JP2002135136A

JP2002135136A - 移動通信装置

Info

Publication number: JP2002135136A
Application number: JP2000319578A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Muramatsu; 健村松; Hideki Hayama; 秀樹葉山; Tatsuya Masuda; 達也増田; Hajime Shimada; 肇島田; Wataru Tomiya; 渉富家
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】良好なＣ／Ｎ特性を確保しつつ、連続的かつ
広利得可変範囲の電力制御を容易に行うことができる移
動通信装置を提供する。【解決手段】第１の利得可変電力増幅器９および第２
の利得可変電力増幅器５は、制御回路１３に接続された
デジタル・アナログ変換部１２に接続されている。制御
回路１３から出力された制御信号は、デジタル・アナロ
グ変換部１２によりアナログ電圧からなる電力制御信号
１１に変換され、第１の利得可変電力増幅器９および第
２の利得可変電力増幅器５の利得を、同時にかつ連続的
に制御する。利得制御の際、第１の利得可変電力増幅器
９および第２の利得可変電力増幅器５を総合した利得の
変化は所要の利得可変範囲を満たし、かつ第２の利得可
変電力増幅器５の利得可変範囲は、低送信電力時に十分
なＣ／Ｎ特性を確保できるだけの可変量とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力増幅器の利得
を変更してアンテナから放射される信号の送信電力を制
御する移動通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高い周波数利用効率および高速デ
ータ通信への対応が可能なＣＤＭＡ（Code Division Mu
ltiple Access：符号分割多元接続）方式の携帯式移動
電話サービスが実用化されている。このＣＤＭＡ方式の
携帯式移動電話装置では、それまでの携帯式移動電話サ
ービスに比べ、広利得可変範囲かつ高精度な送信電力制
御が要求される。

【０００３】図７は、従来のＣＤＭＡ方式の携帯式移動
電話装置の構成例を示す図である。この携帯式移動電話
装置は、アンテナ１ａ、共用器２ａ、増幅器３ａ、フィ
ルタ４ａ、第２の可変利得電力増幅器５ａ、フィルタ６
ａ、混合器７ａ、フィルタ８ａ、第１の可変利得電力増
幅器９ａ、変調器１０ａおよび受信回路１６ａを有す
る。アンテナ１ａによって受信した無線信号は、共用器
２ａを介して希望受信信号を処理する受信回路１６ａに
送られる。受信回路１６ａは、本発明に直接関係しない
ので説明を省略する。

【０００４】一方、送信信号（図示せず）は、変調器１
０ａにより変調され、第１の利得可変電力増幅器９ａに
より増幅され、フィルタ８ａにより不要な周波数成分が
除去され、混合器７ａによりその周波数が変換される。
さらに、フィルタ６ａにより不要な周波数成分が除去さ
れ、第２の利得可変電力増幅器５ａにより増幅され、フ
ィルタ４ａにより不要な周波数成分が除去される。そし
て、増幅器３ａにより増幅され、共用器２を経てアンテ
ナ１ａから送信信号が放射される。このＣＤＭＡ方式の
携帯式移動電話装置では、広利得可変範囲を確保しつ
つ、良好なＣ／Ｎ（希望信号対雑音比）を得るために、
第１の利得可変電力増幅器９ａおよび第２の利得可変電
力増幅器５ａにより送信電力が制御されている。

【０００５】図８は、従来のＣＤＭＡ方式の携帯式移動
電話装置の他の構成例を示す図である。この携帯式移動
電話装置は、デジタル・アナログ変換部１２ａおよび制
御回路１３ａが設けられている点で図７の携帯式移動電
話装置と異なる。制御回路１３ａは、送信電力に応じた
制御信号を出力するもので、デジタル・アナログ変換部
１２ａを介して得たアナログ制御信号１１ａによって、
第１の利得可変電力増幅器９ａの利得が制御され、第２
の利得可変電力増幅器５ａは、利得切替信号１４ａによ
って利得が制御される。すなわち、第１の利得可変電力
増幅器９ａの利得は、制御信号１１ａにしたがって、広
利得可変範囲に亘って利得制御され、第２の利得可変電
力増幅器５ａの利得は、利得切替信号１４ａにより２段
階に利得制御される。これにより、低送信電力時のＣ／
Ｎ特性を向上させることができる。

【０００６】図９は、図８の携帯式移動電話装置の送信
回路の利得特性を示す図である。図中、破線ａに示すよ
うに、第２の利得可変電力増幅器５ａは、所定の送信電
力になると、利得差Ａを生じる利得の切り替えが行われ
る。一方、第１の利得可変電力増幅器９ａでは、図中、
破線ｂに示すように、送信電力に比例して利得が変化す
るが、第２の利得可変電力増幅器５ａにおける利得の切
り替えに連動して利得差Ａによる利得の変化を相殺する
ように利得がオフセットされる。したがって、図中、実
線ｃに示すように、送信回路全体では、第２の利得可変
電力増幅器５ａで利得の切り替えが行われても、これに
連動して第１の利得可変電力増幅器９ａに対する電力制
御信号が高速に制御され、全体の利得が変動しないよう
に補正されることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＣＤＭＡ方式の携帯式移動電話装置は、第２の利得
可変電力増幅器５ａの利得を２段階に制御するために、
第２の利得可変電力増幅器５ａの利得を切り替えた瞬間
に、第１の利得可変電力増幅器９ａの利得を第２の利得
可変電力増幅器５ａの利得変化量と等しい分だけ補正す
る必要があった。このため、電力制御が非常に複雑にな
り、しかも、第２の利得可変電力増幅器５ａの切り替え
時に過渡的に送信電力の不連続点が存在することにな
り、連続的かつ広利得可変範囲を確保した電力制御が求
められるＣＤＭＡ方式の携帯式電話装置では、十分に性
能を発揮できないという問題があった。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、良好なＣ／Ｎ特性を確保しつつ、連続
的かつ広利得可変範囲の電力制御を容易に行うことがで
きる移動通信装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の移動通信装置
は、アンテナから放射される信号の送信電力制御機能を
有するものであって、利得を連続的に変更可能な利得可
変範囲を有する複数の電力増幅器と、前記送信電力に応
じて、前記複数の電力増幅器の利得を連続的に変更する
ための制御信号を出力する制御信号出力手段とを備え、
前記複数の電力増幅器の利得は、前記制御信号に応じて
前記利得可変範囲を同時かつ連続的に変更されるもので
ある。

【００１０】また、前記複数の電力増幅器の利得可変範
囲は同じであっても異なっていてもよい。

【００１１】また、本発明の移動通信装置は、前記複数
の電力増幅器の内の少なくとも１つは、前記制御信号を
抵抗分圧回路によって分圧した信号により、その利得が
変更されるものである。

【００１２】また、前記複数の電力増幅器の内の少なく
とも１つは、前記制御信号を電圧変換回路によって変換
した信号により、その利得が変更されるものである。

【００１３】さらに、前記複数の電力増幅器の利得を総
合した利得は、前記可変利得範囲では前記送信電力に対
して比例するように設定されるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。広利得可変範囲の送信電力制御が必
要な移動通信装置として、ＣＤＭＡ方式の携帯式移動電
話装置に適用された場合を示す。

【００１５】（第１の実施の形態）図１は、ＣＤＭＡ方
式の携帯式移動電話装置の構成例を示す図である。この
携帯式移動電話装置は、アンテナ１、共用器２、増幅器
３、フィルタ４、第２の可変利得電力増幅器５、フィル
タ６、混合器７、フィルタ８、第１の可変利得電力増幅
器９、変調器１０、デジタル・アナログ変換部１２、制
御回路１３および受信回路１６を有する。アンテナ１に
よって受信した無線信号は、共用器２を介して希望受信
信号を処理する受信回路１６に送られる。受信回路１６
は、本発明に直接関係しないので説明を省略する。

【００１６】一方、送信信号（図示せず）は、変調器１
０により変調され、第１の利得可変電力増幅器９により
増幅され、フィルタ８により不要な周波数成分が除去さ
れ、混合器７によりその周波数が変換される。さらに、
フィルタ６により不要な周波数成分が除去され、第２の
利得可変電力増幅器５により信号が増幅され、フィルタ
４により不要な周波数成分が除去される。そして、増幅
器３により増幅され、共用器２を経てアンテナ１から送
信信号が放射される。

【００１７】制御回路１３は、送信電力に応じた制御信
号を出力するもので、デジタル・アナログ変換部１２を
介して得たアナログ制御信号１１によって、第１の利得
可変電力増幅器９および第２の利得可変電力増幅器５の
利得が制御される。図２は、制御信号１１による利得制
御特性の一例を示す図である。図中、破線ａ、ｂに示す
ように、第１の利得可変電力増幅器９および第２の利得
可変電力増幅器５の利得特性は、それぞれ送信電力に比
例する連続的な特性である。送信電力制御回路全体の利
得特性は、これらの総和であるので、図中、実線ｃに示
すように、やはり連続的な特性となる。このとき、第１
の利得可変電力増幅器９および第２の利得可変電力増幅
器５を総合した利得の変化は所要の利得可変範囲を満た
し、かつ第２の利得可変電力増幅器５の利得可変範囲
を、低送信電力時に十分なＣ／Ｎを確保できるだけの可
変量とする必要がある。例えば、所要の利得可変範囲を
７５ｄＢ程度と想定すると、第２の利得可変電力増幅器
５の利得可変範囲を第１の利得可変電力増幅器９の利得
可変範囲の１／４以上とすることが望ましい。

【００１８】このように、第１の実施の形態では、１つ
の制御信号１１で２つの利得可変電力増幅器５、９の利
得を同時に制御することで、良好なＣ／Ｎ特性を確保し
つつ、連続的かつ広利得可変範囲の電力制御を容易に行
うことができる。

【００１９】なお、上記例では、利得可変範囲の異なる
２つの利得可変電力増幅器を使用した場合を示したが、
利得可変範囲が同じである２つ以上の利得可変電力増幅
器を使用しても同様に実施可能である。図３は、利得可
変範囲が同じである２つの利得可変電力増幅器を用いる
場合の利得制御特性の一例を示す図である。この場合、
所要の利得可変範囲を、使用する利得可変電力増幅器の
数で割った分の利得可変範囲が、１つの利得可変電力増
幅器に対して最低限必要となる。

【００２０】また、本発明は、上記実施形態に示した図
１の送信回路の構成に限らず、適用可能であり、利得可
変電力増幅器間および前後のフィルタ、混合器の数によ
らず、また、共用器を用いない非同時送受信システムに
も適用可能である。

【００２１】（第２の実施の形態）図４は、ＣＤＭＡ方
式の携帯式移動電話装置の他の構成例を示す図である。
図１の携帯式移動電話装置と同一の構成要素について
は、同一の符号を付す。図１と異なる点は、第２の可変
利得電力増幅器５の利得が、制御信号１１を抵抗分圧回
路１７で分圧して得た制御信号１５により利得制御され
る点である。

【００２２】図５は、制御信号１１及び制御信号１５に
よる利得制御特性の一例を示す図である。第１の利得可
変電力増幅器９の利得は、デジタル・アナログ変換部１
２によって変換された電力制御信号１１により制御され
るので、図中、破線ａに示すように、第１の利得可変電
力増幅器９の利得変化は連続的な特性となる。また、第
２の利得可変電力増幅器５の利得は、デジタル・アナロ
グ変換部１２によって変換された電力制御信号１１を、
さらに抵抗分圧回路１７で分圧した電力制御信号１５に
より制御されるので、図中、破線ｂ、ｂ’に示すよう
に、抵抗分圧比を変えることで任意の利得可変特性を得
ることが可能である。したがって、第２の利得可変電力
増幅器５の利得可変範囲を、低送信電力時に十分なＣ／
Ｎを確保するだけの可変量に最適化することが可能であ
る。

【００２３】このように、第２の実施の形態では、第１
の利得可変電力増幅器９および第２の利得可変電力増幅
器５の利得可変特性にかかわらず、利得可変特性を最適
化することができる。また、１つの電力制御信号１１、
１５で２つの利得可変電力増幅器を同時に制御すること
で、良好なＣ／Ｎ特性を確保しつつ、連続的かつ広利得
可変範囲の電力制御を容易に行うことができる。

【００２４】なお、図４では、利得可変特性を最適化す
るために、抵抗分圧回路１７を使用した場合を示した
が、抵抗分圧回路の代わりに電圧変換回路を使用しても
よい。図６は、電圧変換回路が使用された場合のＣＤＭ
Ａ方式の携帯式移動電話装置の構成を示す図である。こ
の場合、第２の利得可変電力増幅器５の利得は、デジタ
ル・アナログ変換部１２によって変換された電力制御信
号１１を、さらに電圧変換回路１８で電圧変換した制御
信号２５により制御されることになる。

【００２５】また、抵抗分圧回路あるいは電圧変換回路
を介した制御信号で、第２の利得可変電力増幅器５の利
得を制御する代わりに、第１の利得可変電力増幅器９の
利得制御してもよく、さらには、両方の利得可変電力増
幅器の利得を抵抗分圧回路あるいは電圧変換回路を介し
た制御信号で制御してもよい。

【００２６】また、本発明は、図４、図６に示した送信
回路の構成に限らず、適用可能であり、利得可変電力増
幅器間および前後のフィルタ、混合器の数によらず、ま
た、共用器を用いない非同時送受信システムにも適用可
能である。さらに、利得可変電力増幅器を３つ以上設け
たものにも適用可能であり、固定の電力増幅器が介在し
ていてもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、２つ以上の電力増幅器
を１つの制御信号により同時に制御することで、良好な
Ｃ／Ｎ特性を確保しつつ、連続的かつ広利得可変範囲の
電力制御を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＤＭＡ方式の携帯式移動電話装置の構成例を
示す図

【図２】図１の携帯式移動電話装置の送信回路の利得制
御特性の一例を示す図

【図３】図１の携帯式移動電話装置の送信回路の利得制
御特性の他の例を示す図

【図４】ＣＤＭＡ方式の携帯式移動電話装置の他の構成
例を示す図

【図５】図４の携帯式移動電話装置の送信回路の利得制
御特性の一例を示す図

【図６】ＣＤＭＡ方式の携帯式移動電話装置の送信回路
のさらに別の構成例を示す図

【図７】従来のＣＤＭＡ方式の携帯式移動電話装置の構
成例を示す図

【図８】従来のＣＤＭＡ方式の携帯式移動電話装置の他
の構成例を示す図

【図９】図８の携帯式移動電話装置の送信回路の利得特
性を示す図

【符号の説明】

５第２の利得可変電力増幅器９第１の利得可変電力増幅器１２デジタル・アナログ変換器１３制御回路１７抵抗分圧回路１８電圧変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者増田達也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 (72)発明者島田肇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 (72)発明者富家渉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） 5K060 CC04 CC12 DD04 FF06 HH06 HH11 JJ02 LL01 LL22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンテナから放射される信号の送信電力
制御機能を有する移動通信装置であって、利得を連続的に変更可能な利得可変範囲を有する複数の
電力増幅器と、前記送信電力に応じて、前記複数の電力増幅器の利得を
連続的に変更するための制御信号を出力する制御信号出
力手段とを備え、前記複数の電力増幅器の利得は、前記制御信号に応じて
前記利得可変範囲を同時かつ連続的に変更される移動通
信装置。
【請求項２】請求項１記載の移動通信装置であって、前記複数の電力増幅器の利得可変範囲は同じである移動
通信装置。
【請求項３】請求項１記載の移動通信装置であって、前記複数の電力増幅器の内の少なくとも１つは、前記制
御信号を抵抗分圧回路によって分圧した信号により、そ
の利得が変更される移動通信装置。
【請求項４】請求項１記載の移動通信装置であって、前記複数の電力増幅器の内の少なくとも１つは、前記制
御信号を電圧変換回路によって変換した信号により、そ
の利得が変更される移動通信装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項記載の
移動通信装置であって、前記複数の電力増幅器の利得を総合した利得は、前記可
変利得範囲では前記送信電力に対して比例するように設
定される移動通信装置。