JP2005204110A

JP2005204110A - 送信機用電力増幅部

Info

Publication number: JP2005204110A
Application number: JP2004008834A
Authority: JP
Inventors: Osamu Otsusaka; 修乙坂; Toshio Morita; 敏雄森田; Mitsunobu Iwabuchi; 光伸岩渕; Tatsuo Tsuruta; 龍雄鶴田
Original assignee: STACK DENSHI KK; Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: STACK DENSHI KK; Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】可変利得増幅器の利得可変範囲を広くしないで広い送信出力レベル制御を実現できかつ減衰器の切換え時の瞬断を無くしてアンテナの送信出力レベルが瞬間的に異常に高くなることを防止する。
【解決手段】アンテナに電力を出力する電力増幅器３と、その出力の一部を分岐出力する出力分岐器４と、その分岐出力から送信電力レベルの情報を得、電力増幅器と入力間に設けた可変利得増幅器２を制御して送信出力レベルが所定値に維持されるようにする送信機用電力増幅部において、可変利得制御器２と電力増幅器３との間、及び出力分岐器４と可変利得増幅器２との間に、対をなす切換え時非遮断型の減衰器７，８を設け、連動して差動的に減衰量を変化させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、送信機用電力増幅部の送信機出力レベル制御に関する。

図３は従来の送信機用電力増幅部の構成図である（文献公知発明に係るものではない）。

入力端子１に入力した信号は可変利得増幅器２を通り電力増幅器３で所要の電力まで増幅され、方向性結合器４を通してアンテナ５から出力する。その出力の一部は方向性結合器４で分岐され、減衰器Ａ６を通して可変利得増幅器２に帰還する負帰還ループで構成される。

この負帰還ループにおいて、可変利得増幅器２の利得は、入力信号と減衰器Ａ６を通して帰還される信号レベルが同じレベルになった時点で安定する。従って、この負帰還ループは減衰器Ａ６の減衰量を可変することによって、アンテナ５の出力レベルを可変することが可能である。

また、減衰器Ａ６を実現する素子としてピンダイオードアッテネータや高周波リレーを使用することが多いが、電力損失を極力小さくしようとした場合後者を使用する。

図４は従来の減衰器Ａ６の回路を示す図である。この動作は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で構成された個別減衰ブロックがＫ１のリレースイッチＳ１，Ｓ２によって減衰量をＯＮ／ＯＦＦする。抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６で構成される別の個別減衰ブロックもＫ２によって同様に動作する。この様にして減衰量の異なる複数の個別減衰ブロックを従続接続して減衰器６を構成している。

この様な減衰器Ａ６においては、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で構成する個別ブロックの減衰量をＯＮ（接点Ｓ１およびＳ２が１）からＯＦＦ（接点Ｓ１およびＳ２が２）に切換え、ＯＮ状態（接点１）では個別ブロックの所定の減衰量を確保し、ＯＦＦ状態（接点２）では個別ブロック減衰器から切り離して接点Ｓ１とＳ２間を短絡（減衰量０）にする。

しかしながら、上記従来の送信機用電力増幅部においては、減衰器Ａ６の可変範囲すなわち出力レベルの可変範囲と同じ可変範囲が、可変利得増幅器２の利得可変範囲に要求される。これは広い送信出力レベル制御を求められる場合、可変利得増幅器２の実現が困難である。

また、上記従来の減衰器においては、リレー接点の機械的な構造から、切換え時にループが瞬断（減衰量が無限大）するので、アンテナ５の送信出力レベルが瞬間的に異常に高くなり、システムの動作を不安定にしたり、電力増幅器３に過大なストレスを与えたり、場合によっては破損するなどの課題を持っていた。

本発明の目的は、可変利得増幅器の利得可変範囲を広くしないで広い送信出力レベル制御を実現できかつ減衰器の切換え時の瞬断を無くしてアンテナの送信出力レベルが瞬間的に異常に高くなることを防止する送信機用電力増幅部を提供することにある。

本発明は、アンテナに電力を出力する電力増幅器と、その出力の一部を分岐出力する出力分岐器と、その分岐出力から送信電力レベルの情報を得、前記電力増幅器と入力間に設けた可変利得増幅器を制御して送信出力レベルが所定値に維持されるようにする送信機用電力増幅部において、前記可変利得制御器と前記電力増幅器との間、及び前記出力分岐器と前記可変利得制御器との間に、対をなす切換え時非遮断型の減衰器を設け、連動して差動的に減衰量を変化させることを特徴とする。

本発明によれば、可変利得増幅器の利得可変範囲を広くしないで広い送信出力レベル制御を実現できかつ減衰器の切換え時の瞬断を無くしてアンテナの送信出力レベルが瞬間的に異常に高くなることを防止する送信機用電力増幅部を得ることができる。

本発明に係る送信機用電力増幅部の実施の形態について、以下、図を用いて説明する。

図１は本発明に係る送信機用電力増幅部の実施の形態の構成図である。図１において、入力端子１に入力した信号は可変利得増幅器２、切換え時非遮断型の減衰器Ｂ７を通り電力増幅器３で所要の電力まで増幅され、方向性結合器４を通してアンテナ５から出力する。その出力の一部は方向性結合器４で分岐され、切換え時非遮断型の減衰器Ｃ８を通して可変利得増幅器２に帰還する負帰還ループで構成される。

この負帰還ループにおいて、可変利得増幅器２の利得は、入力信号と切換え時非遮断型の減衰器Ｃ８を通して帰還される信号レベルが同じレベルになった時点で安定する。従って、この負帰還ループは切換え時非遮断型の減衰器Ｃ８の減衰量を可変することによって、アンテナ５の出力レベルを可変することが可能である。

この回路で、切換え時非遮断型の減衰器Ｃ８と減衰器Ｂ７は連動して差動的に減衰量を変化させる。今、減衰器Ｃ８の減衰量を増加させればアンテナ５の出力は増加するので、電力増幅器３の入力レベルを増加させる必要があるが、減衰器Ｃ８と連動する減衰器Ｂ７は差動的に連動し、例えば減衰器Ｃ８を５ｄＢ増加させれば減衰器Ｂ７Ｂは５ｄＢ減少するため、可変利得増幅器２の利得は変化せず、ほぼ一定利得の増幅器で済むことがわかる。

切換え時非遮断型の減衰器Ｃ８と減衰器Ｂ７は連動して差動的に減衰量を変化させるため、マイクロプロッセサを有し、インターフェース手段を介して、外部からの制御を可能とすることができる。

図２は本発明に係る非遮断型の減衰器Ｃ８，Ｂ７を実現する回路を示す図である。減衰器Ｃ８，Ｂ７は同じ回路である。

従来の図４の減衰器６の個別減衰ブロックの入出力の間に、並列に抵抗Ｒ７，Ｒ８を接続する。その抵抗値は当然Ｒ２／／Ｒ７およびＲ３／／Ｒ８の並列合成抵抗値で、それぞれの個別減衰ブロックの所要減衰量が得られるように調整されている。

このように並列抵抗Ｒ７，Ｒ８を新たに接続することによって、Ｋ１のリレースイッチＳ１およびＳ２が切り換わる瞬間（接点１→２に移動）およびＫ２のリレースイッチＳ３およびＳ４が切り換わる瞬間（接点１→２に移動）でも、並列抵抗Ｒ７およびＲ８が接続されているので、瞬断（信号がとぎれること）はないので異常なレベル変化が生じない。

以上のように本発明の実施の形態によれば、可変利得増幅器はほぼ一定利得の増幅器で広範囲な送信器の出力レベル制御が可能になり、可変利得増幅器への負担が軽減され安価で安定した負帰還ループを構成できる。また、出力レベル切換え時に異常なレベル変化を生じないので、アンテナ５の出力レベルが瞬間的に異常に高くなり、システムの動作を不安定にしたり、電力増幅器３に過大なストレスを与えたり、場合によっては破損するということがない。このため、特に、高電力送信機の出力レベル設定制御に有効である。

本発明に係る送信機用電力増幅部の実施の形態の構成図である。本発明に係る切換え時非遮断型の減衰器を実現する回路を示す図である。従来の送信機用電力増幅部の構成図である。従来の減衰器の回路を示す図である。

符号の説明

１：入力端子、２：可変利得増幅器、３：電力増幅器、４：方向性結合器、５アンテナ、６：減衰器Ａ、７：減衰器Ｂ。

Claims

アンテナに電力を出力する電力増幅器と、その出力の一部を分岐出力する出力分岐器と、その分岐出力から送信電力レベルの情報を得、前記電力増幅器と入力間に設けた可変利得増幅器を制御して送信出力レベルが所定値に維持されるようにする送信機用電力増幅部において、前記可変利得制御器と前記電力増幅器との間、及び前記出力分岐器と前記可変利得制御器との間に、対をなす切換え時非遮断型の減衰器を設け、連動して差動的に減衰量を変化させることを特徴とする送信機用電力増幅部。