CN1168225C - 无线电装置和增益控制电路 - Google Patents

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Abstract

在一直到提供合适的相邻信道漏泄功率比的电平为止汇聚PA的供给功率，同时维持目标发射信号电平的无线发射机具备：发射功率放大器；从发射功率放大器的输出信号求相当于相邻信道漏泄功率的失真成分和主成分的比率并作为监视值输出的相邻信道漏泄功率比监视装置；用监视值可变控制供往上述发射功率放大器的供给功率的功率放大器供给功率控制部分；采用根据监视值控制发射信号路径增益的办法，使发射输出信号的电平可变的发射输出信号电平可变装置。

Description

无线电装置和增益控制电路
技术领域
本发明涉及无线电装置和在该无线电装置中使用的增益控制电路。
现有技术
在作为人们现在正在使用的移动无线系统的PDC系统中使用的π/4移动QPSK或在cdma One system中使用的OQPSK，作为预定在不久的将来即将使用的移动无线系统的W-CDMA系统或在cdma 2000system中使用的HPSK等，最近的数字移动通信系统的目标线路的调制方式，将使用具有振幅变动成分的方式。为此，作为在系统中使用的无线电装置的移动通信终端的发射功率放大器(以下，叫做PA)，存在着不能进行饱和动作，消费电流大的问题。特别是在移动通信终端接近基站，终端发射功率下降的情况下，从电池供往PA的功率的大部分都是徒劳无益的功率。
为了解决该问题，人们正在探讨一种控制方法：在发射功率不大的情况下，与该发射信号电平对应地汇聚供往PA的供给功率。一般地说，如果过度汇聚供往PA的供给功率，则该信号电平所需要的线性就会受到损害，招致相邻信道漏泄功率的劣化。为此，当考虑因PA的制造波动或周围温度变化引起的线性的变动时，上述控制是很难的。此外，为了避开相邻信道漏泄功率的劣化的危险，一般可以进行的是使得在汇聚供往PA的供给功率的汇聚方法中具有余裕，但是，也存在着为此而不可能得到充分的低功耗这样的问题。
作为解决该问题的手段，本专利发明者在特愿平2000-261575号(发明的名称：漏泄功率比检测电路和移动通信终端的控制电路)中，公开了如下方法：一直到提供合适的相邻信道漏泄功率比的电平为止，监视相邻信道漏泄功率比，用该信息汇聚PA的供给功率。
但是，在汇聚供往PA的供给功率的情况下，取决于汇聚方法会存在着降低PA的增益的问题，图4示出了带供给功率调整功能的PA的一个例子。在该图中，输入信号，从输入端子通过输入阻抗匹配电路M1，用由晶体管Q1、负载电感L1构成的初级放大器放大之后，通过级间阻抗匹配电路M2，用由晶体管Q2、负载电感L2构成的输出级放大器进行放大，通过输出匹配电路M3输出至输出端子。
该PA的功耗，可以用在各个晶体管中流动的集电极电流之和与电源电压Vcc之积表示，而在各个晶体管中流动的集电极电流可以借助于由晶体管Q3和电阻R1构成的偏压控制电路进行控制。采用降低加往同图的偏压控制端子的电压的办法，减少晶体管Q3的集电极电流，借助于此，就可以减少通过扼流圈LC1、LC2进行电流反射镜连接的晶体管Q1、Q2的集电极电流。
但是，归因于晶体管Q1、Q2的集电极电流的减少，在每一个放大级中的增益会降低。图5是PA的增益对加往偏压控制端子的电压的变化的例子，示出了偏压控制电压变得越低则增益越小的情况。这样一来，在归因于汇聚供往PA的供给功率而降低增益的情况下，就存在着变得比基站原来要求的目标发射信号电平还低的问题。
发明内容
如上所述，在一直到提供合适的相邻信道漏泄功率比的电平为止，监视相邻信道漏泄功率比，用该信息汇聚PA的供给功率之际，由于PA的增益降低，故存在着变得比基站原来要求的目标发射信号电平还低的问题。
本发明就是着眼于这样的课题而发明的，目的在于提供可以在一直到提供合适的相邻信道漏泄功率比的电平为止，用该信息汇聚PA的供给功率的同时，维持基站原来要求的目标发射信号电平的无线发射机。
为了实现上述目的，本发明是一种无线电装置，它具备：将发射信号放大到规定电平的发射功率放大器；使上述发射功率放大器的输出信号进行自乘的自乘装置；以及从上述自乘装置的输出信号中，抽出相当于从上述发射功率放大器输出的发射信号所具有的相邻信道漏泄功率的失真成分的第1带通滤波器；进行上述第1带通滤波器的输出信号的电平检测的第1对数放大器；从上述自乘装置的输出信号中，抽出与从上述发射功率放大器输出的发射信号的主要部分对应的成分的第2带通滤波器；进行上述第2带通滤波器的输出信号的电平检测的第2对数放大器；具有在上述第1对数放大器的输出信号和上述第2对数放大器的输出信号之间进行减法运算处理的第1减法器，将来自该第1减法器的输出信号作为表示从上述发射功率放大器输出的发射信号所具有的相邻信道漏泄功率比的监视输出而进行输出的相邻信道漏泄功率比监视器；具有对从上述相邻信道漏泄功率比监视器的上述第1减法器输出的上述相邻信道漏泄功率比监视输出和相邻信道漏泄功率比参照值进行比较的第2减法器、对来自该第2减法器的输出信号进行积分的第1积分器，通过向上述发射功率放大器供给来自该第1积分器的输出信号，来可变地控制上述发射功率放大器的消耗功率的发射功率放大器供给功率控制部分，其中上述相邻信道漏泄功率比监视器将上述第2对数放大器的输出信号作为表示与从上述发射功率放大器输出的发射信号的主要部分对应的成分的发射电平的发射电平监视输出而进行输出，并且还具备：对上述相邻信道漏泄功率比监视器的从上述第2对数放大器输出的上述发射电平监视输出和从基带信号处理部分输出的增益控制信号进行比较，并将其比较结果作为发射电平误差信号进行输出的第3减法器；对从上述第3减法器输出的上述发射电平误差信号进行积分，并将该积分结果作为可变增益放大器增益控制信号进行输出的第2积分器；通过根据从上述第2积分器输出的上述可变增益放大器增益控制信号控制发射信号路径的增益，来调整上述发射信号的电平的可变增益放大器。
此外，本发明是一种增益控制电路，它具备：将发射信号放大到规定电平的发射功率放大器；使上述发射功率放大器的输出信号进行自乘的自乘装置；以及从上述自乘装置的输出信号中，抽出相当于从上述发射功率放大器输出的发射信号所具有的相邻信道漏泄功率的失真成分的第1带通滤波器；进行上述第1带通滤波器的输出信号的电平检测的第1对数放大器；从上述自乘装置的输出信号中，抽出与从上述发射功率放大器输出的发射信号的主要部分对应的成分的第2带通滤波器；进行上述第2带通滤波器的输出信号的电平检测的第2对数放大器；具有在上述第1对数放大器的输出信号和上述第2对数放大器的输出信号之间进行减法运算处理的第1减法器，将来自该第1减法器的输出信号作为表示从上述发射功率放大器输出的发射信号所具有的相邻信道漏泄功率比的监视输出而进行输出的相邻信道漏泄功率比监视器；具有对从上述相邻信道漏泄功率比监视器的上述第1减法器输出的上述相邻信道漏泄功率比监视输出和相邻信道漏泄功率比参照值进行比较的第2减法器、对来自该第2减法器的输出信号进行积分的第1积分器，通过向上述发射功率放大器供给来自该第1积分器的输出信号，来可变地控制上述发射功率放大器的消耗功率的发射功率放大器供给功率控制部分，其中上述相邻信道漏泄功率比监视器将上述第2对数放大器的输出信号作为表示与从上述发射功率放大器输出的发射信号的主要部分对应的成分的发射电平的发射电平监视输出而进行输出，并且还具备：对上述相邻信道漏泄功率比监视器的从上述第2对数放大器输出的上述发射电平监视输出和从基带信号处理部分输出的增益控制信号进行比较，并将其比较结果作为发射电平误差信号进行输出的第3减法器；对从上述第3减法器输出的上述发射电平误差信号进行积分，并将该积分结果作为可变增益放大器增益控制信号进行输出的第2积分器；通过根据从上述第2积分器输出的上述可变增益放大器增益控制信号控制发射信号路径的增益，来调整上述发射信号的电平的可变增益放大器。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的无线发射机的框图。
图2是PA供给功率控制电路的框图。
图3是相邻信道漏泄功率监视装置的框图。
图4示出了带供给功率调整功能的PA的一个例子。
图5示出了增益对加往带供给功率调整功能的PA的偏压控制端子的施加电压的变化的一个例子。
具体实施方式
以下，参看附图详细地说明本发明的实施例。图1是本发明的一个实施例的无线发射机的框图。目标无线发射信号，在用可变增益放大器(VGA)101施行了电平调整之后，用未画出来的频率变换电路变成为无线频率。然后在用PA102放大到规定的电平之后，通过定向耦合器103、隔离器104、无线收发转换开关105，从天线106发射出去。另一方面，无线发射信号用定向耦合器103仅仅分枝出规定的微小比率，用可变衰减器107进行电平调整后被导入至相邻信道漏泄功率比监视器108。作为ACPR监视输出(监视值)，从相邻信道漏泄功率比监视器108输出从天线106发射出来的无线发射信号所具有的相邻信道漏泄功率比ACPR，输入至PA供给功率控制部分109。
PA供给功率控制部分109，如图2所示，用减法器201比较规定的ACPR参照值和ACPR监视输出，用积分器202对其误差进行积分后输出。PA供给功率控制部分109的输出，例如被输入至先前在图4中所示的那样的PA偏压控制端子以控制PA102的功耗。
另一方面，相邻信道漏泄功率比监视器108，如图3那样地构成，具有自乘装置301、抽出相当于相邻信道漏泄功率的失真成分的第1带通滤波器(BPF)302；用来抽出与无线调制信号的主要成分对应的成分的第2带通滤波器(BPF)303；作为用分贝进行测量的测量装置的对数放大器(log_Amp)303、305和作为电平比测量装置的减法电路306。从减法电路306输出ACPR监视输出。此外，在对数放大器305的输出上将出现无线调制信号的主要成分，把它作为发射电平监视输出进行输出。
回到图1，从相邻信道漏泄功率比监视器108中附属地得到的发射电平监视输出，用减法器110与来自未画出来的基带部分的增益控制信号进行比较，用积分器111对其误差进行积分，把其输出用做VGA101的增益控制信号。VGA的增益，借助于从VGA101开始由定向耦合器103、相邻信道漏泄功率比监视器108、减法器110、积分器111构成的反馈回路，使得发射信号监视输出接近于增益控制信号那样地进行动作。
就是说，要这样地进行动作：使得来自天线的发射输出电平接近于来自基带部分的增益设定值。由于这样地进行动作，故可以补偿伴随着向PA102进行的供给功率而产生的增益变动。
如上所述，若用本实施例，则在具备采用控制发射信号路径的增益的办法使发射输出信号电平可变的发射输出信号电平可变功能、把从发射PA与天线间的信号路径分枝出来的无线调制信号输入至相邻信道漏泄功率比监视器，用该相邻信道漏泄功率比监视器的输出值使上述PA的偏压可变的功能的无线发射机中，由于作成为使得对从上述相邻信道漏泄功率比监视装置附属性地输出的发射信号电平监视值和从基带信号处理部分供给的发射功率控制信号值进行比较，使得其差变成为0那样地对发射信号路径的增益进行控制，来实现发射输出信号电平可变功能，故可以在一直到提供适合的相邻信道漏泄功率比的电平为止汇聚PA的供给功率的同时，在无线发射机的输出处得到所希望的发射信号电平。
倘采用本发明，就可以在一直到提供适合的相邻信道漏泄功率比的电平为止汇聚PA的供给功率的同时，在无线发射机的输出处得到所希望的发射信号电平。

Claims (2)

1.一种无线电装置，其特征在于：
具备：
将发射信号放大到规定电平的发射功率放大器；
使上述发射功率放大器的输出信号进行自乘的自乘装置；以及
从上述自乘装置的输出信号中，抽出相当于从上述发射功率放大器输出的发射信号所具有的相邻信道漏泄功率的失真成分的第1带通滤波器；
进行上述第1带通滤波器的输出信号的电平检测的第1对数放大器；
从上述自乘装置的输出信号中，抽出与从上述发射功率放大器输出的发射信号的主要部分对应的成分的第2带通滤波器；
进行上述第2带通滤波器的输出信号的电平检测的第2对数放大器；
具有在上述第1对数放大器的输出信号和上述第2对数放大器的输出信号之间进行减法运算处理的第1减法器，将来自该第1减法器的输出信号作为表示从上述发射功率放大器输出的发射信号所具有的相邻信道漏泄功率比的监视输出而进行输出的相邻信道漏泄功率比监视器；
具有对从上述相邻信道漏泄功率比监视器的上述第1减法器输出的上述相邻信道漏泄功率比监视输出和相邻信道漏泄功率比参照值进行比较的第2减法器、对来自该第2减法器的输出信号进行积分的第1积分器，通过向上述发射功率放大器供给来自该第1积分器的输出信号，来可变地控制上述发射功率放大器的消耗功率的发射功率放大器供给功率控制部分，其中
上述相邻信道漏泄功率比监视器将上述第2对数放大器的输出信号作为表示与从上述发射功率放大器输出的发射信号的主要部分对应的成分的发射电平的发射电平监视输出而进行输出，
并且还具备：
对上述相邻信道漏泄功率比监视器的从上述第2对数放大器输出的上述发射电平监视输出和从基带信号处理部分输出的增益控制信号进行比较，并将其比较结果作为发射电平误差信号进行输出的第3减法器；
对从上述第3减法器输出的上述发射电平误差信号进行积分，并将该积分结果作为可变增益放大器增益控制信号进行输出的第2积分器；
通过根据从上述第2积分器输出的上述可变增益放大器增益控制信号控制发射信号路径的增益，来调整上述发射信号的电平的可变增益放大器。
2.一种增益控制电路，其特征在于：
具备：
将发射信号放大到规定电平的发射功率放大器；
使上述发射功率放大器的输出信号进行自乘的自乘装置；以及
从上述自乘装置的输出信号中，抽出相当于从上述发射功率放大器输出的发射信号所具有的相邻信道漏泄功率的失真成分的第1带通滤波器；
进行上述第1带通滤波器的输出信号的电平检测的第1对数放大器；
从上述自乘装置的输出信号中，抽出与从上述发射功率放大器输出的发射信号的主要部分对应的成分的第2带通滤波器；
进行上述第2带通滤波器的输出信号的电平检测的第2对数放大器；
具有在上述第1对数放大器的输出信号和上述第2对数放大器的输出信号之间进行减法运算处理的第1减法器，将来自该第1减法器的输出信号作为表示从上述发射功率放大器输出的发射信号所具有的相邻信道漏泄功率比的监视输出而进行输出的相邻信道漏泄功率比监视器；
具有对从上述相邻信道漏泄功率比监视器的上述第1减法器输出的上述相邻信道漏泄功率比监视输出和相邻信道漏泄功率比参照值进行比较的第2减法器、对来自该第2减法器的输出信号进行积分的第1积分器，通过向上述发射功率放大器供给来自该第1积分器的输出信号，来可变地控制上述发射功率放大器的消耗功率的发射功率放大器供给功率控制部分，其中
上述相邻信道漏泄功率比监视器将上述第2对数放大器的输出信号作为表示与从上述发射功率放大器输出的发射信号的主要部分对应的成分的发射电平的发射电平监视输出而进行输出，
并且还具备：
对上述相邻信道漏泄功率比监视器的从上述第2对数放大器输出的上述发射电平监视输出和从基带信号处理部分输出的增益控制信号进行比较，并将其比较结果作为发射电平误差信号进行输出的第3减法器；
对从上述第3减法器输出的上述发射电平误差信号进行积分，并将该积分结果作为可变增益放大器增益控制信号进行输出的第2积分器；
通过根据从上述第2积分器输出的上述可变增益放大器增益控制信号控制发射信号路径的增益，来调整上述发射信号的电平的可变增益放大器。
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