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电信装置和校准这样一个装置的方法，包括以下步骤：增加或减少由装置的发射机单元发射的信号的功率；测量在由发射单元发射的信号的功率中的变化；以及确定在期望功率变化的大小和测得功率变化的大小之中的差值。

1.  一种校准电信装置的方法包括步骤：
增加或减少由装置的发射机单元发射的信号的功率；
测量在由发射机单元发射的信号的功率中的变化；以及
确定在期望功率变化的大小和测得功率变化的大小中的差值。

2.  如权利要求1的方法，进一步包括改变装置的校准以减少在随后功率变化的改变中的差值的步骤。

3.  如权利要求2的方法，包括创建校准表的步骤，该表保持使期望发射功率与发射机单元的功率设置相关联的数据。

4.  如权利要求3的方法，其中发射机单元的功率设置是放大器增益设置。

5.  如权利要求3或4的方法，其中改变校准的步骤包括校准表的改编。

6.  如权利要求2到5中任一的方法，其中校准的改变发生在多个差值被确定的基础上。

7.  根据前面权利要求中任一的方法，进一步包括在增加或减少发射机单元的信号功率的步骤之前，使用默认校准来初始校准装置的步骤。

8.  如权利要求1到7中任一的方法，进一步包括接收网络功率变化指令的步骤，装置通过由发射机单元发射的信号功率的所述增加或减少来对其进行响应。

9.  一种电信装置包括：
用于发射信号到远程基站的发射机单元；
配置来增加或减少发射机单元的发射功率的功率控制器；
配置来检测发射机单元发射的信号功率的功率检测器；
用于确定在期望功率变化的大小和测得功率变化大小之中的差值的比较器。

10.  如权利要求9的电信装置，进一步包括用于接收由基站发射的功率控制指令信号的接收机单元，并且其中功率控制器被配置来增加或减少发射机单元的发射功率，以响应所接收的功率控制指令信号。

11.  如权利要求9或10的电信装置，其中功率控制器进一步被配置来重新校准，以减少在期望功率变化的大小和测得功率变化大小之间的差值。

12.  如权利要求11的电信装置，其中功率控制器进一步包括存储器装置，在其中构造有校准表，该表保存有使期望的发射功率与发射机单元的功率设置相关联的数据。

13.  如权利要求12的电信装置，其中发射机单元包括具有可调增益的放大器，这个可调增益组成功率设置。

14.  一种校准电信装置的方法包括步骤；
测量由装置的发射机单元发射的信号的瞬时功率；
将发射信号的测得功率与期望的发射机单元在那个时刻应该发射的信号功率相比较；以及
改变装置的校准以减少测得功率和期望功率之间的差值。

15.  如权利要求14的方法，进一步包括创建校准表的步骤，该表保持使期望功率与发射机单元的功率设置相关联的数据。

16.  如权利要求15的方法，其中发射机单元的功率设置是放大器增益设置。

17.  如权利要求15或16的方法，其中改变校准的步骤包括校准表的改编。

18.  如权利要求14到17中任一的方法，其中校准的改变发生在多个差值被确定的基础上。

19.  如权利要求14到18中任一的方法，进一步包括在测量瞬时功率的步骤之前，使用默认校准来初始校准装置的步骤。

20.  如权利要求14到19中任一的方法，其中校准发生在服务中

21.  如权利要求14到20中任一的方法，其中改变校准的步骤是在多个梯级变化中发生的。

22.  一种电信装置包括：
用于发射信号到远程基站的发射机单元；
配置来增加或减少发射机单元的发射功率的功率控制器；
配置来检测由发射机单元发射的信号功率的功率检测器；以及
用于确定在发射信号的检测功率和信号的期望功率之间差值的比较器，
其中功率控制器被配置来重新校准，以减少测得功率和期望功率之间的差值。

23.  如权利要求22的电信装置，其中功率控制器进一步包括存储器装置，在其中构造有校准表，该表保存有使期望的发射功率与对发射机单元的功率设置相关联的数据。

24.  如权利要求23的电信装置，其中发射机单元包括具有可调增益的放大器，这个可调增益组成功率设置。

发射功率校准
技术领域
本发明涉及对诸如移动电话手机的电信装置的发射功率的控制，特别涉及这样的装置的校准。
背景技术
电信装置发射信号到连接于电信网并形成电信网的一部分的基站。发射功率需要依据不同的因素来改变，比如到基站的距离、地理地形、天气情况等等。因此，装置在发射功率范围上增大和减小功率电平。
UMTS规范3GPP TS25.101对电信装置设置了一个要求，以将它们的发射功率控制到一个规定的精确范围，并且该精确范围在功率电平达到它的最大值时变窄。在较早的移动电话系统中，例如GSM，具有精确范围要求，但在那些情况中，由于发射功率的范围比较狭窄，发射功率的闭环控制是容易应用的。然而，对于应用于W-CDMA的UMTS规范，直接应用闭环控制到发射功率是不可能的。这是因为W-CDMA信号具有5MHz宽的带宽，由于环中的相位变化，使得很难实现一个闭环系统。因此，UMTS装置将典型地使用开环功率控制，在制造期间进行精确的校准以确保实际的发射功率在由UMTS规范规定的精确范围内。不幸地，由于校准必须跨越整个带宽和功率范围来进行，所以所需的校准是一个冗长的过程。
UMTS装置中的发射功率典型地能够被三种事物控制。第一个是产生I/Q信号的基带处理器，信号的振幅能够被改变。第二个是包括放大器的中频(IF)级，其增益是可编程的或是可调的。第三个是发射机的射频(RF)级，包括一个放大器，其增益是可调的或是可编程的。发射机的总功率是每个部分增益设置的总和，并且以dB为单位测定的。
在生产期间校准每个增益级被认为是必要的。然而，这是非常耗费时间的，因此是昂贵的。本发明的一个目的是充分地减少在生产期间需要的校准。这将导致在用于制造装置的成本和时间上的充分节省。应当理解，基带信号是被数字化地产生的，因而不需要校准。
发明内容
根据本发明的第一方面，一种校准电信装置的方法包括步骤：增加或减少由装置的发射机单元发射的信号功率；测量在由发射单元发射的信号的功率中的变化；以及确定在期望功率变化的大小和测得功率变化的大小间的差值。
一旦在期望功率变化的大小和测得功率变化的大小间的差值被知道，校准能够被改变，以便减少随后功率变化中的差值。应明白的是，发生的校准是梯级大小的校准。
根据一种配置，包括一个创建校准表的附加步骤，该表保存使期望的发射功率与对发射机单元的功率设置相关联的数据。可以有替换的保存校准数据的方式。功率设置典型地与用于发射机单元的放大器增益设置相一致。校准通常包括校准表的改编(reprogramming)以改变校准数据。
在期望功率变化大小和测得功率变化大小间地差值规定为通过多个梯级(step)来测量，并且校准被规定发生在多个这样级别的基础上。这样，错误测量的影响将减小。这样的错误测量在功率电平非常低并且噪音影响测量的时候产生。
应当理解，该方法通常包括在由发射机单元增加或减少信号的功率之前使用默认校准来初始校准装置的附加步骤。这样，在装置的制造期间，默认校准能够被编写到装置中，以对校准给出一个合理地精确的起始点。随后的校准发生在服务中。
在多数情况中，信号功率的增加或减少响应于网络功率变化指令，但在某些场合，这能够归因于转换(handover)指令，或者是作为初始接入程序的一部分的变化，在那里功率由装置逐步增加直到从网络接收到响应。
根据本发明的第二方面，一种电信装置包括用于发射信号到远程基站的发射机单元，被配置增加或减少发射机单元的发射功率的功率控制器，被配置检测发射机单元发射的信号功率的功率检测器，以及用于确定在期望功率变化的大小和测得功率变化大小间差值的比较器。
该装置也可以包括用于接收由基站发射的功率控制指令信号的接收机单元，其中功率控制器被配置来响应接收到的功率控制指令信号，来增加或减少发射机单元的发射功率。
优选地，功率控制器进一步配置被重新校准，以减少在期望功率变化的大小和测得功率变化大小之间的差值。另外，优选地，功率控制器进一步包括存储器装置，在其中构造有一个校准表，该表保存有使期望的发射功率与对发射机单元的功率控制相关联的数据。发射机单元被规定包括具有可调增益的放大器，这个可调增益组成(constituting)功率设置。
希望装置在制造时被设置到一个默认的设置值，借此用于IF和RF增益级别的标称校准被最初使用。该方法允许错误在这些增益级和精确校准之间被识别出来，因此有效地完成重新校准。所清楚的是，尽管由于校准发生在服务中将帮助减少制造成本和时间，但也应理解，当装置改变时，由于在其它元件(other things)中老化的元件或温度的大变化，对于最佳操作，装置将持续被重新校准。
发射功率由一个算法控制，该算法被初始设置以包括有默认设置值。根据一些预定规则，通过在IF和RF增益级别中选择多个增益梯级(step)中的一个，这一般在实践中达成，然后提供微调控制以通过调整基带I/Q信号的振幅以得到准确的增益。
对于最初使用的IF和RF增益级，算法将具有一些预先确定的标称校准。UMTS系统的一个特性是不可能使用闭环技术来控制横跨整个功率范围的输出功率，但是这个算法利用在限制的范围上的测得功率来提高系统的校准。
根据本发明的第三方面，一种校准电信装置的方法包括步骤：测量由装置的发射机单元发射的信号的瞬时功率，将测得的发射信号的功率与期望的发射机单元在那个时刻应该发射的信号功率相比较，以及改变装置的校准以减少测得功率和期望功率之间的差值。
优选地，该方法进一步包括创建校准表的步骤，该表保存把期望功率与对发射机单元的功率设置相关联的数据。典型地，那些功率设置是放大器增益设置。
优选地，改变校准的步骤包括校准表的改编。最好在多个差值被确定的基础上进行校准。
优选地，该方法也包括在测量瞬时功率的步骤之前使用默认校准来初始的校准装置的步骤。这允许校准发生在服务中。
由于重新校准的规模可能会相当大，就需要在多个级别变化中进行重新校准。
根据本发明的第四方面，一种电信装置包括用于发射信号到远程基站的发射机单元，配置来增加或减少发射机单元的发射功率的功率控制器，配置来检测发射机单元发射的信号功率的功率检测器，以及用于确定在发射信号的测得功率和信号的期望功率之间的差值的比较器，其中功率控制器被配置来进行重新校准，以减少测得的和期望的功率之间的差值。
有利地，功率控制进一步包括存储器，其中构造有一个校准表，该表保存有把期望的发射功率与对发射机单元的功率设置相关联的数据。发射机单元规定包括具有可调增益的放大器，这个可调增益组成功率设置。
例如，一个修正因子能够被应用到基带处理器，并且/或者应用到中频级，并且/或者应用到发射级。这样的比较应该发生在网络没有命令功率电平变化的静态情况中。
例如对于UMTS，允许的最大变化为0.5dB。因此，应用的修正因子将可能具有每666μs时隙0.4dB的最大值，以确保没有超出规范的限制。
附图说明
现在仅作为示例来参考图1对本发明进行描述，图1是说明对照期望功率标绘的实际发射功率的图表，使用线条说明在UMTS规范中允许的精确范围。
具体实施方式
UMTS规范在移动电信装置上设置一个要求以控制它们的发射功率到一个规定的精确度。这在图1中说明。在图1中，期望功率输出标绘在X轴上，实际功率输出标绘在Y轴上。图表上的点线1指示用于实际功率等于期望功率的理想情况的功率梯级(power step)，这些点1形成一条通过原点并且倾斜度为1的直线。标绘在图表上的每个点1包括一个线条2，该线条2表示精确范围，对于特定的期望的功率，实际功率必须落在(fall within)该精确范围内。对于-50dBm的期望功率电平的精确范围在图中由箭头3指示。例如，期望功率为-20dBm时允许实际功率落在-11dB和-29dB之间的范围内的某处。然而，应当注意在10dBm的期望功率以上的精确范围实际上是小于较低的期望功率的。对于在10dBm之上的点，这用短线来指示。精确范围变得较窄的结果是必须精密地(closely)控制开环控制的功率升高和降低(step up and down)功率范围，而不是使用发射功率的开环控制，这个电信装置包括功率检测器。合适的功率检测器必须在很大范围的功率电平上是精确的，但是没有合适的检测器可用于覆盖从-50dBm到+21dBm整个71dBm的功率范围。必须牢记住，合适的检测器必须在较宽的功率范围和较宽的频率范围上是精确的，并且在频率和功率范围上也必须是温度稳定的。能够跨过整个范围工作的功率检测器是得不到的。在这个实施例中，功率范围在图1中由箭头4来指示。
由于开环功率控制在生产期间需要相当大的工作量以便校准它，闭环功率控制用于功率范围的一部分，开环控制用于剩余部分。适合的装置是AnalogDevices Inc.出品的RF检测器/控制器AD8314，其具有35dBm的功率范围。因此，配置来检测在从-14dBm到+21dBm的功率范围的顶端功率。在-14dBm之下的剩余的范围使用开环功率控制。当然，检测器能够被配置去检测功率范围的不同部分，但是由于闭环功率控制一般比开环功率控制更精确，在功率范围顶端的一个较窄的精确范围意味着对范围的顶端使用闭环控制是有利的。重要的是当期望功率上升和下降的时候，实际功率在容限内逐步地增加和减少。
从图1中将意识到，当采取梯级(steps)来增加功率电平的时候，会出现这样一种情况，即如果实际功率电平朝向精确范围的顶端，如果期望功率增加超过10dBm，则实际功率必须衰减以便适合于在较窄的精确范围内。因此，希望限定精确范围顶端的线总是具有正的斜率。所以，为了获得平滑的、正斜率的过度，线5指示有效地减少对于+1dBm到+11dBm的期望功率的精确范围。
来自电信装置的功率电平由三个不同的级(stage)来控制，第一基带I/Q电平，第二中频(IF)增益，第三射频(RF)增益。通过RF和IF增益级的调整来实行下至约1dB的粗糙的增益梯级。RF和IF增益级之间的必要关系被维持。如果IF增益太高，发射信号将被RF部分失真，导致高的虚假信号。如果它太低，发射信号的信噪比将降低。因此，维持RF和IF增益级之间的最适宜关系是重要的。
在较低RF增益设置，输出IP3(第三阶交点，也就是在输出功率对输入功率的图上其中第三阶输出线与线性第一阶斜率相交的点)减少，从而到RF预放大器的输入不得不相应减少。预放大器的输入功率电平和它的增益之间的关系维持在一个保持线性在要求限制内的水平。一个表将被装载到基带存储器内，该存储器以dB递增的方式在每个标称功率电平给出IF和RF级的增益。这样，开环控制被建立。
为了得到非常高的分辨率，I/Q电平将独立于表进行调整。这些将对于在标称1dB梯级大小(step size)之上的精细梯级(fine steps)来进行调整，该梯级设置在基带存储器的IF/RF增益表中。
电信装置不仅仅包括发射机单元，还包括有如上面描述的对数功率检测器，以测量产生的输出功率。显然，必须有一些标称的预先编程的校准，借此，在发射机的期望功率电平和实际功率电平之间有一些合理的紧密关系。由于实际功率电平由IF和RF级的所选择的增益来确定，校准数据将把IF和RF级的增益设置与期望功率电平链接起来。显然，仅仅使用标称校准意味着图1中的点线不必具有确切为1的斜率，也不必通过原点。
校准数据保存在存储器中的表中，这样，对于每个期望功率电平，有一个相应的选定的IF和RF级的增益。当在服务中进行校准时，表被用新校准数据更新。
使得点线具有1的斜率的校准以下面的方式发生：
在电信网络上电信装置的使用期间，网络基站将发送功率控制变化指令到装置，指示它应该使用由指令确定的步距来增加和减少它的发射功率。这由装置的接收部分来接收，而且一个算法从指令中以及在现有校准数据的基础上确定期望功率梯级；改变IF和RF级的增益设置以便影响来自发射机单元的功率梯级。检测器检测功率中的梯级并测量它。然后比较器将根据命令的梯级和由检测器测得的梯级相比较。如果在这两个功率之间存在差值，校准通过改变梯级大小发生。这样的确定可以在多个梯级上发生，从而，比如如果有错误功率检测，这将不允许否决(throw out)校准。这样的错误功率测量可以作为在低功率电平的噪声的结果出现。通过确保梯级大小是正确的，显示在图1的图表上的点的斜率将被维持到或非常接近于1。
由于存在两个增益级来校准以及大量的梯级，直接从在发射功率梯级大小中的错误来推导校准表中的错误，一般是不可能的。更好地，算法需要累积从许多数据库中的功率变化中收集的信息，并且从该累积信息中，它能够推导所需要的变化到校准表。从而，能够完成自我校准。
确保图1中的图表中的点线通过原点的校准以下面的方式产生：
校准的这个部分仅仅能够在网络没有命令功率改变的静态功率条件下获得。在这种情况下，绝对功率电平被校准，而不是梯级大小。由发射机产生的信号的实际功率电平由检测器在一个特定时间被测量，并且这被与由功率控制算法选定的功率电平相比较，该功率电平是期望功率电平。两者之间的差值是两者之间的关系必须改变以便达到精确校准的量值。这通过确定一个应用于IF和RF级的增益的修正因子可以达到。应用这个修正因子将具有使得实际功率与期望的功率电平成为一线的作用，并且这具有使得在图1的图表上的点线能够通过原点的作用。该修正因子被加入到校准表中。
UMTS规范中的限制意味着瞬时改变功率电平是不可能的，因为这能导致在大于允许的最大值的输出功率中的变化，在零dB的情况下命令的功率改变(例如，根本没有功率变化)的最大允许值为0.5dB。相反的，修正因子可以应用到许多时隙，例如通过每666μS时隙0.4dB的最大值，确保没有超过规范限制。