每個(gè)移動(dòng)臺(tái)對(duì)于同一蜂窩內(nèi)和相鄰蜂窩的用戶來(lái)說(shuō)都是一個(gè)干擾信號(hào)源，因此良好的發(fā)射功率控制對(duì)于提高cdma系統(tǒng)通信性能和容量來(lái)說(shuō)都十分重要。本文介紹的cdma系統(tǒng)中的閉環(huán)功率控制方法能有效控制移動(dòng)臺(tái)功率，文章還介紹了高精度rf功率檢測(cè)器lmv225實(shí)現(xiàn)功率控制的實(shí)際應(yīng)用。
cdmais-95蜂窩網(wǎng)絡(luò)自從1996年開(kāi)始商業(yè)化以來(lái)，已證明cdma技術(shù)是推進(jìn)蜂窩式個(gè)人通訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的*無(wú)線技術(shù)。據(jù)cdma發(fā)展組織（cdg）報(bào)告稱，2004年前六個(gè)月cdma用戶增長(zhǎng)2,400萬(wàn)，*的總用戶數(shù)達(dá)到2.125億。所有主流的第3代標(biāo)準(zhǔn)，如cdma2000、w-cdma和td-scdma都以cdma作為接入方法。cdma基于擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，而擴(kuò)頻原理又建立在香農(nóng)信息理論基礎(chǔ)之上。香農(nóng)容量定律規(guī)定，在加性白高斯噪聲中信道容量為：
其中：csh為信道傳輸容量，單位是bps；brf為信道帶寬，單位是hz；snr為信噪比。與窄帶系統(tǒng)（即brf較?。┫啾龋獙?shí)現(xiàn)相同容量的csh，寬帶系統(tǒng)（即brf較大）需要的信噪比snr較小。從另一方面來(lái)講，在給定帶寬brf的信道中，較高的snr有更大的
傳輸容量。這意味著，如果所有用戶都傳輸相同量的數(shù)據(jù)，同一信道可以擁有更多的用戶。
移動(dòng)臺(tái)或接入終端的is-95和cdma2000功率控制
功率控制的特征是通過(guò)估計(jì)*發(fā)射能量水平, 并對(duì)網(wǎng)絡(luò)或基站發(fā)送的功率控制指示作出響應(yīng), 來(lái)控制反向鏈路中干擾信號(hào)電平。
在cdma is-95和cdma2000 1x中，基站決定功率控制；而在cdma2000 ev-do中，接入終端執(zhí)行功率控制。兩種標(biāo)準(zhǔn)的功率控制方案是相似的，它采用兩種功率控制方法，即開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制。
1. 開(kāi)環(huán)功率控制
開(kāi)環(huán)方法是利用移動(dòng)臺(tái)接收器的功率水平prx來(lái)估計(jì)前向鏈路損耗，然后移動(dòng)臺(tái)的初始發(fā)射功率ptx，這樣基于不同用戶終端選擇（如蜂窩、pcs或是3g），前向和反向鏈路的功率之和保持為一個(gè)常量，即ptx prx為常數(shù)。prx通過(guò)eb/io計(jì)算得到，它由移動(dòng)臺(tái)的數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）測(cè)量。
得到了初始的ptx之后，移動(dòng)臺(tái)和基站均開(kāi)始閉環(huán)控制。根據(jù)所執(zhí)行的cdma標(biāo)準(zhǔn)，基站給移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一個(gè)誤差信號(hào)，指示移動(dòng)臺(tái)增加或減少一個(gè)單位的能量。
閉環(huán)功率控制
閉環(huán)功率控制包含兩個(gè)步驟：外環(huán)（僅基站進(jìn)行）和內(nèi)環(huán)（移動(dòng)臺(tái)和基站同時(shí)進(jìn)行），在is-95和cdma 1x中閉環(huán)控制可以達(dá)到800hz的功率控制速率。
閉環(huán)功率控制的主要目的是為了根據(jù)基站的測(cè)量結(jié)果，zui小化信號(hào)多徑傳播損耗所造成的快速衰減效應(yīng)。結(jié)合使用外環(huán)和內(nèi)環(huán)兩個(gè)閉環(huán)功率控制過(guò)程，可以在20毫秒的幀間間隔中做到20～35db的衰減補(bǔ)償，動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)80db。
a. 外環(huán)閉環(huán)功率控制
在外環(huán)中，基站每20毫秒為接收器的每一個(gè)幀規(guī)定一個(gè)目標(biāo)eb/io（從移動(dòng)臺(tái)到基站）。出現(xiàn)幀誤差時(shí)，該eb/io值自動(dòng)按0.2~0.3為單位逐步減少，或增加到3～5db。整個(gè)外環(huán)閉環(huán)控制步驟只與基站有關(guān)，而與移動(dòng)臺(tái)無(wú)關(guān)。
b. 內(nèi)環(huán)閉環(huán)功率控制
在內(nèi)環(huán)，基站每1.25毫秒比較一次反向信道的eb/io和目標(biāo)eb/io，然后指示移動(dòng)臺(tái)降低或增大發(fā)射功率，這樣就可以達(dá)到目標(biāo)eb/io。對(duì)于cdma2000，功率變化幅度單位在鹵0.25db～鹵0.5db之間，而對(duì)于cdma is-95，功率變化幅度為鹵1.0db。其修正的速率為800bps。
cdma移動(dòng)臺(tái)中功率控制的硬件實(shí)現(xiàn)
總之，cdma is-95需要移動(dòng)臺(tái)每1.25毫秒以鹵1.0db的幅度調(diào)整一次發(fā)射功率，而cdma2000可以是鹵0.25db～鹵0.5db。圖1所示為手持設(shè)備的線性功率放大器信號(hào)鏈的一般輸出功率控制。由于cdma需要很高的線性度，輸出功率放大器通常被偏置在一個(gè)固定的增益上，然后該輸出功率水平必須通過(guò)增益控制線性驅(qū)動(dòng)放大器進(jìn)行調(diào)整, 該放大器在cdma移動(dòng)臺(tái)中通常稱為自動(dòng)增益控制（agc）放大器。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于使用了隔離器（如murata ce04和ces30）和高精度射頻功率檢測(cè)器lmv225，圖2中的射頻發(fā)射結(jié)構(gòu)能夠減少功率放大器的直流功耗。隔離器為功率放大器的輸出提供了一個(gè)近乎的50歐姆負(fù)載，而lmv225能夠檢測(cè)的發(fā)射功率水平。然后，移動(dòng)臺(tái)的dsp將輸出功率設(shè)置到基站所需要的水平。在這一應(yīng)用電路中，使用了一個(gè)電阻器將主信號(hào)信道的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)移到lmv225的輸入端。此外，還需要一個(gè)約100pf的電容器來(lái)進(jìn)行隔直，防止使能控制信號(hào)進(jìn)入主信號(hào)通道。由于不希望直流電壓進(jìn)入功率放大器的輸出端或隔離器，這個(gè)隔直電容器十分必要。由于已經(jīng)有了一個(gè)隔離器，因此大部