JP2000341143A - 無線回路 - Google Patents
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- JP2000341143A JP2000341143A JP11150243A JP15024399A JP2000341143A JP 2000341143 A JP2000341143 A JP 2000341143A JP 11150243 A JP11150243 A JP 11150243A JP 15024399 A JP15024399 A JP 15024399A JP 2000341143 A JP2000341143 A JP 2000341143A
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな定在波が発生しても無線回路のコスト
が嵩むことなく送信電力の制御を安定して行なうことが
でき、低コストな無線回路にも適用できること。 【解決手段】 アンテナ１とパワーアンプ３の伝送線路
上には、レベル検出部２が設けられ、複数の接続点２ａ
〜２ｃを介して分布的にレベル検出される。アンテナ１
の整合劣化が生じてアンテナ１とパワーアンプ３の間に
定在波が立った場合にこれら接続線２ａ〜２ｃからはそ
れぞれ異なるレベルが検出される。制御部６は、各接続
線２ａ〜２ｃで検出された各検出レベルの差に基づいて
アンテナ１の整合劣化を検出し、予め設定された所定値
より大きいレベル差が生じた場合においては、制御部６
から変調器５への制御電圧レベルを検出レベル差超過前
の電圧レベルに維持するように制御する。これにより、
送信電力が異常な電力レベルになることを防止し、また
変調器４からの出力振幅の過大によるパワーアンプ３の
出力の歪を未然に防止する。
が嵩むことなく送信電力の制御を安定して行なうことが
でき、低コストな無線回路にも適用できること。 【解決手段】 アンテナ１とパワーアンプ３の伝送線路
上には、レベル検出部２が設けられ、複数の接続点２ａ
〜２ｃを介して分布的にレベル検出される。アンテナ１
の整合劣化が生じてアンテナ１とパワーアンプ３の間に
定在波が立った場合にこれら接続線２ａ〜２ｃからはそ
れぞれ異なるレベルが検出される。制御部６は、各接続
線２ａ〜２ｃで検出された各検出レベルの差に基づいて
アンテナ１の整合劣化を検出し、予め設定された所定値
より大きいレベル差が生じた場合においては、制御部６
から変調器５への制御電圧レベルを検出レベル差超過前
の電圧レベルに維持するように制御する。これにより、
送信電力が異常な電力レベルになることを防止し、また
変調器４からの出力振幅の過大によるパワーアンプ３の
出力の歪を未然に防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として、送信出力
である電力のレベルを監視しながら、送信電力を制御す
る無線回路に関し、特に、アンテナ整合状態、及びパワ
ーアンプの増幅状態の変化に対応できる無線回路に関す
る。
である電力のレベルを監視しながら、送信電力を制御す
る無線回路に関し、特に、アンテナ整合状態、及びパワ
ーアンプの増幅状態の変化に対応できる無線回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】移動体通信においては、アンテナに供給
する送信電力の一部を方向性結合器等により分配し、そ
の分配した検出電力レベルに応じてパワーアンプからの
送信電力レベルを一定の規格電力に維持している。
する送信電力の一部を方向性結合器等により分配し、そ
の分配した検出電力レベルに応じてパワーアンプからの
送信電力レベルを一定の規格電力に維持している。
【０００３】つまり、常温において規格電力を送信して
いる時の検出レベルをＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶し
ておく。そして、環境温度により利得が変化するパワー
アンプからの送信電力をアンテナ直下で検出したレベル
とメモリに記憶されているレベルと比較することによ
り、アンテナからの送信電力が一定になるようにしてい
る。
いる時の検出レベルをＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶し
ておく。そして、環境温度により利得が変化するパワー
アンプからの送信電力をアンテナ直下で検出したレベル
とメモリに記憶されているレベルと比較することによ
り、アンテナからの送信電力が一定になるようにしてい
る。
【０００４】しかし、アンテナヘの積雪、金属板の接近
等によりアンテナの入力インピーダンスが変化すると、
送信回路とのインピーダンス整合が劣化し、パワーアン
プとアンテナとの間に電圧定在波が立つようになる。定
在波の発生により方向性結合器からは誤った電力レベル
が検出され、送信電力レベルを本来の正しい規格レベル
に合わせることができなくなる。
等によりアンテナの入力インピーダンスが変化すると、
送信回路とのインピーダンス整合が劣化し、パワーアン
プとアンテナとの間に電圧定在波が立つようになる。定
在波の発生により方向性結合器からは誤った電力レベル
が検出され、送信電力レベルを本来の正しい規格レベル
に合わせることができなくなる。
【０００５】そこで従来、アンテナとパワーアンプの間
にアイソレータを挿入し、アンテナからの反射電力を減
衰させることにより定在波の発生を低く抑える手法が採
られている。図５は、従来の無線回路の構成を示す回路
図である。図５において、５１はアンテナ、５２はアイ
ソレータ、５３は方向性結合器、５４はパワーアンプ、
５５は変調器、５６は制御部である。
にアイソレータを挿入し、アンテナからの反射電力を減
衰させることにより定在波の発生を低く抑える手法が採
られている。図５は、従来の無線回路の構成を示す回路
図である。図５において、５１はアンテナ、５２はアイ
ソレータ、５３は方向性結合器、５４はパワーアンプ、
５５は変調器、５６は制御部である。
【０００６】パワーアンプ５４から出力された電力は方
向性結合器５３とアイソレータ５２を経て、アンテナ５
１から送出されると共に、方向性結合器５３で分配され
た検出レベルが制御部５６に入力される。制御部５６は
この検出レベルに応じて変調器５５からの出力振幅をレ
ベル制御電圧で制御し、パワーアンプ５４から出てアン
テナ５１に出力される送信電力を一定に制御している。
向性結合器５３とアイソレータ５２を経て、アンテナ５
１から送出されると共に、方向性結合器５３で分配され
た検出レベルが制御部５６に入力される。制御部５６は
この検出レベルに応じて変調器５５からの出力振幅をレ
ベル制御電圧で制御し、パワーアンプ５４から出てアン
テナ５１に出力される送信電力を一定に制御している。
【０００７】もし送信回路とアンテナ５１との整合が悪
い場合、パワーアンプ５４からの送信電力の一部がアン
テナ５１から反射されてくるが、信号を一方向しか通さ
ないアイソレータ５２により、その反射電力の通過が大
幅に阻止されるので、定在波は低く抑えられる。
い場合、パワーアンプ５４からの送信電力の一部がアン
テナ５１から反射されてくるが、信号を一方向しか通さ
ないアイソレータ５２により、その反射電力の通過が大
幅に阻止されるので、定在波は低く抑えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな回路構成では、高価なアイソレータを使用すること
が前提となるため、無線回路を低コスト化できない問題
点があった。同時に低コストな無線回路に適用すること
ができなかった。
うな回路構成では、高価なアイソレータを使用すること
が前提となるため、無線回路を低コスト化できない問題
点があった。同時に低コストな無線回路に適用すること
ができなかった。
【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、大きな定在波
が発生しても無線回路のコストが嵩むことなく送信電力
の制御を安定して行なうことができ、低コストな無線回
路にも適用できる無線回路を提供することを目的として
いる。
が発生しても無線回路のコストが嵩むことなく送信電力
の制御を安定して行なうことができ、低コストな無線回
路にも適用できる無線回路を提供することを目的として
いる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係る無線回路は、次のような手段を採用す
る。変調器に出力する制御信号のレベル制御範囲を予め
設定した範囲内となるよう制限する構成により、パワー
アンプあるいは前記アンテナ直下の回路の異常にかかわ
らず、前記アンテナからの出力電力を歪ませることがな
い。
め、本発明に係る無線回路は、次のような手段を採用す
る。変調器に出力する制御信号のレベル制御範囲を予め
設定した範囲内となるよう制限する構成により、パワー
アンプあるいは前記アンテナ直下の回路の異常にかかわ
らず、前記アンテナからの出力電力を歪ませることがな
い。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の無線回
路は、パワーアンプから出力される電力レベルを検出す
るレベル検出手段と、前記レベル検出手段で検出された
電力レベルを読込む制御部と、前記制御部からの制御信
号に基づき出力振幅を増減させる変調器を備え、前記変
調器からの出力で前記パワーアンプから出力される電力
レベルを可変させる無線回路において、前記制御部は、
前記変調器に出力する制御信号のレベル制御範囲を予め
設定した範囲内となるよう制限することにより、前記パ
ワーアンプあるいは前記アンテナ直下の回路の異常にか
かわらず、前記アンテナからの出力電力を歪ませないこ
とを特徴とする。この構成によれば、予め設定された所
定値より大きいレベル差が生じた場合においては、制御
部から変調器への制御電圧レベルを検出レベル差超過前
の電圧レベルに維持するように制御する。これにより、
送信電力が異常な電力レベルになることを防止し、また
変調器からの出力振幅の過大によるパワーアンプの出力
の歪を未然に防止する。
路は、パワーアンプから出力される電力レベルを検出す
るレベル検出手段と、前記レベル検出手段で検出された
電力レベルを読込む制御部と、前記制御部からの制御信
号に基づき出力振幅を増減させる変調器を備え、前記変
調器からの出力で前記パワーアンプから出力される電力
レベルを可変させる無線回路において、前記制御部は、
前記変調器に出力する制御信号のレベル制御範囲を予め
設定した範囲内となるよう制限することにより、前記パ
ワーアンプあるいは前記アンテナ直下の回路の異常にか
かわらず、前記アンテナからの出力電力を歪ませないこ
とを特徴とする。この構成によれば、予め設定された所
定値より大きいレベル差が生じた場合においては、制御
部から変調器への制御電圧レベルを検出レベル差超過前
の電圧レベルに維持するように制御する。これにより、
送信電力が異常な電力レベルになることを防止し、また
変調器からの出力振幅の過大によるパワーアンプの出力
の歪を未然に防止する。
【００１２】本発明の請求項２は、パワーアンプから出
力される電力レベルを検出するレベル検出手段と、前記
レベル検出手段で検出された電力レベルを読込む制御部
と、前記制御部からの制御信号に基づき出力振幅を増減
させる変調器を備え、前記変調器からの出力で前記パワ
ーアンプから出力される電力レベルを可変させる無線回
路において、前記検出手段は、前記電力レベル検出のた
めの分岐経路を複数有しており、各経路から検出される
検出レベルの差に応じてアンテナと前記パワーアンプと
の間に発生する定在波の値を検出して前記制御部に出力
することを特徴とする。この構成によれば、検出手段は
分岐経路それぞれで検出される検出レベルの差に基づき
アンテナとパワーアンプとの間での定在波を検出するた
め、制御部でこの検出結果に対応してパワーアンプから
出力する電力レベルを制御することができるようにな
る。
力される電力レベルを検出するレベル検出手段と、前記
レベル検出手段で検出された電力レベルを読込む制御部
と、前記制御部からの制御信号に基づき出力振幅を増減
させる変調器を備え、前記変調器からの出力で前記パワ
ーアンプから出力される電力レベルを可変させる無線回
路において、前記検出手段は、前記電力レベル検出のた
めの分岐経路を複数有しており、各経路から検出される
検出レベルの差に応じてアンテナと前記パワーアンプと
の間に発生する定在波の値を検出して前記制御部に出力
することを特徴とする。この構成によれば、検出手段は
分岐経路それぞれで検出される検出レベルの差に基づき
アンテナとパワーアンプとの間での定在波を検出するた
め、制御部でこの検出結果に対応してパワーアンプから
出力する電力レベルを制御することができるようにな
る。
【００１３】本発明の請求項３によれば、前記検出手段
は、前記複数の電力レベル検出の分岐経路を前記パワー
アンプから前記アンテナまでの間の伝送線路上に配置し
た構成である。この構成によれば、パワーアンプから前
記アンテナまでの間の伝送線路上での定在波の状態を直
接検出でき、小さな回路基板上で定在波を正確に検出で
きるようになり、制御部でこの検出結果に対応してパワ
ーアンプから出力する電力レベルを制御できるようにな
る。
は、前記複数の電力レベル検出の分岐経路を前記パワー
アンプから前記アンテナまでの間の伝送線路上に配置し
た構成である。この構成によれば、パワーアンプから前
記アンテナまでの間の伝送線路上での定在波の状態を直
接検出でき、小さな回路基板上で定在波を正確に検出で
きるようになり、制御部でこの検出結果に対応してパワ
ーアンプから出力する電力レベルを制御できるようにな
る。
【００１４】本発明の請求項４は、パワーアンプから出
力される電力レベルを検出するレベル検出手段と、前記
レベル検出手段で検出された電力レベルを読込む制御部
と、前記制御部からの制御信号に基づき出力振幅を増減
させる変調器を備え、前記変調器からの出力で前記パワ
ーアンプから出力される電力レベルを可変させる無線回
路において、前記パワーアンプからの出力を前記アンテ
ナあるいは終端抵抗のいずれかに切り換え自在な切換え
スイッチを有し、前記制御部は、前記切換えスイッチの
切り換えに基づき、それぞれの前記電力レベルを比較す
ることにより、定在波の存在およびその大きさを判断し
て前記パワーアンプから出力される電力レベルを可変さ
せることを特徴とする。この構成によれば、切換えスイ
ッチを切り換えるだけで定在波を検出することができ、
制御部でこの検出結果に対応してパワーアンプから出力
する電力レベルを制御できるようになる。特に、無線シ
ステムがＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式のような時分割でスロッ
トを使用する場合に有効であり、終端抵抗側に切り換え
てへの出力チェックを空きスロット時間を使用して行な
うことができ、通信に影響を与えない。
力される電力レベルを検出するレベル検出手段と、前記
レベル検出手段で検出された電力レベルを読込む制御部
と、前記制御部からの制御信号に基づき出力振幅を増減
させる変調器を備え、前記変調器からの出力で前記パワ
ーアンプから出力される電力レベルを可変させる無線回
路において、前記パワーアンプからの出力を前記アンテ
ナあるいは終端抵抗のいずれかに切り換え自在な切換え
スイッチを有し、前記制御部は、前記切換えスイッチの
切り換えに基づき、それぞれの前記電力レベルを比較す
ることにより、定在波の存在およびその大きさを判断し
て前記パワーアンプから出力される電力レベルを可変さ
せることを特徴とする。この構成によれば、切換えスイ
ッチを切り換えるだけで定在波を検出することができ、
制御部でこの検出結果に対応してパワーアンプから出力
する電力レベルを制御できるようになる。特に、無線シ
ステムがＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式のような時分割でスロッ
トを使用する場合に有効であり、終端抵抗側に切り換え
てへの出力チェックを空きスロット時間を使用して行な
うことができ、通信に影響を与えない。
【００１５】本発明の請求項５は、前記アンテナを前記
パワーアンプあるいは接地のいずれかに切り換え自在な
切換えスイッチを有し、前記切換えスイッチは、送信出
力を終端抵抗に切り換えた時、同時にアンテナが接地さ
れる構成である。この構成によれば、切換えスイッチが
終端抵抗に切り換わって送信している時、アンテナ側も
接地されるため、アンテナから漏れ出る電力成分はほと
んど無視できるレベルに低減化できるようになる。
パワーアンプあるいは接地のいずれかに切り換え自在な
切換えスイッチを有し、前記切換えスイッチは、送信出
力を終端抵抗に切り換えた時、同時にアンテナが接地さ
れる構成である。この構成によれば、切換えスイッチが
終端抵抗に切り換わって送信している時、アンテナ側も
接地されるため、アンテナから漏れ出る電力成分はほと
んど無視できるレベルに低減化できるようになる。
【００１６】以下、本発明の無線回路の各実施形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の
第１実施形態における無線回路の構成を示す回路図であ
る。図１において、１はアンテナ、３はパワーアンプ、
４は変調器、５は制御部である。アンテナ１とパワーア
ンプ３との間には、所定の間隔で３個所に設置され電力
レベル検出を行なうレベル検出部２が設けられる。
いて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の
第１実施形態における無線回路の構成を示す回路図であ
る。図１において、１はアンテナ、３はパワーアンプ、
４は変調器、５は制御部である。アンテナ１とパワーア
ンプ３との間には、所定の間隔で３個所に設置され電力
レベル検出を行なうレベル検出部２が設けられる。
【００１７】パワーアンプ３からの送信電力は、レベル
検出部２により分布的にレベル検出される。したがっ
て、アンテナ１の整合劣化が生じてアンテナ１とパワー
アンプ３の間に定在波が立った場合、波長に対応した所
定の間隔でそれぞれ異なるレベルが検出される。レベル
検出部２は、アンテナ１とパワーアンプ３との間に所定
の間隔で３本の検出線２ａ〜２ｃを接続して構成された
ものであり、高調波をカットするコンデンサ２ｄ〜２ｆ
を備えており、各検出線２ａ〜２ｃからはそれぞれ所定
のレベルが検出される。
検出部２により分布的にレベル検出される。したがっ
て、アンテナ１の整合劣化が生じてアンテナ１とパワー
アンプ３の間に定在波が立った場合、波長に対応した所
定の間隔でそれぞれ異なるレベルが検出される。レベル
検出部２は、アンテナ１とパワーアンプ３との間に所定
の間隔で３本の検出線２ａ〜２ｃを接続して構成された
ものであり、高調波をカットするコンデンサ２ｄ〜２ｆ
を備えており、各検出線２ａ〜２ｃからはそれぞれ所定
のレベルが検出される。
【００１８】図２は、アンテナ１からの距離に対する定
在波の波形を示す図である。縦軸の定在波振幅について
は、入射波振幅ｖｉに対して示し、またアンテナ１のリ
アクタンス成分は０としている。各曲線は、アンテナ端
の反射率Γが０から１の場合について示している。ま
た、山と山あるいは谷と谷の間隔は半波長である。反射
率Γ＝０．２は電圧定在波比（ＶＳＷＲ）＝１．５であ
り、Γ＝０．４はＶＳＷＲ＝２．３に対応する。ＶＳＷ
Ｒが２．３程度までは、一般に屋外に置かれたアンテナ
ヘの積雪などの環境変化により起こり得る数値であるの
で、以下このΓ＝０．４の場合について、図２を使って
説明する。
在波の波形を示す図である。縦軸の定在波振幅について
は、入射波振幅ｖｉに対して示し、またアンテナ１のリ
アクタンス成分は０としている。各曲線は、アンテナ端
の反射率Γが０から１の場合について示している。ま
た、山と山あるいは谷と谷の間隔は半波長である。反射
率Γ＝０．２は電圧定在波比（ＶＳＷＲ）＝１．５であ
り、Γ＝０．４はＶＳＷＲ＝２．３に対応する。ＶＳＷ
Ｒが２．３程度までは、一般に屋外に置かれたアンテナ
ヘの積雪などの環境変化により起こり得る数値であるの
で、以下このΓ＝０．４の場合について、図２を使って
説明する。
【００１９】検出部２内の検出部品、即ち検出線２ａ〜
２ｃの接続位置について、ＰＨＳで使用される周波数１
９００ＭＨｚを例に説明する。アンテナ１からの出力電
力が１０ｍｗとすると、一般に検出部２からΓ＝０（整
合時）の時に検出されるレベルは、約１０００ｍＶ程度
である。今、波長λ＝１５８ｍｍであるので、伝送線路
上の波長λｇは、回路基板の短縮率０．５５として、λ
ｇ＝１５８×０．５５＝８７ｍｍとなる。また、アンテ
ナ１がΓ＝０の時に検出レベルの電圧を基準として、Γ
±０．４の時の定在波の山あるいは谷の大きさは、図２
より１０００ｍＶ×（１．４−１）＝４００ｍＶとな
り、検出レベルとしては大きな変動幅となって現れる。
２ｃの接続位置について、ＰＨＳで使用される周波数１
９００ＭＨｚを例に説明する。アンテナ１からの出力電
力が１０ｍｗとすると、一般に検出部２からΓ＝０（整
合時）の時に検出されるレベルは、約１０００ｍＶ程度
である。今、波長λ＝１５８ｍｍであるので、伝送線路
上の波長λｇは、回路基板の短縮率０．５５として、λ
ｇ＝１５８×０．５５＝８７ｍｍとなる。また、アンテ
ナ１がΓ＝０の時に検出レベルの電圧を基準として、Γ
±０．４の時の定在波の山あるいは谷の大きさは、図２
より１０００ｍＶ×（１．４−１）＝４００ｍＶとな
り、検出レベルとしては大きな変動幅となって現れる。
【００２０】上記検出部２内の接続点２ａ〜２ｃの間隔
は基板上の実装スペースの関係からなるべく短い方が好
ましい。最大限の検出レベルが引き出せるのは、上記３
個のコンデンサ２ｄ〜２ｆを定在波の山から谷のλｇ／
４長にかかる傾斜部分に配置した時であり、λｇ／４＝
８７／４＝２２ｍｍとなる。従つて、このＰＨＳの場
合、アンテナ１から２２ｍｍの伝送線路上に、図２の１
〜３の各位置に接続線２ａ〜２ｃを接続すれば、１と３
の間で最大１４００−６００＝８００ｍＶの電位差が得
られることになり、検出量としては十分である。
は基板上の実装スペースの関係からなるべく短い方が好
ましい。最大限の検出レベルが引き出せるのは、上記３
個のコンデンサ２ｄ〜２ｆを定在波の山から谷のλｇ／
４長にかかる傾斜部分に配置した時であり、λｇ／４＝
８７／４＝２２ｍｍとなる。従つて、このＰＨＳの場
合、アンテナ１から２２ｍｍの伝送線路上に、図２の１
〜３の各位置に接続線２ａ〜２ｃを接続すれば、１と３
の間で最大１４００−６００＝８００ｍＶの電位差が得
られることになり、検出量としては十分である。
【００２１】また、アンテナ１のリアクタンス成分によ
り、谷の位置が配置１と３の中心に来た場合、１と２の
間の電位差は１０７０−６００＝４７０ｍＶと下がる
が、それでも検出量としては十分である。また逆に、１
と３の間に山が来た場合、１と２の電位差は１４００−
１０７０＝３１０ｍＶと若干減少するがそれでも検出量
としては十分である。また、以上のような検出電圧の結
果から、アンテナ１からの配置間隔λｇ／４はさらにλ
ｇ／６＝１４．５ｍｍ程度に縮めても、１と３の間に山
が来る最悪の場合でも検出電圧差は１４００−１２３０
＝１７０ｍＷとなり、まだ実用範囲にある。
り、谷の位置が配置１と３の中心に来た場合、１と２の
間の電位差は１０７０−６００＝４７０ｍＶと下がる
が、それでも検出量としては十分である。また逆に、１
と３の間に山が来た場合、１と２の電位差は１４００−
１０７０＝３１０ｍＶと若干減少するがそれでも検出量
としては十分である。また、以上のような検出電圧の結
果から、アンテナ１からの配置間隔λｇ／４はさらにλ
ｇ／６＝１４．５ｍｍ程度に縮めても、１と３の間に山
が来る最悪の場合でも検出電圧差は１４００−１２３０
＝１７０ｍＷとなり、まだ実用範囲にある。
【００２２】検出部２の各接続線２ａ〜２ｃは制御部５
に接続されている。制御部５は、検出部２で検出された
各検出レベルの差に基づいてアンテナ１の整合劣化を検
出する。そして、予め設定された所定値より大きいレベ
ル差が生じた場合においては、制御部６から変調器５へ
の制御電圧レベルを検出レベル差超過前の電圧レベルに
維持するように制御する。これにより、送信電力が異常
な電力レベルになることを防止し、また変調器４からの
出力振幅の過大によるパワーアンプ３の出力の歪を未然
に防止する。
に接続されている。制御部５は、検出部２で検出された
各検出レベルの差に基づいてアンテナ１の整合劣化を検
出する。そして、予め設定された所定値より大きいレベ
ル差が生じた場合においては、制御部６から変調器５へ
の制御電圧レベルを検出レベル差超過前の電圧レベルに
維持するように制御する。これにより、送信電力が異常
な電力レベルになることを防止し、また変調器４からの
出力振幅の過大によるパワーアンプ３の出力の歪を未然
に防止する。
【００２３】次に、整合劣化が起きるとアンテナ１に供
給される電力がどの程度低下するかについて、反射率Γ
が０．０（整合時）から０．４になった場合について説
明する。Γ＝０．４の時ＶＳＷＲ＝２．３であるので、
４×２．３／（１＋２．３）＾２＝９．２／１０．８９
＝０．３４となり、整合時の８４％になる。
給される電力がどの程度低下するかについて、反射率Γ
が０．０（整合時）から０．４になった場合について説
明する。Γ＝０．４の時ＶＳＷＲ＝２．３であるので、
４×２．３／（１＋２．３）＾２＝９．２／１０．８９
＝０．３４となり、整合時の８４％になる。
【００２４】つまり、Γが０．４になっても供給電力は
整合時から０．７５ｄＢしか減少しないので、上記検出
レベル超過時の制御方法は有効である。また、伝送線路
上に検出部２の接続点を３個所設けることにより、送信
電力の低下が懸念されるが、以下の理由によりそれは
０．４ｄＢ程度となり特に不利にはならない。一般に、
検出部２の接続点が１箇所につき、送信電力の約−２０
ｄＢの電力が検出用として分配される。送信電力が１０
ｄＢｍ（平均）＝１９ｄＢｍ（バースト時）＝８０ｍＷ
（バースト時）の時、この分配電力は１９−１５＝４ｄ
Ｂｍ＝２．５ｍＷになり、３個の合計で７．５ｍＷとな
るので、最終的にアンテナ１ヘ出力される電力は、１０
＊ＬＯＧ（７．５／８０）＝１８．６ｄＢｍとなる。こ
の結果より、検出部２の接続点を３箇所にしても、実用
上特に問題は生じないといえる。
整合時から０．７５ｄＢしか減少しないので、上記検出
レベル超過時の制御方法は有効である。また、伝送線路
上に検出部２の接続点を３個所設けることにより、送信
電力の低下が懸念されるが、以下の理由によりそれは
０．４ｄＢ程度となり特に不利にはならない。一般に、
検出部２の接続点が１箇所につき、送信電力の約−２０
ｄＢの電力が検出用として分配される。送信電力が１０
ｄＢｍ（平均）＝１９ｄＢｍ（バースト時）＝８０ｍＷ
（バースト時）の時、この分配電力は１９−１５＝４ｄ
Ｂｍ＝２．５ｍＷになり、３個の合計で７．５ｍＷとな
るので、最終的にアンテナ１ヘ出力される電力は、１０
＊ＬＯＧ（７．５／８０）＝１８．６ｄＢｍとなる。こ
の結果より、検出部２の接続点を３箇所にしても、実用
上特に問題は生じないといえる。
【００２５】次に、図３は本発明の第２実施形態を示す
回路図である。図３において、２１はアンテナ、２２は
終端抵抗、２３は切換えスイッチ、２４は方向性結合
器、２５はパワーアンプ、２６は変調器、２７は制御部
である。パワーアンプ２５からの送信電力は方向性結合
器２４を経て、切換えスイッチ２３によりアンテナ２１
から送出される。切換えスイッチ２３は、制御部２７か
らの制御で終端抵抗２２にも切り換えることができる。
今、アンテナ２１と終端抵抗２２は送信回路に整合して
いるとする。
回路図である。図３において、２１はアンテナ、２２は
終端抵抗、２３は切換えスイッチ、２４は方向性結合
器、２５はパワーアンプ、２６は変調器、２７は制御部
である。パワーアンプ２５からの送信電力は方向性結合
器２４を経て、切換えスイッチ２３によりアンテナ２１
から送出される。切換えスイッチ２３は、制御部２７か
らの制御で終端抵抗２２にも切り換えることができる。
今、アンテナ２１と終端抵抗２２は送信回路に整合して
いるとする。
【００２６】切換えスイッチ２３をアンテナ２１側に倒
し送信を行なっている間は、従来と同様に方向性結合器
２４からの検出レベルに基づく変調器２６の出力レベル
制御によりパワーアンプ２５からの送信電力を一定にす
る制御を行なうことができる。変調器２６の出力レベル
制御は、従来通り制御部２７から変調器２６に対して検
出レベルに比例した制御電圧を与えることにより行なわ
れる。ところが、アンテナ２１への積雪または金属板の
接近などがあると定在波が発生し、送信電力の検出レベ
ルが変化し、正常な送信電力制御ができなくなる。
し送信を行なっている間は、従来と同様に方向性結合器
２４からの検出レベルに基づく変調器２６の出力レベル
制御によりパワーアンプ２５からの送信電力を一定にす
る制御を行なうことができる。変調器２６の出力レベル
制御は、従来通り制御部２７から変調器２６に対して検
出レベルに比例した制御電圧を与えることにより行なわ
れる。ところが、アンテナ２１への積雪または金属板の
接近などがあると定在波が発生し、送信電力の検出レベ
ルが変化し、正常な送信電力制御ができなくなる。
【００２７】しかし、ここで切換えスイッチ２３を終端
抵抗２２に切り換えると、送信回路と終端抵抗２２が整
合するので、定在波が立たなくなる。従つて、制御部２
７にて、切換えスイッチ２３の切り換え前と後で検出レ
ベルを比較することにより、定在波の存在およびその大
きさを判断できる。特に、無線システムがＴＤＭＡ／Ｔ
ＤＤ方式のような時分割でスロットを使用する場合に本
方式は有効であり、終端抵抗２側に切り換えてへの出力
チェックを空きスロット時間を使用して行なうことがで
き、通信に影響を与えない。
抵抗２２に切り換えると、送信回路と終端抵抗２２が整
合するので、定在波が立たなくなる。従つて、制御部２
７にて、切換えスイッチ２３の切り換え前と後で検出レ
ベルを比較することにより、定在波の存在およびその大
きさを判断できる。特に、無線システムがＴＤＭＡ／Ｔ
ＤＤ方式のような時分割でスロットを使用する場合に本
方式は有効であり、終端抵抗２側に切り換えてへの出力
チェックを空きスロット時間を使用して行なうことがで
き、通信に影響を与えない。
【００２８】また、切換えスイッチ２３として、シンセ
サイザ系の切換えによく使用される高周波トランジスタ
を利用することができる。この場合、切換え時間は約１
００ｎｓ、アンテナ２１と終端抵抗２２間のアイソレー
ションは、１．９ＧＨｚ帯で約５０ｄＢ程度である。こ
れから、切換えスイッチ２３を終端抵抗２２に切り換え
接続している時、送信出力１０ｍＷつまり１０ｄＢｍを
終端抵抗２２に出力すると、アンテナ２１へ漏れ出る電
力成分は１０−５０＝−４０ｄＢｍとなり、規格以内に
抑えることができ、アイソレーションによる問題はほと
んどないと考えられる。
サイザ系の切換えによく使用される高周波トランジスタ
を利用することができる。この場合、切換え時間は約１
００ｎｓ、アンテナ２１と終端抵抗２２間のアイソレー
ションは、１．９ＧＨｚ帯で約５０ｄＢ程度である。こ
れから、切換えスイッチ２３を終端抵抗２２に切り換え
接続している時、送信出力１０ｍＷつまり１０ｄＢｍを
終端抵抗２２に出力すると、アンテナ２１へ漏れ出る電
力成分は１０−５０＝−４０ｄＢｍとなり、規格以内に
抑えることができ、アイソレーションによる問題はほと
んどないと考えられる。
【００２９】図４は、本発明の第３実施形態を示す回路
図である。前述した漏れ電力をさらに減少させたい場合
の回路構成が記載されている。つまり、アンテナ３１と
終端抵抗３２の切換えスイッチ３４のほかに、アンテナ
３１を接地する切換えスイッチ３３を追加し、制御部か
らの信号により、これら２個の切換えスイッチ３３，３
４を同時に切り換えるようにする。これにより、切換え
スイッチ３４が終端抵抗３２に切り換わって送信してい
る時、アンテナ３１側も接地されておりこのアンテナ１
から漏れ出る電力成分はほとんど無視できるレベルに低
減化できるようになる。
図である。前述した漏れ電力をさらに減少させたい場合
の回路構成が記載されている。つまり、アンテナ３１と
終端抵抗３２の切換えスイッチ３４のほかに、アンテナ
３１を接地する切換えスイッチ３３を追加し、制御部か
らの信号により、これら２個の切換えスイッチ３３，３
４を同時に切り換えるようにする。これにより、切換え
スイッチ３４が終端抵抗３２に切り換わって送信してい
る時、アンテナ３１側も接地されておりこのアンテナ１
から漏れ出る電力成分はほとんど無視できるレベルに低
減化できるようになる。
【００３０】以上のように本発明の各実施形態によれ
ば、送信中にてアンテナ整合状態が監視できるので、定
在波の影響を回避して送信電力を安定化させる無線回路
が実現できる。
ば、送信中にてアンテナ整合状態が監視できるので、定
在波の影響を回避して送信電力を安定化させる無線回路
が実現できる。
【００３１】また、上記実施形態において、検出レベル
が異常に低い場合に考えられる原因として、検出部が上
記定在波の谷を検出している時と、パワーアンプ部品自
体の増幅度低下の場合がある。このような場合には、制
御部はフィードバック制御していることから変調器に対
するレベル制御電圧を極限まで上げてしまい、変調器か
らパワーアンプヘの信号振幅が過大となりパワーアンプ
の出力電力が歪む自体に陥ってしまう。これを未然に防
止するために、変調器へのレベル制御電圧に最大値を設
け、検出レベル低下にともない増加する制御電圧レベル
をこの最大値より上げないよう制御することにより、送
信出力の歪み発生を未然に防止できるようになる。
が異常に低い場合に考えられる原因として、検出部が上
記定在波の谷を検出している時と、パワーアンプ部品自
体の増幅度低下の場合がある。このような場合には、制
御部はフィードバック制御していることから変調器に対
するレベル制御電圧を極限まで上げてしまい、変調器か
らパワーアンプヘの信号振幅が過大となりパワーアンプ
の出力電力が歪む自体に陥ってしまう。これを未然に防
止するために、変調器へのレベル制御電圧に最大値を設
け、検出レベル低下にともない増加する制御電圧レベル
をこの最大値より上げないよう制御することにより、送
信出力の歪み発生を未然に防止できるようになる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明は、検出手段で検出
された電力レベルが予め設定された所定値より大きいレ
ベルの場合においては、制御部から変調器への制御電圧
レベルを検出レベル差超過前の電圧レベルに維持するよ
うに制御する構成である。これにより、送信電力が異常
な電力レベルになることを防止し、また変調器からの出
力振幅の過大によるパワーアンプの出力の歪を未然に防
止する。
された電力レベルが予め設定された所定値より大きいレ
ベルの場合においては、制御部から変調器への制御電圧
レベルを検出レベル差超過前の電圧レベルに維持するよ
うに制御する構成である。これにより、送信電力が異常
な電力レベルになることを防止し、また変調器からの出
力振幅の過大によるパワーアンプの出力の歪を未然に防
止する。
【００３３】そして、検出手段によりアンテナ状態を監
視しながら送信ができるため、アンテナ整合の劣化およ
びパワーアンプの増幅度低下が生じたり、アンテナとパ
ワーアンプとの間に発生する定在波の影響を回避でき送
信電力を安定化でき、歪み増加を防止することができ
る。
視しながら送信ができるため、アンテナ整合の劣化およ
びパワーアンプの増幅度低下が生じたり、アンテナとパ
ワーアンプとの間に発生する定在波の影響を回避でき送
信電力を安定化でき、歪み増加を防止することができ
る。
【００３４】また、複数の電力レベル検出の分岐経路を
パワーアンプからアンテナまでの間の伝送線路上に配置
した構成とすることにより、パワーアンプから前記アン
テナまでの間の伝送線路上での定在波の状態を直接検出
でき、小さな回路基板上で定在波を正確に検出できるよ
うになり、制御部でこの検出結果に対応してパワーアン
プから出力する電力レベルを制御できるようになる。特
に無線回路の低コスト化を図ることができ、小型の携帯
電話機等の低コストな無線回路に有効に適用できる。
パワーアンプからアンテナまでの間の伝送線路上に配置
した構成とすることにより、パワーアンプから前記アン
テナまでの間の伝送線路上での定在波の状態を直接検出
でき、小さな回路基板上で定在波を正確に検出できるよ
うになり、制御部でこの検出結果に対応してパワーアン
プから出力する電力レベルを制御できるようになる。特
に無線回路の低コスト化を図ることができ、小型の携帯
電話機等の低コストな無線回路に有効に適用できる。
【００３５】また、前記パワーアンプからの出力を前記
アンテナあるいは終端抵抗のいずれかに切り換え自在な
切換えスイッチを設け、切換えスイッチの切り換えて電
力レベルを比較することにより、定在波の存在およびそ
の大きさを判断してパワーアンプから出力される電力レ
ベルを可変させる構成とすれば、切換えスイッチを切り
換えるだけで定在波を検出することができ、制御部でこ
の検出結果に対応してパワーアンプから出力する電力レ
ベルを制御できるようになる。この構成によれば、特
に、無線システムがＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式のような時分
割でスロットを使用する場合に有効であり、終端抵抗側
に切り換えてへの出力チェックを空きスロット時間を使
用して行なうことができ、通信に影響を与えない。
アンテナあるいは終端抵抗のいずれかに切り換え自在な
切換えスイッチを設け、切換えスイッチの切り換えて電
力レベルを比較することにより、定在波の存在およびそ
の大きさを判断してパワーアンプから出力される電力レ
ベルを可変させる構成とすれば、切換えスイッチを切り
換えるだけで定在波を検出することができ、制御部でこ
の検出結果に対応してパワーアンプから出力する電力レ
ベルを制御できるようになる。この構成によれば、特
に、無線システムがＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式のような時分
割でスロットを使用する場合に有効であり、終端抵抗側
に切り換えてへの出力チェックを空きスロット時間を使
用して行なうことができ、通信に影響を与えない。
【００３６】上記に加えて、切換えスイッチの切換えで
アンテナ側も接地される構成とすれば、切換えスイッチ
が終端抵抗に切り換わって送信している時、アンテナ側
も接地されるため、アンテナから漏れ出る電力成分はほ
とんど無視できるレベルに低減化できるようになる。
アンテナ側も接地される構成とすれば、切換えスイッチ
が終端抵抗に切り換わって送信している時、アンテナ側
も接地されるため、アンテナから漏れ出る電力成分はほ
とんど無視できるレベルに低減化できるようになる。
【図１】本発明の第１実施形態における無線回路の構成
図
図
【図２】定在波の波形状態を示す図
【図３】本発明の第２実施形態における無線回路の構成
図
図
【図４】本発明の第３実施形態における無線回路の構成
図
図
【図５】従来の無線回路の構成図
１，２１，３１，５１ アンテナ ５２ アイソレータ ２４，５３ 方向性結合器 ２ 送信電力レベル検出部 ３，５４ パワーアンプ ４，２６，５５ 変調器 ５，２７，５６ 制御部 ２２，３２ 終端抵抗 ３３ アンテナ接地用切換えスイッチ ２３，３４ アンテナ／終端抵抗切換えスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 美細津 公英 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J100 JA01 KA05 LA00 LA10 QA00 SA01 5K060 BB07 CC04 CC12 HH01 HH06 HH09 HH39 JJ02 JJ16 JJ23 KK04 LL01 PP06
Claims (5)
- 【請求項１】 パワーアンプから出力される電力レベル
を検出するレベル検出手段と、前記レベル検出手段で検
出された電力レベルを読込む制御部と、前記制御部から
の制御信号に基づき出力振幅を増減させる変調器を備
え、前記変調器からの出力で前記パワーアンプから出力
される電力レベルを可変させる無線回路であって、 前記制御部は、前記変調器に出力する制御信号のレベル
制御範囲を予め設定した範囲内となるよう制限すること
により、前記パワーアンプあるいは前記アンテナ直下の
回路の異常にかかわらず、前記アンテナからの出力電力
を歪ませないことを特徴とする無線回路。 - 【請求項２】 パワーアンプから出力される電力レベル
を検出するレベル検出手段と、前記レベル検出手段で検
出された電力レベルを読込む制御部と、前記制御部から
の制御信号に基づき出力振幅を増減させる変調器を備
え、前記変調器からの出力で前記パワーアンプから出力
される電力レベルを可変させる無線回路であって、 前記検出手段は、前記電力レベル検出のための分岐経路
を複数有しており、各経路から検出される検出レベルの
差に応じてアンテナと前記パワーアンプとの間に発生す
る定在波の値を検出して前記制御部に出力することを特
徴とする無線回路。 - 【請求項３】 前記検出手段は、前記複数の電力レベル
検出の分岐経路を前記パワーアンプから前記アンテナま
での間の伝送線路上に配置した請求項２記載の無線回
路。 - 【請求項４】 パワーアンプから出力される電力レベル
を検出するレベル検出手段と、前記レベル検出手段で検
出された電力レベルを読込む制御部と、前記制御部から
の制御信号に基づき出力振幅を増減させる変調器を備
え、前記変調器からの出力で前記パワーアンプから出力
される電力レベルを可変させる無線回路であって、 前記パワーアンプからの出力を前記アンテナあるいは終
端抵抗のいずれかに切り換え自在な切換えスイッチを有
し、 前記制御部は、前記切換えスイッチの切り換えに基づ
き、それぞれの前記電力レベルを比較することにより、
定在波の存在およびその大きさを判断して前記パワーア
ンプから出力される電力レベルを可変させることを特徴
とする無線回路。 - 【請求項５】 前記アンテナを前記パワーアンプあるい
は接地のいずれかに切り換え自在な切換えスイッチを有
し、 前記切換えスイッチは、送信出力を終端抵抗に切り換え
た時、同時にアンテナが接地される構成とされた請求項
４記載の無線回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150243A JP2000341143A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 無線回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150243A JP2000341143A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 無線回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341143A true JP2000341143A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15492702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11150243A Pending JP2000341143A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 無線回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000341143A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007173956A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Toshiba Corp | 高周波出力モニタ回路装置 |
| JP2008311816A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Sony Corp | 通信装置 |
| JP2009130881A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Ntt Docomo Inc | 整合装置 |
| WO2010011459A3 (en) * | 2008-07-25 | 2010-04-01 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for reducing peak current variation in a radio |
| US7949314B2 (en) | 2005-06-21 | 2011-05-24 | Kyocera Corporation | Transmission output control apparatus |
| US8229373B2 (en) | 2005-05-11 | 2012-07-24 | Renesas Electronics Corporation | High frequency power amplifier, transmitter and mobile communication terminal using the power amplifier |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP11150243A patent/JP2000341143A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8229373B2 (en) | 2005-05-11 | 2012-07-24 | Renesas Electronics Corporation | High frequency power amplifier, transmitter and mobile communication terminal using the power amplifier |
| US8306490B2 (en) | 2005-05-11 | 2012-11-06 | Renesas Electronics Corporation | High frequency power amplifier, transmitter and mobile communication terminal using the power amplifier |
| US7949314B2 (en) | 2005-06-21 | 2011-05-24 | Kyocera Corporation | Transmission output control apparatus |
| JP2007173956A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Toshiba Corp | 高周波出力モニタ回路装置 |
| JP4599286B2 (ja) * | 2005-12-19 | 2010-12-15 | 株式会社東芝 | 高周波出力モニタ回路装置 |
| JP2008311816A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Sony Corp | 通信装置 |
| JP2009130881A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Ntt Docomo Inc | 整合装置 |
| WO2010011459A3 (en) * | 2008-07-25 | 2010-04-01 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for reducing peak current variation in a radio |
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