JP2000078034A - Ｐｈｓ基地局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検波出力電圧のばらつきと温度変動を吸収
し、パワーアラームの境界レベルを一定にできるＰＨＳ
基地局装置を提供すること。 【解決手段】 送信系Ａにおける変調回路部６の変調信
号のゲインをゲインコントロール回路５で制御し、変調
信号を検波回路７で検波して、検波出力電圧をＡＰＣ回
路１０に入力する。検波出力電圧の温度変動を温度補償
回路８で補償した電圧をパワー設定回路９に入力し、パ
ワー設定回路９で生成した第１基準電圧と検波出力電圧
が等しくなるように、ＡＰＣ回路１０でゲインコントロ
ール回路５を制御して送信出力パワーを一定にする。ま
た、第１基準電圧を分圧した第２基準電圧と検波出力電
圧とをパワーモニタ回路１１で比較して、両電圧の大小
関係に応じたパワーモニタ回路１１の出力電圧レベルに
より、送信出力パワーの有無を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、変調信号のゲイ
ンをゲインコントロール回路で制御してアンテナから送
信する送信系において、変調信号を検波回路で検波した
検波出力電圧が第１基準電圧と同じになるように自動パ
ワー制御回路（以下、ＡＰＣ回路という）でゲインコン
トロール回路５を制御して、変調信号が規定の定格送信
パワ−を保持するようにし、かつ前記第１基準電圧から
生成した第２基準電圧と、前記検波出力電圧と比較し、
その比較結果に応じて送信系のパワーの有無を判定する
ようにしたＰＨＳ基地局装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル携帯電話端末機などの送信部
が、一定タイミングで送信するバースト信号の送信電力
増幅器の出力を所定の電力に設定するために、自動制御
するバースト送信信号のＡＰＣ回路に関して、特開平０
７−１３１４１４号公報に開示されている。この公報の
場合は、一定のタイミングで送信されるバースト信号を
送信電力増幅器で増幅し、その出力を所定の送信電力と
なるようにするために、この送信電力の検波電圧と基準
電圧とを差動増幅回路に入力して、両者の差分を求め、
この差動増幅回路の出力を送信信号のコントロール信号
とするようにしている。

【０００３】また、特開昭６１−２１０７２７号公報に
は、電力増幅器から出力される送信電力を検出し、その
検出出力を検波器で検波して、送信電力強度に応じた値
の検波電圧を出力し、この検波電圧を対数増幅器で対数
圧縮し、この対数増幅器の出力電圧と送信電力強度に対
応して設定した基準電圧とを比較増幅器で比較し、この
比較増幅器の出力電圧を電圧制御回路に入力して、電力
増幅器の送信電力強度を制御することが開示されてい
る。このように、携帯電話機端末などの送信部において
は、送信電力が一定となるように制御することが各種試
みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種送信系におけるパワーモニタ回路の基準電圧は固
定であり、また温度補償もされていなかった。このた
め、検波出力電圧のバラツキおよび温度変動がパワーア
ラームの境界レベルのバラツキとなり、パワーが出てい
るのにアラームになったり、あるいはパワーが出ていな
いのにアラームが出ないなどの不具合が起き易いという
課題があった。

【０００５】この発明は、上記従来の課題を解決するた
めになされたもので、変調信号の検波電圧ばらつきおよ
び温度変動を吸収することができ、パワーアラームの境
界レベルを一定とすることができ、安定してパワーモニ
タ機能を動作させることができるＰＨＳ基地局装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のＰＨＳ基地局装置は、変調信号のゲイン
をゲインコントロール回路で制御してアンテナから送信
する送信系と、前記変調信号を検波する検波回路と、前
記検波回路の検波出力電圧が温度変動を補償した第１基
準電圧と等しくなるように上記ゲインコントロール回路
を制御する自動パワー制御回路と、前記第１基準電圧か
ら生成された第２基準電圧と前記検波出力電圧とを比較
し、その比較結果から前記送信系のパワーの有無を判定
するパワーモニタ回路とを備えることを特徴とする。

【０００７】この発明によれば、送信系において、変調
信号のゲインをゲインコントロール回路で制御してアン
テナから送信する前に、変調信号を検波回路で検波し
て、検波出力電圧と温度変動を補償した第１基準電圧と
を自動パワー制御回路に入力して、この検波出力電圧と
第１基準電圧とが等しくなるように、自動パワー制御回
路によりゲインコントロール回路を制御する。また、第
１基準電圧から得られた第２基準電圧と検波出力電圧と
をパワーモニタ回路に入力して、この両者を比較し、そ
の比較結果に応じて送信系に送信出力パワーの有無を判
定する。

【０００８】したがって、この発明では、パワーアラー
ムの境界レベルを一定とすることができるとともに、安
定してパワーモニタ機能を動作させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明によるＰＨＳ基地
局装置の実施の形態について図面に基づき説明する。図
１はこの発明による第１実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。この図１は、ＰＨＳ基地局装置における主
として送信部を示しており、図１中におけるＡは送信系
であり、この送信系Ａはアンテナ１から変調回路部６ま
での系で構成されている。変調回路部６で送信信号を変
調して得られた変調信号はゲインコントロール回路５に
入力されるようになっている。このゲインコントロール
回路５は変調信号のゲインを制御して、ドライバアンプ
４とパワーモジュール３により増幅されて、カップラ２
を経由してアンテナ１から電波として送信されるように
なっている。

【００１０】また、カップラ２から変調信号の一部はダ
イオードで構成される検波回路７に入力されるようにな
っている。この検波回路７で変調信号を検波することに
より、検波出力電圧ＶｄｅｔがＡＰＣ回路１０に印加さ
れるようになっている。このＡＰＣ回路１０には、温度
補償した第１基準電圧Ｖｒｅｆ１も印加されるようにな
っている。ＡＰＣ回路１０に関する説明は後述する。こ
の第１基準電圧Ｖｒｅｆ１はパワー設定回路９から得ら
れるようになっている。パワー設定回路９は抵抗９ａ，
９ｂ，可変抵抗９ｃ，演算増幅器（以下、オペアンプと
略称する）９ｄとから構成されている。

【００１１】すなわち、電源とアース間に可変抵抗９ｃ
が接続されており、この可変抵抗９ｃの可動端子はオペ
アンプ９ｄの非反転入力端に接続されている。オペアン
プ９ｄの反転入力端は、温度補償回路８のオペアンプ８
ｃの出力端から抵抗９ａを介して接続されている。この
オペアンプ８ｃの反転入力端と出力端との間に、抵抗９
ｂが接続されている。

【００１２】上記温度補償回路８は、抵抗８ａ，前記検
波回路７を構成するダイオードと同じダイオード８ｂ，
オペアンプ８ｃから構成されている。電源とアース間に
抵抗８ａとダイオード８ｂとの直列回路が接続されてい
る。抵抗８ａとダイオード８ｂとの接続点には電圧Ｖｆ
を発生するようにしており、この電圧Ｖｆがオペアンプ
８ｃの非反転入力端に印加されるようになっている。オ
ペアンプ８ｃの反転入力端と出力端の間は直結されてい
る。この出力端が上述のように、抵抗９ａを介してオペ
アンプ９ｄの反転入力端に接続されている。

【００１３】このようにして、温度補償回路８が構成さ
れており、この温度補償回路８は、検波回路７の検波出
力電圧Ｖｄｅｔの温度変動を補償するための回路であ
り、オペアンプ８ｃの出力電圧が抵抗９ａを通してオペ
アンプ９ｄの反転入力端に印加されると同時に抵抗９ｂ
を通してオペアンプ９ｄの出力に印加され、このオペア
ンプ９ｄの出力端に現れる第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の温
度補償を行うようになっている。

【００１４】この温度補償された第１基準電圧Ｖｒｅｆ
１と検波出力電圧ＶｄｅｔとがＡＰＣ回路１０の入力端
に印加されることにより、ＡＰＣ回路１０は検波回路７
の検波出力電圧Ｖｄｅｔが第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と等
しくなるように、前記ゲインコントロール回路５を制御
するようになっている。また、パワー設定回路９のオペ
アンプ９ｄの出力端は、パワーモニタ回路１１の抵抗１
１ａと１１ｂを介して接地されている。これにより、パ
ワー設定回路９のオペアンプ９ｄの出力端に現れる第１
基準電圧Ｖｒｅｆ１は、パワーモニタ回路１１の抵抗１
１ａと１１ｂとにより分圧され、この両抵抗１１ａと１
１ｂとの接続点から第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が得られる
ようになっている。

【００１５】このパワーモニタ回路１１において、第２
基準電圧Ｖｒｅｆ２は、パワーモニタ回路１１のコンパ
レータ１１ｃの反転入力端に印加されるようになってい
る。オペアンプ１１ｃの非反転入力端には、前記検波出
力電圧Ｖｄｅｔが印加されるようになっている。コンパ
レータ１１ｃは、この検波出力電圧Ｖｄｅｔと第２基準
電圧Ｖｒｅｆ２との比較を行って検波出力電圧Ｖｄｅｔ
が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２より小のとき、すなわち、検
波出力電圧Ｖｄｅｔ＜第２基準電圧Ｖｒｅｆ２のとき
に、コンパレータ１１ｃの出力端に「Ｌ」レベルの電圧
（送信出力パワーなし）が現われ、制御回路部１２に出
力するようになっている。

【００１６】また、上記とは逆に、第２基準電圧Ｖｒｅ
ｆ２＜検波出力電圧Ｖｄｅｔのときには、コンパレータ
１１ｃの出力端に「Ｈ」レベルの電圧（送信出力パワー
有り）が現われ、制御回路部１２に出力するようになっ
ている。つまり、このパワーモニタ回路１１は、検波回
路７から出力される検波出力Ｖｄｅｔの値により、パワ
ーが出力されているか、否かのモニタを行う回路であ
る。この第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、送信出力パワーの
有無の判定の境界値の基準電圧となるものである。

【００１７】次に、以上のように構成されたこの第１実
施の形態の動作について説明する。変調回路部６により
出力された変調信号はゲインコントロール回路５により
ゲインが制御された後に、ドライバーアンプ４、パワー
モジュール３により増幅され、カップラ２を通り、アン
テナ１により電波として送信される。また、カップラ２
を通った変調信号の一部は検波回路７により、検波さ
れ、検波出力電圧Ｖｄｅｔがパワーモニタ回路１１およ
びＡＰＣ回路１０に入力される。

【００１８】ＡＰＣ回路１０には、第１基準電圧Ｖｒｅ
ｆ１も印加されており、このＡＰＣ回路１０に入力され
る検波出力電圧Ｖｄｅｔは第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と等
しくなるように、ＡＰＣ回路１０はゲインコントロール
回路５を制御する。これにより、ゲインコントロール回
路５は変調信号のゲインを制御する。このようにして、
送信系Ａの電力、換言すれば、この発明によるＰＨＳ基
地局装置の送信出力パワーは、パワー設定回路９によっ
て設定された一定のパワーとなる。

【００１９】ところで、検波回路７を構成するダイオー
ドが温度によってその順方向電圧が変化することに起因
して、検波出力電圧Ｖｄｅｔが温度の変化とともに変化
する。そこで、この第１実施の形態では、温度補償回路
８により温度補償を行うようにしており、温度補償回路
８の出力電圧はパワー設定回路９のオペアンプ９ｄの反
転入力端に入力されており、送信系Ａの送信出力パワー
の基準となる第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に温度補償がかか
り、温度変化時においても、送信出力パワーが一定とな
る。

【００２０】パワーモニタ回路１１には、第１基準電圧
Ｖｒｅｆ１と検波出力電圧Ｖｄｅｔが印加されており、
第１基準電圧Ｖｒｅｆ１は抵抗１１ａ，１１ｂにより分
圧されて、その接続点から第２基準電圧Ｖｒｅｆ２がコ
ンパレータ１１ｃの反転入力端に印加されている。コン
パレータ１１ｃの非反転入力端には、検波出力電圧Ｖｄ
ｅｔが印加されており、したがってコンパレータ１１ｃ
は、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と検波出力電圧Ｖｄｅｔと
を比較し、その比較の結果、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２＜
検波出力電圧Ｖｄｅｔのときには、コンパレータ１１ｃ
より「Ｈ」レベルの電圧が出力され（送信出力パワー有
りとする）、また第２基準電圧Ｖｒｅｆ２＞検波出力電
圧Ｖｄｅｔのときには、「Ｌ」レベルの電圧が出力され
る（送信出力パワー無しとする）。

【００２１】第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、送信出力パワ
ーの有無判定の境界値の基準電圧であり、パワー設定回
路９の出力電圧である第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を分圧し
て作られている。したがって、たとえば、第２基準電圧
Ｖｒｅｆ２を、送信出力パワーが設定パワー−１０ｄＢ
のときの検波出力電圧Ｖｄｅｔの電圧になるよう設定す
ると、Ｖｄｅｔ＝Ｖｒｅｆ２のとき送信出力パワーが設
定パワー−１０ｄＢのときであるので、送信出力パワー
が設定パワー−１０ｄＢより高いときには、検波出力電
圧Ｖｄｅｔは第２基準電圧Ｖｒｅｆ２より高くなり、コ
ンパレータ１１ｃの出力端に「Ｈ」レベルの電圧が出力
され、送信出力パワー「有り」と判定される。

【００２２】また、送信出力パワーが設定パワー−１０
ｄＢより低いときには、検波出力電圧Ｖｄｅｔは第２基
準電圧Ｖｒｅｆ２より低くなり、「Ｌ」レベルの電圧が
コンパレータ１１ｃの出力端に出力され、送信出力パワ
ー「無し」と判定される。このようにして判定された結
果は、制御回路部１２に入力される。制御回路部１２で
は、送信されるべきときにパワー無しの判定結果
（「Ｌ」レベルの電圧）が入力されると、送信異常と判
定しアラームとなる。

【００２３】図２はカップラ２および検波回路７による
検波出力電圧Ｖｄｅｔの特性を示したものである。この
図２において、縦軸に検波出力電圧Ｖｄｅｔを取り、横
軸に送信出力パワーを取って示している。カップラ２お
よび検波回路７にはバラツキがあり、したがって、同じ
検波回路７を使用しても、図２に示すように、複数のＰ
ＨＳ基地局装置ａ，ｂ，ｃによって検波出力電圧Ｖｄｅ
ｔにバラツキが発生するのが一般的である。この第１実
施の形態では、上述のように、設定パワー時の第１基準
電圧Ｖｒｅｆ１を分圧することにより、第２基準電圧Ｖ
ｒｅｆ２を作っている。

【００２４】第２基準電圧Ｖｒｅｆ２はパワーアラーム
境界レベルの基準となるので、この第１実施の形態で
は、ＰＨＳ基地局装置によって検波出力電圧Ｖｄｅｔ
が、ばらついても常に設定パワーを基準として−１０ｄ
Ｂのところをパワーアラームの境界レベルとすることが
できる。換言すれば、検波出力電圧Ｖｄｅｔのばらつき
を吸収できるということである。

【００２５】図３はカップラ２および検波回路７による
検波出力電圧Ｖｄｅｔの温度変動を示したものであり、
縦軸に検波出力電圧Ｖｄｅｔを取り、横軸に送信出力パ
ワーを取って示している。検波回路７はダイオードより
構成され、検波出力電圧Ｖｄｅｔは前述のように、高温
で高くなり、低温で低くなる。したがって、温度補償回
路８により、この温度変動を補正するようにしているわ
けであるが、ダイオード８ｂは検波回路７のダイオード
と同一のダイオードであり、このダイオードの順方向電
圧の温度変動を利用して温度補償が行われる。

【００２６】抵抗８ａによりダイオード８ｂに流れる順
方向電流が決まり、これに応じた順方向電圧Ｖｆがオペ
アンプ８ｃを通して出力される。図４はダイオード８ａ
の順方向電圧の温度変動を示したものであり、横軸に順
方向電圧を取り、縦軸に順方向電流を取って示してい
る。順方向電圧Ｖｆは高温で低くなり、低温で高くなる
ので、温度補償回路８の出力も高温で低く、低温で高く
なる。

【００２７】温度補償回路８の出力はパワー設定回路９
に入力され、抵抗９ａ，９ｂによりゲイン調整され、オ
ペアンプ９ｄより、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の変化とな
って出力される。オペアンプ９ｄは反転アンプを用いて
おり、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１は高温では高く、低温で
は低く変化する。

【００２８】上述のように、この第１実施の形態では、
第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を分圧することにより、第２基
準電圧Ｖｒｅｆ２を作っているので、第１基準電圧Ｖｒ
ｅｆ１の動きは第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の動きに変換さ
れる。パワーアラームの境界レベルの温度変動を押さえ
るためには、検波出力電圧Ｖｄｅｔが高くなったときに
は、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２も高くなり、検波出力電圧
Ｖｄｅｔが低くなったときには、第２基準Ｖｒｅｆ２も
低くなる必要がある。

【００２９】上述のように、この第１実施の形態では、
高温で検波出力電圧Ｖｄｅｔが高くなったときには、第
１基準電圧Ｖｒｅｆ１および第２基準電圧Ｖｒｅｆ２も
高くなり、低温で検波出力電圧Ｖｄｅｔが低くなったと
きには、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１および第２基準電圧Ｖ
ｒｅｆ２も低くなるよう動作する。以上のように、パワ
ーモニタ回路１１に温度補償がかかることになり、検波
出力電圧Ｖｄｅｔの温度特性についても吸収することが
できる。

【００３０】

【発明の効果】以上、詳述したように、この発明によれ
ば、変調信号をゲインコントロール回路で制御してアン
テナから送信する送信系から変調信号の一部を検波回路
で検波した検波出力電圧が温度補償した第１基準電圧と
等しくなるように、ＡＰＣ回路によりゲインコントロー
ル回路を制御することにより規定の送信出力パワーを保
持するようにし、かつ第１基準電圧を分圧して得られた
第２基準電圧と検波出力電圧とをパワーモニタ回路で比
較して比較の結果に応じて送信出力パワー有無を判定す
るようにしたので、送信波の検波電圧のバラツキおよび
温度変動を吸収することができ、パワーアラームの境界
レベルを一定とすることができ、安定してパワーモニタ
機能を動作できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明によるＰＨＳ基地局装置の第１実施
の形態の構成を示すブロック図である。

【図２】この発明によるＰＨＳ基地局装置の第１実施の
形態の動作を説明するためのカップラと検波回路による
検波出力電圧の特性を示す特性図である。

【図３】この発明によるＰＨＳ基地局装置の第１実施の
形態の動作を説明するためカップラと検波回路による検
波出力電圧の温度変動を示す特性図である。

【図４】この発明によるＰＨＳ基地局装置の第１実施の
形態の動作を説明するための温度補償回路におけるダイ
オードの順方向電圧の温度変動を示す特性図である。

【符号の説明】

１……アンテナ、２……カップラ、３……パワーモジュ
ール、４……ドライバアンプ、５……ゲインコントロー
ル回路、６……変調回路部７……検波回路、８……温度
補償回路、８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１１ａ，１１ｂ…
…抵抗、９ｃ……可変抵抗、８ｃ，９ｄ……オペアン
プ、９……パワー設定回路、１０……ＡＰＣ回路、１１
……パワーモニタ回路、１１ｃ……コンパレータ、１２
……制御回路、Ａ……送信系。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変調信号のゲインをゲインコントロール
   回路で制御してアンテナから送信する送信系と、 前記変調信号を検波する検波回路と、 前記検波回路の検波出力電圧が温度変動を補償した第１
   基準電圧と等しくなるように上記ゲインコントロール回
   路を制御する自動パワー制御回路と、 前記第１基準電圧から生成された第２基準電圧と前記検
   波出力電圧とを比較し、その比較結果から前記送信系の
   パワーの有無を判定するパワーモニタ回路と、 を備えることを特徴とするＰＨＳ基地局装置。
2. 【請求項２】 前記検波回路は、ダイオードで構成され
   ることを特徴とする請求項１記載のＰＨＳ基地局装置。
3. 【請求項３】 前記第１基準電圧は、前記検波回路のダ
   イオードと同じダイオードの順方向電圧の温度変動を利
   用した温度補償回路で温度補償した電圧をパワー設定回
   路に入力してゲイン調整して得られることを特徴とする
   請求項１または２記載のＰＨＳ基地局装置。
4. 【請求項４】 前記温度補償回路は、高温で低く、低温
   で高くなる順方向電圧を発生して前記検波回路のダイオ
   ードによる検波出力電圧の変動を補正する前記検波回路
   のダイオードと同じダイオードと、前記ダイオードの順
   方向電流を決定する第１抵抗と、前記ダイオードの順方
   向電圧を出力する第１演算増幅器とを備えることを特徴
   とする請求項３記載のＰＨＳ基地局装置。
5. 【請求項５】 前記パワー設定回路は、前記温度補償回
   路から出力される前記ダイオードの順方向電圧のゲイン
   を調整する複数の第２抵抗と、電源電圧を分圧して所定
   の電圧を得る可変抵抗と、前記可変抵抗で得られた電圧
   と前記温度補償回路から出力される前記順方向電圧とを
   入力して前記第２抵抗によりゲイン調整され第１基準電
   圧を発生する第２演算増幅器とを備えることを特徴とす
   る請求項３記載のＰＨＳ基地局装置。
6. 【請求項６】 前記パワーモニタ回路は、前記第１基準
   電圧を分圧して所定の第２基準電圧を生成する複数の第
   ３抵抗と、前記第２基準電圧と前記検波出力電圧とを比
   較して第２基準電圧が前記検波出力電圧より大の場合に
   は、前記送信出力パワー無しを意味する「Ｌ」レベルの
   電圧を出力し、かつ前記第２基準電圧が前記検波出力電
   圧より小さい場合には、前記送信出力パワー有りを意味
   する「Ｈ」レベルの電圧を出力するコンパレータとを備
   えることを特徴とする請求項３記載のＰＨＳ基地局装
   置。
7. 【請求項７】 前記コンパレータから出力される「Ｌ」
   レベルまたは「Ｈ」レベルの電圧は、制御回路部に入力
   されることを特徴とする請求項６記載のＰＨＳ基地局装
   置。
8. 【請求項８】 前記制御回路部は、送信されるべき時
   に、前記コンパレータから前記「Ｌ」レベルの電圧が入
   力されると、送信異常と判定してアラームを発生するこ
   とを特徴とする請求項７記載のＰＨＳ基地局装置。
9. 【請求項９】 前記送信系は、前記変調信号を前記ゲイ
   ンコントロール回路によりゲインが制御された後に、ド
   ライバアンプとパワーモジュールで増幅されかつ、カッ
   プラを通してアンテナから電波として送信することを特
   徴とする請求項１〜８に何れか１項記載のＰＨＳ基地局
   装置。