JP2002009641A - Device protection unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、デバイス保護装置
に関し、特に、パワーアンプの破壊防止に使用して好適
なデバイス保護装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device protection device, and more particularly to a device protection device suitable for use in preventing destruction of a power amplifier.
【0002】[0002]
【従来の技術】送信機のパワーアンプなど、高出力を得
るためのデバイスにおいては、その出力に接続された負
荷インピーダンスの変化によりデバイスの特性が大きく
変化する。特に、負荷インピーダンスが大きくなるとそ
のデバイスに戻る反射波のレベルが増加し、消費電流の
増加、電力出力効率の劣化等の原因となり、そのレベル
によってはデバイスが破壊される場合もある。2. Description of the Related Art In a device for obtaining a high output, such as a power amplifier of a transmitter, the characteristics of the device greatly change due to a change in a load impedance connected to the output. In particular, when the load impedance increases, the level of the reflected wave returning to the device increases, which causes an increase in current consumption, a deterioration in power output efficiency, and the like. Depending on the level, the device may be destroyed.
【0003】そこで、デバイスの出力負荷を安定させる
ために、従来からアイソレータ等の負荷整合器を入れる
技術が知られている。このアイソレータは所定の方向に
電磁波を伝送させ、反対方向に対しての電磁波は吸収す
る素子であり、この素子をパワーアンプと送信出力との
間に介在させることによって、反射波を遮断することが
できる。一方、特開平6−252785号公報に開示さ
れた技術においては、パワーアンプ出力に基づいてアン
テナからの出力を得る際に、アンテナの有無を検出し、
アンテナが未接続状態にあるときにパワーアンプ自身の
電源を切り替えて負荷変動に対する保護を行っている。In order to stabilize the output load of a device, a technique for incorporating a load matching device such as an isolator is conventionally known. This isolator is an element that transmits electromagnetic waves in a predetermined direction and absorbs electromagnetic waves in the opposite direction.By interposing this element between the power amplifier and the transmission output, it is possible to block reflected waves. it can. On the other hand, in the technique disclosed in JP-A-6-252785, when obtaining an output from an antenna based on a power amplifier output, the presence or absence of the antenna is detected.
When the antenna is not connected, the power of the power amplifier itself is switched to protect against load fluctuation.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のデバイ
ス保護装置においては、次のような課題があった。前者
の従来技術において、アイソレータ自身が減衰量を持っ
ているのでアンテナ出力で所望の放射電力を得るために
は、デバイスでこのアイソレータの減衰量を考慮した出
力を得る必要がある。ここで、一般にデバイスの効率を
上げることは容易ではないので、所望の放射電力を得る
ためにはデバイスへの入力電力を増加させ、出力電力を
大きくする必要があり、結果として消費電流の増大につ
ながってしまう。The above-mentioned conventional device protection apparatus has the following problems. In the former prior art, since the isolator itself has an attenuation, in order to obtain a desired radiated power at the antenna output, it is necessary to obtain an output in consideration of the attenuation of the isolator by a device. Here, since it is generally not easy to increase the efficiency of the device, it is necessary to increase the input power to the device and increase the output power in order to obtain the desired radiated power, and as a result, the current consumption increases. It will be connected.
【0005】一方、後者の従来技術においては、パワー
アンプの電源を瞬間的に変化させるので、パワーアンプ
自身の信頼性や寿命の点から望ましいことではない。On the other hand, in the latter conventional technique, since the power supply of the power amplifier is changed instantaneously, it is not desirable in terms of reliability and life of the power amplifier itself.
【0006】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、デバイスの高効率化を図る必要がなく、また、
消費電力の増大をまねくこともなく、さらに、高信頼性
および高寿命化を実現しつつデバイスの破壊を防止する
ことが可能なデバイス保護装置を提供することを目的と
する。[0006] The present invention has been made in view of the above problems, and does not require high efficiency of the device.
It is an object of the present invention to provide a device protection device that can prevent device destruction while achieving high reliability and long life without increasing power consumption.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1にかかる発明は、所定デバイスの出力に基
づいて所定の信号出力を行うに当たり、出力側の負荷変
動によってデバイスが破壊されることを防ぐデバイス保
護装置であって、上記デバイス出力を入力とし、この入
力に対する入力インピーダンスを調整可能な可変インピ
ーダンス手段と、この可変インピーダンス手段の出力に
基づいて上記所定の信号出力を行う信号出力手段と、こ
の信号出力手段における負荷変動を検出する負荷変動検
出手段と、この負荷変動検出手段の検出結果に基づいて
上記可変インピーダンス手段を制御して上記入力インピ
ーダンスを調整するインピーダンス制御手段とを具備す
る構成としてある。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, when a predetermined signal is output based on an output of a predetermined device, the device is destroyed by a load change on the output side. A device protection device for preventing the above, wherein the device output is an input, a variable impedance means capable of adjusting an input impedance to the input, and a signal output means for outputting the predetermined signal based on an output of the variable impedance means A load fluctuation detecting means for detecting a load fluctuation in the signal output means; and an impedance control means for controlling the variable impedance means based on a detection result of the load fluctuation detecting means to adjust the input impedance. There is a configuration.
【0008】すなわち、本発明にかかるデバイス保護装
置は所定デバイスの出力に基づいて所定の信号出力を行
うに当たり、デバイス高効率化のための作業をすること
なく、また、消費電力の増大をまねくことなくデバイス
が破壊されることを防ぐものである。このため、可変イ
ンピーダンス手段は上記デバイス出力を入力とし、この
入力に対する入力インピーダンスを調整可能であり、信
号出力手段はこの可変インピーダンス手段の出力に基づ
いて上記所定の信号出力を行うようになっている。That is, the device protection apparatus according to the present invention, when outputting a predetermined signal based on the output of a predetermined device, does not work to improve the efficiency of the device and increases the power consumption. Without the device being destroyed. Therefore, the variable impedance means receives the device output as an input, and can adjust the input impedance with respect to the input, and the signal output means performs the predetermined signal output based on the output of the variable impedance means. .
【0009】また、信号出力手段によって所定の信号出
力を行っているときに、負荷変動検出手段はこの信号出
力手段における負荷変動を検出する。そして、インピー
ダンス制御手段はこの負荷変動検出手段の検出結果に基
づいて上記可変インピーダンス手段を制御して上記入力
インピーダンスを調整する。従って、信号出力手段にお
いて急激に負荷が増加して出力反射が増加した場合であ
っても、デバイス後段のインピーダンスが調整され、デ
バイスが破壊することを防ぐことができる。Further, when a predetermined signal is output by the signal output means, the load fluctuation detecting means detects a load fluctuation in the signal output means. The impedance control means controls the variable impedance means based on the detection result of the load fluctuation detection means to adjust the input impedance. Therefore, even when the load is rapidly increased in the signal output means and the output reflection is increased, the impedance at the subsequent stage of the device is adjusted, and the device can be prevented from being broken.
【0010】また、請求項2にかかる発明は、上記請求
項1に記載のデバイス保護装置において、上記所定のデ
バイスは、パワーアンプである構成としてある。すなわ
ち、送信機において送信出力を行うための電力をパワー
アンプの出力から得る場合、出力端であるアンテナは伸
縮状態,近傍に金属等を近づけること,あるいはアンテ
ナの着脱等によって負荷が容易に大きく変動する。そこ
で、このようなパワーアンプに本発明を適用すると当該
パワーアンプの特性および消費電力を変動させることな
く破壊防止を図ることができて好適である。According to a second aspect of the present invention, in the device protection device according to the first aspect, the predetermined device is a power amplifier. In other words, when the power required for transmitting output in the transmitter is obtained from the output of the power amplifier, the load at the output end easily fluctuates greatly due to the expansion / contraction state, the proximity of metal or the like, or the attachment / detachment of the antenna. I do. Therefore, it is preferable to apply the present invention to such a power amplifier because it is possible to prevent destruction without changing the characteristics and power consumption of the power amplifier.
【0011】さらに、請求項3にかかる発明は、上記請
求項1または請求項2のいずれかに記載のデバイス保護
装置において、上記可変インピーダンス手段は、位相調
整器である構成としてある。すなわち、位相調整器は外
部からの信号に応じてその電気長を変えることにより入
力インピーダンスを変化させる働きを有している。ここ
で、位相調整器によるインピーダンス調整はデバイスの
電源を瞬間的にオン/オフするような動作を必要としな
いので、上述の従来技術に比べてデバイス自信の信頼性
および寿命の点で有利である。Further, according to a third aspect of the present invention, in the device protection device according to the first or second aspect, the variable impedance means is a phase adjuster. That is, the phase adjuster has a function of changing the electrical length according to a signal from the outside, thereby changing the input impedance. Here, the impedance adjustment by the phase adjuster does not require an operation to instantaneously turn on / off the power supply of the device, and thus is advantageous in terms of reliability and lifetime of the device itself as compared with the above-described conventional technology. .
【0012】さらに、請求項4にかかる発明は、上記請
求項1〜請求項3のいずれかに記載のデバイス保護装置
において、上記信号出力手段は、可変インピーダンス手
段の出力を入力するとともにこの入力の主要電力を出力
する第一の出力と、この第一の出力の反射を入力すると
ともにこの反射入力を上記負荷変動検出手段へ出力する
第二の出力とからなる方向性結合器と、第一の出力を自
由空間へ放射するアンテナとを具備する構成としてあ
る。Further, according to a fourth aspect of the present invention, in the device protection device according to any one of the first to third aspects, the signal output means inputs an output of the variable impedance means and receives the input of the input. A first output that outputs main power, a directional coupler including a second output that inputs a reflection of the first output and outputs the reflection input to the load variation detection unit, And an antenna for radiating the output to free space.
【0013】すなわち、方向性結合器は二方向からの入
力に対しそれぞれその入力レベルに応じてある一定の減
衰率にて出力を行う電力分岐器であり、電力分岐を行う
ことによって入出力電力の状態を容易に監視することが
可能になる。また、この方向性結合器の出力をアンテナ
に接続することによって、容易にデバイスの電力を送信
出力端となるアンテナに供給することができる。That is, the directional coupler is a power splitter that outputs an input from two directions at a certain fixed attenuation rate in accordance with the input level thereof. The state can be easily monitored. Further, by connecting the output of the directional coupler to the antenna, the power of the device can be easily supplied to the antenna serving as the transmission output terminal.
【0014】さらに、請求項5にかかる発明は、上記請
求項1〜請求項4のいずれかに記載のデバイス保護装置
において、上記負荷変動検出手段は、信号出力手段にお
ける反射を入力するとともに、この入力される電力に比
例する検波電力を出力する構成としてある。すなわち、
反射電力は負荷変動を反映しているので、この反射電力
に比例した検波電力を出力することは、負荷変動を検出
して当該変動に応じた出力を行うことと等価である。Further, according to a fifth aspect of the present invention, in the device protection apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the load fluctuation detecting means inputs the reflection of the signal output means, and It is configured to output detection power proportional to the input power. That is,
Since the reflected power reflects the load fluctuation, outputting the detected power in proportion to the reflected power is equivalent to detecting the load fluctuation and performing output in accordance with the fluctuation.
【0015】さらに、請求項6にかかる発明は、上記請
求項1〜請求項5のいずれかに記載のデバイス保護装置
において、上記インピーダンス制御手段は、信号出力手
段における出力インピーダンスが大きくなったときに、
上記入力インピーダンスを増大させる構成としてある。
すなわち、信号出力手段における出力インピーダンスが
大きくなったときには反射電力が増大するので、このと
きに入力インピーダンスを増加させることによってデバ
イスに不要に大きな電力を供給することがなくなる。Further, according to a sixth aspect of the present invention, in the device protection apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the impedance control means is provided when the output impedance of the signal output means becomes large. ,
The configuration is such that the input impedance is increased.
That is, when the output impedance of the signal output means increases, the reflected power increases. By increasing the input impedance at this time, unnecessary large power is not supplied to the device.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態にか
かるデバイス保護装置を概略ブロック図により示してい
る。本実施形態は無線機の送信系に対してデバイス保護
装置を介在させた場合の形態であり、パワーアンプ50
0は所定の入力信号を増幅して出力する素子であり、ア
ンテナ100から所定の信号出力を行うための信号電力
を供給する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a device protection apparatus according to an embodiment of the present invention. This embodiment is an embodiment in which a device protection device is interposed in a transmission system of a wireless device.
Reference numeral 0 denotes an element that amplifies and outputs a predetermined input signal, and supplies signal power for outputting a predetermined signal from the antenna 100.
【0017】本実施形態においては、このパワーアンプ
500の破壊を防止するために、パワーアンプ500の
後段にデバイス保護装置が介在されている。ここで、デ
バイス保護装置は、位相調整器300と方向性結合器2
00と検波回路400と制御装置600とを備えてい
る。位相調整器300は外部からの入力信号に応じてそ
の電気長を変えることにより入力インピーダンスを変化
させるものであり、パワーアンプ500の出力がこの位
相調整器300に入力される。In the present embodiment, in order to prevent the power amplifier 500 from being destroyed, a device protection device is interposed at the subsequent stage of the power amplifier 500. Here, the device protection device includes a phase adjuster 300 and a directional coupler 2.
00, a detection circuit 400, and a control device 600. The phase adjuster 300 changes the input impedance by changing its electrical length in response to an external input signal. The output of the power amplifier 500 is input to the phase adjuster 300.
【0018】方向性結合器200は、二方向からの入力
に対しそれぞれその入力レベルに応じてある一定の減衰
率にて出力を行う電力分岐器であり、位相調整器300
とアンテナ100と検波回路400とが接続されてい
る。位相調整器300から入力された電力の主要部分は
アンテナ100へと出力されるようになっており、アン
テナ100からの反射電力は検波回路400へと出力さ
れるようになっている。このようにして、通常はパワー
アンプ500にて増幅された電力の主要部分はアンテナ
100に出力される。The directional coupler 200 is a power splitter that outputs an input from two directions at a certain fixed attenuation rate according to the input level, and a phase adjuster 300.
And the antenna 100 and the detection circuit 400 are connected. The main part of the power input from the phase adjuster 300 is output to the antenna 100, and the reflected power from the antenna 100 is output to the detection circuit 400. In this way, the main part of the power amplified by the power amplifier 500 is normally output to the antenna 100.
【0019】検波回路400は、直流バイアスをかけた
図示しない検波ダイオード等の回路で構成されており、
入力電力に比例した検波電圧を出力する回路である。上
述のように、方向性結合器200における反射電力の出
力を入力して、当該入力電力に比例した検波電圧を制御
装置600に対して出力する。制御装置600は入力電
圧に応じた制御信号を出力するものであり、当該制御信
号は位相調整器300に入力され、入力インピーダンス
が調整される。すなわち、検波回路400の出力状態を
監視して、その状態に応じて入力インピーダンスを変化
させるように作用する。The detection circuit 400 is constituted by a circuit such as a detection diode (not shown) to which a DC bias is applied.
This circuit outputs a detection voltage proportional to the input power. As described above, the output of the reflected power in the directional coupler 200 is input, and a detection voltage proportional to the input power is output to the control device 600. The control device 600 outputs a control signal corresponding to the input voltage. The control signal is input to the phase adjuster 300, and the input impedance is adjusted. That is, the output state of the detection circuit 400 is monitored and the input impedance is changed according to the monitored state.
【0020】このように、本実施形態におけるデバイス
保護装置は、アンテナ100の反射電力を使用したフィ
ードバックループを構成している。一方、パワーアンプ
500を使用した回路において、一般的にはアンテナ1
00方向への信号電力量に基づくフィードバック制御を
も行うことが考えられる。方向性結合器200はその際
の制御量情報を得るのに好適である。As described above, the device protection apparatus according to the present embodiment forms a feedback loop using the reflected power of the antenna 100. On the other hand, in a circuit using the power amplifier 500, generally, the antenna 1
It is conceivable that feedback control based on the signal power amount in the 00 direction is also performed. The directional coupler 200 is suitable for obtaining the control amount information at that time.
【0021】また、本実施形態においては保護対象デバ
イスはパワーアンプ500であるが、むろんこのパワー
アンプ500に限られず、種々のデバイスに対して本デ
バイス保護装置を適用することができる。以上の実施形
態においては、位相調整器300が上記可変インピーダ
ンス手段を構成し、方向性結合器200が上記信号出力
手段を構成し、検波回路400が上記負荷変動検出手段
を構成し、制御装置600が上記インピーダンス制御手
段を構成する。Although the device to be protected is the power amplifier 500 in the present embodiment, it is needless to say that the device is not limited to the power amplifier 500 and the device protection apparatus can be applied to various devices. In the above embodiment, the phase adjuster 300 constitutes the variable impedance means, the directional coupler 200 constitutes the signal output means, the detection circuit 400 constitutes the load fluctuation detecting means, and the control device 600 Constitute the impedance control means.
【0022】以下、上記構成における本デバイス保護装
置の動作を説明する。図1において、パワーアンプ50
0に対して所定の信号が入力されると、このパワーアン
プ500が当該信号を増幅して出力する。方向性結合器
200は、パワーアンプ500から位相調整器300を
介して出力された電力を入力し、その主要部分をアンテ
ナ100に対して出力する。アンテナ100は、入力電
力に基づいて送信信号を自由空間へ放射する。当該アン
テナ100による信号出力において、アンテナ100の
負荷が理想的にそれ以降の回路と整合が取れていれば一
切の反射電力は発生しない。Hereinafter, the operation of the present device protection apparatus having the above configuration will be described. In FIG. 1, a power amplifier 50
When a predetermined signal is input to 0, the power amplifier 500 amplifies and outputs the signal. The directional coupler 200 receives the power output from the power amplifier 500 via the phase adjuster 300 and outputs the main part to the antenna 100. Antenna 100 radiates a transmission signal to free space based on input power. In the signal output by the antenna 100, if the load of the antenna 100 is ideally matched with the subsequent circuits, no reflected power is generated.
【0023】しかし、アンテナ100の伸縮状態、ある
いは近傍に金属等を近づけることにより容易にアンテナ
100の負荷は変動し、アンテナ100より方向性結合
器200に向かって反射波として電力が搬送される。こ
の反射電力は方向性結合器200に入力され、当該入力
に基づく信号が検波回路400に対して入力される。検
波回路400では入力される信号電力に応じた検波出力
がなされ、制御装置600に入力される。However, the load on the antenna 100 fluctuates easily when the antenna 100 expands or contracts, or when a metal or the like is brought close to the antenna 100, and power is transmitted as a reflected wave from the antenna 100 toward the directional coupler 200. This reflected power is input to the directional coupler 200, and a signal based on the input is input to the detection circuit 400. The detection circuit 400 performs detection output according to the input signal power and inputs the detection output to the control device 600.
【0024】アンテナ100の負荷が整合から極端に外
れ、方向性結合器200に入力される反射電力が増加し
た場合には、上記検波出力もこれに応じて大きくなる。
このとき制御装置600はこれを関知して位相調整器3
00を制御し、パワーアンプ500から見た負荷インピ
ーダンスを大きくする。従って、パワーアンプ500そ
のものの出力電力が小さくなる。一般的にパワーデバイ
スの破壊に至る経緯として、電源電圧と出力電力振幅お
よび反射波電力振幅が加算された値があるしきい値を超
えると破壊に至る場合が多い。上記の動作によると、ア
ンテナ100の極端な負荷変動によっても、パワーアン
プ500への反射波の入力およびパワーアンプ500そ
のものの出力電力は小さくなり、反射波の極端な増加に
よるデバイスそのものの破壊を防ぐことが可能となる。When the load of the antenna 100 deviates extremely from the matching and the reflected power input to the directional coupler 200 increases, the detection output also increases accordingly.
At this time, the control device 600 recognizes this, and
00 to increase the load impedance as viewed from the power amplifier 500. Therefore, the output power of the power amplifier 500 itself decreases. Generally, as a process leading to the destruction of a power device, it often happens that the sum of the power supply voltage, the output power amplitude, and the reflected wave power amplitude exceeds a certain threshold value. According to the above operation, the input of the reflected wave to the power amplifier 500 and the output power of the power amplifier 500 itself become small even by the extreme load fluctuation of the antenna 100, and the device itself is prevented from being destroyed due to the extremely increased reflected wave. It becomes possible.
【0025】このように、本発明によると空中線の伸縮
動作,出力端子の接続・非接続といった動作によるイン
ピーダンスの大きな変動から産み出される反射波のレベ
ルが相対的に低下するため、その影響によるデバイス自
身の効率低下や破壊を防ぐ効果がある。また、アイソレ
ータ等の負荷整合器が無い分、デバイスの出力端子以降
の減衰が少なくなるため、アンテナ放射端で同一の電力
を得る場合でもデバイス自身の出力電力は少なくて済
む。つまり、上記の状態において、デバイスの効率が変
わらなければ、装置の低消費電流化すなわち長時間動作
が可能となる。さらに、制御対象が位相調整器であるこ
とから、上記特開平第6−252785号公報に開示さ
れた技術のようにデバイスの電源を瞬間的に変化させる
ことがなく、デバイスの信頼性向上および高寿命化が可
能となる。As described above, according to the present invention, the level of the reflected wave generated by the large fluctuation of the impedance due to the expansion / contraction operation of the antenna and the connection / disconnection of the output terminal is relatively reduced. It has the effect of preventing its own efficiency reduction and destruction. Further, since there is no load matching device such as an isolator, the attenuation after the output terminal of the device is reduced, so that even when the same power is obtained at the antenna radiation end, the output power of the device itself can be reduced. In other words, in the above state, if the efficiency of the device does not change, the current consumption of the device can be reduced, that is, the device can operate for a long time. Further, since the control target is the phase adjuster, the power supply of the device is not instantaneously changed unlike the technique disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252785. The service life can be extended.
【0026】アンテナ100は、純粋な空中線に限らず
負荷が変動する可能性のあるもの、例えば携帯電話端末
から外部に同軸ケーブル等で信号を取り出す場合の出力
端子であっても、ケーブルを接続する、しないことによ
る負荷変動はアンテナの伸縮に相当すると考えられるゆ
え、本特許の適用は可能である。検波回路400は、こ
こではダイオードを用いて電力を電圧に変換する動作を
仮定しているが、その回路構成は特に限定されるもので
はない。The antenna 100 is not limited to a pure aerial, but may have a fluctuating load. For example, even if it is an output terminal for extracting a signal from a mobile phone terminal to the outside with a coaxial cable or the like, the cable is connected. Since the change in load due to the absence of this is considered to correspond to the expansion and contraction of the antenna, the application of this patent is possible. Here, the detection circuit 400 assumes an operation of converting power into voltage using a diode, but the circuit configuration is not particularly limited.
【0027】図2は、本発明によるデバイス保護装置を
実際の回路に適用した場合の構成例を示すブロック図で
ある。本例では、無線機の送信ブロックの一部において
上述の実施形態と同様にアンテナ110,方向性結合器
210,位相調整器310,検波回路410,制御装置
610,パワーアンプ510によって構成されている。
この構成に加えてさらに、アンテナ110方向の電力に
基づくフィードバック制御を行うために検波回路415
を備えている。ここで、アンテナ110,位相調整器3
10,検波回路410,パワーアンプ510の構成およ
び作用は上記実施形態と同様である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example when the device protection device according to the present invention is applied to an actual circuit. In this example, a part of the transmission block of the wireless device includes an antenna 110, a directional coupler 210, a phase adjuster 310, a detection circuit 410, a control device 610, and a power amplifier 510, as in the above-described embodiment. .
In addition to this configuration, a detection circuit 415 for performing feedback control based on power in the direction of the antenna 110 is provided.
It has. Here, the antenna 110 and the phase adjuster 3
The configuration and operation of the detection circuit 10, the detection circuit 410, and the power amplifier 510 are the same as those in the above embodiment.
【0028】一方、方向性結合器210は、上記実施形
態と同様に位相調整器310から入力される電力の主要
部をアンテナ110に出力するとともに、その一部を一
定の減衰量をもって正方向分岐出力211として検波回
路415に対して出力する。検波回路415は、検波回
路410と同様に、直流バイアスをかけた図示しない検
波ダイオード等の回路で構成されており、入力電力に比
例した検波電圧を出力する回路である。この検波回路4
15は、方向性結合器210の正方向分岐出力211を
入力し、当該入力電力に比例した検波電圧213を制御
装置600に対して出力する。On the other hand, the directional coupler 210 outputs the main part of the power input from the phase adjuster 310 to the antenna 110 in the same manner as in the above-described embodiment, and forward-divides a part of the power with a constant attenuation in the forward direction. The output 211 is output to the detection circuit 415. The detection circuit 415, like the detection circuit 410, is configured by a circuit such as a not-shown detection diode with a DC bias and outputs a detection voltage proportional to the input power. This detection circuit 4
Reference numeral 15 inputs the positive branch output 211 of the directional coupler 210 and outputs a detection voltage 213 proportional to the input power to the control device 600.
【0029】さらに、方向性結合器210は、上記実施
形態と同様にアンテナ110からの反射電力を一定の減
衰量をもって逆方向分岐出力212として検波回路41
0に対して出力する。検波回路410からは当該逆方向
分岐出力212に応じた検波電圧214が出力され、制
御装置600に入力される。制御装置600は入力電圧
に応じた制御信号を出力するものであり、検波電圧21
3,214に応じて位相調整器300をフィードバック
制御する。Further, similarly to the above embodiment, the directional coupler 210 converts the reflected power from the antenna 110 into a backward branch output 212 with a certain amount of attenuation, as a detection circuit 41.
Output for 0. A detection voltage 214 corresponding to the backward branch output 212 is output from the detection circuit 410 and input to the control device 600. The control device 600 outputs a control signal corresponding to the input voltage.
Feedback control of the phase adjuster 300 is performed according to 3,214.
【0030】以上の構成において、パワーアンプ500
に対して所定の信号が入力されると、このパワーアンプ
500が当該信号を増幅して出力する。方向性結合器2
10は、パワーアンプ500から位相調整器300を介
して出力された電力を入力し、その主要部分をアンテナ
110に出力するとともに、正方向分岐出力211を出
力する。正方向分岐出力211は検波回路415に入力
されて、検波電圧213が出力される。この結果、制御
装置610が位相調整器310を制御し、負荷インピー
ダンスを変化させる。In the above configuration, the power amplifier 500
When a predetermined signal is input to the power amplifier 500, the power amplifier 500 amplifies and outputs the signal. Directional coupler 2
10 receives the power output from the power amplifier 500 via the phase adjuster 300, outputs the main part to the antenna 110, and outputs the forward branch output 211. The positive branch output 211 is input to the detection circuit 415, and the detection voltage 213 is output. As a result, the control device 610 controls the phase adjuster 310 to change the load impedance.
【0031】一方、アンテナ110の伸縮状態,あるい
は近傍に金属等を近づけること,アンテナ110の接続
・非接続等の状態に起因してアンテナ110の負荷が変
動し、反射波が発生する。反射波は、方向性結合器21
0を介して逆方向分岐出力212として出力され、検波
回路410から検波電圧214が出力される。この結
果、制御装置610が位相調整器310を制御し、負荷
インピーダンスを変化させる。この制御によって、アン
テナ110の負荷が整合から極端に外れ、方向性結合器
210に入力される反射電力が増加した場合であって
も、パワーアンプ510から見た負荷インピーダンスが
適正に調整される。従って、反射波の極端な増加による
デバイスそのものの破壊を防ぐことができる。On the other hand, the load of the antenna 110 fluctuates due to the expansion / contraction state of the antenna 110, the proximity of a metal or the like to the vicinity, and the connection / disconnection state of the antenna 110, and a reflected wave is generated. The reflected wave is transmitted to the directional coupler 21.
The detection circuit 410 outputs a detection voltage 214 from the detection circuit 410. As a result, the control device 610 controls the phase adjuster 310 to change the load impedance. With this control, even if the load on the antenna 110 is extremely deviated from the matching and the reflected power input to the directional coupler 210 increases, the load impedance viewed from the power amplifier 510 is appropriately adjusted. Therefore, destruction of the device itself due to an excessive increase in reflected waves can be prevented.
【0032】このように、本発明では、所定デバイスの
出力に基づいて所定の信号出力を行うに当たり、信号出
力側の負荷変動を検出し、当該負荷変動に応じてデバイ
ス直後に接続したインピーダンスを調整する。従って、
デバイスの高効率化を図る必要がなく、また、消費電力
の増大を招くこともなく、さらに、高信頼性および高寿
命化を実現しつつデバイスの破壊を防止することが可能
なデバイス保護装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, when a predetermined signal is output based on the output of a predetermined device, the load fluctuation on the signal output side is detected, and the impedance connected immediately after the device is adjusted according to the load fluctuation. I do. Therefore,
A device protection device that does not need to increase the efficiency of the device, does not cause an increase in power consumption, and can prevent device destruction while realizing high reliability and long life. Can be provided.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、信
号出力側で急激に負荷が増加して出力反射が増加した場
合であっても、デバイス後段のインピーダンスが調整さ
れ、デバイスが破壊することを防ぐことができる。ま
た、請求項2にかかる発明によれば、パワーアンプの特
性および消費電力を変動させることなく破壊防止を図る
ことができる。さらに、請求項3にかかる発明によれ
ば、デバイス自信の高信頼化および長寿命化を図ること
ができる。As described above, according to the present invention, even when the load suddenly increases on the signal output side and the output reflection increases, the impedance at the subsequent stage of the device is adjusted and the device is destroyed. Can be prevented. According to the second aspect of the invention, destruction can be prevented without changing the characteristics and power consumption of the power amplifier. Further, according to the third aspect of the invention, it is possible to increase the reliability of the device itself and extend the life of the device.
【0034】さらに、請求項4にかかる発明によれば、
入出力電力の状態を容易に監視することができる。さら
に、請求項5にかかる発明によれば、容易に負荷変動を
検出することができる。さらに、請求項6にかかる発明
によれば、デバイスに不要に大きな電力を供給すること
がなくなる。Further, according to the invention of claim 4,
The state of input / output power can be easily monitored. Further, according to the invention of claim 5, it is possible to easily detect a load change. Further, according to the invention of claim 6, it is not necessary to supply unnecessary large power to the device.
【図1】本発明の一実施形態にかかるデバイス保護装置
の概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram of a device protection apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明によるデバイス保護装置を実際の回路に
適用した場合の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example when the device protection device according to the present invention is applied to an actual circuit.
100 アンテナ 200 方向性結合器 300 位相調整器 400 検波回路 500 パワーアンプ 600 制御装置 REFERENCE SIGNS LIST 100 antenna 200 directional coupler 300 phase adjuster 400 detection circuit 500 power amplifier 600 controller
Claims (6)
号出力を行うに当たり、出力側の負荷変動によってデバ
イスが破壊されることを防ぐデバイス保護装置であっ
て、 上記デバイス出力を入力とし、この入力に対する入力イ
ンピーダンスを調整可能な可変インピーダンス手段と、 この可変インピーダンス手段の出力に基づいて上記所定
の信号出力を行う信号出力手段と、 この信号出力手段における負荷変動を検出する負荷変動
検出手段と、 この負荷変動検出手段の検出結果に基づいて上記可変イ
ンピーダンス手段を制御して上記入力インピーダンスを
調整するインピーダンス制御手段とを具備することを特
徴とするデバイス保護装置。1. A device protection device for preventing a device from being destroyed by a load fluctuation on an output side when a predetermined signal is output based on an output of a predetermined device. Variable impedance means capable of adjusting the input impedance of the variable impedance means; signal output means for outputting the predetermined signal based on the output of the variable impedance means; load variation detection means for detecting a load variation in the signal output means; A device protection device comprising: an impedance control unit that controls the variable impedance unit based on a detection result of the load fluctuation detection unit to adjust the input impedance.
において、 上記所定のデバイスは、パワーアンプであることを特徴
とするデバイス保護装置。2. The device protection device according to claim 1, wherein the predetermined device is a power amplifier.
に記載のデバイス保護装置において、 上記可変インピーダンス手段は、位相調整器であること
を特徴とするデバイス保護装置。3. The device protection device according to claim 1, wherein said variable impedance means is a phase adjuster.
載のデバイス保護装置において、 上記信号出力手段は、可変インピーダンス手段の出力を
入力するとともにこの入力の主要電力を出力する第一の
出力と、この第一の出力の反射を入力するとともにこの
反射入力を上記負荷変動検出手段へ出力する第二の出力
とからなる方向性結合器と、第一の出力を自由空間へ放
射するアンテナとを具備することを特徴とするデバイス
保護装置。4. The device protection device according to claim 1, wherein the signal output means receives the output of the variable impedance means and outputs the main power of the input. A directional coupler comprising an output, a second output for inputting the reflection of the first output and outputting the reflection input to the load fluctuation detecting means, and an antenna for radiating the first output to free space A device protection device comprising:
載のデバイス保護装置において、 上記負荷変動検出手段は、信号出力手段における反射を
入力するとともに、この入力される電力に比例する検波
電力を出力することを特徴とするデバイス保護装置。5. The device protection apparatus according to claim 1, wherein said load fluctuation detecting means inputs a reflection at a signal output means and detects a signal proportional to the input power. A device protection device for outputting electric power.
載のデバイス保護装置において、 上記インピーダンス制御手段は、信号出力手段における
出力インピーダンスが大きくなったときに、上記入力イ
ンピーダンスを増大させることを特徴とするデバイス保
護装置。6. The device protection device according to claim 1, wherein the impedance control means increases the input impedance when the output impedance of the signal output means increases. A device protection device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007531470A (en) * | 2004-04-02 | 2007-11-01 | インターデイジタル テクノロジー コーポレーション | Apparatus and method for implementing a hybrid power amplifier therein that dynamically adjusts the impedance of a transmitter and selectively connects linear and switch mode power amplifiers in series |
JP2009520397A (en) * | 2005-12-19 | 2009-05-21 | ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー | Apparatus and method for controlling power transmission to antenna of wireless mobile terminal, and computer program |
JP7458225B2 (en) | 2020-03-27 | 2024-03-29 | 古河電気工業株式会社 | Transmitting device and transmitting method |
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2000
- 2000-06-19 JP JP2000182817A patent/JP2002009641A/en active Pending
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