JP2003069432A

JP2003069432A - 送受信器

Info

Publication number: JP2003069432A
Application number: JP2001253543A
Authority: JP
Inventors: Ikumasa Nishiyama; 育正西山
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】アンテナから出力される送信信号のレベルが
所定値以下の状態で使用する場合には、電力増幅器の電
力消費を少なくして電池寿命を延ばす。【解決手段】送信信号のレベルを調整するレベル調整
手段５と、レベル調整手段５から出力される送信信号を
増幅してアンテナ１に送出する電力増幅器８と、電力増
幅器８に並設され、受動回路で構成されると共に、利得
がほぼ零の信号伝送手段９とを備え、アンテナ１から出
力する送信信号のレベルを所定値以上とする場合にはレ
ベル調整手段５から出力される送信信号を電力増幅器８
を介してアンテナ１に送出し、アンテナ１から出力する
送信信号のレベルを所定値以下とする場合にはレベル調
整手段５から出力される送信信号を信号伝送手段９を介
してアンテナ１に送出すると共に、電力増幅器８に供給
する電流を遮断した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＤＭＡ方式の携帯
電話機等に使用される送受信器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の送受信器を図４に示す。アンテナ
２１には受信信号（中心周波数はほぼ１．９６ＧＨｚ）
と送信信号（中心周波数はほぼ１．８８ＧＨｚ）とを分
波するための分波器２２が接続され、分波器２２の出力
端には受信回路２３が接続される。

【０００３】アンテナ２１で受信された受信信号は分波
器２２を介して受信回路２３に入力される。ここで、受
信信号は増幅、周波数変換、復調などの処理がなされ、
受信回路２３からは受信用のベースバンド信号が出力さ
れる。また、受信回路２３からは制御信号も出力される
が、これは、基地局から送受信器に対してアンテナ２１
からの送信信号のレベル（送信パワー）を設定する信号
である。

【０００４】送信回路２４の変調手段２５には送信用の
ベースバンド送信信号とレベルコントロール信号とが入
力される。そして、ベースバンド信号によってほぼ１．
８８ＧＨｚの搬送波が変調され、変調された信号を送信
信号として出力する。また、変調手段２５はレベルコン
トロール信号によって送信信号のレベルを設定するが、
レベルコントロール信号は受信回路２３から出力される
制御信号に基づくものである。従って、変調手段２５は
送信信号のレベル制御手段としての機能を有する。

【０００５】レベルが設定された送信信号はバンドパス
フィルタ２６を介して電力増幅器２７に入力される。電
力増幅器は一定の利得（例えば２８ｄＢ）を有してお
り、歪みの発生を抑えるために、増幅素子にはＧａＡｓ
−ＨＢＴ（）が使用され、しかも比較的大きな電流を流
している。増幅された送信信号はアイソレータ２８を介
して分波器２２に入力される。アイソレータ２８は送信
信号の反射による電力増幅器２７の破壊を防止する。そ
して、送信信号は分波器２２を介してアンテナ２１に送
出される。

【０００６】上述したように、アンテナ２１からの送信
パワーは基地局からの制御信号によって設定され、それ
に応じて変調手段２５から出力される送信信号のレベル
が背呈される。そして、アンテナ２１から出力される送
信パワー、送受信器と基地局との距離の変化に対応して
変えられ、送信パワーのダイナミックレンジは数十ｄ
Ｂ、また、最大レベルはほぼ２３ｄＢｍ程度となる。そ
して、電力増幅器２７に流れる電流は、図５に示すよう
に、最大レベルのときでほぼ６００ｍＡ程度まで増加
し、出力レベルが０ｄＢｍ以下ではほぼ２００ｍＡとな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
アンテナから放射される送信信号のレベルが０ｄＢｍ以
下となっても電力増幅器で消費される電流が２００ｍＡ
以下にはならず、電源として使用する電池の寿命を短く
していた。

【０００８】そこで、本発明においては、アンテナから
出力される送信信号のレベルが所定値以下の状態で使用
する場合には、電力増幅器の電力消費を少なくして電池
寿命を延ばすことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決手段とし
て、本発明では、送信信号のレベルを調整するレベル調
整手段と、前記レベル調整手段から出力される前記送信
信号を増幅してアンテナに送出する電力増幅器と、前記
電力増幅器に並設され、受動回路で構成されると共に、
利得がほぼ零の信号伝送手段とを備え、前記アンテナか
ら出力する送信信号のレベルを所定値以上とする場合に
は前記レベル調整手段から出力される送信信号を前記電
力増幅器を介して前記アンテナに送出し、前記アンテナ
から出力する送信信号のレベルを前記所定値以下とする
場合には前記レベル調整手段から出力される前記送信信
号を前記信号伝送手段を介して前記アンテナに送出する
と共に、前記電力増幅器に供給する電流を遮断した。

【００１０】また、前記電力増幅器の出力端と前記信号
伝送手段の一端とを互いに接続すると共に前記アンテナ
に結合し、前記送信信号の切替手段を設け、前記切替手
段によって前記レベル調整手段から出力される前記送信
信号を前記電力増幅器の入力端又は前記信号伝送手段の
他端に切り替えて入力した。

【００１１】また、前記信号伝送手段をマイクロストリ
ップ導体で構成した。

【００１２】また、前記マイクロストリップ導体の長さ
を前記送信信号の波長の１／４とすると共に、前記マイ
クロストリップ導体の他端をダイオードを介して接地
し、前記送信信号を前記電力増幅器に入力したときには
前記ダイオードをオンとし、前記送信信号を前記信号伝
送手段に入力したときには前記ダイオードをオフとし
た。

【００１３】また、前記切替手段による前記送信信号の
切り替えと前記ダイオードをオン／オフ動作と、前記電
力増幅器の電流の遮断とを同一の切替電圧によって制御
した。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の送受信器を説明
する。図１は本発明の送受信器の構成を示す回路図であ
り、図２は本発明における信号切替に伴う入出力レベル
の特性図を示し、図３は本発明における電力増幅器の消
費電流の特性図を示す。

【００１５】図１において、アンテナ１には受信信号
（中心周波数はほぼ１．９６ＧＨｚ）と送信信号（中心
周波数はほぼ１．８８ＧＨｚ）とを分波するための分波
器２が接続され、分波器２の出力端には受信回路３が接
続される。そして、アンテナ１で受信された受信信号は
分波器２を介して受信回路３に入力される。受信回路３
では、受信信号が増幅、周波数変換、復調などの処理を
受け、受信回路３からは受信用のベースバンド信号が出
力される。また、受信回路３からは基地局が送受信器の
アンテナ１から出力される送信信号のレベル（送信パワ
ー）を設定するための制御信号が出力される。

【００１６】送信回路４の変調手段５には送信用のベー
スバンド送信信号とレベルコントロール信号とが入力さ
れる。そして、ベースバンド信号によってほぼ１．８８
ＧＨｚの搬送波が変調され、変調された信号を送信信号
として出力する。レベルコントロール信号は受信回路３
から出力される制御信号に基づくものであり、変調手段
から出力される送信信号のレベルを調整する。これによ
ってアンテナ１から送信される送信信号のレベルが設定
される。従って、変調手段５は送信信号のレベル制御手
段としての機能を有する。

【００１７】変調手段５から出力された送信信号はバン
ドパスフィルタ６を介して切替手段７の切替端子７ａに
入力される。切替手段７は二つの固定端子７ｂ、７ｃを
有し、一方の固定端子７ｂは電力増幅器８の入力端に接
続される。電力増幅器８の出力端には信号電送手段９の
一端が高周波的に接続される。そして、切替手段７の他
方の固定端子７ｃは信号伝送手段９の他端に接続され
る。バンドパスフィルタ７から出力された送信信号は切
替手段７によって電力増幅８または信号伝送手段９に入
力されるように切り替えられる。

【００１８】電力増幅器８は一定の利得（例えば２８ｄ
Ｂ）を有しており、歪みの発生を抑えるために、増幅素
子にはＧａＡｓ−ＨＢＴが使用され、しかも比較的大き
な電流を流している。また、信号伝送手段９は送信信号
の波長の１／４の長さを有するマイクロストリップ導体
などの受動回路から構成されている。従って、信号伝送
手段９は利得がない（ほぼ零である）。

【００１９】また、信号伝送手段９の他端はダイオード
１０のアノードに接続され、そのカソードは直流カット
コンデンサ１１によって高周波的に接地されると共に、
抵抗１２によって直流的に接地される。

【００２０】切替手段７と電力増幅器８とダイオード１
０のアノードには切替電圧が印加される。切替電圧は送
受信器内で作られ、送信パワーが０ｄＢｍを越えるとき
にハイとなり、それ以下ではローとなる。そして、切替
電圧がハイのときには切替手段７の切替端子７ａが固定
端子７ｂに接続されると共に、ダイオード１０がオンと
なり、さらに、電力増幅器８が動作状態となる。一方、
切替電圧がローのときには切替手段７の切替端子７ａが
固定端子７ｃに接続されると共に、ダイオード１０がオ
フとなり、さらに、電力増幅器８に供給されている動作
電流が遮断される。

【００２１】電力増幅器８の出力端と信号伝送手段９の
一端とは高周波的に互いに接続され、更にアイソレータ
１３の入力端に接続される。従って、送信信号は電力増
幅器８又は信号伝送手段９のいずれかを介してアイソレ
ータ１３に入力される。アイソレータ１３は送信信号の
反射による電力増幅器８の破壊を防止する。そして、ア
イソレータ１３から出力された送信信号は分波器２の入
力端に入力され、アンテナ１に送出される。

【００２２】以上の構成において、送受信器が基地局と
送受信する際、基地局はつねに送受信器から到来する送
信パワーを監視し、送受信器に対しては必要な送信パワ
ーを出力するように制御信号を送っている。受信器側で
は、基地局からの制御信号によって指定された送信パワ
ーを出力するように制御される。その結果、送信パワー
のダイナミックレンジは数十ｄＢに及び、最大送信パワ
ーはほぼ２３ｄＢｍとなる。

【００２３】ここで、受信回路３から出力される制御信
号が、アンテナ１から出力される送信パワーを所定値
（例えば０ｄＢｍ）以上に設定すれば、それに基づいて
切替電圧がハイとなり、変調手段５から出力された送信
信号は電力増幅器８によって増幅されてアンテナ１に送
出される。そして、ダイオード１０がオンとなることで
信号伝送手段９の他端が接地されるので、電力増幅器８
の出力端側から信号伝送手段９を見たインピーダンスが
高くなり、信号伝送手段９による送信信号の損失が防げ
る。また、ダイオード１０がオンとなれば信号伝送手段
９は送信信号の２倍高調波に対してショート状態となる
ので、２倍高調波が減衰し、これによる余計な妨害信号
が発生しない。

【００２４】一方、受信回路３から出力される制御信号
が、アンテナ１から出力される送信パワーを所定値以下
に設定すれば、切替電圧はそれに基づいてローとなる。
すると、送信信号は信号伝送手段９を介してアンテナ１
に送出されるると共に、電力増幅器８に供給されている
動作電流（２００ｍＡ）が遮断される。よって、図２に
示すように、０ｄＢｍ以下の送信パワーを出力する場合
には、電力増幅器８による電力消費が無くなる。このよ
うな状態は、基地局と送受信器との距離が短いときに起
きる。よって、電源として使用する電池の寿命をの延ば
すことができる。

【００２５】基地局から指定された送信パワーが０ｄＢ
ｍ付近で変化すると、電力増幅器８の利得分（ほぼ２８
ｄＢ）だけ瞬間的に送信パワーが変動するが、この変動
は短時間で修正される。この様子を図３によって説明す
る。図３における入力パワーは切替手段７における送信
信号のレベルを表す。また、便宜上アイソレータ１３と
分波器２との損失を無視する。

【００２６】例えば、従前まで１ｄＢｍの送信パワーで
送信していたとすれば、電力増幅器８が使用され、その
入出力動作点は電力増幅器８に基づく動作直線Ａ上のａ
点となり、電力増幅器８の入力パワーは−２７ｄＢｍで
ある。次に基地局が０ｄＢｍを越えて−１ｄＢｍの送信
パワーを送るように指定すれば、受信器側では電力増幅
器８に代わって信号伝送手段９が使用され、送信パワー
は１ｄＢｍから−２７ｄＢｍに下がり、その入出力動作
点は信号伝送手段９に基づく動作直線Ｂのｂ１点に移動
する。

【００２７】しかし、基地局によって設定される送信パ
ワーが相変わらず−１ｄＢｍであるので、送受信器側で
は送信パワーがそこまで上昇するように、コントロール
信号によって変調手段５から出力される送信信号のレベ
ルを上げるように動作し、結果的に直線Ｂ上の−１ｄＢ
ｍとなるｂ２点に移動する。この時の入力パワー−１d
Ｂｍが変調手段５から出力される。

【００２８】逆に、例えば、従前まで−１ｄＢｍの送信
パワーで送信していたとすれば、電力増幅器８に代わっ
て信号伝送手段９が使用されているので、その入出力動
作点は信号伝送手段９に基づく動作直線Ｂ上のｂ２点と
なり、信号伝送手段９の他端における入力パワーは−１
ｄＢｍである。次に基地局が０ｄＢｍを越えて１ｄＢｍ
の送信パワーを送るように指定すれば、受信器側では信
号伝送手段９に代わって電力増幅器８が使用され、送信
パワーは−１ｄＢｍから２７ｄＢｍに上がり、その入出
力動作点は電力増幅器８に基づく動作直線Ａのａ２点に
移動する。

【００２９】しかし、基地局によって設定される送信パ
ワーが相変わらず１ｄＢｍであるので、送受信器側では
送信パワーがそこまで下降するように、コントロール信
号によって変調手段５から出力される送信信号のレベル
を下げるように動作し、結果的に直線Ａ上の１ｄＢｍと
なるａ１点に移動する。以上のようにして動作点は送信
パワーの０ｄＢｍを境として直線ＡとＢとの間をヒステ
リシス状に移動する。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、送信信号のレベルを調整
するレベル調整手段と、レベル調整手段から出力される
送信信号を増幅してアンテナに送出する電力増幅器と、
電力増幅器に並設され、受動回路で構成されると共に、
利得がほぼ零の信号伝送手段とを備え、アンテナから出
力する送信信号のレベルを所定値以上とする場合にはレ
ベル調整手段から出力される送信信号を電力増幅器を介
してアンテナに送出し、アンテナから出力する送信信号
のレベルを所定値以下とする場合にはレベル調整手段か
ら出力される送信信号を信号伝送手段を介してアンテナ
に送出すると共に、電力増幅器に供給する電流を遮断し
たので、所定値以下のレベルで送信信号を出力する場合
には電力増幅器によって消費される電流が削減され、電
源として使用する電池の寿命を延ばすことが出来る。

【００３１】また、電力増幅器の出力端と信号伝送手段
の一端とを互いに接続すると共にアンテナに結合し、送
信信号の切替手段を設け、切替手段によってレベル調整
手段から出力される送信信号を電力増幅器の入力端又は
前記信号伝送手段の他端に切り替えて入力したので、使
用する切替手段が１つで済み、構成が簡単である。ま
た、切替手段が電力増幅器の入力側に設けられるので、
これを電子回路で構成した場合は送信信号のレベルが低
いので歪みの発生が少ない。

【００３２】また、信号伝送手段をマイクロストリップ
導体で構成したので、コストアップは僅かであり、さら
に、形状の大型化を防げる。

【００３３】また、マイクロストリップ導体の長さを送
信信号の波長の１／４とすると共に、マイクロストリッ
プ導体の他端をダイオードを介して接地し、送信信号を
電力増幅器に入力したときにはダイオードをオンとし、
送信信号を信号伝送手段に入力したときには前記ダイオ
ードをオフとしたので、電力増幅器の出力端からマイク
ロストリップ導体がわを見たインピーダンスが高くなっ
てマイクロストリップ導体による損失がない。また、送
信信号の２倍高調波がマイクロストリップ導体によって
減衰し、余分な妨害波を発生しない。

【００３４】また、切替手段による送信信号の切り替え
とダイオードをオン／オフ動作と、電力増幅器の電流の
遮断とを同一の切替電圧によって制御したので、構成が
簡素化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送受信器の構成を示す回路図である。

【図２】本発明の送受信器における電力増幅器の消費電
流の変化を示す電流特性図である。

【図３】本発明の送受信器における入出力特性図であ
る。

【図４】従来の送受信器の構成を示す回路図である。

【図５】従来の送受信器における電力増幅器の消費電流
の変化を示す電流特性図である。

【符号の説明】

１アンテナ２分波器３受信回路４送信回路５変調手段（レベル調整手段）６バンドパスフィルタ７切替手段７ａ切替端子７ｂ、７ｃ固定端子８電力増幅器９信号伝送手段１０ダイオード１１直流カットコンデン１２抵抗１３アイソレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5J069 AA04 AA21 AA41 AA51 CA36 FA11 FA15 FA18 HA06 HA24 KA68 KC03 SA14 TA01 5J500 AA04 AA21 AA41 AA51 AC36 AF11 AF15 AF18 AH06 AH24 AK68 AS14 AT01 CK03 5K060 BB00 CC05 DD04 HH06 LL01 5K067 AA43 BB04 EE02 GG08 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信信号のレベルを調整するレベル調整
手段と、前記レベル調整手段から出力される前記送信信
号を増幅してアンテナに送出する電力増幅器と、前記電
力増幅器に並設され、受動回路で構成されると共に、利
得がほぼ零の信号伝送手段とを備え、前記アンテナから
出力する送信信号のレベルを所定値以上とする場合には
前記レベル調整手段から出力される送信信号を前記電力
増幅器を介して前記アンテナに送出し、前記アンテナか
ら出力する送信信号のレベルを前記所定値以下とする場
合には前記レベル調整手段から出力される前記送信信号
を前記信号伝送手段を介して前記アンテナに送出すると
共に、前記電力増幅器に供給する電流を遮断したことを
特徴とする送受信器。
【請求項２】前記電力増幅器の出力端と前記信号伝送
手段の一端とを互いに接続すると共に前記アンテナに結
合し、前記送信信号の切替手段を設け、前記切替手段に
よって前記レベル調整手段から出力される前記送信信号
を前記電力増幅器の入力端又は前記信号伝送手段の他端
に切り替えて入力したことを特徴とする請求項１に記載
の送受信器。
【請求項３】前記信号伝送手段をマイクロストリップ
導体で構成したことを特徴とする請求項２に記載の送受
信器。
【請求項４】前記マイクロストリップ導体の長さを前
記送信信号の波長の１／４とすると共に、前記マイクロ
ストリップ導体の他端をダイオードを介して接地し、前
記送信信号を前記電力増幅器に入力したときには前記ダ
イオードをオンとし、前記送信信号を前記信号伝送手段
に入力したときには前記ダイオードをオフとしたことを
特徴とする請求項３に記載の送受信器。
【請求項５】前記切替手段による前記送信信号の切り
替えと前記ダイオードをオン／オフ動作と、前記電力増
幅器の電源電圧の遮断とを同一の切替電圧によって制御
したことを特徴とする請求項４に記載の送受信器。