JP2002344267A - 送信機の電力を制御する調整装置 - Google Patents

送信機の電力を制御する調整装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力増幅器を用いて無線周波数信号（Ｓ１）
を送信する装置を提供すること。 【解決手段】 前記電力増幅器は、出力電力レベルを所
望の公称レベルに近づけるようにその利得を調整する電
力調整ループに接続される。前記電力調整ループは前記
電力増幅器の出力の関数としてのバイアス電圧で動作す
る。本発明によれば、前記装置は前記ループへの入力信
号がより良く応答し、前記電力増幅器の能動構成要素に
余り依存しないような形で前記調整ループに追加電圧を
供給する積分ＲＣ回路などの調整手段をさらに含む。本
発明は特に移動体伝送の分野に適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線周波数信号の
送信分野に関する。より詳細に言えば、本発明は無線周
波数信号を送信する装置であって、入力で受信した無線
周波数信号の電力を増幅する電力増幅手段と、前記電力
増幅手段の利得を制御して前記電力増幅手段からの出力
信号の電力が所望の公称値に近づくように前記利得を調
整する利得制御手段とを含む装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動体端末を基地局に接続する通信シス
テムでは、最小限のサービス品質を保証する必要があ
る。例えば、ディジタル信号を送信する時には、この条
件は２進誤り率が常にある指定された割合より小さいこ
とを必要とする。受信時にこの条件を満足するために、
受信された信号の信号対雑音比が常に所定の値を確実に
超える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する問題は、端末から前記端末に対応する基地局へのそ
れぞれの呼に電力リソースを、前記電力が、前記信号対
雑音比が仕様を満足するために正に十分であるように割
り当てるという問題である。これによって、呼が所定の
限界値を下回る２進誤り率を保証するサービス品質を有
し、過剰な消費電力を回避することが確実となる。前記
端末内で利用できる電力量が限られているため、送信さ
れた電力は正に十分な量である必要がある。
【０００４】送信する信号の電力を上げることができる
ように、前記移動体端末は電力増幅器を備える。前記仕
様が実施されると、呼の継続中、この電力増幅器は対応
する基地局が正しく受信できるのに十分な電力レベルで
信号を送信するために使用される。例えば、前記基地局
が前記端末から離れていて、前記基地局が前記端末から
呼情報をほとんど受信できないか全く受信できない時に
は、前記基地局は前記基地局によって決定されたより高
レベルの電力で信号を送信するようメッセージを前記端
末に送信する。
【０００５】例えば、前記端末のメモリ内に記録された
対応表は、送信すべき電力レベルと所定の値の間に対応
関係を確立する。送信する信号は前記電力増幅器に入力
され、次いでループが前記信号出力を前記所定の値と比
較するために、前記電力増幅器によって出力される信号
を監視する。この値に達するまで、比較器は前記電力増
幅器に作用して前記電力増幅器にその出力電力を増加さ
せるようにする。
【０００６】残念ながら、電力増幅器がその出力電力を
増加させる方法は、前記増幅器を構成する具体的な構成
要素とすでに影響されているかもしれないドリフトなど
によって増幅器ごとに異なる。
【０００７】それにも関わらず、この状態は仕様に規定
されるタイミング特性と増幅器電力の増加の上限値に適
合しなければならない。したがって、前記増加が遅すぎ
ると情報が失われることがあり、電力増加が速すぎると
前記電力が許容範囲の多くの部分を占有し、このことが
他の端末の呼を阻害することになる。
【０００８】したがって、上記から、従来技術の端末で
は、前記端末が電力増幅器からの電力を増加させるのに
要する時間の長さは不確定なだけでなく、要求されたサ
ービス品質に適合することを保証するには長すぎる場合
もある。
【０００９】本発明の目的は、端末の上記問題を解決す
ることであり、本発明は電力増幅器の所定の入力におけ
る入力信号の刺激に追随して所望の電力レベルに迅速に
到達するようにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このために、本発明は、
無線周波数信号（Ｓ１）を送信する装置であって、入力
で受信した無線周波数信号（Ｓ１）の電力を増幅する電
力増幅手段（２）と、前記電力増幅手段の利得を制御し
て前記電力増幅手段からの出力信号（Ｓｏｕｔ）の電力
が所望の公称値に近づくように前記利得を調整する利得
制御手段（１１）とを含み、前記利得制御手段が、前記
電力増幅手段の利得の変動を制御する利得制御信号（Ｖ
ｃｏｎｔ）を供給するために、前記電力増幅手段からの
出力電力を与える測定信号（Ｖｄｅｔ）を表す監視信号
（Ｖｐｅ）で動作し、前記装置が、前記電力増幅手段に
加えて、前記利得制御信号（Ｖｃｏｎｔ）に応答して、
前記利得制御信号（Ｖｃｏｎｔ）に追加の調整信号（Ｖ
ａｔｔ）を供給する調整手段（１０）をさらに含み、前
記調整信号（Ｖａｔｔ）をも表す前記監視信号（Ｖｐ
ｅ）が前記利得制御手段をより迅速に応答させるのに適
することを特徴とする。
【００１１】したがって、従来技術の調整ループ以外の
調整手段を備え、前記電力増幅器への入力信号により迅
速に反応する本発明の装置によって、所望の送信電力レ
ベルにより迅速に到達することが可能になる。前記電力
増幅器の伝達関数はこのために変更される。
【００１２】一実施形態では、前記調整手段は受動構成
要素のみを含む。したがって、入力信号刺激への応答は
ほとんどドリフトしないが、前記通常の制御手段はその
応答がドリフトを起こし易い能動構成要素を能動構成要
素を有する。
【００１３】一実施形態では、前記調整手段は抵抗器ブ
リッジを含む。
【００１４】一実施形態では、前記調整手段は積分ＲＣ
回路を含む。
【００１５】一実施形態では、本発明の装置はグループ
に属するディジタル装置（移動体電話機、ディジタルパ
ーソナルアシスタント、携帯型コンピュータ）内に統合
される。
【００１６】以下の説明を読み、添付図面を検証するこ
とにより本発明はよりよく理解できよう。各図は非限定
的なものとして示される。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１に示す本発明の実施形態の装
置１は、本発明のさまざまな機能構成要素を強調するよ
うに示される。
【００１８】電力増幅器２は増幅する入力信号Ｓｉｎを
受信する。この信号は上流のプロセッサブロックから送
信される。例えば、移動体電話機の場合、音声波形式の
音声はアナログ信号に変換され、次いでディジタル信号
に変換される。ディジタル信号は変調され、次いで周波
数転位を経てベースバンド信号を高周波に載せる。上記
のように、この信号は端末と通信中の基地局（図示せ
ず）によって受信可能なように電力増幅を行なう必要が
ある。
【００１９】前記増幅器の出力信号Ｓｏｕｔは、前記基
地局と通信するアンテナ３に加えられる。
【００２０】出力信号Ｓｏｕｔはまた、前記出力信号Ｓ
ｏｕｔを送達する前記増幅器の出力６を介してループ４
（分岐線の１つで）にも加えられる。
【００２１】前記ループ４はまた、前記増幅器のバイア
ス電圧制御を受け入れる前記増幅器の入力５にも接続さ
れている。
【００２２】ポイント６を介して前記ループに入力され
る前記信号Ｓｏｕｔは、前記増幅器２によって出力され
る電力を検出する検出回路７に加えられる。前記検出回
路は、第１に加算回路８の出力に、第２にマイクロコン
トローラ９に接続される。前記マイクロコントローラ９
の機能については後述する。前記加算回路の別の入力
は、減衰回路Ｒ１Ｃ１を含む調整回路１０の出力から送
信された信号を受信する。
【００２３】前記加算回路の入力端子の電圧を加算する
前記加算回路の出力は、従来の比較器ブロック１１の第
１の入力に接続される。従来技術では、このブロックは
２つの抵抗器Ｒを含み、その一方は前記入力と演算増幅
器１２の入力端子の１つに接続され、他方の抵抗器Ｒは
コンデンサ１３’に接続される。前記コンデンサの他端
は前記演算増幅器１２の出力に接続される。前記増幅器
の他方の入力端子はグランドに接続される。第２の抵抗
器の他端はブロック１１の第２の入力端子に接続され
る。この第２の入力端子はディジタル／アナログ変換器
１４の出力に接続され、前記ディジタル／アナログ変換
器１４の入力は前記マイクロコントローラ９の出力に接
続される。前記マイクロコントローラはまたメモリ１５
に接続される。
【００２４】前記増幅器１２の出力は前記比較器ブロッ
ク１１の出力１３に接続される。この出力は第１に前記
回路１０の入力に接続され、第２に前記電力増幅器２の
バイアス電圧制御入力５に接続される。
【００２５】本発明の装置１は以下のように動作する。
【００２６】本発明の装置を含む端末が送信モードの場
合、増幅する信号Ｓｉｎが前記電力増幅器２の入力に提
供される。前記電力増幅器はこの信号をバースト方式で
（特に過熱を回避するために）増幅する。仕様では前記
電力の時間変化の下限値と上限値を規定しており、それ
が仕様の特性を形成している。
【００２７】前記端末が例えば３３ｄＢｍの電力で信号
を送信する場合、前記検出回路７は前記信号Ｓｏｕｔを
監視して前記マイクロコントローラ９に供給する。前記
メモリ１５は複数の電力レベルをそれぞれの複数のディ
ジタル値に適合させる対応表をさらに含む。したがっ
て、この場合、送信する３３ｄＢｍの電力は所定のディ
ジタル値に対応する。この値は、前記比較器ブロック１
１の入力端子の１つに基準電圧Ｖｒｅｆを加える前記変
換器１４によって、基準アナログ信号に変換される。
【００２８】前記比較器ブロック１１の他方の入力端子
の電圧ＶｐｅがＶｒｅｆより小さい限り、前記ブロック
１１は、前記電力増幅器２のバイアス電圧と前記ブロッ
ク１０の端子電圧に作用するように、出力１３に増加す
る正の電圧Ｖｃｏｎｔを送達する。前記ブロック１０と
前記電力増幅器２の応答時間を考えると、下記の様に、
前記ブロック１０は最初に基準電圧Ｖｃｏｎｔに応答し
（前記ブロック１０の方が応答が速くＶａｔｔが最初に
変化する）、その後、前記増幅器２が前記基準電圧に応
答する（前記増幅器２の方が応答が遅く、Ｖｄｅｔが続
いて変化する）。したがって、応答Ｖｐｅは最初はＶａ
ｔｔの影響下で応答時間と共に変化し、その後はＶｄｅ
ｔ＋Ｖａｔｔの累積的な影響下で変化して、Ｖｒｅｆに
達する。
【００２９】上記のように、従来技術では、前記比較器
ブロック１１のみがループ内に配置されて所望の電力レ
ベルを調整していた。ただし、その従来技術の構成で
は、前記ブロック１１は前記電力増幅器の出力信号Ｓｏ
ｕｔによる制御を専ら受ける。本出願の序論に鑑み、前
記電力増幅器は周波数応答および／または時間応答が変
化する能動構成要素を含むので、前記電力増幅器の応答
が十分に速くない場合、出力信号は前記ブロック１１を
十分に速く制御できない。
【００３０】本発明では、この問題を、追加の電圧を前
記加算回路８に注入して電圧Ｖｐｅがより迅速にまた前
記増幅器２内の能動構成要素から独立して増幅されるよ
うに構成された、時間定数
【数１】 を備えた伝達関数を有するＲ１Ｃ１セルによって解決す
る。効率を高めるため、Ｒ１およびＣ１で構築されるフ
ィルタセルのインパルス応答時間は、前記電力増幅器の
応答時間より小さくなければならない。
【００３１】その結果、前記比較器１１によって出力さ
れる前記電圧Ｖｃｏｎｔも電圧Ｖａｔｔを伴わない電圧
Ｖｄｅｔに関連して増幅され、その影響を受け、前記電
力増幅器はセルＲ１Ｃ１が存在しない場合より大きく増
幅され、電力の増加した信号Ｓｏｕｔを出力する。
【００３２】図２はそのような回路の利点を示す。この
図は、安定状態に達するまで前記電力増幅器が入力信号
を送信する初期段階に、前記３種類の電圧Ｖｄｅｔ、Ｖ
ａｔｔ、およびＶｐｅが変化する様子を示す。前記電力
増幅器の出力で検出された前記電圧Ｖｄｅｔが変化する
様子を示す第１の曲線１６が図示されている。第２の曲
線１７はセルＲ１Ｃ１の前記電圧Ｖａｔｔの変化の様子
を示し、曲線１６よりも速い時間応答で増加することが
分かる。その結果、曲線１８で表される残りの２つの電
圧の総計である前記電圧Ｖｐｅは、Ｖａｔｔがない場合
と比較してはるかに迅速に増加する。これはセルＲ１Ｃ
１を追加したためで、以下のように記述できる新規の総
合伝達関数から理解できる。
【数２】
【００３３】本発明が上記の実施形態に限定されないの
は言うまでもない。したがって、積分回路Ｒ１Ｃ１の代
わりに、またはこれに加えて、抵抗器ブリッジを使用で
きる。装置１はグループに属するディジタル装置（移動
体電話機、ディジタルパーソナルアシスタント、携帯型
コンピュータ）内に統合されるように特に構成されてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の一実施形態を示す図である。
【図２】調整手段の各端子間の電圧と、増幅器の各端子
間電圧を、調整手段のある場合とない場合に分けて示す
曲線をプロットした図である。
【符号の説明】
１ 装置 ２ 電力増幅器 ３ アンテナ ４ ループ ６ 増幅器の出力 ７ 検出回路 ８ 加算回路 ９ マイクロコントローラ １０ 調整回路 １１ 比較器ブロック １２ 演算増幅器 １３ 比較器ブロック１１の出力 １３’ コンデンサ １４ ディジタル／アナログ変換器 １５ メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミカエル・プリカン フランス国、75015・パリ、リユ・ルクル ブ、88 Ｆターム(参考） 5J100 JA01 LA00 LA08 LA09 LA11 QA01 SA01 5K060 BB07 CC04 CC11 DD04 HH06 HH31 HH32 HH34 JJ02 JJ04 KK01 LL24

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線周波数信号（Ｓ１）を送信する装置
    であって、入力で受信した無線周波数信号（Ｓ１）の電
    力を増幅する電力増幅手段（２）と、前記電力増幅手段
    の利得を制御して前記電力増幅手段からの出力信号（Ｓ
    ｏｕｔ）の電力が所望の公称値に近づくように前記利得
    を調整する利得制御手段（１１）とを含み、前記利得制
    御手段が、前記電力増幅手段の利得の変動を制御する利
    得制御信号（Ｖｃｏｎｔ）を供給するために、前記電力
    増幅手段からの出力電力を与える測定信号（Ｖｄｅｔ）
    を表す監視信号（Ｖｐｅ）で動作し、前記装置が、前記
    電力増幅手段に加えて、前記利得制御信号（Ｖｃｏｎ
    ｔ）に応答して、前記利得制御信号（Ｖｃｏｎｔ）に追
    加の調整信号（Ｖａｔｔ）を供給する調整手段（１０）
    をさらに含み、前記調整信号（Ｖａｔｔ）をも表す前記
    監視信号（Ｖｐｅ）が前記利得制御手段をより迅速に応
    答させるのに適することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記調整手段が受動構成要素のみを含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記調整手段が抵抗器ブリッジを含むこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記調整手段が積分ＲＣ回路を含むこと
    を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装
    置。
  5. 【請求項５】 グループに属するディジタル装置（移動
    体電話機、ディジタルパーソナルアシスタント、携帯型
    コンピュータ）内に統合されていることを特徴とする請
    求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
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