、それらの機能は当業者にはよく知られているため、ここでは詳細説明は省略する。
【００２２】
無線端末４００は、電池及び／又はＡＣ／ＤＣコンバータ回路など、送信電力増幅器４１４を駆動するための電力を供給したり、無線信号生成回路４１２などの端末４００の他の構成に電力を供給する電源４３０を含む。送信電力増幅器４１４に供給される電力は、パワー調整回路４４０、つまり、送信電力増幅器４１４に供給されるＤＣ電力を、所定電力基準に一致させる回路により制御される。例えば、上述したように、電力調整回路４４０は、例えば電力増幅器に供給されるＤＣ電力が、電力増幅器４１４の出力に結合したアンテナ負荷インピーダンスの全範囲に亘って略一定となるように、電力増幅器４１４に供給されるＤＣ電力を所定範囲内で一定に保つように構成される。
【００２３】
図５は本発明の別の実施形態における無線端末５００を示している。端末５００は、アンテナ５２０を駆動するために構成された送信電力増幅器５１２を含む無線通信回路５１０を含む。端末５００は、更に、電池５４０と、電力増幅器５１２の電源入力５１１に電圧VPAをかける電圧調整回路５３６を含む電力調整回路５３０とを含む。電力調整回路５３０は、電源電流IPAを表す電力増幅器５１２の電圧を作り出す電流感知抵抗５３１を含む。電圧は、Ａ／Ｄコンバータ５３２により電流ＩＰＡを示すデジタル値に変換され、プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ）５３３に送られる。例えば、キーパッド５５０及び／又は表示器５６０などの、端末５００の他の構成と駆動可能に関連するプロセッサ５３３は、電圧調整回路５３６に命令を与える電源電圧コントローラ５３４を提供するように構成されている。特に、電源電圧コントローラ５３４は、増幅器５１２に供給されたＤＣ電力（又は、電源電圧VPAと電源電流IPAとの何らかの関係）が予め設定された基準に合うように、電源電流IPAに応じて電源電圧VPAを変更するように電圧調整部５３６を制御するように構成してもよい。
【００２４】
このような電力調整は、多くの様々な方法によって達成可能である。例えば、電源電圧コントローラ５３４は、例えば、感知された電流IPAを、予め分かっている（又は感知された）電源電圧VPAで乗することにより、電力増幅器５１２に供給されるＤＣ電力を明らかに算出することができ、この算出した結果に応じて、電源電圧VPAを対応的に調整することができる。別の例としては、図５に示すように、検出された電源電流IPAと電源電圧VPAを相互に関連付けるルックアップテーブル５３５を保持することで、ある電力基準を達成することができる。
【００２５】
例えば、ルックアップテーブル５３５は、例えば、現在の電源電圧設定を維持すべきか、それとも新しい電源電圧設定を命令するべきかを判断するために用いられる下限及び上限といった電源電流の各範囲に対応する様々な電源電圧設定に関する情報を保持する。表１は、そのようなテーブルの一例を示す（ＶＰＡ＿ＳＥＴＴＩＮＧは電源電圧設定を示す）。
【００２６】
2007535274.tif 000004
【００２７】
このような表は、図６に示すようにして用いられる。図６において、端末はデフォルトの電源電圧設定に初期化される（例えば、ＶＰＡ＿ＳＥＴＴＩＮＧ＝０）（ブロック６１０）。そのような初期化は、例えば、発呼セットアップ時に行われる。そして、送信電力アンプへの電源電流が検出される（ブロック６２０）。このような検出は、例えば送信バースト中に行い、フィルタリング又は所定時間及び／又はバースト数での平均化を含む。そして、検出された電流が現在の電源電圧設定に応じた電流の範囲内にあるかどうか、例えば、電流が下限よりも小さい、又は上限よりも大きいかどうかについて判断する（ブロック６３０、６５０）。
【００２８】
検出された電流が下限よりも小さい場合、コントローラは次に高い電圧設定を選択し（例えば、ＶＰＡ＿ＳＥＴＴＩＮＧ＝１）（ブロック６４０）、再び電源電流を感知してその感知した電流を新しい設定に応じた電流の範囲と比較する処理に進む（ブロック６２０、６３０、６５０）。もし、検出された電流が上限よりも大きかった場合、コントローラは次に低い電圧設定を選択し（例えば、ＶＰＡ＿ＳＥＴＴＩＮＧ＝−１）（ブロック６６０）、再び電源電流を感知してその感知した電流を新しい設定に応じた電流の範囲と比較する処理に再び進む（ブロック６２０、６３０、６５０）。検出した電流が電流電圧設定に応じた範囲内にある場合、コントローラはその電流電圧設定を維持する。ここで例示する実施形態では、オーバーラップしない電流範囲を示しているが、本発明のいくつかの実施形態によれば、オーバーラップする電流範囲を用いても良く、その場合、（潜在的に正確さは落ちるが）振動に強くなることは理解されるであろう。更に、図６に示す処理は電源電圧設定を増やすように変更する場合を示しているが、いくつかの実施形態では、増加を伴わない変更、例えば、１よりも大きいＶＰＡ＿ＳＥＴＴＩＮＧの変更を、検出された電流と現在の電源電圧範囲との差の大きさに基づいて行うことができる。また、安定性を考慮に入れるべきことから、電源電圧設定の変更が有効になるレートは、電源電流が判断されるレートよりも低いことが好ましいことは理解されるであろう。
【００２９】
図５の電力調整回路５３０のような電力増幅器電力調整回路は、略一定（つまり、予め設定された限界内）のＤＣ電力入力を、電力増幅器及び／又は他のいくつかの制限に適合したＤＣ電力入力に供給する。例えば、電力調整器は、予め設定された最大値よりも低くなるように電力を抑制し、また、電力がその制限内にある限り、定電流を維持する。他の実施形態では、ルックアップテーブルは、負荷（アンテナ）インピーダンス、電圧、及び／又は電流がある範囲にある間はほぼ一定のＤＣ入力電力を提供し、この範囲外については厳しい電力制限を課すように構成される。本発明のいくつかの実施形態に係る電力増幅器電源調整回路は、無線端末の選択された動作モードに対してのみ上述したようにして電力調整を提供するか、又は動作モードそれぞれに対して異なるＤＣ入力電力基準を提供するように構成される。例えば、ＧＭＳＫ及び８ＰＳＫモードで処理を提供するように構成されたＧＳＭ準拠の無線端末は、ＧＭＳＫモードでのみほぼ一定のＤＣ入力電力を提供する電力増幅器電力調整器を有する。
【００３０】
電力増幅器電流及び／又は電圧は、本発明の範囲において様々な方法により決定することが可能である。図７は、本発明の別の実施形態における無線端末７００を示し、図５及び図７における端末５００及び７００と同様の構成には、同じ参照番号を付している。端末７００は、電力増幅器５１２への電源電流が、電池５４０に直列に結合されている電流感知抵抗５３１’を用いて端末の電池５４０から得られる電流IBを感知することで、電力調整回路５３０’により調整されるところが端末５００と異なる。図示の通り、抵抗５３１’の電圧をＡ／Ｄ変換器５３２で感知し、Ａ／Ｄ変換器５３２は電池電流IBのデジタル値を、電力調整部５３４’及びルックアップテーブル５３５’を提供するように構成されたプロセッサ５３３に供給する。なお、ルックアップテーブル５３５’は感知した電池電流IBを、電力増幅器５１２に供給される電源電圧VPAを制御する電源電圧調整回路５３６の電源電圧設定に関連付けるものである。
【００３１】
図８に示すように、増幅器５１２への電源電流IPAの概算値は、送信バースト中の電池電流IBと送信機が駆動していない時の電池電流IBとの差が、電力増幅器電源電流IPAを表していると仮定することで得ることができる。図８において、電源電圧設定（例えば、ＶＰＡ＿ＳＥＴＴＩＮＧ）は、デフォルト値に初期化される（ブロック８１０）。電池５４０から得られる電流は、送信バースト中（ブロック８２０）及び送信機が駆動していない時（ブロック８３０）に検出される。そして、コントローラは電力増幅器電源電流を２つの電流間の差として概算し（ブロック８４０）、概算した電力増幅器電源電流を、現在の電源電圧設定に関連した下限及び上限と比較する（ブロック８５０、８７０）。概算した電流が下限よりも低い場合には電源電圧を上げる（ブロック８６０）。概算した電流が上限よりも大きい場合には電源電圧を下げる（ブロック８８０）。それ以外の場合、現在の電源電圧設定を維持する。
【００３２】
なお、図８に示す処理の変形も本発明の範囲に含まれる。例えば、ベースライン電流（つまり、送信機が駆動していない時の電流）をより低レートで判断し（例えば、初期化時に）、送信バースト電流のみ進行に伴って検出するようにしても良い。
【００３３】
図４乃至図８のフローチャート、フロー図、及びブロック図は、本発明の実施形態において、実現可能な装置の構成、機能、及び動作、そして電力増幅器電力調整のための方法及びコンピュータプログラム製品を示す。この点において、フローチャート及びブロック図における各ブロックは、特定された論理的動作を実現するための１以上の実行可能な命令を含むモジュール、セグメント、又はコードの一部を示す。また、別の実施例として、ブロックで示される動作は図で示される順序と異なる順序で実行してもよい。例えば、続けて示される２つのブロックを、実際には、機能に応じてほぼ同時に実行したり、逆の順序で実行しても良い。
【００３４】
図面及び明細書において、本発明の典型的な実施形態を開示した。そして、特定の用語を利用したものの、これらは一般的且つ説明的な意味をもってのみ使用したもので、限定を目的とするものではない。本発明の範囲は、以下の請求項によって特定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】、
【図２】、
【図３】図１から図３は、計測された出力電力、電力増幅器電源電流及び、負荷インピーダンスの関数としてのセルラー送受話器電力増幅機の効率を示す図である。
【図４】図４は、本発明のいくつかの実施形態に係る無線端末を示す概略ブロック図である。
【図５】図５は、本発明の別の実施形態に係る無線端末を示す概略ブロック図である。
【図６】図６は、本発明の別の実施形態に係る無線端末の動作例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の更に別の実施形態に係る無線端末を示す概略ブロック図である。
【図８】図８は、本発明の更に別の実施形態に係る無線端末の動作例を示すフローチャートである。
【図１】
2007535274.tif 000005
【図２】
2007535274.tif 000006
【図３】
2007535274.tif 000007
【図４】
2007535274.tif 000008
【図５】
2007535274.tif 000009
【図６】
2007535274.tif 000010
【図７】
2007535274.tif 000011
【図８】
2007535274.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月30日(2005.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信電力増幅器のための複数の離散電源電圧設定を提供するように構成された無線端末の前記送信電力増幅器を制御する方法であって、
前記複数の離散電源電圧設定の内、現在の電源電圧設定を判定する工程と、
前記現在の電源電圧設定について、前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定する工程と、
前記判定された現在の電源電圧設定及び前記決定された電源電流とに応じて、以下の処理の内の一つを選択的に実行する工程含み、前記処理は、
前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する予め設定された電源電流の範囲内にある場合に、前記現在の電源電圧設定を維持する処理、又は
前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の前記範囲外にある場合に、前記複数の離散電源電圧設定の中から新しい電源電圧設定を選択する処理
であることを特徴とする方法。
【請求項２】
発呼の確立に伴って、前記端末を前記複数の離散電源電圧設定の１つに初期化する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の離散電源電圧設定をそれぞれ電源電流の範囲に対応付けるルックアップテーブルを保持する工程を更に有し、前記決定された電源電流と前記決定された電源電圧設定との関係を判定する前記工程は、前記決定された電源電流が、前記現在の電源電圧設定に関連した前記保持された電源電流の範囲内にあるかどうかを判定するために前記ルックアップテーブルにアクセスする工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記無線端末は、各通信プロトコルに従って通信を行う複数の動作モードをサポートし、前記方法は、前記複数のモードのサブセットにおいてのみ、送信電力増幅器電源電圧と電流との関係に応じて前記電源電圧を制御する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
電源電流を決定する前記工程は、送信バースト中に前記電源電流を決定する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
無線端末の送信電力増幅器を制御する方法であって、
前記電力増幅器の出力に結合する負荷インピーダンスの範囲に亘って、前記電源入力へ供給するＤＣ電力を略一定に維持するように、前記電力増幅器の電源入力へ供給するＤＣ電力を調整する工程を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記電源入力に供給される前記ＤＣ電力を調節する前記工程は、負荷インピーダンスの範囲に亘って、前記電源入力へ供給するＤＣ電力を略一定に維持するように、前記電力増幅器に供給する前記電源電圧を調節する工程を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記電源入力へ供給するＤＣ電力を調整する前記工程は、
前記電力増幅器の電源電圧及び電流を決定する工程と、
前記決定された電源電圧及び電流に応じて前記電源入力に供給するＤＣ電力を調整する工程と
を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記電源入力に供給するＤＣ電力を調整する前記工程は、
前記電力増幅器のための電源電圧設定を識別する工程と、
前記電源電圧設定により生成される電源電流を検出する工程と、
前記識別された電源電圧設定と前記検出された電源電流に応じて電源電圧設定を選択する工程と
を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記識別された電源電圧設定と前記検出された電源電流に応じて電源電圧設定を選択する前記工程は、前記検出された電源電流が前記識別された電源電圧設定に関連する基準に適合しているかどうかに応じて、電源電圧設定を選択する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記基準は、前記検出された電源電流が、前記識別された電源電圧設定に関連する予め設定された電流の範囲内にあるかどうかを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記検出された電源電流が前記識別された電源電圧設定に関連する基準に適合しているかどうかに応じて電源電圧設定を選択する前記工程は、前記検出された電源電流が前記予め設定された範囲外にある場合に、前記電源電圧設定を上げる又は下げることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
送信電力増幅器を含む無線通信回路と、
電気的に前記無線通信回路に結合すると共に、前記電力増幅器の出力に結合した負荷インピーダンスの範囲に亘って、前記電力増幅器の電源入力に供給するＤＣ電力を略一定に維持するように、前記電源入力を調整するように動作する電力調整回路と
を有することを特徴とする無線端末。
【請求項１４】
前記電力調整回路は、前記負荷インピーダンスの範囲に亘って、前記電源入力に供給するＤＣ電力を略一定に維持するように、前記電力増幅器に供給する電源電圧を調節するように動作することを特徴とする請求項１３に記載の端末。
【請求項１５】
前記電力調整回路は、前記電力増幅器の電源電圧及び電流を決定し、前記決定された電源電圧及び電流に応じて、前記電源入力に供給するＤＣ電力を制御するように動作することを特徴とする請求項１３に記載の端末。
【請求項１６】
前記電力調整回路は、前記電力増幅器のための電源電圧設定を識別し、前記電源電圧設定により生成される電源電流を検知し、前記識別された電源電圧設定及び前記検出された電源電流に応じて電源電圧設定を選択するように動作することを特徴とする請求項１５に記載の端末。
【請求項１７】
前記電力調整回路は、前記検出された電源電流が前記識別された電源電圧設定に関連する基準に適合するかどうかに基づいて、前記電源電圧設定を選択するように動作することを特徴とする請求項１６に記載の端末。
【請求項１８】
前記基準は、前記検出された電源電圧が前記識別された電源電圧設定に関連する予め設定された電流の範囲内にあるかどうかを含むことを特徴とする請求項１７に記載の端末。
【請求項１９】
前記電力調整回路は、前記検出された電源電流が前記予め設定された範囲外にある場合に、前記電源電圧設定を上げる又は下げるように動作することを特徴とする請求項１８に記載の端末。
【請求項２０】
送信電力増幅器を含む無線通信回路と、
電気的に前記無線通信回路に結合し、前記電力増幅器のための複数の離散電源電圧設定を提供するように動作する電力調整回路とを有し、該電力調整回路は、更に、前記複数の離散電源電圧設定の内、現在の電源電圧設定を判定し、前記現在の電源電圧設定について前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定し、前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する予め設定された電源電流の範囲内にある場合に、前記現在の電源電圧設定を維持し、前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の前記範囲外にある場合に、前記複数の離散電源電圧設定の中から新しい電源電圧設定を選択する
ことを特徴とする無線端末。
【請求項２１】
前記電力調整回路は、前記複数の離散電源電圧設定をそれぞれ電源電流の範囲に対応付けるルックアップテーブルを保持し、前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連した前記保持された電源電流の範囲内にあるかどうかを判定するために前記ルックアップテーブルにアクセスするように動作することを特徴とする請求項２０に記載の端末。
【請求項２２】
前記無線通信回路は、各通信プロトコルに従って通信を行う複数の動作モードをサポートし、前記電力調整回路は、前記複数のモードのサブセットにおいてのみ、送信電力増幅器電源電圧と電流との関係に応じて前記電源電圧を制御するように動作することを特徴とする請求項２０に記載の端末。
【請求項２３】
送信電力増幅器を含む無線通信回路と、
前記送信電力増幅器の電源電流を検出するように動作するセンサと、
前記送信電力増幅器及び前記センサと結合し、送信電力増幅器電源電圧と送信電力増幅器電源電流とを関連付ける情報を保持し、前記検出された電源電流と前記保持された情報とに応じて前記送信電力増幅器に供給する電源電圧を制御するように動作するプロセッサとを有し、前記保持された情報は、各送信電力増幅器電源電圧設定を送信電力増幅器電源電流の各範囲に対応付ける情報を保持し、前記プロセッサは、前記検出された電源電流及び前記保持された情報に応じて前記送信電力増幅器電圧設定の中から選択するように動作することを特徴とする無線端末。
【請求項２４】
コンピュータが読み出し可能な媒体において実現されるプログラムコードを有する、送信電力増幅器のための複数の離散電源電圧設定を提供するように構成された無線端末の前記送信電力増幅器を制御する為のコンピュータプログラム製品であって、前記プログラムコードは、
前記複数の離散電源電圧設定の内、現在の電源電圧設定を判定するプログラムコードと、
前記現在の電源電圧設定について、前記送信電力増幅器に供給する電源電流を決定するプログラムコードと、
前記判定された現在の電源電圧設定及び前記決定された電源電流とに応じて、以下の処理を選択的に実行するプログラムコードとを含み、前記処理は、
前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する予め設定された電源電流の範囲内にある場合に、前記現在の電源電圧設定を維持する処理、又は
前記決定された電源電流が前記現在の電源電圧設定に関連する電源電流の前記範囲外にある場合に、前記複数の離散電源電圧設定の中から新しい電源電圧設定を選択する処理
であることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【国際調査報告】
2007535274.tif 000013
2007535274.tif 000014
2007535274.tif 000015