JP2004173001A - 送信回路、レベル補償方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナの出力電力に変化があり、補正回路により補正が行われたときに、補正前と補正後の値から補正関数を作成し、補正テーブルの値を該補正関数により変換する。以後この補正テーブルの値を用いることによって、APC機能が有効に使えない低レベル出力の信号であっても、温度、電池電圧、周波数特性等に対する最適な補正を行うことができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望のアンテナ出力電力を得る為の補正回路を有する送信回路、レベル補償方法及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から送信回路の温度特性等によるゲイン変動を補償する方法としてはAPC回路が用いられているが、このAPC回路のレベル検出精度は検波回路のダイオードの入出力特性によるため、出力電力がある程度のレベルにないと誤差が大きくなることから、主に大出力時のレベル補正に用いていた。
【0003】
図3に本実施例の送信回路のAPC機能をオフにした線形保管テーブルのみに基づく入出力特性を示す。実線は温度変動等がない時の送信回路の出力特性、破線は温度変動等がある時の出力特性である。
【0004】
DAC(Digital Analog Converter)コードとはD/A変換器に入力されるデジタル信号のことである。
【0005】
電力等の所定の値からのずれに対する補正を行う例として、特許文献1と特許文献2を挙げる。
【0006】
特許文献1では、パワーアンプに供給される電力を低下させた場合においても、アンテナ端における送信電力を所望の値に制御する方法を提示する。
【0007】
特許文献2では、歪補償係数を所望の値に収束させる場合において、適応アルゴリズムにより歪補償係数を算出して歪補償テーブルに保持された値を更新することにより、収束を早め、歪補償テーブルを記憶するのに必要なメモリを削減する方法を提示する。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−332985号公報
【特許文献2】
特開2002−223171号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話に用いられる発信回路では、図3に示すように、閾値以上の送信出力ではAPC機能が有効に働くため、レベル設定値に補正が加わり、正しい送信出力が可能となるが、閾値以下の送信出力ではAPC機能が働かないため、あらかじめいくつかの補正値を用意しておくことが必要になる。特に図のような出力特性が傾きの変動も含まれる場合には、その補正値の組み合わせが更に増え、調整のためのコストが増大する。
上記課題に鑑み、本発明は、APC機能が有効にならないような低出力時においても温度補償等を行う送信回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、請求項1記載の発明である送信回路は、信号を増幅するための増幅手段と、スプリアス信号を減衰するための減衰手段と、D/A変換する検波手段と、送信レベルを設定する送信レベル設定手段と、DACコードを格納する格納手段と、補正式を算出する補正手段と、レベル補正値を算出する補正値計算手段と、線形補間テーブルの値を更新する更新手段と、A/D変換手段と、一定時間あたりの平均電圧値を計算する平均化手段と、平均電圧値から送信電力を算出する電力計算手段とを有することを特徴とする。
【0011】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の送信回路であって、上記補正手段は、補正前の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第一の直線の傾きと切片を算出する手段と、補正後の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第二の直線の傾きと切片を算出する手段と、第二の直線と第一の直線の傾きに関する演算を行う傾き演算手段と、第二の直線と第一の直線の切片に関する演算を行う切片演算手段と、上記傾きに関する演算結果と上記切片に関する演算結果をそれぞれ直線の傾きと切片とする補正直線を算出する手段と、上記補正直線から補正値を算出する手段と、上記補正値で補正テーブルの該当箇所を書き直す手段とを有することを特徴とする。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の送信回路であって、上記傾き演算手段は、第二の直線と第一の直線の傾きの差を求めることを特徴とする。
【0013】
請求項4記載の発明は、請求項2記載の送信回路であって、上記傾き演算手段は、第一の直線と第二の直線の傾きの平均を求めることを特徴とする。
【0014】
請求項5記載の発明は、請求項2記載の送信回路であって、上記切片演算手段は、第二の直線と第一の直線の切片の差を求めることを特徴とする。
【0015】
請求項6記載の発明は、請求項2記載の送信回路であって、上記切片演算手段は、第一の直線と第二の直線の切片の平均を求めることを特徴とする。
【0016】
請求項7記載の発明であるレベル補償方法は、補正値を算出する補正値算出ステップと、上記補正値に基づいてDACコードを出力するDACコード出力ステップと、アンテナの出力電力を確認する出力電力測定ステップと、上記アンテナの出力電力が所望の値であれば収束判定フラッグを立てる収束判定ステップと、上記DACコードを記憶するDACコード保存ステップと、補間テーブルを書き換える補間テーブル書き換えステップとを有することを特徴とする。
【0017】
請求項8記載の発明は、請求項7記載のレベル補償方法であって、上記補間テーブル書き換えステップは、補正前の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第一の直線の傾きと切片を算出するステップと、補正後の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第二の直線の傾きと切片を算出するステップと、第一の直線と第二の直線の傾きに関する演算を行う傾き演算ステップと、第一の直線と第二の直線の切片に関する演算を行う切片演算ステップと、上記傾きに関する演算結果と上記切片に関する演算結果とをそれぞれ直線の傾きと切片とする補正直線を算出するステップと、上記補正直線から補正値を算出するステップと、上記補正値で補正テーブルを書き直すステップとを有することを特徴とする。
【0018】
請求項9記載の発明は、請求項8記載のレベル補償方法であって、上記傾き演算ステップは、第二の直線と第一の直線の傾きの差を算出することを特徴とする。
【0019】
請求項10記載の発明は、請求項8記載のレベル補償方法であって、上記傾き演算ステップは、第一の直線と第二の直線の傾きの平均を算出することを特徴とする。
【0020】
請求項11記載の発明は、請求項8記載のレベル補償方法であって、上記切片演算ステップは、第二の直線と第一の直線の切片の差を算出することを特徴とする。
【0021】
請求項12記載の発明は、請求項8記載のレベル補償方法であって、上記切片演算ステップは、第一の直線と第二の直線の切片の平均を算出することを特徴とする。
【0022】
請求項13記載の発明は、コンピュータに、補正値を算出する補正値算出処理と、上記補正値に基づいてDACコードを出力するDACコード出力処理と、アンテナの出力電力を確認する出力電力測定処理と、上記アンテナの出力電力が所望の値であれば収束判定フラッグを立てる収束判定処理と、上記DACコードを記憶するDACコード保存処理と、補間テーブルを書き換える補間テーブル書き換え処理とを実行させる為のレベル補償プログラムであることを特徴とする。
【0023】
請求項14記載の発明は、請求項13記載のレベル補償プログラムであって、上記補間テーブル書き換え処理は、補正前の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第一の直線の傾きと切片を算出する処理と、補正後の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第二の直線の傾きと切片を算出する処理と、第一の直線と第二の直線の傾きに関する演算を行う傾き演算処理と、第一の直線と第二の直線の切片に関する演算を行う切片演算処理と、上記傾きの差と上記切片の差を直線の傾きと切片とする補正直線を算出する処理と、上記補正直線から補正値を算出する処理と、上記補正値で補正テーブルの該当箇所を書き直す処理とを有することを特徴とする。
【0024】
請求項15記載の発明は、請求項14記載のレベル補償プログラムであって、上記傾き演算手段は、第二の直線と第一の直線の傾きの差を算出することを特徴とする。
【0025】
請求項16記載の発明は、請求項14記載のレベル補償プログラムであって、上記傾き演算手段は、第一の直線と第二の直線の傾きの平均を算出することを特徴とする。
【0026】
請求項17記載の発明は、請求項14記載のレベル補償プログラムであって、上記切片演算手段は、第二の直線と第一の直線の切片の差を算出することを特徴とする。
【0027】
請求項18記載の発明は、請求項14記載のレベル補償プログラムであって、上記切片演算手段は、第一の直線と第二の直線の切片の平均を算出することを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
<実施例の構成>
図1を参照して本実施例の構成を説明する。本実施例が示す送信回路は、大きくアナログ回路部とデジタル回路部とに分けられる。
【0029】
<アナログ回路部の構成>
アナログ回路部はパワーアンプ101、バンドパスフィルタ102、AGCアンプ103、検波手段104及びアンテナ115を有する。
パワーアンプ101は変調信号をアンテナ出力レベルまで増幅する。
バンドパスフィルタ102はAGCアンプ103で発生したスプリアスを減衰する。
AGCアンプ103は変調信号を任意のゲインで増幅する。
検波手段104は、更にダイオードとローパスフィルタ(共に図示せず)を有し、パワーアンプ101の出力電力をアナログ電圧として出力する。
【0030】
<デジタル回路部の構成>
デジタル回路部はD/A変換器105、線形補間部106、加算器107、送信出力設定部108、補間テーブル109、テーブル補正部110、補正値計算部111、A/D変換器112、平均化処理部113及び電力計算部114を有する。
【0031】
D/Aコンバータ105はDACコードをアナログ電圧値に変換する。D/Aコンバータから出力されたアナログ電圧値によってAGCアンプ103のゲインが決定する。
線形補間部106は送信レベル設定値に近い2つのDACコードを補間テーブル109から参照して、線形補間によって送信レベル設定値に対応するDACコードを生成する。
加算器107は送信出力設定部108で指定された送信レベル設定値と、補正値計算部111で計算されたレベル補正値を加える。
送信出力設定部108は送信レベルを設定する。
補間テーブル109はいくつかの送信レベル設定値に対応したDACコードを格納している。これらのDACコードは、常温・定格電池電圧・あるキャリア周波数にてアンテナ出力電力が送信レベル設定値と一致するように調整されている。
テーブル補正部110は少なくとも2種類の送信レベル設定地について、補間テーブル109に格納されているDACコードと、線形補間部106出力のDACコードを比較する。更にその差分から傾きと切片を計算し、補正式を求め、補間テーブル109のデータを書き換える。
補正値計算部111は送信レベル設定値と電力計算部114で求められた電力値との差分を計算し、必要なレベル補正値を加算器107に出力する。また、レベル補正値が規定値以内のときは補正が収束したと判定する。但し、送信レベル設定値が閾値PSL以下のときは検波電圧誤差のためレベル補正値の計算は行わない。
A/D変換器112は検波手段104の出力電圧をデジタル値に変換する。
平均化処理部113は瞬時的なデジタルからある一定時間当たりの平均電圧値を計算する。
電力計算部114は平均電圧値から現在の送信電力を求める。
【0032】
<実施例の動作>
以下図2を参照して動作の説明をする。まず送信出力設定部108から送信レベル設定値をA[dBm]とする。ここでPSL<Aとし、あらかじめDACコードが補間テーブル109に格納されているものの中から選ぶとする。そのDACコードをCode(A)とする。このとき常温・定格電池電圧・基準キャリア周波数ではアンテナ115の出力電力はA[dBm]となるが、温度変化などにより出力電力に誤差が発生すると補正値計算部111はレベル補正値ΔA を出力する。
したがって加算器107の出力は(A+ΔA)となり、線形補間部106はCode(A+ΔA)を出力する。
【0033】
ここでアンテナ115の出力電力がA[dBm]になったとすると、補正値計算部111は収束判定フラグを立て、テーブル補正部110はCode(A+ΔA )を記憶する。同様に送信レベル設定値B[dBm]に対する補間テーブル109内のDACコードをCode(B)、レベル補正後のDACコードをCode(B+ΔB )とする。尚、AとBの選び方としては、アナログ回路部の入出力特性がほぼ一次式で近似できるような線形動作範囲内で選ぶ必要がある。
【0034】
これよりテーブル補正部110は数1から数6までのようにテーブル補正式を求める。
【0035】
【数1】
【0036】
【数2】
【0037】
【数3】
【0038】
【数4】
【0039】
【数5】
【0040】
【数6】
【0041】
数3と数6とから、補間テーブル109のCode(X)に対する補正をαX+βとし、テーブル補正部110は補間テーブル109を数7に置き換える。ここで、X<PSLとする。
【0042】
【数7】
【0043】
上記の実施例ではαを2つの傾きの差としたが、これに限定するものではなく、2つの傾きの和、例えば平均であってもよい。βも同様である。
【0044】
図4のフローチャートを用いて補正の動作の説明を行う。
出力電力に誤差が発生すると、アンテナの出力電力A[dBm]を実現する為に、補正値計算部111はレベル補正値ΔA を出力する(ステップ401)。加算器107で送信出力設定部108からの出力Aとレベル補正値ΔA が加算されて線形補間部106に入力され、線形補間部106ではCode(A+ΔA )を出力する(ステップ402)。アンテナの出力電力が所望の値にならなければ(ステップ403/NO)、収束するまでステップ401〜ステップ403を繰り返す。
アンテナ出力が求める値になると(ステップ403/YES)、補正値計算部111で収束判定フラッグを立てる(ステップ404)。テーブル補正部110ではCode(A+ΔA )を記憶する(ステップ405)。
これを別のアンテナ出力電圧B[dBm]に関しても行い、補正テーブルの書き換えを行う。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検波回路にて電力検出不可能なため、APC機能が有効に使えないような低レベル出力の信号であっても、APC機能が有効なときの補正データを用いて近似計算することによりそのときの温度や電池電圧、周波数特性に最適な補正をすることができる。
また、補正式として線形の式を用いたことで、デバイスの線形な特性を利用しながら補正の計算量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における送信回路の構成を示すブロック図である。
【図2】出力電力とDACコードの関係を示し、アナログ回路の特性に応じて変動する様子を示すグラフである。
【図3】レベル設定値と出力電力との関係を示すグラフである。
【図4】補正値計算の様子を示すフローチャートである。
【符号の説明】
101 パワーアンプ
102 バンドパスフィルタ
103 AGCアンプ
104 検波回路
105 D/A変換器
106 線形補間部
108 送信出力設定部
109 補間テーブル
110 テーブル補正部
111 補正値計算部
112 A/D変換器
113 平均化処理部
114 電力計算部
Claims (18)
- 信号を増幅するための増幅手段と、
スプリアス信号を減衰するための減衰手段と、
D/A変換する検波手段と、
送信レベルを設定する送信レベル設定手段と、
DACコードを格納する格納手段と、
補正式を算出する補正手段と、
レベル補正値を算出する補正値計算手段と、
線形補間テーブルの値を更新する更新手段と、
A/D変換手段と、
一定時間あたりの平均電圧値を計算する平均化手段と、
平均電圧値から送信電力を算出する電力計算手段とを有する送信回路。 - 前記補正手段は、
補正前の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第一の直線の傾きと切片を算出する手段と、
補正後の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第二の直線の傾きと切片を算出する手段と、
第二の直線と第一の直線の傾きに関する演算を行う傾き演算手段と、
第二の直線と第一の直線の切片に関する演算を行う切片演算手段と、
前記傾きに関する演算結果と前記切片に関する演算結果をそれぞれ直線の傾きと切片とする補正直線を算出する手段と、
前記補正直線から補正値を算出する手段と、
前記補正値で補正テーブルの該当箇所を書き直す手段とを有することを特徴とする請求項1記載の送信回路。 - 前記傾き演算手段は、第二の直線と第一の直線の傾きの差を求めることを特徴とする請求項2記載の送信回路。
- 前記傾き演算手段は、第一の直線と第二の直線の傾きの平均を求めることを特徴とする請求項2記載の送信回路。
- 前記切片演算手段は、第二の直線と第一の直線の切片の差を求めることを特徴とする請求項2記載の送信回路。
- 前記切片演算手段は、第一の直線と第二の直線の切片の平均を求めることを特徴とする請求項2記載の送信回路。
- 補正値を算出する補正値算出ステップと、
前記補正値に基づいてDACコードを出力するDACコード出力ステップと、
アンテナの出力電力を確認する出力電力測定ステップと、
前記アンテナの出力電力が所望の値であれば収束判定フラッグを立てる収束判定ステップと、
前記DACコードを記憶するDACコード保存ステップと、
補間テーブルを書き換える補間テーブル書き換えステップとを有するレベル補償方法。 - 前記補間テーブル書き換えステップは、
補正前の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第一の直線の傾きと切片を算出するステップと、
補正後の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第二の直線の傾きと切片を算出するステップと、
第一の直線と第二の直線の傾きに関する演算を行う傾き演算ステップと、
第一の直線と第二の直線の切片に関する演算を行う切片演算ステップと、
前記傾きに関する演算結果と前記切片に関する演算結果とをそれぞれ直線の傾きと切片とする補正直線を算出するステップと、
前記補正直線から補正値を算出するステップと、
前記補正値で補正テーブルを書き直すステップとを有する請求項7記載のレベル補償方法。 - 前記傾き演算ステップは、第二の直線と第一の直線の傾きの差を算出することを特徴とする請求項8記載のレベル補償方法。
- 前記傾き演算ステップは、第一の直線と第二の直線の傾きの平均を算出することを特徴とする請求項8記載のレベル補償方法。
- 前記切片演算ステップは、第二の直線と第一の直線の切片の差を算出することを特徴とする請求項8記載のレベル補償方法。
- 前記切片演算ステップは、第一の直線と第二の直線の切片の平均を算出することを特徴とする請求項8記載のレベル補償方法。
- コンピュータに、
補正値を算出する補正値算出処理と、
前記補正値に基づいてDACコードを出力するDACコード出力処理と、
アンテナの出力電力を確認する出力電力測定処理と、
前記アンテナの出力電力が所望の値であれば収束判定フラッグを立てる収束判定処理と、
前記DACコードを記憶するDACコード保存処理と、
補間テーブルを書き換える補間テーブル書き換え処理とを実行させる為のレベル補償プログラム。 - 前記補間テーブル書き換え処理は、
補正前の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第一の直線の傾きと切片を算出する処理と、
補正後の送信レベル設定値−DACコード平面における、DACコード曲線上の任意の2点を通る第二の直線の傾きと切片を算出する処理と、
第一の直線と第二の直線の傾きに関する演算を行う傾き演算処理と、
第一の直線と第二の直線の切片に関する演算を行う切片演算処理と、
前記傾きの差と前記切片の差を直線の傾きと切片とする補正直線を算出する処理と、
前記補正直線から補正値を算出する処理と、
前記補正値で補正テーブルの該当箇所を書き直す処理とを有することを特徴とする請求項13記載のレベル補償プログラム。 - 前記傾き演算手段は、第二の直線と第一の直線の傾きの差を算出することを特徴とする請求項14記載のレベル補償プログラム。
- 前記傾き演算手段は、第一の直線と第二の直線の傾きの平均を算出することを特徴とする請求項14記載のレベル補償プログラム。
- 前記切片演算手段は、第二の直線と第一の直線の切片の差を算出することを特徴とする請求項14記載のレベル補償プログラム。
- 前記切片演算手段は、第一の直線と第二の直線の切片の平均を算出することを特徴とする請求項14記載のレベル補償プログラム。
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