JP2001028553A - 無線装置とその利得の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信信号に対するＲＦ段の減衰量を連続的に
制御できるようにし、受信信号強度に応じて、受信信号
に対するＲＦ段の減衰量をきめ細かく制御して、妨害波
の影響を適切に抑えることができる無線装置を提供す
る。 【解決手段】 受信信号に対する増幅量を調整する可変
利得低雑音アンプ３と、受信信号をＩＦ信号に変換する
ミキサ８と、変換されたＩＦ信号レベルを調整する可変
利得ＩＦアンプ10と、受信信号の信号強度を検出する信
号強度検出器14と、検出された信号強度に基づいて、可
変利得低雑音アンプ及び可変利得ＩＦアンプの利得を調
整する信号強度判定器15とを設ける。ＲＦ段の減衰量を
可変利得低雑音アンプで制御しているため、受信信号強
度に応じて、受信信号に対するＲＦ段の減衰量をきめ細
かく制御し、妨害波の影響が適切に抑えられる。また、
信号強度判定器でのヒステリシス特性が不要になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信システ
ムの送受信機などに用いられる無線装置と、その利得の
制御方法に関し、特に、ＲＦ段の利得のきめ細かな制御
を可能にするものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、受信機に使用される無線装置に
おいては、妨害波が混入した場合でも、受信品質が低下
しないことが求められている。そのため、受信信号レベ
ルが高く、妨害波レベルも高い場合は、ＲＦ段の利得を
下げることで、受信信号レベルを減衰させるとともに、
妨害波レベルを減衰させて、受信機を構成する回路の飽
和を防いでいる。

【０００３】このような従来の無線装置は、図７に示す
ように、無線信号を送受信するアンテナ31と、アンテナ
31を送受信に共用するための共用器32と、受信信号を増
幅する低雑音アンプ33と、低雑音アンプ33の前段に位置
し、受信信号を減衰する減衰器34と、減衰器34を動作さ
せるか否かを選択するスイッチ35と、増幅された受信信
号の帯域を制限するＲＦバンドパスフィルタ36と、ＲＦ
バンドパスフィルタ36を通過した受信信号をＩＦ信号に
変換するミキサ37と、ミキサ37にＬｏ信号を出力する第
１Ｌｏ発振器38と、ミキサ37の出力から不要成分を除去
するＩＦフィルタ39と、変換されたＩＦ信号レベルを調
整する可変利得ＩＦアンプ40と、ＩＦ信号をＩ，Ｑ信号
に変換するためのＬｏ信号を出力する第２Ｌｏ発振器41
と、第２Ｌｏ発振器41が出力するＬｏ信号により直交検
波を行う直交復調器42と、復調されたＩ，Ｑ出力の不要
成分を除去するベースバンドフィルタ43と、Ｉ，Ｑ復調
信号の強度を検出する信号強度検出器44と、検出された
信号強度に基づいてスイッチ35のＯＮ／ＯＦＦと、可変
利得ＩＦアンプ40の利得を制御する信号強度判定器45と
を備えている。

【０００４】次に、図７に示した無線装置の動作を説明
する。

【０００５】無線基地局から送信された信号は、アンテ
ナ31及び共用器32を通過して低雑音アンプ33で増幅され
る。続いて、ＲＦバンドパスフィルタ36を通過した後、
ミキサ37によってＩＦ信号に変換される。さらにＩＦフ
ィルタ39を通過した後、可変利得ＩＦアンプ40でレベル
が調整され、直交復調器42でＩ，Ｑ復調信号に変換され
る。Ｉ，Ｑ復調信号は、ベースバンドフィルタ43を通過
し、信号強度検出器44によって、受信信号強度が検出さ
れる。信号強度の検出結果は、信号強度判定器45に入力
され、信号強度があるスレシホールドレベルを超えたと
判定すると、低雑音アンプ33の前段にある減衰器34を動
作させ、受信信号に対するＲＦ段の減衰量を切り替え
る。

【０００６】ところが、図７で構成される無線装置は、
受信信号に対するＲＦ段の減衰量の切り替えが２段階し
かできない。そのため、受信信号強度に応じて、受信信
号に対するＲＦ段の減衰量をきめ細かく制御して、妨害
波の影響を適切に抑えることができなかった。

【０００７】この問題に対処するため、特開平１０−２
８０６６号公報には、図７における低雑音アンプ33の前
段に位置する減衰器34の動作を選択／非選択するスイッ
チに加えて、低雑音アンプ33をバイパスする経路を選択
／非選択するスイッチを新たに設け、信号強度判定器45
が、受信信号強度に応じて、これら２つのスイッチの切
り替え制御を行い、受信信号に対するＲＦ段の減衰量の
切り替えを多段階に行うことが示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、受信信号に対
するＲＦ段の減衰量の切り替えを段階的に制御する方式
では、信号強度判定器45の判定レベルとなるスレシホー
ルドレベル付近で受信信号強度が変動すると、スイッチ
切り替えが頻繁に生じるという問題があり、これを避け
るために、信号強度判定器45にヒステリシス特性を持た
せて、受信信号強度が低下する場合にスイッチ切り替え
を行うスレシホールドレベルと、受信信号強度が増加す
る場合にスイッチ切り替えを行うスレシホールドレベル
とを違えることが必要であり、判定動作が複雑化すると
いう問題点があった。

【０００９】また、ＣＤＭＡ（Code Division Multip
le Access）に代表される通信方式に使用する可変利得
ＩＦアンプには、８０ｄＢ程度の直線性に優れた利得制
御特性が要求されており、この可変利得ＩＦアンプに対
して、連続的な制御によって利得が設定される。一方、
ＲＦ段の減衰量は多段階の切り替え制御で設定されるた
め、無線装置全体が線形の利得制御特性を持つようにす
るためには、可変利得ＩＦアンプの利得とＲＦ段の利得
とを別々に制御する必要があり、利得制御が複雑になる
という問題点がある。

【００１０】本発明は、こうした従来の課題を解決する
ものであり、受信信号に対するＲＦ段の減衰量を連続的
に制御し、また、装置全体として線形の利得制御特性を
持ち、受信信号強度に応じて、受信信号に対するＲＦ段
の減衰量をきめ細かく制御して妨害波の影響を適切に抑
えることができる無線装置を提供し、また、その利得の
制御方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の無線装
置では、低雑音アンプに可変利得機能を設け、利得が連
続的な制御で設定されるようにしている。

【００１２】そのため、信号強度判定時のヒステリシス
特性が不要になり、また、可変利得ＩＦアンプの線形の
利得制御特性と併せて、無線装置全体の利得制御特性を
線形にすることができ、受信信号強度に応じて、受信信
号に対するＲＦ段の減衰量をきめ細かく制御し、妨害波
の影響を適切に抑えることができる。

【００１３】また、本発明の利得制御方法では、可変利
得低雑音アンプ及び可変利得ＩＦアンプのそれぞれに、
所定利得制御範囲での線形の利得制御特性を持たせて、
可変利得低雑音アンプの利得制御特性と可変利得ＩＦア
ンプの利得制御特性とが利得制御電圧に対して直線的に
接続するように構成し、可変利得低雑音アンプの利得と
可変利得ＩＦアンプの利得とを分けて制御するようにし
ている。

【００１４】そのため、ＲＦ段の利得制御が終わってか
らＩＦ段の利得制御を開始することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、受信信号に対する増幅量を調整する可変利得低雑音
アンプと、受信信号をＩＦ信号に変換するミキサと、変
換されたＩＦ信号レベルを調整する可変利得ＩＦアンプ
と、受信信号の信号強度を検出する信号強度検出器と、
検出された信号強度に基づいて、可変利得低雑音アンプ
及び可変利得ＩＦアンプの利得を調整する信号強度判定
器とを設けた無線装置であり、ＲＦ段の減衰量を可変利
得低雑音アンプで制御しているため、受信信号強度に応
じて、受信信号に対するＲＦ段の減衰量をきめ細かく制
御し、妨害波の影響を適切に抑えることができる。ま
た、信号強度判定器でのヒステリシス特性が不要にな
る。

【００１６】請求項２に記載の発明は、可変利得低雑音
アンプ及び可変利得ＩＦアンプのそれぞれが、必要とす
る利得制御範囲において、線形の利得制御特性を持つよ
うにしたものであり、可変利得低雑音アンプ及び可変利
得ＩＦアンプの利得制御を同じ方式で行うことができ
る。

【００１７】請求項３に記載の発明は、可変利得低雑音
アンプの利得制御特性及び可変利得ＩＦアンプの利得制
御特性を併せて、無線装置全体が、線形の利得制御特性
を持つようにしたものであり、ＲＦ段の利得とＩＦ段の
利得とを分けて制御することができる。

【００１８】請求項４に記載の発明は、受信信号に対す
る増幅量を調整する可変利得低雑音アンプと、受信信号
をＩＦ信号に変換するミキサと、変換されたＩＦ信号レ
ベルを調整する可変利得ＩＦアンプと、受信信号の信号
強度を検出する信号強度検出器とを備える無線装置の可
変利得低雑音アンプ及び可変利得ＩＦアンプの利得を受
信信号強度に基づいて制御する制御方法において、可変
利得低雑音アンプ及び可変利得ＩＦアンプのそれぞれ
に、所定利得制御範囲での線形の利得制御特性を持たせ
て、可変利得低雑音アンプの利得制御特性と可変利得Ｉ
Ｆアンプの利得制御特性とが利得制御電圧に対して直線
的に接続するように構成し、可変利得低雑音アンプの利
得と可変利得ＩＦアンプの利得とを分けて制御するよう
にしたものであり、ＲＦ段の利得制御が終わってからＩ
Ｆ段の利得制御を開始するような制御方法が可能にな
る。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項１、２ま
たは３に記載の無線装置を携帯端末に用いたものであ
り、高性能の携帯端末を実現することができる。

【００２０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の携帯端末を用いた通信システムであり、高性能の通信
システムを実現することができる。

【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００２２】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態における無線装置を図１に示している。この装置は、
無線信号を送受信するアンテナ１と、アンテナ１を送受
信に共用するための共用器２と、受信信号を増幅する可
変利得低雑音アンプ３と、増幅された受信信号の帯域を
制限するＲＦバンドパスフィルタ６と、ＲＦバンドパス
フィルタ６を通過した受信信号をＩＦ信号に変換するミ
キサ７と、ミキサ７にＬｏ信号を出力する第１Ｌｏ発振
器８と、ミキサ７の出力から不要成分を除去するＩＦフ
ィルタ９と、変換されたＩＦ信号レベルを調整する可変
利得ＩＦアンプ10と、ＩＦ信号をＩ，Ｑ信号に変換する
ためのＬｏ信号を出力する第２Ｌｏ発振器11と、第２Ｌ
ｏ発振器11が出力するＬｏ信号により直交検波を行う直
交復調器12と、復調されたＩ，Ｑ出力の不要成分を除去
するベースバンドフィルタ13と、Ｉ，Ｑ復調信号の強度
を検出する信号強度検出器14と、検出された信号強度に
基づいて可変利得低雑音アンプ３及び可変利得ＩＦアン
プ10の利得を制御する信号強度判定器15とを備えてい
る。

【００２３】可変利得ＩＦアンプ10を構成する可変利得
回路の具体例を図８に示す。

【００２４】この可変利得回路は、抵抗183を介して相
互のエミッタが接続されたトランジスタ101及び102と、
抵抗193を介して相互のエミッタが接続されたトランジ
スタ111及び112とを有しており、入力電圧Ｖｉｄが、ト
ランジスタ101、111の各ベース（Ｖｉｎ端子）とトラン
ジスタ102、112の各ベース（Ｖｉｎｘ端子）との間に入
力される。接続されたトランジスタ101、102の各エミッ
タは、電圧制御電流源181、182を介して接地され、ま
た、トランジスタ111、112の各エミッタは、電圧制御電
流源191、192を介して接地されている。トランジスタ10
1、111の各コレクタ（Ｖｏｕｔｘ端子）は抵抗171を介
して電源に接続され、トランジスタ102、112の各コレク
タ（Ｖｏｕｔ端子）は抵抗172を介して電源に接続され
ている。また、電圧制御電流源181、182、191、192は、
利得制御電圧Ｖｃｄにより制御され、トランジスタ11
1，112の各コレクタ間から出力電圧Ｖｏｄが出力され
る。

【００２５】次に、図８に示した回路の動作を説明す
る。

【００２６】入力電圧Ｖｉｄが与えられ、トランジスタ
101のコレクタ電流が＋ΔＩ１となり、トランジスタ102
のコレクタ電流が−ΔＩ１となるとする。ここで、ΔＩ
１は抵抗183の抵抗値をＲＥ１とすると、（式１）で表
される。 ΔＩ１＝Ｖｉｄ／（２ＶＴ／Ｉ１＋ＲＥ１）・・・・・（式１） ここで、Ｉ１は電圧制御電流源181、182の各電流値であ
り、ＶＴは熱電圧であり、ＶＴは（式２）で与えられ
る。 ＶＴ＝ｋＴ／ｑ・・・・・（式２） ここで、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電荷
量である。

【００２７】同様に、入力電圧Ｖｉｄが与えられ、トラ
ンジスタ111のコレクタ電流が＋ΔＩ２となり、トラン
ジスタ112のコレクタ電流が−ΔＩ２となるとする。こ
こで、ΔＩ２は抵抗193の抵抗値をＲＥ２とすると、
（式３）で表される。 ΔＩ２＝Ｖｉｄ／（２ＶＴ／Ｉ２＋ＲＥ２）・・・・・（式３） ここで、Ｉ２は電圧制御電流源191、192の各電流値であ
り、ＶＴは熱電圧である。

【００２８】よって出力電圧Ｖｏｄは、抵抗171、172に
それぞれ、（ΔＩ１＋ΔＩ２）、−（ΔＩ１＋ΔＩ２）
の電流が流れるため、抵抗171、172の各抵抗値をＲＬと
すると、（式４）で表される。 Ｖｏｄ＝２ＲＬ（ΔＩ１＋ΔＩ２）・・・（式４） （式４）に（式１）及び（式３）を代入して整理する
と、利得Ｇ（＝Ｖｏｄ／Ｖｉｄ）を表す（式５）が得ら
れる。 Ｇ＝ＲＬ（ｇｍ１＋ｇｍ２）・・・・・（式５） ただし、ｇｍ１、ｇｍ２はそれぞれ（式６）、（式７）
で与えられる。 ｇｍ１＝１／（ＶＴ／Ｉ１＋ＲＥ１／２）・・・・・（式６） ｇｍ２＝１／（ＶＴ／Ｉ２＋ＲＥ２／２）・・・・・（式７） （式６）及び（式７）に含まれているＩ１及びＩ２の電
流値は、利得制御電圧Ｖｃｄにより制御されるため、ｇ
ｍ１、ｇｍ２もそれに伴い変化する。そのため、（式
５）で表される利得Ｇを利得制御電圧Ｖｃｄに対して変
化させることができる。

【００２９】図９に、電圧制御電流源181、182、191、1
92の回路例を示す。

【００３０】この回路は、トランジスタ73、74を有して
おり、制御電圧Ｖｃｄがトランジスタ73、74の各ベース
間に入力される。トランジスタ73、74の各エミッタは接
続され、電流源75を介して電源に接続されている。トラ
ンジスタ73のコレクタは、ミラー比が１：αであるカレ
ントミラー回路71の入力端子ＩＮに接続され、トランジ
スタ74のコレクタは、ミラー比が１：βであるカレント
ミラー回路72の入力端子ＩＮに接続されている。カレン
トミラー回路71の出力端子ＯＵＴから電流Ｉ１、カレン
トミラー回路72の出力端子ＯＵＴから電流Ｉ２が出力さ
れる。

【００３１】次に、図９に示した回路の動作を説明す
る。

【００３２】利得制御電圧Ｖｃｄが与えられ、トランジ
スタ73のコレクタ電流がＩ73となり、トランジスタ74の
コレクタ電流がＩ74となるとする。Ｉ73及びＩ74は（式
８）及び（式９）で表される。 Ｉ73 ＝Ｍ・Ｉ０／（１＋Ｍ）・・・・・（式８） Ｉ74 ＝Ｉ０／（１＋Ｍ）・・・・・（式９） ここで、Ｍは（式１０）で表される。 Ｍ=ｅｘｐ（Ｖｃｄ／ＶＴ）・・・・・（式１０）

【００３３】（式８）より、カレントミラー回路71の出
力端子ＯＵＴから出力される電流Ｉ１は、（式１１）で
表される。 Ｉ１＝α・Ｍ・Ｉ０／（１＋Ｍ）・・・・・（式１１）

【００３４】同様にして、（式９）より、カレントミラ
ー回路72の出力端子ＯＵＴから出力される電流Ｉ２は、
（式１２）で表される。 Ｉ２＝β・Ｉ０／（１＋Ｍ）・・・・・（式１２）

【００３５】今、ＲＥ１＜＜ＲＥ２、α＞＞βとする。
Ｖｃｄ＞＞０の場合、（式１０）からＭは無限大に収束
し、（式１１）から、Ｉ１の値はα・Ｉ０となり、（式
１２）からＩ２の値は零となる。よって、（式６）及び
（式７）から、ｇｍ１及びｇｍ２の値を求め、（式５）
に代入すると、最大ゲインＧｍａｘが求められ、（式１
３）で表される。 Ｇｍａｘ＝２ＲＬ／｛ＶＴ／（α・Ｉ０）＋ＲＥ１／２｝・・・（式１３）

【００３６】同様にして、Ｖｃｄ＜＜０の場合、（式１
０）からＭは零に収束し、（式１１）から、Ｉ１の値は
零となり、（式１２）からＩ２の値はβ・Ｉ０となる。
よって、（式６）及び（式７）から、ｇｍ１及びｇｍ２
の値を求め、（式５）に代入すると、最小ゲインＧｍｉ
ｎが求められ、（式１４）で表される。 Ｇｍｉｎ＝２ＲＬ／｛ＶＴ／（β・Ｉ０）＋ＲＥ２／２｝・・・（式１４）

【００３７】よって、利得制御電圧Ｖｃｄにより、利得
Ｇを変化させることができ、可変利得回路を構成でき
る。

【００３８】先に述べたように、ＣＤＭＡに代表される
ような通信方式に使用される可変利得ＩＦアンプとして
は、８０ｄＢ程度の直線性の優れた利得制御特性を要求
されている。そのため、図８に示した可変利得回路を複
数段に継続接続し、各段の可変利得回路の利得制御電圧
にオフセット電圧を与えて、各段の可変利得回路の利得
制御幅を適当に重ね合わせることで、より広い利得制御
幅を持ち、直線性に優れた利得制御特性が得られるよう
にしている。

【００３９】ところで、この可変利得回路においては、
例えば、α：β＝３：１とすると、最大ゲイン時に対し
て、最小ゲイン時の消費電流を１／３に低減できる。こ
のため、可変利得回路を複数段に継続接続する場合、最
大ゲイン時の消費電流に対して、最小ゲイン時の消費電
流を低減できるという顕著な効果を有している。

【００４０】しかしながら、図８の可変利得回路は差動
構成であり、低雑音化には不向きであるため、可変利得
低雑音アンプを構成することは困難である。

【００４１】図８の可変利得回路と同一の可変利得機能
をもつ可変利得低雑音アンプの具体例を図２に示す。

【００４２】このアンプは、入力電圧Ｖｉが各ベース
（Ｖｉｎ端子）に入力されるトランジスタ21、22を具備
している。トランジスタ21、22の各エミッタは電圧制御
電流源23、25を介して接地されている。また、電圧制御
電流源23には、並列にコンデンサ24が接続され、電圧制
御電流源25には、直列に接続された抵抗26及びコンデン
サ27が、並列に接続されている。トランジスタ21、22の
各コレクタ（Ｖｏｕｔ端子）は抵抗28を介して電源に接
続されている。また、電圧制御電流源23、25は、利得制
御電圧Ｖｃｄにより制御され、トランジスタ21、22の各
コレクタから出力電圧Ｖｏが出力される。

【００４３】次に、図２に示した回路の動作を説明す
る。

【００４４】入力電圧Ｖｉが与えられ、トランジスタ21
のコレクタ電流が＋ΔＩ１となるとし、コンデンサ24の
インピーダンスは図２の回路の使用周波数帯において無
視できる程度に設定されているものとする。ここで、Δ
Ｉ１は、（式１５）で表される。 ΔＩ１＝Ｖｉ／（ＶＴ／Ｉ１）・・・・・（式１５） ここで、Ｉ１は電圧制御電流源23の電流値であり、ＶＴ
は熱電圧である。

【００４５】同様に、入力電圧Ｖｉが与えられ、トラン
ジスタ22のコレクタ電流が＋ΔＩ２となるとし、コンデ
ンサ27のインピーダンスは図２の回路の使用周波数帯に
おいて無視できる程度に設定されているものとする。こ
こで、ΔＩ２は抵抗26の抵抗値をＲＥ／２とすると、
（式１６）で表される。 ΔＩ２＝Ｖｉ／（ＶＴ／Ｉ２＋ＲＥ／２）・・・・・（式１６）

【００４６】ここで、Ｉ２は電圧制御電流源25の電流値
であり、ＶＴは熱電圧である。

【００４７】よって、出力電圧Ｖｏは、抵抗28に（ΔＩ
１＋ΔＩ２）の電流が流れるため、抵抗28の抵抗値をＲ
Ｌとすると、（式１７）で表される。 Ｖｏ＝ＲＬ（ΔＩ１＋ΔＩ２）・・・（式１７） （式１７）に（式１５）及び（式１６）を代入して整理
すると、利得Ｇ（＝Ｖｏ／Ｖｉ）を表す（式１８）が得
られる。 Ｇ＝ＲＬ（ｇｍ１＋ｇｍ２）・・・・・（式１８） ただし、ｇｍ１、ｇｍ２はそれぞれ（式１９）、（式２
０）で与えられる。 ｇｍ１＝１／（ＶＴ／Ｉ１）・・・・・（式１９） ｇｍ２＝１／（ＶＴ／Ｉ２＋ＲＥ／２）・・・・・（式２０）

【００４８】（式１９）及び（式２０）に含まれている
Ｉ１及びＩ２は、利得制御電圧Ｖｃｄにより電流値が制
御されるため、ｇｍ１、ｇｍ２もそれに伴い変化する。
よって（式１８）で表される利得Ｇを利得制御電圧Ｖｃ
ｄに対して変化させることができ、可変利得低雑音アン
プ３及び可変利得ＩＦアンプ10の利得制御は同一の動作
原理であることが分かる。

【００４９】次に、可変利得低雑音アンプ３及び可変利
得ＩＦアンプ10の制御方法について述べる。ここでは、
可変利得低雑音アンプ３は図２の回路１段で構成され、
可変利得ＩＦアンプ10は図８の回路を５段継続接続して
構成されており、図２及び図８の回路１段の利得制御幅
が同一（２０ｄＢ）に設定されている場合を例にとって
説明する。

【００５０】図２及び図８の回路の利得制御は同一の動
作原理であるため、図３のように各段の利得制御電圧に
オフセット電圧を与えて、各段の利得制御幅を適当に重
ね合わせることで、１００ｄＢの利得制御幅に対して、
直線性に優れた利得制御特性が得られるようにすること
が可能である。図３に示した例では、利得制御電圧範囲
に対して、ＲＦ段で２０ｄＢ、ＩＦ段で８０ｄＢの利得
制御幅を持つように構成している。

【００５１】このように、この無線装置では、低雑音ア
ンプに対して、可変利得ＩＦアンプと同じように、可変
利得機能を持たせているため、可変利得ＩＦアンプと同
じ制御方式により、利得を連続的に制御することができ
る。そのため、受信信号強度に応じて、受信信号に対す
るＲＦ段の減衰量をきめ細かく制御して、妨害波の影響
を適切に抑えることができる。また、信号強度の判定の
際のヒステリシス特性は不要になる。

【００５２】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態における無線装置では、可変利得低雑音アンプ３及び
可変利得ＩＦアンプ10の線形の利得制御特性を組み合わ
せて、装置全体が線形の利得制御特性を持つように構成
している。

【００５３】ここでは、可変利得低雑音アンプ３は図２
の回路を２段継続接続して構成され、可変利得ＩＦアン
プ10は図８の回路を５段継続接続して構成されており、
図２及び図８の回路１段の利得制御幅が同一（２０ｄ
Ｂ）に設定されている場合を例にとって説明する。

【００５４】可変利得低雑音アンプ３としては、図４の
ように各段の利得制御電圧にオフセット電圧を与えて、
各段の利得制御幅を適当に重ね合わせることで、２０ｄ
Ｂの利得制御幅に対して、直線性に優れた利得制御特性
が得られるようにすることが可能である。

【００５５】一方、可変利得ＩＦアンプ10としては、図
５のように各段の利得制御電圧にオフセット電圧を与え
て、各段の利得制御幅を適当に重ね合わせることで、８
０ｄＢの利得制御幅に対して、直線性に優れた利得制御
特性が得られるようにすることが可能である。

【００５６】このように、可変利得低雑音アンプ３及び
可変利得ＩＦアンプ10が、それぞれ必要とする利得制御
範囲で高線形性を持つようにすると、図６のように各利
得制御特性を利得制御電圧に対して直線的に接続される
ように構成することができるため、ＲＦ段の利得とＩＦ
段の利得を分けて制御することができる。この際、接続
点を境にＲＦ段及びＩＦ段の利得制御を停止しておくこ
とが必要である。

【００５７】この方法によれば、ＲＦ段の利得を制御す
ると、ＩＦ段の利得も併せて制御されるということはな
く、ＲＦ段の利得制御が終わってからＩＦ段の利得制御
を開始するように制御しなければならないような場合に
対応することができる。

【００５８】こうした無線装置を携帯端末に用いること
により、携帯端末の性能を向上させることができ、ま
た、高性能な通信システムを構築することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の無線装置及び利得制御方法では、低雑音アンプに可変
利得機能を設け、利得を連続的な制御で設定されるよう
にしているため、信号強度判定器でのヒステリシス特性
が不要になる。また、可変利得ＩＦアンプと併せて制御
を行うことにより、無線装置全体の利得制御特性に高線
形性を持たせることができ、受信信号強度に応じて、受
信信号に対するＲＦ段の減衰量をきめ細かく制御して、
妨害波の影響を適切に抑えることができる。

【００６０】また、可変利得低雑音アンプ及び可変利得
ＩＦアンプに、それぞれが必要とする利得制御範囲で高
線形性を持たせて、可変利得低雑音アンプ及び可変利得
ＩＦアンプの利得制御特性が利得制御電圧に対して直線
的に接続されるように構成することにより、ＲＦ段の利
得とＩＦ段の利得とを分けて制御することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１及び第２の実施形態における無線
装置の構成を示すブロック図、

【図２】本発明の第１及び第２の実施形態における可変
利得低雑音アンプの回路図、

【図３】本発明の第１の実施形態における無線装置の利
得制御特性、

【図４】本発明の第２の実施形態における可変利得低雑
音アンプの利得制御特性、

【図５】本発明の第２の実施形態における可変利得ＩＦ
アンプの利得制御特性、

【図６】本発明の第２の実施形態における無線装置の利
得制御特性、

【図７】従来の無線装置の構成を示すブロック図、

【図８】可変利得ＩＦアンプを構成する可変利得回路の
回路図、

【図９】電圧制御電流源の回路図である。

【符号の説明】

１、31 アンテナ ２、32 共用器 ３ 可変利得低雑音アンプ ６、36 ＲＦバンドパスフィルタ ７、37 ミキサ ８、38 第１Ｌｏ発振器 ９、39 ＩＦバンドパスフィルタ 10、40 可変利得ＩＦアンプ 11、41 第２Ｌｏ発振器 12、42 直交検波器 13、43 ベースバンドフィルタ 14、44 信号強度検出器 15、45 信号強度判定器 21、22、73、74、101、102、111、112 トランジスタ 23、25、181、182、191、192 電圧制御電流源 24、27 コンデンサ 26、28、171、172、183、193 抵抗 33 低雑音アンプ 34 減衰器 35 スイッチ 71、72 ２出力カレントミラー回路 75 電流源

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K046 AA05 CC28 DD02 DD13 5K052 AA01 AA11 BB08 DD04 EE04 EE13 EE17 FF11 GG13 GG32 GG33 5K062 AA00 AB04 AD04 AD05 AD07 AD09 AG01 BB01 BB15 BC03 BD01 BE08 BE09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号に対する増幅量を調整する可変
   利得低雑音アンプと、受信信号をＩＦ信号に変換するミ
   キサと、変換されたＩＦ信号レベルを調整する可変利得
   ＩＦアンプと、受信信号の信号強度を検出する信号強度
   検出器と、検出された信号強度に基づいて、前記可変利
   得低雑音アンプ及び可変利得ＩＦアンプの利得を調整す
   る信号強度判定器とを備えることを特徴とする無線装
   置。
2. 【請求項２】 前記可変利得低雑音アンプ及び可変利得
   ＩＦアンプのそれぞれが、必要とする利得制御範囲にお
   いて、線形の利得制御特性を持つことを特徴とする請求
   項１に記載の無線装置。
3. 【請求項３】 前記可変利得低雑音アンプの利得制御特
   性及び前記可変利得ＩＦアンプの利得制御特性を併せ
   て、無線装置全体が、線形の利得制御特性を持つことを
   特徴とする請求項２に記載の無線装置。
4. 【請求項４】 受信信号に対する増幅量を調整する可変
   利得低雑音アンプと、受信信号をＩＦ信号に変換するミ
   キサと、変換されたＩＦ信号レベルを調整する可変利得
   ＩＦアンプと、受信信号の信号強度を検出する信号強度
   検出器とを備える無線装置の前記可変利得低雑音アンプ
   及び可変利得ＩＦアンプの利得を受信信号強度に基づい
   て制御する制御方法において、 前記可変利得低雑音アンプ及び可変利得ＩＦアンプのそ
   れぞれに、所定利得制御範囲での線形の利得制御特性を
   持たせて、前記可変利得低雑音アンプの利得制御特性と
   前記可変利得ＩＦアンプの利得制御特性とが利得制御電
   圧に対して直線的に接続するように構成し、前記可変利
   得低雑音アンプの利得と前記可変利得ＩＦアンプの利得
   とを分けて制御することを特徴とする利得制御方法。
5. 【請求項５】 請求項１、２または３に記載の無線装置
   を用いた携帯端末。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の携帯端末を用いた通信
   システム。