具有校准射频通信电路的电子设备 本发明要求于2008年10月30日提交的美国专利申请No.12/262,121的优先权，通过引用将其完整结合在此。
【技术领域】
本发明一般地涉及无线通信电路，并且更具体地涉及具有功率管理能力的无线通信电路。
背景技术
手持电子设备和其它便携电子设备正在变得日益流行。手持设备的例子包括手持计算机、蜂窝电话、媒体播放器、以及包括该类型的多种设备的功能性的混合设备。比传统手持电子设备略大的流行的便携电子设备包括膝上计算机和平板计算机。
部分地由于其移动属性，通常给便携电子设备提供无线通信能力。例如，手持电子设备可以使用远程无线通信以便与无线基站通信。蜂窝电话和具有蜂窝能力的其它设备可以使用850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的蜂窝电话频带通信。便携电子设备还可以使用短程无线通信链路。例如，便携电子设备可以使用2.4GHz和5.0GHz的(IEEE 802.11)频带和2.4GHz的频带通信。还可以在诸如2170MHz的3G数据通信频带的数据服务频带中进行通信(通常称为UMTS或通用移动电信系统频带)。使用支持语音通信的3G通信方案也是可行的。
为了满足消费者对小形状系数(form factor)无线设备的需要，制造商不断地努力减小这些设备中使用的组件的大小。例如，制造商已经尝试小型化在手持电子设备中使用的电池。
具有小电池的电子设备具有有限的电池容量。除非明智地留意功率消耗，具有小电池的电子设备可能会表现出不能接受的短电池寿命。由于蜂窝电话设备的用户通常希望长的谈话时间，用于减少功耗的技术在支持蜂窝电话通信的无线设备中可能特别重要。
以允许满足所希望的性能准则的方式实现用于电子设备的功率降低技术是重要的。作为例子，许多无线电信公司规定相邻信道泄漏比(ACLR)的最小所需值。高相邻信道泄漏比值是不良射频发射器性能的指示器，并且通常必须被避免以便确保满意的网络操作。当最小化功耗时，能够考虑诸如相邻信道泄漏比性能特性的性能特性将是有利的，从而对功耗性能的改进不会抑制满意的无线性能。
因此希望提供具有改进的功率管理能力的用于电子设备的无线通信电路。
【发明内容】
一种诸如手持电子设备的便携电子设备提供有无线通信电路。该无线通信电路可以包括射频收发器，放大来自该收发器的射频信号的功率放大器以及天线，通过天线可以无线发射被放大的射频信号。天线和收发器还用于接收射频信号。
该便携电子设备可以具有可调电源。该电源可以给功率放大器提供帮助便携电子设备满足诸如最小输出功率要求和所需级别的相邻信道泄漏比的性能约束的电源电压。可以根据所需的输出功率级别和操作频率调整电源电压。还可以基于操作频率对收发器进行调整。
便携电子设备中的存储和处理电路可用于存储校准数据。可以在对便携电子设备的射频电路的全局和个别校准测试过程中产生校准数据。在操作过程中，存储和处理电路可以使用校准数据，以便产生用于收发器、功率放大器和电源电路的帮助电子设备满足性能约束，同时通过选择性的功率放大器电源电压和增益降低来最小化功耗的控制信号。
从附图和下面对优选实施例的详细描述中将会更加明了本发明的其它特征、属性和各种优点。
【附图说明】
图1是根据本发明的实施例带有具有功率管理能力地无线通信电路的说明性电子设备的图示；
图2是可用于根据本发明的实施例具有无线通信电路功率管理能力的电子设备的说明性无线通信电路的电路图；
图3是示出了根据本发明的实施例可调电源电路可以如何给射频功率放大器提供不同的电源电压，并且当提供各种数量的射频输出功率时可以如何使用不同的功率放大器增益设置的图；
图4是示出了根据本发明的实施例可以如何使用无线通信电路基于电子设备中的发射器频率改变相邻信道泄漏比特性的图；
图5是示出了根据本发明的实施例，电子设备中的射频发射器功率放大器产生所希望的输出功率所需的输入功率的数量可以如何基于频率而改变的图；
图6是根据本发明的实施例可用于操作电子设备的说明性射频功率放大器电源电压偏移曲线的图；
图7是根据本发明的实施例可用于测量电子设备的射频性能的说明性检定设备(characterizing equipment)的图；
图8是根据本发明的实施例，在获取用于操作便携电子设备的无线通信电路中的射频功率放大器的电源电压偏移数据时所涉及的说明性步骤的流程图；
图9是根据本发明的实施例在校准和使用具有功率管理能力的便携电子设备时涉及的说明性步骤的流程图。
【具体实施方式】
本发明一般地涉及无线通信，并且更具体地涉及在满足所希望的性能准则的同时，管理无线电子设备中的无线通信电路的功率消耗。
无线电子设备可以是诸如膝上计算机或有时被称为超便携式类型的小型便携计算机的便携电子设备。无线电子设备还可以是更小的设备。更小的无线电子设备的例子包括腕表设备、悬饰设备(pendantdevice)、头戴耳机(headphone)和耳塞(earpiece)设备、以及其它可佩戴的和微型的设备。采用一种适合的布置，无线电子设备可以是诸如手持电子设备的便携电子设备。
无线设备可以是具有无线通信能力的媒体播放器、手持计算机(有时也称为个人数字助理)、遥控器、全球定位系统(GPS)设备、手持游戏设备或蜂窝电话。无线电子设备还可以是组合多种常规设备的功能的混合设备。混合设备的例子是包括媒体播放器功能、通信功能、Web浏览功能，并且支持各种其它商业和娱乐应用的蜂窝电话，诸如可从加利福尼亚库珀蒂诺的Apple公司获得的蜂窝电话。这些仅是说明性的例子。
图1示出了诸如手持电子设备的说明性无线电子设备的实施例的示意图。图1的电子设备10可以是移动电话，诸如具有媒体播放器能力的蜂窝电话、手持计算机、遥控器、游戏机、全球定位系统(GPS)设备、膝上计算机、平板计算机、超便携计算机、这些设备的组合，或任意其他适合的电子设备。
如图1所示，设备10可以包括存储和处理电路12。存储和处理电路12可以包括一种或多种不同类型的存储设备，诸如硬盘驱动器存储设备、非易失存储器(例如，闪存或其它电子可编程只读存储器)、易失存储器(例如，静态或动态随机访问存储器)等。存储和处理电路12可用于控制设备10的操作。电路12中的处理电路可以基于处理器，诸如微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用处理电路、功率管理电路、音频和视频芯片，以及其它适合的集成电路。
以一种适合的布置，存储和处理电路12可用于运行设备10上的软件，诸如Internet浏览应用、网际协议上的语音(VOIP)电话呼叫应用、电子邮件应用、媒体回放应用、操作系统功能等。存储和处理电路12可用于实现适合的通信协议。可以使用存储和处理电路12实现的通信协议包括网际协议、无线局域网协议(例如，IEEE 802.11协议-有时称为)、用于其它短程无线通信链路的协议，诸如协议，用于处理2G和3G蜂窝电话通信服务的协议等。
设备10可以具有一个或多个诸如电池14的电池。为了最小化功耗并且从而延长电池14的寿命，存储和处理电路12可用于实现设备10的功率管理功能。例如，可以使用存储和处理电路12调整设备10上的射频功率放大器电路的增益，并且可以用于调整从收发器电路提供给设备10上的射频功率放大器电路的输入的输入功率级别。存储和处理电路12还可用于调整在为射频功率放大器电路供电中使用的电源电压。可以基于校准数据和操作算法(软件)实时地自动进行这些调整。例如，代码可被存储在存储和处理电路12中，该代码配置存储和处理电路36以便实现控制方案，其中对操作设置进行调整，以便在最小化功耗的同时满足所希望的性能准则，诸如所希望的发射功率和相邻信道泄漏比值。
输入输出设备16可用于允许将数据提供给设备10，并且允许从设备10将数据提供给外部设备。可以在设备10中使用的输入输出设备16的例子包括显示屏诸如触摸屏(例如，液晶显示器或有机发光二极管显示器)、按钮、操纵杆、点击滚轮、滚动轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、扬声器和用于创建声音的其它设备，照相机、传感器等。用户可以通过经输入输出设备16提供命令控制设备10的操作。设备16还可以用于向设备10的用户传送视觉或声音信息。输入输出设备16可以包括用于形成数据端口的连接器(例如，用于附加外部设备，诸如计算机、附件等)。
无线通信设备18可以包括通信电路，诸如由一个或多个集成电路形成的射频(RF)收发器电路、功率放大器电路(例如，被来自存储和处理电路14的控制信号控制，以便在满足所希望的性能准则的同时最小化功耗的功率放大器电路)、无源RF组件、天线、和用于处理RF无线信号的其它电路。还可以使用光发送无线信号(例如，使用红外线通信)。
设备10可以在有线和无线通信路径上与外部设备诸如附件、计算设备和无线网络通信。
例如，诸如有线或无线头戴耳机的附件可以与设备10通信。设备10还可以连接到音频视频设备(例如，无线扬声器、游戏控制器、或接收和播放音频和视频内容的其它设备)，或诸如无线打印机或照相机的外设。
设备10可以使用有线或无线路径与个人计算机或其它计算设备通信。计算设备可以是例如具有相关联的无线接入点(路由器)或建立与设备10的无线连接的内部或外部无线卡的计算机。该计算机可以是服务器(例如，Internet服务器)、具有或不具有Internet接入的局域网计算机、用户拥有的个人计算机、对等设备(例如，另一个便携电子设备10)、或任意其他适合的计算设备。
设备10还可以与无线网络设备诸如蜂窝电话基站、蜂窝塔、无线数据网络、与无线网络相关联的计算机等通信。这种无线网络可以包括监视诸如与网络通信的设备10的无线手持机的无线信号强度的网络管理设备。为了改进网络的整体性能，并且确保最小化手持机之间的干扰，网络管理设备向每个手持机发送功率调整命令(有时称为发射功率控制命令)。提供给手持机的发射功率控制设置指示具有微弱信号的手持机增加其发射功率，从而其信号可被网络正确地接收。同时，发射功率控制设置可以指示其信号被以高功率清晰地接收的手持机降低其发射功率控制设置。这减少了手持机之间的干扰，并且允许网络最大化其对可获得的无线带宽的使用。
当诸如设备10的设备从网络接收发射功率控制设置时，或在其它适合的时刻，每个设备10可以进行适合的发射功率调整。例如，设备可以调整从收发器电路向设备上的射频功率放大器发射的信号的功率级别，并且可以调整射频功率放大器。诸如这些的调整可以包括增益模式设置调整和电源电压调整。
来自设备10上的功率放大器的输出信号被使用设备10上的天线从设备10无线地传输到适合的接收器。用于无线通信电路18的设置可以包括控制功率放大器的增益设置的增益模式调整。例如，增益模式调整可以控制功率放大器操作于使用所有可获得的功率放大器级的高增益模式，还是操作于已关闭了功率放大器上的一个或多个增益级以便节省功率的低增益模式。可以使用电源电压调整，以便帮助最小化给定增益设置的功耗。在典型的电路构架中，收发器电路可以给功率放大器的输入提供射频信号，以便通过天线发射。收发器电路输出这些射频信号的功率确定功率放大器的输入功率级别(此处有时称为Pin)。可以进行输入功率调整(对Pin的调整)，以便调整由设备10发射的射频信号的功率。
设备10的天线结构和无线通信设备可以支持在任意适合的无线通信频带上的通信。例如，可以使用无线通信设备18覆盖诸如850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz的蜂窝电话语音和数据频带的通信频带，以及2710MHz频带的通信频带数据(通常称为UMTS或通用移动电信系统频带)，2.4GHz和5.0GHz的(IEEE802.11)频带(有时也称为无线局域网或WLAN频带)，2.4GHz的频带，以及1550MHz的全球定位系统(GPS)频带。
设备10可以用无线通信电路18中的天线结构的适当配置覆盖这些通信频带和其它适合的通信频带。设备10中可以使用任意适合的天线结构。例如，设备10可以具有一个天线或可以具有多个天线。设备10中的每个天线可用于覆盖单个通信频带，或每个天线可以覆盖多个通信频带。如果希望，一个或多个天线可以覆盖单个频带，同时使用一个或多个附加天线中的每一个覆盖多个频带。
图2中示出了可以在图1设备10中的电路18中使用的说明性的无线通信电路。如图2所示，无线通信电路44可以包括诸如天线62的一个或多个天线。将由设备10发射的数据信号可被提供给基带模块52(例如，从图1的存储和处理电路12)。可以使用单个集成电路(例如，基带处理器集成电路)或使用多个电路实现基带模块52。基带模块52可以在输入线路89处接收将被在天线62上发射的信号(例如，从存储和处理电路12)。基带模块52可以向RF收发器电路54内的发射器电路提供将被发射的信号。发射器电路可以通过路径55连接到功率放大器电路56。控制路径88可以从存储和处理电路12接收控制信号(图1)。这些控制信号可用于控制收发器电路54中的发射器电路通过路径55提供给功率放大器56的输入的射频信号的功率。由于它表示功率放大器电路56的输入功率，此处有时将这个发射的射频信号功率级别称为Pin。
在数据发射过程中，功率放大器电路56可以将发射的信号的输出功率提升到足够高的级别，以便确保适当的信号发射。射频(RF)输出级电路57可以包含射频开关和无源元件，诸如双工器和双信器(diplexer)。如果希望，RF输出级电路57中的开关可用于在发射模式和接收模式之间切换电路44。双工器和双信器电路以及RF输出级中的其它无源组件可用于基于输入和输出信号的频率发送输入和输出信号。
匹配电路60可以包括诸如电阻器、电感器和电容器的无源组件的网络，并且确保天线结构62与电路44的其余部分阻抗匹配。可以在诸如路径64的路径上将由天线结构62接收的无线信号传递到收发器电路54中的接收器电路。
每个功率放大器(例如，功率放大器56中的每个功率放大器)可以包括诸如级70的一个或多个功率放大器级。作为例子，每个功率放大器可用于处理单独的通信频带，并且每个这种功率放大器可以具有3个串联的功率放大器级70。级70可以具有控制输入，诸如接收控制信号的输入72。可以使用诸如路径76的控制信号路径提供控制信号。在典型的情况下，存储和处理电路12(图1)可以使用诸如路径76的路径和诸如路径72的路径向级70提供控制信号。来自存储和处理电路12的控制信号可用于选择性地使能和禁止级70。
通过选择性地使能和禁止级70，功率放大器可被置于不同的增益模式。例如，通过使能所有3个功率放大器级70，功率放大器可被置于高增益模式，或通过使能2个功率放大器级，功率放大器可被置于低增益模式。如果希望，可以使用其它配置。例如，通过仅接通3个增益级中的1个，可以支持非常低的增益模式，或通过选择性地使能增益级的其它组合(例如，在具有3个或多于3个增益级的功率放大器中)，可以提供具有多于3个增益模式设置的布置。
可由电压源83给诸如可调电源电路78的可调电源电路供电。电压源83可以是例如诸如图1的电池14的电池。电压源83可以在正电源端子82处给可调电源电路78提供正电池电压，并且可以在接地电源端子84处给可调电源电路78提供接地电压。可以使用锂离子电池、锂聚合物电池，或任意其他适合类型的电池14实现源83。
最初，由电池源83提供的电压可以是高的。随着电池耗尽，由电池提供的电压将趋于下降。通过使用可调电源电路78，在电源电压路径86上提供给功率放大器电路56的电压Vcc的量可被保持为所希望的值。例如，在适当的条件下，电源电路78可以从源83接收随时间下降的原始电池电压，并且可以在输出路径86上产生相对恒定的输出电压Vcc。这可以帮助避免在源83的电池是新电池时给功率放大器56的电路提供过高电压的浪费情况。这种过高的电压可以导致电路56的浪费的功耗。
可由在诸如路径80的路径上接收的控制信号控制可调电源电路78。控制信号可被从存储和处理电路12(图1)或任意其他适合的控制电路提供给可调电源电路78。路径80上的控制信号可用于调整在路径86上提供给功率放大器电路56的正电源电压Vcc的大小。可以在对功率放大器电路56进行增益模式调整的同时，以及在路径55上对功率(Pin)进行调整的同时进行这些电源电压调整。通过进行电源电压调整，对功率放大器电路56的增益级别调整，以及对功率放大器电路56的输入处的输入功率Pin的调整，可以最小化功率放大器电路56的功耗，并且可以在各种操作状态下延长电池寿命。
作为例子，考虑设备10从无线基站接收到指出将被设备10发射的射频功率的所希望级别的发射功率命令的情况。存储和处理电路12可以确定在最小化功耗的同时确保通过天线62发射所希望的功率的用于无线电路44的适当设置。例如，如果发射功率的所希望的量相对低，可以通过关闭功率放大器电路56中的一个或多个级70来节省功率。还可以通过在不需要最大电源电压级别时，减小在路径86上提供的电源电压Vcc来节省功率。可以进行对路径55上的Pin的调整，以便确保满足性能要求。
可以通过从存储和处理电路12通过路径88提供给收发器电路54，通过路径76提供给功率放大器56，以及通过路径80提供给可调电源电路78的控制信号进行诸如这些的调整。具体地，可以在路径76上将控制信号从存储和处理电路12提供给调整功率放大器的增益级别(例如，通过接通或关闭功率放大器电路56中的某些增益级70)的功率放大器电路56。可以通过使用路径86根据在路径80上提供的控制信号从可调电源电路78给功率放大器电路56提供所希望的可调电源电压Vcc，进行对功率放大器电路56的性能的附加调整。例如，如果不必以最大增益操作放大器电路56中的激活的放大器级，可以通过降低激活的增益级的电源电压Vcc节省功率。同时，可以控制路径55上的Pin的大小。
在对收发器电路54调整的过程中，功率放大器电路56、和可调电源电路78、存储和处理电路13可以采取措施，以便满足关于功率放大器电路56的所希望的操作约束，诸如最小所希望的输出功率设置和相邻信道泄漏比(发射功率与相邻信道功率的比)的最小值。
图2的无线通信电路44可以包括用于支持任意适合类型的无线通信的电路。例如，电路44可以包括用于支持传统的蜂窝电话和数据通信(有时称为“2G”通信)的电路。2G蜂窝电话系统的例子是基于全球移动通信系统(GSM)的系统。电路44还可以包括用于支持较新通信格式(有时称为“3G”通信)的电路。这些较新的格式可以支持提高的通信速度，并且可以用于数据和语音业务两者。这些格式可以使用宽带码分多址(CDMA)技术。
可以使用DC/DC转换器或任意其他适合的功率转换电路实现可调电源电路78。电路78可以在电源路径82上从电池83接收相对较高的电压Vccbatt，并且可以在输出路径86处产生相对较低电压Vcc的相应的调节后的电源电压Vcc。在典型的布置中，电池电压Vccbatt的范围可以从大约4.3伏到大约3.4伏，并且输出电压Vcc的范围可以从大约3.4伏到大约3.1伏。可以基于在路径80上接收的控制信号调整电压Vcc。可以连续地调整电压Vcc(例如，提供范围3.1到3.4伏或其它适合范围内的任意所希望的输出电压)，或电压Vcc可被设置为两个或更多个离散电平(例如，3.1伏、3.4伏等)之一。
功率放大器电路56可以包括多个功率放大器，每个功率放大器处理不同的通信频带(例如，诸如850MHz、900MHz、1800MHz、和1900MHz的通信频率的频带)。如果希望，电路56中的某些或全部功率放大器可以处理多个通信频带(例如，相邻的频带)。
功率放大器电路56可以在路径76上接收控制信号。控制信号可用于有选择地接通或关闭每个功率放大器内的电路的特定块。这种类型的调整可被用于将每个功率放大器56置于所希望的增益模式。在双模态布置中，每个功率放大器可被置于高增益模式或低增益模式。如果希望，可以支持其它类型的多模布置(例如，可以调整功率放大器56，以便操作于3个或更多个不同增益设置的布置)。
诸如功率放大器56的组件不总需要以最大可获得的电池电压Vccbatt运行。因此以诸如这些的电池电压操作这些组件可能会浪费功率。为了最小化浪费的功率的量，可以使用DC/DC转换器电路78将未调节的和波动的电压Vccbatt从其有时相对高的电压电平转换为更适度的电源电压电平Vcc。Vcc的值可以是例如3.1伏或3.4伏(作为例子)。由于Vcc比Vccbatt的最大值足够低，功率放大器56不会被过度供电，并且因此可被更有效地供电。
如果希望，可以由存储和处理电路12实时调整电源电压Vcc的大小，以便帮助最小化功耗。图3示出了一个图，示出了诸如具有连续可变输出电压Vcc的可调DC到DC转换器的可调电源电路可以如何根据发射的射频功率Pout的所希望的值在各种不同的功率放大器增益设置下给射频功率放大器提供适合的电源电压Vcc。
如图3所示，诸如功率放大器56中的一个的功率放大器的特征可以为具有两个增益设置(作为例子)。在图3的例子中，可以有选择地使能功率放大器56中的各个增益级，从而功率放大器可被设置为在一个或两个增益模式中操作。在高增益模式中，可由线“H”表征功率放大器。在低增益模式中，可由线“L”表征功率放大器。
图3的曲线示出了可以如何减小功率放大器的电源电压Vcc以便最小化功耗。可被节省的功率的量一般取决于功率放大器56的输出处所需的输出功率的量。当需要时(例如，根据无线网络TPC指令或其它要求)，功率放大器可以在其最大增益模式以及以其最高操作电压Vcc操作。例如，当需要24dBm的输出功率时(在图3的例子中)，功率放大器可被置于其高增益模式，并且可被以V1的电源电压供电(线H上的点100)。当需要较低的输出功率诸如20dBm时，不再必须以V2操作功率放大器。而是可将功率放大器的电源电压减小到V1的Vcc值(线H上的点102)。这帮助减少功耗。如果需要5dBm的输出功率，可以通过将功率放大器置于其低增益模式并且将电源电压减小到V3来进一步减少功耗。
如图3的例子所示，在减少功率放大器56的功耗时，可以使用增益模式调整和功率放大器电源电压调整两者。如果希望，当进行这种类型的调整时，可以考虑在某些操作条件下DC/DC转换器78的潜在的低效率。DC/DC转换器78和其它功率调节器电路的效率可受操作电压Vcc和DC/DC转换器78在其输出处产生的操作电流Icc的影响。以高输出电压Vcc和高输出电流Icc，诸如DC/DC转换器的可调电源电路可以操作于最高效率。以较低的Vcc和Icc级别，效率趋于降低。因此，仅在通过减小Vcc获得的功率放大器功率节省不被DC/DC转换器78中的功耗的增加抵消的情况下减少电源电压Vcc可能最有效。当减小Vcc时，用于给功率放大器56供电的电源电流和电压的值趋于下降，并且只要功率放大器功耗的减少不会被由于在低效状态下操作电源电路78引起的功率损失盖过，将减少总体功耗。
在设备10的操作过程中，存储和处理电路12可以根据图3的图控制来自电源78的供电电压。虚线106和108指出可能希望如何将滞后(hysteresis)结合在控制算法中。图3的曲线中的滞后可以帮助收发器电路54中的发射器电路满足相位不连续规范。
诸如图2无线电路44的设备10中的无线通信电路18的性能作基于操作频率改变。结果，电路44将在某些操作频率比其它操作频率表现为具有更多“净空(headroom)”。存在于特定操作频率的这种附加裕度代表附加功率节省的潜力。最高级别的放大器性能通常需要相应的大电源电压。结果，如果在特定操作频率没有很多性能裕度，则可能难以或不能减小功率放大器的电源电压以便节省功率。在另一方面，在存在足够操作裕度的频率，可以通过如结合图3所述那样减小电源电压，最小化功率放大器电路的功耗。
许多无线系统中的一个重要性能特征是所谓的相邻信道泄漏比(ACLR)。ACLR值是相邻信道彼此隔离得有多好的测量。当相邻信道被彼此很好地隔离时，ACLR值将是低的(例如，小于-33dBc或更小)。当来自一个信道的信号溢出到相邻信道内时，ACLR将是高的(例如，大于-33dBc)。
图4中示出了一个图，示出了ACLR可以如何基于给定通信频带中的频率而改变。在图4的例子中，设备10在从较低频率f1延展到较高频率f2的通信频带中在一系列通信信道内发射信号。这个频率范围可以与任意适合的通信频带相关联(例如，作为例子，与1900MHz频带相关联的发射频率)。在图4中，基于设备操作频率f绘出ACLR值。虚线110指出-33dBc的典型的电信公司实行的ACLR要求。当在实行-33dBc ACLR要求的电信公司的网络中操作无线设备时，ACLR曲线114的所有部分必须在-33dBc之下(即，曲线114必须位于图4的图中的虚线110之下)。其它电信公司可以实行更严厉或更宽松的规范。另外，设备制造商可以决定实行不同的标准。作为例子，设备制造商可以制定如虚线112所示的-40dBc的自实行的ACLR规范。设备制造商可以实行比电信公司更为严厉的ACLR规范，以便确保给诸如设备10的设备的用户提供高质量的信号，并且允许设备10的制造变动。
如图4的例子证实的，诸如频率fe的某些频率与特别好的相邻信道泄漏比相关联，而诸如频率fh的其它频率与相对不好的相邻信道泄漏比相关联。如线116和118所示，在频率fe处比在频率fh处存在更大的操作裕度。由于在频率fe处可以获得的附加开销，当设备10以频率fe在信道中发射射频信号时，可以减小功率放大器电路56的电源电压Vcc。在频率fh处存在很少可获得的开销，所以在频率fh处可以很小地减小Vcc或不能减小Vcc。通过在频率fh时以Vcc的相对高的值操作功率放大器电路56，可以最大化功率放大器电路56的线性，从而帮助设备10在fh时产生其可能的最好的ACLR值。在频率fe时使用的Vcc的减小的值可能略为降低功率放大器电路56在频率fe时的线性，使得功率放大器电路56表现出更大的相邻信道泄露。这又引起频率fe时的ACLR值的增加，耗尽操作裕度116。以这种方式使用裕度116允许减小频率fe时的Vcc值，从而节省功率。
如果希望，可以调整来自收发器电路54(Pin)的输出功率，以便补偿输出功率中与频率相关的波动。存储和处理电路12可以通过给控制路径88提供控制信号(图2)进行这些调整。
图5示出了一个图，示出了可以如何基于频率调整Pin，以便确保在功率放大器56(和天线62)的输出处产生特定的恒定输出电压Pout-desired。如图5的图证实的，给定的通信频带(从频率f1到频率f2的范围)可以具有诸如频率fa的某些频率，其中功率放大器电路56表现出相对低的增益Ga的特征，从而在收发器电路54的输出处需要相对大的Pin值。在相同频带的其它频率诸如频率fb处，功率放大器电路56表现出相对较高的增益Gb的特征，从而可以在收发器电路54的输出处提供相对小的Pin值。在两种情况下，Pin和放大器增益的组合导致相同的输出功率级别(Pout-desired)。
可以基于频率有选择地进行以利用过多ACLR开销的操作电压Vcc减小量，可以以与频率相关的电源电压偏移数据的形式存储在给定的设备10内。图6示出了典型的电源电压偏移曲线。如图6所示，可能存在可以相当大地减小电源电压Vcc的特定频率，并且可能存在在仍然满足所需的性能准则诸如所需的ACLR值的同时，对于功率放大器电路56，Vcc可被很少地减小或不能被减小的特定频率。由于在满足ACLR规范的同时可能的Vcc减少的数量取决于频率，Vcc减小形成偏移曲线或表。该偏移数据可被存储在设备10的存储器内(例如，存储和处理电路12)，从而设备10可以在正常操作过程中进行适当的Vcc调整。
可以在任意适合的环境中对设备10进行检定测量(Characterizing measurement)。采用一种适合的布置，在实验室测试过程中进行某些检定测量。然后这些检定测量值可被存储在制造的所有设备10中。如果希望，可以在制造过程中进行附加的检定测量(例如，作为工厂中的测试和校准的一部分)。如果希望，还可以执行其它检定和校准操作。
可以使用任意适合的测试和测量设备执行射频校准。图7示出了可以使用的说明性的设备。如图10所示，可以使用诸如包含测试设备122的系统120的系统检定电子设备10。设备122可以包括射频测量设备，诸如频谱分析器设备，功率计量设备等。可以使用诸如路径124的射频发射线路径将设备122连接到设备10中的天线连接器。设备10中的射频连接器可以例如位于天线62和功率放大器电路56的输出之间。发射线路124可以是例如同轴电缆。诸如路径126的路径可被形成在设备10和外部设备之间。在测试之后，测试设备122或其它适合的设备可以使用诸如路径126的路径，以便将校准信息装入设备10。可以以寄存器设置、固件、操作系统的一部分、设备驱动、或任意其他适合的数据的形式提供校准数据。如果希望，可以使用一种技术提供某些校准设置(例如，作为装在设备10上的初始软件的一部分)，而可以使用另一种技术给设备10提供附加的校准设置(例如，通过在作为制造处理的一部分进行的测试测量之后装入校正数据)。
图8示出了一些说明性步骤的流程图，可以执行这些步骤以便收集诸如由图6的电压偏移曲线表示的数据的电源电压偏移数据。可以在任意适合的时刻执行图8所示的类型的操作。例如，当在实验室中首先检定一个或多个代表性的设备10时，可以作为初始校准操作的一部分进行图8中的流程图的检定测量。如果希望，还可以在制造环境中执行图8所示类型的测量。
在步骤128，在诸如图7的系统120的测量系统中，可以在给定频率f下测量功率放大器电路56的输出功率Pout。可以使用利用发射线路124连接到设备10的测试设备122测量输出功率Pout。可以在路径86上在特定的电源电压Vcc下进行步骤128的测量，并且可以在使能功率放大器电路56中的特定增益级70的情况下进行。在进行步骤128的功率输出测量时可以使用各种不同的Pin值，以便识别Pout等于Pout-desired(图5)的Pin值。然后保持关于无线电路44的当前设置的数据。例如，设备122可以用关于收发器电路54的设置(即，在路径55上产生的Pin值)、功率放大器56的设置(即，使能了哪些级)、由电源电路78产生的电源电压Vcc、以及在路径124上由设备122测量的结果Pout值的信息填充数据库表或其它数据结构。
在步骤130，在相同的频率f下，可以使用设备122进行诸如设备的相邻信道泄漏比测量的性能检定测量。可以作为由测试设备122收集的测量结果数据的一部分存储性能测量(例如，频率f的测量的ACLR值、电源电压Vcc和输入功率Pin)。
在步骤132，可以选择执行测量的当前频带中的新频率。如由线134所示，处理然后可以循环回步骤128。在在功率放大器电源电压Vcc的给定值下已经测量了当前通信频带中的所有频率f之后，可以选择新的Vcc值(步骤136)。然后如线138所示，处理可以再次循环回步骤128。
循环134和138的操作允许测试设备122确定在产生所需的输出功率(Pout-desired)的同时，在每个频率f下可用于给功率放大器电路56供电的最小电源电压Vcc。作为例子，如果Pout-desired的值为24dBm，循环134和138的操作允许识别在每个频率f下产生24dBm的Pout值的Pin值和Vcc值。在给定的电压Vcc下，如果即使在最大的可获得的Pin设置下也不能产生Pout-desired，测试设备122可以存储指示成功产生Pout-desired所需的最小Vcc值的数据。
在针对当前通信频带覆盖了所有感兴趣的电压Vcc，并且由设备122收集和存储了相应数据之后，处理可以进入步骤140。在步骤140中，测试设备122可以选择感兴趣的附加通信频带。例如，如果已经覆盖了850MHz的频带，处理可以进入900MHz频带。如果已经覆盖了850MHz和900MHz的频带，处理可以进入1800MHz频带等。在选择了下一个感兴趣的频带之后，如线142所示处理可以循环回步骤128。
在为设备10覆盖了所有通信频带之后，可以计算诸如图6的数据的电源电压偏移特性(步骤144)。在步骤144，测试设备122或其它适合的计算设备可以分析已由测试设备122收集的数据(即，在步骤128和130中已经收集和存储的数据)。该数据包括指示在满足诸如所需的ACLR值的性能准则的同时，可以在每个频率下使用以便成功产生Pout-desired的最小可能的功率放大器电源电压电平(Vcc)的信息。
步骤144的分析可以确定在特定频率下(例如，图4的频率fe)，存在足够的ACLR操作裕度以便充分减小Vcc。在该频率下可以用于产生Pout-desired的最小Vcc值可能小于额定操作电压(例如，3.4伏)。因此，用于给功率放大器电路56供电的额定操作电压和最小Vcc值之间的差(例如，-0.5伏)表示频率fe下的偏移电压值(在这个例子中)。在诸如图4的频率fh的其它频率下，步骤144的分析可以确定在仍然满足Pout-desired和ACLR要求的同时，Vcc不能被降低到额定操作电压(例如，3.4伏)之下。在该情况下，偏移电压为0(例如，频率fh下的偏移电压为0伏)。其它频率将具有中间的Vcc偏移值。
步骤144产生的Vcc偏移数据表示关于在仍然满足最小输出功率和ACLR性能约束的同时，对于设备10中的每个操作频率可以进行的电源电压减小的大小的信息。该信息可被使用任意适合的布置提供给设备10。例如，当在制造过程中给设备10最初装载软件时，作为软件更新的一部分，使用硬件设置或使用任意其他适合的布置，电压偏移设置可被存储在设备10内。如果希望，可以在制造的每个设备10中存储相同的电压偏移数据。在该类型的情况下，电压偏移数据表示用于电源78的全局电源电压减小设置。还可以在每个设备中存储电源电压相对于所需的输出功率特性，诸如图3的数据，以便用于控制电源78。
诸如这些的全局设置不特定于特定的设备10。在制造过程中，可能希望单独校准每个设备10。在执行全局检定测量时以及在执行单独的检定测量时，可以使用相同的测试设备，或可以使用单独的测试系统。例如，可以使用一种检定系统(例如，在设计环境中)产生在确定图3所示类型的相对于输出功率的适合电压曲线时使用的，以及在产生结合图6的电压偏移曲线描述的类型的相对于频率数据的电源电压时使用的全局检定测量，并且可以在制造过程中使用另一种检定系统(例如，在制造环境中)进行附加的校准测量。如果希望，还可以为所有检定测量使用相同系统。
图9示出了执行全局和单独设备校准操作时涉及的说明性步骤。
在步骤146，可以使用测试设备确定可以使用以便允许设备10在各个所需的输出功率级别下减少功耗的全局增益设置和电源电压设置。例如，在高输出功率级别诸如当在24dBm输出功率(图3的点100)下操作设备时，在给射频功率放大器电路供电时可以使用电压V1，并且可以在使能其所有增益级70的“高”增益模式中操作功率放大器电路56。在较低输出功率级别时，如结合图3所述，缩减(scaleback)电源电压Vcc和/或在功率放大器电路56中使能的增益级数目。
图3的相对于输出功率特性的电源电压对于所有操作频率是相同的。在步骤148，可以通过执行结合图8所述类型的测量和校准检定无线电路44的频率相关性。具体地，在步骤148中，可以为每个所希望的操作频率确定可对电源电压Vcc进行的附加(偏移)改变。
在步骤146和148中获得的全局检定数据可被在制造过程中或在其它适合的时刻装入设备10(步骤150)。
在步骤152，可以进行单独的检定测量。在进行这些检定测量时，每个设备10可以使用其存储和处理电路12，以便基于图3的相对于输出功率特性的Vcc和增益及图6的相对于频率特性的Vcc(具有针对不同输出功率的适当缩放)执行控制算法。步骤152的校准测量可用于产生一族曲线，每个曲线相应于不同的输出功率值。例如，相应的Pout-desired可被从24dBm以1dB的步长减小到-50dBm。对于每个Pout-desired设置，在可以测量用于产生当前Pout-desired值的所需Pin值的同时，可以转换操作频率f。因此步骤152的检定操作可用于产生针对各种离散Pout设置的一族相对于频率的Pin曲线。如果希望，可以这样执行检定操作，其中以不同格式收集和表示校准数据(例如，半连续地，使用不同大小的步长，执行不同变量的扫描等)。
在步骤152中收集的特定于设备的校准信息可在步骤154被存储在相应设备10中。例如，可以使用诸如图7的数据路径126的路径或其它适合的通信路径，以便在设备10的存储设备中存储关于针对每个频率收发器电路54应当产生哪个Pin值的信息。在该操作过程中，设备10可以结合以前存储在设备10中的来自以前存储的校准结果的关于特定Vcc设置和增益设置的信息使用该信息，以便为电路44选择适合的操作参数。
在执行步骤154的特定于设备的校准操作之后，设备10可被发货给用户并且被用于通信。例如，用户可以使用设备10进行蜂窝电话呼叫，以及发送和接收蜂窝电话非语音数据(步骤156)。在操作过程中，设备10可以使用在步骤146、148和152获得的校准设置。具体地，通过基于所需的输出功率选择图3所示类型的曲线上的适当的操作点，设备10可以选择使用哪个电源电压Vcc以及接通放大器电路56中的哪些增益级。如结合图6所述，还可以在控制无线电路44的操作时使用相对于频率特性的电源电压。
如果希望，在较低输出功率时，可以缩减由设备10使用的相对于频率的偏移电压特性，以便避免在较低Pout设置时基于频率过度调整Vcc。例如，在高功率时可以充分使用设备10的相对于频率的偏移电压特性(例如，在24dBm的输出功率时)，但是在较低功率时可逐渐地停止使用。可以渐进地执行该逐渐停止处理，从而当达到特定的低输出功率值时(例如，16dBm)，完全停止相对于频率的电压偏移特性，并且不再具有影响(例如，在低于16dBm的输出功率下，不存在针对Vcc调整的频率成分)。
根据一个实施例，提供了一种便携电子设备上的电路，该电路包括射频功率放大器，其放大从便携电子设备无线发射的给定操作频率的射频信号；可调电源电路，其给射频功率放大器提供可调电源电压；以及存储和处理电路，其至少部分地基于所述给定操作频率调整由可调电源电路提供给射频功率放大器的可调电源电压。
根据另一个实施例，提供了一种电路，其中以一种输出功率从射频功率放大器输出放大的射频信号，并且其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出使用可调电源电路基于给定操作频率并且基于输出功率对可调电源电压进行的调整。
根据另一个实施例，提供了一种电路，该电路还包括收发器电路，其将射频信号以给定输入功率提供给射频功率放大器的输入，其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出收发器电路如何基于给定操作频率调整给定输入功率。
根据另一个实施例，提供了一种电路，其中射频功率放大器具有由多个增益级提供的相关联的增益，并且其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出如何基于输出功率的所希望的值，通过选择性地使能所述增益级调整增益。
根据另一个实施例，提供了一种电路，其中射频功率放大器具有由多个增益级提供的相关联的增益，并且其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出如何基于输出功率的所希望的值，通过选择性地使能所述增益级调整增益。
根据另一个实施例，提供了一种电路，该电路还包括收发器电路，收发器电路将射频信号以给定输入功率提供给射频功率放大器的输入，其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出收发器电路将如何基于给定操作频率调整给定输入功率。
根据一个实施例，提供了一种用于操作无线电子设备的方法，所述无线电子设备具有至少一个天线，射频功率放大器，和给射频功率放大器提供可调电源电压的可调电源，该方法包括：使用射频功率放大器放大给定频率的将被通过天线发射的射频信号；和使用可调电源给射频功率放大器提供基于给定频率改变的可调电源电压。
根据另一个实施例，提供了一种方法，其中所述无线电子设备还包括收发器电路，所述收发器电路给射频功率放大器提供给定输入功率的射频信号，所述方法还包括：使用收发器电路基于与频率相关的校准数据调整给定输入功率。
根据另一个实施例，提供了一种方法，其中所述射频功率放大器具有由射频功率放大器内的增益级建立的增益级别，该方法还包括：至少部分地基于放大的射频信号的所希望的输出功率，选择性地使能增益级，以便调整增益级别。
根据另一个实施例，提供了一种方法，还包括：使用可调电源至少部分地基于放大的射频信号的所希望的输出功率，给射频功率放大器提供可调电源电压。
根据另一个实施例，提供了一种方法，其中所述无线电子设备还包括收发器电路，所述收发器电路给射频功率放大器提供给定输入功率的射频信号，所述方法还包括：用收发器电路基于与频率相关的校准数据调整给定输入功率。
根据另一个实施例，提供了一种方法，其中射频功率放大器具有由射频功率放大器内的增益级建立的增益级别，所述方法还包括：至少部分地基于放大的射频信号的所希望的输出功率，选择性地使能所述增益级，以便调整所述增益级别。
根据另一个实施例，提供了一种便携电子设备，包括：天线；射频功率放大器，其放大从便携电子设备通过天线发射的给定操作频率的射频信号；可调电源电路，其给射频功率放大器提供可调电源电压；以及存储和处理电路，其基于给定操作频率调整由可调电源电路提供给射频功率放大器的可调电源电压。
根据另一个实施例，提供了一种便携电子设备，其中在受到相邻信道泄漏比要求制约的通信频带内以一种输出功率从射频功率放大器输出放大的射频信号，并且其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出在满足相邻信道泄漏比约束的同时，为节省功率基于给定操作频率对可调电源电压进行的调整。
根据另一个实施例，提供了一种便携电子设备，其中以一种输出功率从射频功率放大器输出放大的射频信号，并且其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出基于给定操作频率并且基于输出功率，对可调电源电压进行的调整。
根据另一个实施例，提供了一种便携电子设备，还包括收发器电路，所述收发器电路将射频信号以给定输入功率提供给射频功率放大器的输入，其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出收发器电路如何基于给定操作频率调整给定输入功率，以便在给定的通信频带中针对所有频率从射频功率放大器产生所希望的输出功率。
根据另一个实施例，提供了一种便携电子设备，还包括收发器电路，所述收发器电路将射频信号以给定输入功率提供给射频功率放大器的输入，其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出收发器电路将如何基于给定操作频率调整给定输入功率。
根据另一个实施例，提供了一种便携电子设备，其中在受到相邻信道泄漏比要求制约的通信频带内以一种输出功率从射频功率放大器输出放大的射频信号，并且其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出在满足相邻信道泄漏比约束的同时，为节省功率基于给定操作频率对可调电源电压进行的调整。
根据另一个实施例，提供了一种便携电子设备，其中以一种输出功率从射频功率放大器输出放大的射频信号，并且其中存储和处理电路配置为存储这样的校准数据，该校准数据指出基于给定操作频率并且基于输出功率，对可调电源电压进行的调整。
根据另一个实施例，提供了一种便携电子设备，还包括收发器电路，所述收发器电路将射频信号以给定输入功率提供给射频功率放大器的输入，其中存储和处理电路配置为：存储指出收发器电路将如何基于给定操作频率调整给定输入功率的校准数据；存储指出在满足相邻信道泄漏比约束的同时，为节省功率基于给定操作频率对可调电源电压进行的调整的校准数据；和存储指出增益模式调整，以及为节省功率基于功率放大器电路的所希望的输出功率级别，对功率放大器的电源电压进行的调整的校准数据。
上述仅是本发明的说明性原理，并且本领域的技术人员可以做出各种修改而不脱离本发明的范围和精神。