JP2006060855A - 送信装置、送信方法、受信装置及び受信方法 - Google Patents

送信装置、送信方法、受信装置及び受信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
本発明は送信装置に関し、無駄な電力消費を抑制し得るようにする。
【解決手段】
信号増幅手段（６４〜６７）によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路（５３〜５６）のうち最適な信号路を選択することにより入力端子（５８）に供給される送信信号に対して利得調整を施すようにしたことにより、各信号増幅手段の消費電力を利得値に応じて最適化できると共に、選択されない信号路中の信号増幅手段を動作させないようにでき、これによって不要な電力消費を抑制できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は送信装置、送信方法、受信装置及び受信方法に関し、例えばセルラー電話等の移動無線通信システムに適用して好適なものである。
従来、この種の移動無線通信システムにおいては、移動端末と基地局との間で無線回線を接続することにより通信するようになされている。このような移動無線通信システムでは、基地局との通信距離が変化したり、或いは伝送路上でフェージングの影響を受けたりするため、信号レベルが時々刻々と変化する。
このため移動端末においては、増幅器や減衰器等の利得調整回路を設け、この利得調整回路によって受信信号のレベル変動分を吸収し、一定の信号レベルに調整した上で当該受信信号を復調器に供給するようになされている。また送信についても同様に利得調整回路を設け、この利得調整回路によって送信信号を所望の信号レベルに調整することにより基地局に対して所望の信号レベルを供給するようになされている。
このようにしてレベル変動の影響を回避するため、一般に移動端末に対しては送受信ともに何らかの利得調整回路を設けるようになされている。その際、利得調整回路に要求される利得調整幅はシステムによって異なるものである。
ところでシステムが要求する利得調整幅が80〜90〔dB〕にも及ぶ場合には、素子のアイソレーションやダイナミックレンジを考慮すると、１つの利得調整回路でこれを実現することは技術的に殆ど困難である。また技術的に可能だとしてもコスト面を考えると殆ど実現不可能である。
そこで従来、送信に関しては、図２１に示すように、移動端末の送信回路１において利得調整回路を複数に分割するようにしている。例えばシステムとして80〔dB〕の利得調整が要求される場合には送信アンテナ２において80〔dB〕のレベル変化を可能にしなければならないため、50〔dB〕を中間周波数（いわゆるＩＦ周波数）で、残り30〔dB〕を無線周波数（いわゆるＲＦ周波数）で利得調整するようにしている。
すなわち入力端子３から入力された一定レベルのＩＦ信号Ｓ１はＩＦ信号線路４を介して第１の利得可変増幅器５に入力され、ここで50〔dB〕の幅で利得調整される。このＩＦ信号Ｓ１は次に周波数混合器６に入力され、ここでローカル信号Ｓ２を用いた周波数変換を施すことによりＲＦ信号Ｓ３に変換される。このＲＦ信号Ｓ３は帯域通過フィルタ７によって不要周波数成分が除去された後、第２の利得可変増幅器８に入力され、ここで30〔dB〕の幅で利得調整が行われる。そして利得調整されたＲＦ信号Ｓ３は最後に電力増幅器９によって一定の信号増幅（例えば20〔dB〕程度）を受けた後、ＲＦ信号線路１０を介して帯域通過フィルタ１１に入力され、ここで不要周波数成分が除去される。この不要成分が除去されたＲＦ信号Ｓ３は最終的に所望電力の送信信号として送信アンテナ２に供給される。
このようにして送信回路１においては、利得調整を振り分けることにより、入力端（３）から出力端（２）に至るまでの間で信号のレベル変化を最大で50〔dB〕に抑えることができる。またこのことにより、各素子の接続点において信号の最大レベルと最小レベルが圧縮されるため、各素子のダイナミックレンジを軽減することができる。その結果、送信回路１では、各素子のダイナミックレンジを抑えた上で全体としては広いダイナミックレンジを得ることができる。
これとは別に近年、移動無線通信システムにおいては、通話チヤンネルの増加に伴って周波数帯域自体が拡がる傾向にある。この場合、図２１に示したような帯域通過フィルタ７、１１を１つの素子で形成しようとすると、フィルタの物理的容積が非常に大きくなってしまうとか、或いは電気的に通過帯域に大きな損失が生じてしまう（すなわち要求される帯域特性を満足し得なくなってしまう）等といった不都合が生じる。
これを回避するため周波数帯域が広い場合には、従来、帯域通過フィルタの通過帯域を複数に分割することにより、複数のフィルタ素子によって１つの帯域通過フィルタを実現するようになされている。例えば図２１との対応部分に同一符号を付した図２２に示すように、送信回路２０においては、通過帯域を２つに分割し、２つのフィルタ素子によって１つの帯域通過フィルタを実現するようにしている。
すなわち帯域通過フィルタ７は通過帯域の異なる２つの帯域通過フィルタ２１、２２とそれらのフィルタを切り替えるスイッチ２３、２４とによって構成され、ＲＦ信号Ｓ３の周波数に応じてスイッチ２３、２４を切り替えることにより所望の帯域特性を得るようにしている。また帯域通過フィルタ１１は通過帯域の異なる２つの帯域通過フィルタ２５、２６とそれらのフィルタを切り替えるスイッチ２７、２８とによって構成され、ＲＦ信号Ｓ３の周波数に応じてスイッチ２７、２８を切り替えることにより所望の帯域特性を得るようにしている。このようにすることにより、スイッチ２３、２４及び２７、２８の物理的容積や損失を割り引いたとしても低容積かつ低損失の帯域通過フィルタ７及び１１を実現できると共に、送信回路２０全体としても省スペースかつ省電力化を図ることができる。
一方、受信に関しては、図２３に示すように、移動端末の受信回路３０において利得調整回路を複数に分割するようにしている。例えばシステム上、受信アンテナ３１において受信信号に80〔dB〕のレベル変動があるとすると、受信回路３０では、信号出力端子３２において信号レベルを一定にするため少なくとも80〔dB〕の利得調整ができなければならない。このため受信回路３０では、50〔dB〕を中間周波数（いわゆるＩＦ周波数）で、残り30〔dB〕を無線周波数（いわゆるＲＦ周波数）で利得調整するようにしている。
まず受信アンテナ３１によって受信された80〔dB〕のレベル変動を有するＲＦ信号Ｓ５は、帯域通過フィルタ３３で不要周波数成分が除去された後、ＲＦ信号線３４を介して第１の利得可変増幅器３５に入力される。第１の利得可変増幅器３５は信号レベルに応じて30〔dB〕の幅の利得調整をＲＦ信号Ｓ５に対して施す。このため第１の利得可変増幅器３５から出力されるＲＦ信号Ｓ５は50〔dB〕のレベル変動を有することになる。このＲＦ信号Ｓ５は帯域通過フィルタ３６によって不要周波数成分が除去された後、周波数混合器３７に入力され、ここでローカル信号Ｓ６を用いた周波数変換を施すことによりＩＦ信号Ｓ７に変換される。
このＩＦ信号Ｓ７は帯域通過フィルタ３８に入力され、ここで周波数混合器３７によって発生した非線形歪みや妨害波の周波数成分が除去された後、第２の利得可変増幅器３９に入力される。第２の利得可変増幅器３９は入力されたＩＦ信号Ｓ７に対して50〔dB〕の幅の利得調整を施すことにより当該ＩＦ信号Ｓ７の信号レベルを一定にする。これにより信号出力端子３２には一定レベルに調整されたＩＦ信号Ｓ７が供給されることになる。
このようにして受信回路３０においては、利得調整を振り分けることにより、入力端（３１）から出力端（３２）に至るまでの間で信号のレベル変化を最大で50〔dB〕に抑えることができる。またこのことにより、各素子の接続点において信号の最大レベルと最小レベルが圧縮されるため、各素子のダイナミックレンジを軽減することができる。その結果、受信回路３０では、各素子のダイナミックレンジを抑えた上で全体としては広いダイナミックレンジを得ることができる。
これとは別に近年、移動無線通信システムにおいては、通話チヤンネルの増加に伴って周波数帯域自体が拡がる傾向にある。この場合、図２３に示したような帯域通過フィルタ３３、３６を１つの素子で形成しようとすると、フィルタの物理的容積が非常に大きくなってしまうとか、或いは電気的に通過帯域に大きな損失が生じてしまう（すなわち要求される帯域特性を満足し得なくなってしまう）等といった不都合が生じる。
これを回避するため周波数帯域が広い場合には、従来、帯域通過フィルタの通過帯域を複数に分割することにより、複数のフィルタ素子によって１つの帯域通過フィルタを実現するようになされている。例えば図２３との対応部分に同一符号を付した図２４に示すように、受信回路４０においては、通過帯域を２つに分割し、２つのフィルタ素子によって１つの帯域通過フィルタを実現するようにしている。
すなわち帯域通過フィルタ３３は通過帯域の異なる２つの帯域通過フィルタ４１、４２とそれらのフィルタを切り替えるスイッチ４３、４４とによって構成され、ＲＦ信号Ｓ５の周波数に応じてスイッチ４３、４４を切り替えることにより所望の帯域特性を得るようにしている。また帯域通過フィルタ３６は通過帯域の異なる２つの帯域通過フィルタ４５、４６とそれらのフィルタを切り替えるスイッチ４７、４８とによって構成され、ＲＦ信号Ｓ５の周波数に応じてスイッチ４７、４８を切り替えることにより所望の帯域特性を得るようにしている。このようにすることにより、スイッチ４３、４４及び４７、４８の物理的容積や損失を割り引いたとしても低容積かつ低損失の帯域通過フィルタ３３及び３６を実現できると共に、受信回路４０全体としても省スペースかつ省電力化を図ることができる。
ところで上述のような送信回路１、２０では、利得調整のため利得可変増幅器５、８や電力増幅器９に常時電力を供給しておかなければならず、無駄に電力が消費されるといった問題がある。
特に、電力増幅器９はＲＦ段の増幅器であり、一般に低レベルの信号が入力された場合には電力付加効率が著しく悪化する傾向にあり、利得可変増幅器８によって利得調整したとしても電力増幅器９によってさらに無駄に電力が消費されるおそれがある。
このように送信回路１、２０において無駄に電力が消費されると、電池によって駆動される移動端末では通話時間の低下を招き、大きな問題となってしまう。
同様に、上述のような受信回路３０、４０では、利得調整のために利得可変増幅器３５、３９に常時電力を供給しておかなければならず、無駄に電力が消費されるといった問題がある。このように受信回路３０、４０において無駄に電力が消費されると、電池によって駆動される移動端末では、待ち受け時間や通話時間の低下を招き、大きな問題となってしまう。
また受信回路３０、４０においては、帯域通過フィルタ３３の通過帯域内で受信信号（Ｓ５）に妨害波が存在すると、妨害波のレベルによっては利得可変増幅器３５或いは周波数混合器３７に飽和状態が起き、その結果、受信信号が抑圧されて受信感度が著しく劣化するおそれがある。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、不要な電力消費を抑制し得る送信装置、送信方法、受信装置及び受信方法を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明は、利得可変手段を有し、当該利得可変手段によって送信信号に対して利得調整する送信装置であって、その利得可変手段に、少なくとも１つ以上の入力端子と、複数の出力端子と、当該入力端子と出力端子との接続関係を切り替えるための制御端子とを有する第１の信号路選択手段と、複数の入力端子と、少なくとも１つ以上の出力端子と、当該入力端子と出力端子との接続関係を切り替えるための制御端子とを有する第２の信号路選択手段と、第１の信号路選択手段の複数の出力端子と第２の信号路選択手段の複数の入力端子とを一対一で接続し、かつ信号利得調整手段によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路と、第１及び第２の信号路選択手段の制御端子に制御信号を与えることにより、当該第１及び第２の信号路選択手段内の接続関係を切り替え制御する信号路制御手段とを設け、信号路制御手段によって複数の信号路のうち最適な信号路を選択することにより第１の信号路選択手段の入力端子に供給される送信信号に対して利得調整を施すようにした。
また本発明は、送信方法であって、信号利得調整手段によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路が予め設けられ、当該信号路の入力側における送信信号レベルを調べる第１のステップと、送信信号レベルと、信号路から出力されるべき信号レベルとのレベル差に応じて信号路のうちどの信号路を選択するかを判断する第２のステップと、第２のステップでの判断結果に応じて、送信信号に対して最適な利得となる信号路を選択し、当該選択した信号路を用いて送信信号を送信する第３のステップとを設けるようにした。
さらに本発明は、利得可変手段を有し、当該利得可変手段によって受信信号に対して利得調整する受信装置であって、当該利得可変手段に、少なくとも１つ以上の入力端子と、複数の出力端子と、当該入力端子と出力端子との接続関係を切り替えるための制御端子とを有する第１の信号路選択手段と、複数の入力端子と、少なくとも１つ以上の出力端子と、当該入力端子と出力端子との接続関係を切り替えるための制御端子とを有する第２の信号路選択手段と、第１の信号路選択手段の複数の出力端子と第２の信号路選択手段の複数の入力端子とを一対一で接続し、かつ信号利得調整手段によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路と、第１及び第２の信号路選択手段の制御端子に制御信号を与えることにより、当該第２及び第２の信号路選択手段内の接続関係を切り替え制御する信号路制御手段とを設け、信号路制御手段によって複数の信号路のうち最適な信号路を選択することにより第１の信号路選択手段の入力端子に供給される受信信号に対して利得調整を施すようにした。
さらに本発明は、受信方法であって、信号利得調整手段によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路が予め設けられ、当該信号路の入力側における受信信号レベルを調べる第１のステップと、受信信号レベルと、信号路から出力されるべき信号レベルとのレベル差に応じて信号路のうちどの信号路を選択するかを判断する第２のステップと、第２のステップでの判断結果に応じて、受信信号に対して最適な利得となる信号路を選択し、当該選択した信号路を用いて受信信号を受信する第３のステップとを設けるようにした。
本発明の送信装置及び送信方法によれば、各信号利得調整手段の消費電力を利得値に応じて最適化できると共に、選択されない信号路中の信号利得調整手段を動作させないようにでき、かくして不要な電力消費を抑制することができる。
また本発明の受信装置及び受信方法によれば、各信号利得調整手段の消費電力を利得値に応じて最適化できると共に、選択されない信号路中の信号利得調整手段を動作させないようにできる。また受信信号が十分な信号レベルを有する場合には利得の低い信号路が選択されるため、受信帯域内で強い妨害波があったとしても妨害波による信号利得調整手段の飽和を未然に防いで受信信号の抑圧を防ぐことができ、これによって妨害波による受信感度の劣化を回避することができる。
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
（１）送信回路
（１−１）第１実施例
まず図１を用いて送信回路の原理を説明する。本発明を適用した送信回路では、図１に示すような利得可変手段５０を用いることにより、不要な電力消費を抑制して利得調整を行う。
この利得可変手段５０は大きく分けて複数の入出力端子を有する第１及び第２の信号路選択手段５１、５２と、その第１及び第２の信号路選択手段５１、５２の端子間を接続する利得の異なる複数の信号路５３〜５６と、第１及び第２の信号路選択手段５１、５２の選択動作を制御する信号路制御手段５７とによって構成されている。
まず第１の信号路選択手段５１は少なくとも１つ以上の入力端子５８と、複数の出力端子５９と、制御端子６０とを有し、制御端子６０に供給される制御信号Ｓ１０に応じて入力端子５８と出力端子５９との接続関係を切り替え得るようになされている。
また第２の信号路選択手段５２は複数の入力端子６１と、少なくとも１つ以上の出力端子６２と、制御端子６３とを有し、制御端子６３に供給される制御信号Ｓ１１に応じて入力端子６１と出力端子６２との接続関係を切り替え得るようになされている。
信号路選択手段５１の出力端子５９と信号路選択手段５２の入力端子６１はそれぞれ利得の異なる信号路５３〜５６によって接続されている。この場合、信号路５３〜５６にはそれぞれ利得の異なる信号増幅手段６４〜６７が介挿されており、これにより信号路毎に利得が異なるようになされている。
信号路制御手段５７は第１及び第２の信号路選択手段５１、５２の選択動作を制御するものであり、出力端子６２に出力されるべき信号レベルに応じてどの信号路（５３〜５６）を選択すれば良いか判断し、その判断結果に応じた制御信号Ｓ１０、Ｓ１１を出力して信号路選択手段５１、５２の選択動作を制御する。
この場合具体的には、信号路制御手段５７としては、図２に示すような制御手順を実行する。すなわちステップＳＰ１から入ったステップＳＰ２において、まず出力端子６２に出力されるべき信号レベルとして送信パワーのデータを読み込む。次にステップＳＰ３において、入力端子５８に供給される入力信号の信号レベルのデータを読み込む。次にステップＳＰ４において、読み込んだ２つのデータのレベル差を求め、求めたレベル差に応じてどの信号路を選択するか判断する。次にステップＳＰ５において、その判断結果に応じた制御信号Ｓ１０、Ｓ１１を出力することにより、信号路選択手段５１、５２の選択動作を切り替えて最適な信号路を選択する。この処理が終わると、信号路制御手段５７はステップＳＰ６に移って処理を終了する。
このようにして利得可変手段５０では、出力端子６２に出力されるべき信号レベルに応じて信号路５３〜５６を変えることにより全体として利得調整を行う。この場合、信号増幅手段６４〜６７の利得値が固定値であるため、利得可変手段５０では離散的な利得調整になる。しかしながら利得可変手段５０では、各信号増幅手段６４〜６７の消費電力を利得値に応じて最適化しておくことができると共に、選択されない信号路に存在する信号増幅手段をオフするようにできるため、不要な電力消費を抑制することができる。
なお、複数の信号路５３〜５６のうち少なくとも１つ以上を信号増幅手段のない単なる伝送線路に置き換えたり、或いは複数の信号路５３〜５６のうち少なくとも１つ以上に対して信号増幅手段の代わりに減衰器を介挿するようにしても良い。このようにすれば、一段と大きな利得差を得ることができる。またこの場合には、受動素子である減衰器や伝送線路ではそもそも電力消費が発生しないため、一段と不要な電力消費を抑制することができる。
ここで図２１との対応部分に同一符号を付して示す図３において、上述のような利得可変手段５０を実際に組み込んだ送信回路を示す。この送信回路７０では、利得可変回路７１が上述の利得可変手段５０に対応する。また利得可変回路７１はＲＦ周波数での利得調整を行う。
この利得可変回路７１は大きく分けて信号路切替スイッチ７２、７３と、その信号路切替スイッチ７２、７３によって切り替えられる利得の異なる信号路７４、７５と、信号路切替スイッチ７２、７３の切り替え動作を制御する信号路制御回路７６とによって構成されている。すなわち信号路切替スイッチ７２、７３が上述の信号路選択手段５１、５２に対応するものであり、信号路７４、７５が上述の信号路５３〜５６に対応するものであり、信号路制御回路７６が上述の信号路制御手段５７に対応するものである。
この利得可変回路７１の場合には、２つの信号路のうち一方の信号路７４は増幅器を持たない単なる伝送線路によって形成されており、他方の信号路７５は増幅器７７によって例えば20〔dB〕の電力増幅を行えるようになされている。なお、信号路７５に設けられた増幅器７７の消費電力は利得値に応じて最適化されている。
また信号路制御回路７６は制御信号Ｓ１０、Ｓ１１を出力して信号路切替スイッチ７２、７３を切り替え、これによって２つの信号路７４、７５のうち一方を選択する。この場合、信号路制御回路７６は送信アンテナ端で必要な信号レベルを調べることによりＲＦ信号Ｓ３に対して電力増幅が必要か否かを判断し、電力増幅が必要な場合には信号路７５を選択し、電力増幅が不要な場合には信号路７４を選択する。因みに、信号路７４が選択された場合には、増幅器７７は信号路制御回路７６によってオフ状態にさせられる。
このようにして利得可変回路７１では、信号路（７４、７５）を切り替えることにより利得調整を行う。この場合、利得可変回路７１では、２つの利得状態を取り得る。１つは信号路７４を選択した場合の０〔dB〕の状態であり、もう１つは信号路７５を選択した場合の20〔dB〕の状態である。このことから明らかなように、ＲＦ段では離散的な利得調整になる。しかしながらＩＦ段には連続的に利得調整のできる利得可変増幅器５が設けられており、この送信回路７０では、この利得可変増幅器５によって連続的に利得調整することによりＲＦ段での離散的な利得調整を補うようにしている。すなわち送信回路７０では、離散的な利得調整を行う利得可変回路７１と連続的な利得調整を行う利得可変増幅器５の２つによって最終的に所望の利得を得るようにしている。
ここで信号路制御回路７６の制御手順を図４に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。まずはじめにステップＳＰ１０から入ったステップＳＰ１１において、送信アンテナ端で必要な信号レベルの情報として送信パワーデータ（Ａ）を所定の記憶手段から読み込む。次にステップＳＰ１２において、信号路を切り替える際の基準レベル（Ｂ）を所定の記憶手段から読み込む。この場合、ＲＦ信号Ｓ３の信号レベルの代わりに基準レベルを読み込んでいる理由は、切り替える信号路が２つであるため要求されている送信パワーが基準レベルを越えているか否かを判断すれば必然的に何方の信号路を選択すれば良いか分かるからである。
次にステップＳＰ１３において、読み込んだ送信パワーデータ（Ａ）と基準レベル（Ｂ）とを比較する。その結果、送信パワーデータ（Ａ）が小さければステップＳＰ１４に移行し、送信パワーデータ（Ａ）が大きければステップＳＰ１５に移行する。
ステップＳＰ１４では、信号路切替スイッチ７２、７３を制御して単なる伝送線路でなる信号路７４を選択する。一方、ステップＳＰ１５では、信号路切替スイッチ７２、７３を制御して所定の利得を有する信号路７５を選択すると共に、その利得を発生する増幅器７７をオン状態にする。
ステップＳＰ１４又はステップＳＰ１５の処理が終了すると、続くステップＳＰ１６に移行し、ここで利得可変増幅器５の利得を調整することにより送信回路７０全体としての利得を調整する。これにより送信アンテナ２に対しては所望の電力に増幅されたＲＦ信号Ｓ３が供給されることになる。すなわち送信アンテナ端で要求される信号レベルが満たされることになる。ステップＳＰ１６の処理が終了すると、ステップＳＰ１７に移行して最終的に処理を終了する。
以上の構成において、この利得可変回路７１の場合には、利得の異なる２つの信号路７４、７５を切り替えることにより利得調整を行う。具体的には、送信アンテナ端で要求されている信号レベルを調べ、電力増幅の必要があれば増幅器７７を有する信号路７５を選択し、電力増幅の必要がなければ増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路７４を選択する。その際、信号路７５を選択したときだけ増幅器７７を動作させる。これにより従来のように増幅器を常に動作させる必要がなくなり、不要な電力消費を抑制することができる。従ってこのような利得可変回路７１によって利得調整する送信回路７０を用いれば、移動端末の電池寿命を延ばすことができ、通話時間を延ばすことができる。
なお、利得可変回路７１では、利得の異なる２つの信号路７４、７５を切り替えて利得調整を行っているため、離散的な利得調整になる。このためこの送信回路７０では、ＩＦ段に設けられた利得可変増幅器５によってこの離散的な利得変化を補い、全体として所望の利得変化を得ている。このように全体としての利得調整を利得可変回路７１と利得可変増幅器５の２つで行うことにより、この送信回路７０でも、各素子のダイナミックレンジを軽減することができる。
また、一般にＲＦ段の電力増幅器は低レベルの信号が入力されたときに電力付加効率が悪化する傾向があり、ＩＦ段の利得可変増幅器によって利得調整したとしてもＲＦ段の電力増幅器によって無駄に電力が消費されるおそれがあるが、この実施例の場合には、必要なときだけ増幅器７７を動作させるため、このようなおそれも低減し得る。
以上の構成によれば、増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路７４と増幅器７７を有する信号路７５とを切り替えることによって利得調整するようにしたことにより、信号路７５を選択したときだけ増幅器７７を動作させることができ、これによって従来のように常時増幅器を動作させる必要がなくなって不要な電力消費を抑制することができる。
（１−２）第２実施例
図２２との対応部分に同一符号を付して示す図５において、第２実施例による送信回路７９を示す。上述の第１実施例においては、利得可変回路７１によって単に利得だけを切り替えるようにした場合について述べたが、この実施例の場合には、利得可変回路によって利得と共に帯域通過フィルタも切り替える。
利得可変回路８０は大きく分けて信号路切替スイッチ８１、８２及び８３、８４と、利得の異なる２つの信号路８５、８６と、通過帯域の異なる帯域通過フィルタ２１、２２及び２５、２６と、信号路切替スイッチ８１、８２及び８３、８４の切り替え動作を制御する信号路制御回路８７とによって構成されている。
信号路切替スイッチ８１は４つのスイッチ８１Ａ〜８１Ｄを環状に接続した環状スイッチからなり、その４つの接続交点のうち対向する２つを入力端子とし、残り２つを出力端子とすることによって１つのスイッチで入力端子と出力端子とを接続し得るようになされている。この場合、２つの入力端子にはそれぞれ帯域通過フィルタ２１、２２が接続され、２つの出力端子にはそれぞれ信号路８５、８６が接続されており、信号路切替スイッチ８１は帯域通過フィルタ２１、２２と信号路８５、８６との接続を切り替える。
また同様に、信号路切替スイッチ８２も４つのスイッチ８２Ａ〜８２Ｄを環状に接続した環状スイッチからなり、その４つの接続交点のうち対向する２つを入力端子とし、残り２つを出力端子とすることによって１つのスイッチで入力端子と出力端子とを接続し得るようになされている。この場合、２つの入力端子にはそれぞれ信号路８５、８６が接続され、２つの出力端子にはそれぞれ帯域通過フィルタ２５、２６が接続されており、信号路切替スイッチ８２は信号路８５、８６と帯域通過フィルタ２５、２６との接続を切り替える。
一方、信号路切替スイッチ８３はＲＦ信号Ｓ３にかけるフィルタを切り替えるスイッチであり、帯域通過フィルタ２１、２２のうち一方を周波数混合器６に接続する。また信号路切替スイッチ８４は帯域通過フィルタ２５又は帯域通過フィルタ２６によって帯域制限されたＲＦ信号Ｓ３を送信アンテナ２に供給するスイッチであり、帯域通過フィルタ２５、２６のうち一方を送信アンテナ２に接続する。
この実施例の場合にも、２つの信号路のうち一方の信号路８５は増幅器を持たない単なる伝送線路によって形成されており、他方の信号路８６は増幅器８８によって例えば20〔dB〕の電力増幅を行えるようになされている。なお、この実施例の場合にも、信号路８６に設けられた増幅器８８の消費電力は利得値に応じて最適化されている。
帯域通過フィルタ２１、２２はそれぞれ通過帯域が異なるフィルタであり、２つでＲＦ信号Ｓ３の全帯域をカバーしている。同様に、帯域通過フィルタ２５、２６もそれぞれ通過帯域が異なるフィルタであり、２つでＲＦ信号Ｓ３の全帯域をカバーしている。このように通過帯域を分割することにより、この送信回路７９でも、低容積かつ低損失の帯域通過フィルタを実現している。
信号路制御回路８７は制御信号Ｓ２０、Ｓ２１を出力して信号路切替スイッチ８１、８２を切り替えると共に、制御信号Ｓ２２、Ｓ２３を出力して信号路切替スイッチ８３、８４を切り替える。この場合、信号路制御回路８７は送信アンテナ端で必要な信号レベルを調べることによりＲＦ信号Ｓ３に対して電力増幅が必要か否かを判断し、電力増幅が必要な場合には信号路８６を選択し、電力増幅が不要な場合には信号路８５を選択する。因みに、信号路８５が選択された場合には、増幅器８８は信号路制御回路８７によってオフ状態にさせられる。
また信号路制御回路８７はＲＦ信号Ｓ３の使用周波数を調べることによりどちらの帯域通過フィルタを使用したら良いかを判断し、その判断結果に基づいて信号路切替スイッチ８１〜８４を切り替える。
なお、この実施例の場合も、信号路（８５、８６）を選択することにより利得調整しているためＲＦ段では離散的な利得調整になる。このため送信回路７９では、ＩＦ段の利得可変増幅器５で連続的に利得調整することによりＲＦ段での離散的な利得調整を補うようにしている。
ここで信号路制御回路８７の制御手順を図６に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。まずはじめにステップＳＰ２０から入ってステップＳＰ２１において、送信アンテナ端で必要な信号レベルの情報として送信パワーデータ（Ａ）を所定の記憶手段から読み込み、そして次のステップＳＰ２２において信号路を切り替える際の基準レベル（Ｂ）を所定の記憶手段から読み込む。次にステップＳＰ２３においてＲＦ信号Ｓ３の使用周波数（ｆ）を所定の記憶手段から読み込み、そして次のステップＳＰ２４において帯域通過フィルタを切り替える際の基準周波数（ｆ０）を所定の記憶手段から読み込む。
次のステップＳＰ２５では、読み込んだ送信パワーデータ（Ａ）と基準レベル（Ｂ）とを比較する。その結果、送信パワーデータ（Ａ）が小さければステップＳＰ２６に移行し、送信パワーデータ（Ａ）が大きければステップＳＰ２７に移行する。
ステップＳＰ２６では、読み込んだ使用周波数（ｆ）と基準周波数（ｆ０）とを比較する。その結果、使用周波数（ｆ）が小さければステップＳＰ２８に移行し、使用周波数（ｆ）が大きければステップＳＰ２９に移行する。
ステップＳＰ２８に移行した場合、信号路制御回路８７は、信号路切替スイッチ８３を帯域通過フィルタ２１側に切り替えると共に、信号路切替スイッチ８４を帯域通過フィルタ２５側に切り替え、さらに信号路切替スイッチ８１のスイッチ８１Ａ及び信号路切替スイッチ８２のスイッチ８２Ａをオン状態にする。これによりＲＦ信号Ｓ３は帯域通過フィルタ２１、信号路８５、帯域通過フィルタ２５を順に介して送信アンテナ２に供給される。
一方、ステップＳＰ２９に移行した場合、信号路制御回路８７は、信号路切替スイッチ８３を帯域通過フィルタ２２側に切り替えると共に、信号路切替スイッチ８４を帯域通過フィルタ２６側に切り替え、さらに信号路切替スイッチ８１のスイッチ８１Ｂ及び信号路切替スイッチ８２のスイッチ８２Ｄをオン状態にする。これによりＲＦ信号Ｓ３は帯域通過フィルタ２２、信号路８５、帯域通過フィルタ２６を順に介して送信アンテナ２に供給される。
これに対してステップＳＰ２７に移行した場合、ここでも同じように読み込んだ使用周波数（ｆ）と基準周波数（ｆ０）とを比較する。その結果、使用周波数（ｆ）が小さければステップＳＰ３０に移行し、使用周波数（ｆ）が大きければステップＳＰ３１に移行する。
ステップＳＰ３０に移行した場合、信号路制御回路８７は、信号路切替スイッチ８３を帯域通過フィルタ２１側に切り替えると共に、信号路切替スイッチ８４を帯域通過フィルタ２５側に切り替え、さらに信号路切替スイッチ８１のスイッチ８１Ｄ及び信号路切替スイッチ８２のスイッチ８２Ｂをオン状態にすると共に、増幅器８８をオン状態にする。これによりＲＦ信号Ｓ３は帯域通過フィルタ２１、信号路８６、帯域通過フィルタ２５を順に介して送信アンテナ２に供給される。
一方、ステップＳＰ３１に移行した場合、信号路制御回路８７は、信号路切替スイッチ８３を帯域通過フィルタ２２側に切り替えると共に、信号路切替スイッチ８４を帯域通過フィルタ２６側に切り替え、さらに信号路切替スイッチ８１のスイッチ８１Ｃ及び信号路切替スイッチ８２のスイッチ８２Ｃをオン状態にすると共に、増幅器８８をオン状態にする。これによりＲＦ信号Ｓ３は帯域通過フィルタ２２、信号路８６、帯域通過フィルタ２６を順に介して送信アンテナ２に供給される。
このようにしてステップＳＰ２８、ＳＰ２９、ＳＰ３０又はＳＰ３１の処理が終了すると、次のステップＳＰ３２に移行し、ここで利得可変増幅器５の利得を調整することにより送信回路７９全体としての利得を調整する。ステップＳＰ３２の処理が終了すると、ステップＳＰ３３に移行して最終的に処理を終了する。
以上の構成において、この実施例の場合には、利得可変回路８０によって利得調整と共に帯域通過フィルタを切り替える。その際、利得可変回路８０では、信号路制御回路８７によって信号路切替スイッチ８１〜８４のスイッチ状態を制御することにより利得調整と帯域通過フィルタの切り替えを同時に行う。
ところでこの実施例の場合、通過帯域特性の異なる２つの信号路（すなわち帯域通過フィルタ２１を有する信号路と帯域通過フィルタ２２を有する信号路）と、利得の異なる２つの信号路８５、８６との接続切り替えを環状スイッチからなる信号路切替スイッチ８１で行っている。
このようにして環状スイッチからなる信号路切替スイッチ８１によって接続切り替えを行うと、信号路切替スイッチ８１で発生する挿入損失を低減することができる。なぜなら環状スイッチの場合には、４つのスイッチ８１Ａ〜８１Ｄのうち１つをオンさせれば信号路が切り替わるため、信号路中に介挿されるスイッチとしては１つになるからである。通常、入力側の２つの線路と出力側の２つの線路とを接続切り替えする場合には、２つのスイッチの組み合わせで行うのが一般的である。しかしその場合には、信号路中に介挿されるスイッチは２つになり、挿入損失が大きくなってしまう。ところがこの実施例のように環状スイッチを用いた場合には、信号路中に介挿されるスイッチは１つになるため挿入損失を低減することができる。
またこの実施例の場合には、利得の異なる２つの信号路８５、８６と、通過帯域特性の異なる２つの信号路（すなわち帯域通過フィルタ２５を有する信号路と帯域通過フィルタ２６を有する信号路）との接続切り替えを環状スイッチからなる信号路切替スイッチ８２で行っているが、同様の理由により、この部分でも挿入損失を低減することができる。
なお、この実施例の場合にも、信号路８６を選択した場合にだけ増幅器８８を動作させるため無駄な電力消費を抑えることができると共に、利得可変回路８０と利得可変増幅器５の２つで全体の利得調整を行っているため各素子のダイナミックレンジを軽減できる。
以上の構成によれば、信号路の切り替えに対して環状スイッチからなる信号路切替スイッチ８１、８２を用いるようにしたことにより、通過帯域特性の異なる信号路と利得の異なる信号路８５、８６との接続を低挿入損失で同時に切り替えることができる。
（１−３）第３実施例
図７において、９０は全体として第３実施例による送信回路を示し、この送信回路９０の場合には、利得可変回路９１を用いることにより不要な電力消費を抑制して利得調整を行う。
まず入力端子３に入力された一定レベルのＩＦ信号Ｓ１はＩＦ信号線路４を介して利得可変増幅器５に入力され、ここで例えば50〔dB〕の幅で利得調整が行われる。因みに、利得可変増幅器５においては、例えば所定の制御手段から出力されるデイジタルの利得制御信号をアナログ信号に変換して供給することにより所望の利得値に制御し得るようになされている。
利得可変増幅器５によって所望の値に利得調整されたＩＦ信号Ｓ１は次に周波数混合器６に入力され、ここでローカル信号Ｓ２を用いた周波数変換が施されることにより高周波のＲＦ信号Ｓ３に変換される。このＲＦ信号Ｓ３は次にＲＦドライバ回路９２に入力され、ここで所定の信号処理が施された後、利得可変回路９１に入力される。因みに、ＲＦドライバ回路９２は帯域通過フィルタやバッファアンプ回路等からなり、周波数混合器６によって周波数変換されたＲＦ信号Ｓ３から不要な周波数成分を除去すると共に、当該ＲＦ信号Ｓ３を利得可変回路９１に渡す際のインピーダンス調整等を行う。
利得可変回路９１は、ＲＦ信号Ｓ３を増幅する必要がある場合には所定の利得値を有する信号路を通過させ、増幅する必要がない場合には単なる伝送線路を通過させることにより、当該ＲＦ信号Ｓ３をアンテナ端で要求される所望の信号レベルに利得調整する。このようにして利得調整されたＲＦ信号Ｓ３は最終的に送信アンテナ２に供給され、ここから放射される。
ここで利得可変回路９１は、大きく分けて信号路切替スイッチ９３、９４と、その信号路切替スイッチ９３、９４によって切り替えられる利得の異なる信号路９５、９６と、信号路切替スイッチ９３の切り替え動作を制御する信号路制御回路９７とによって構成されている。
この利得可変回路９１の場合には、２つの信号路のうち一方の信号路９６は増幅器を持たない単なる伝送線路によって形成されており、他方の信号路９５は増幅器（ＰＡ）９８によって例えば10〔dB〕の電力増幅を行えるようになされている。なお、信号路９５に設けられた増幅器９８の消費電力は利得値に応じて最適化されている。
信号路切替スイッチ９３はいわゆる半導体スイッチによって形成されるスイッチであり、入力端にはＲＦドライバ回路９２が接続され、２つの出力端にはそれぞれ信号路９５、９６が接続されており、ＲＦ信号Ｓ３の通過ルートを信号路９５又は９６のいずれか一方に切り替える。
一方、信号路切替スイッチ９４は、いわゆる平行二線路（９４Ａ、９４Ｂ）からなる方向性結合器によって形成されるスイッチであり、信号路９５又は信号路９６を通過してきたＲＦ信号Ｓ３を送信アンテナ２に出力するものである。具体的に説明すれば、信号路切替スイッチ９４においては、第１の線路９４Ａの一端に信号路９５が接続され、その他端には送信アンテナ２が接続されており、これにより信号路９５を通過してきたＲＦ信号Ｓ３は当該第１の線路９４Ａを通って送信アンテナ２に供給される。また第２の線路９４Ｂの一端には信号路９６が接続され、その他端には第２の線路９４Ｂの特性インピーダンスと等価の抵抗Ｒ１が接続されており、これにより信号路９６を通過してきたＲＦ信号Ｓ３は平行二線路の線路間結合によって第１の線路９４Ａに拾われて送信アンテナ２に供給される。
信号路制御回路９７は制御信号Ｓ２５を信号路切替スイッチ９３に出力することにより送信アンテナ端で要求される信号レベルに応じて当該信号路切替スイッチ９３の接続関係を制御する。具体的には、信号路制御回路９７は、送信アンテナ端で要求される信号レベルを調べることによりＲＦ信号Ｓ３に対して電力増幅が必要か否かを判断し、電力増幅が必要な場合には信号路切替スイッチ９３を信号路９５側に切り替え、電力増幅が不要な場合には信号路切替スイッチ９３を信号路９６側に切り替える。因みに、電力増幅が不要なため信号路９６が選択された場合には、信号路９５に設けられた増幅器９８は信号路制御回路９７によってオフ状態にさせられる。
ここで信号路切替スイッチ９４を形成する方向性結合器について、図８を用いて説明する。図８に示すように、方向性結合器１００は一般に平行二線路（１００Ａ、１００Ｂ）からなり、その４端子（１０１Ａ〜１０１Ｄ）に線路１００Ａ、１００Ｂの特性インピーダンス（Ｚ０）と同じインピーダンスの負荷ＲＡ〜ＲＤをそれぞれ接続することにより基本的動作が実現される。
例えば線路１００Ａを進行波ａが通過すると、平行二線路の線路間結合により線路１００Ｂには進行波ａと逆方向の信号波ｂが現れる。その際、信号波ｂの信号レベルとしては平行二線路の結合損失（いわゆるカップリングロス）に応じた信号レベルとなる。またこれとは逆に線路１００Ｂを進行波ｂが通過すると、同様に線路間結合によって線路１００Ａには進行波ｂと逆方向の信号波ａが現れる。
因みに、線路１００Ａ又は１００Ｂに接続される負荷ＲＡ〜ＲＤが線路の特性インピーダンスと一致していない場合には、インピーダンス不整合によって線路の端で反射波が生じるが、この反射波も線路間結合によって他方の線路に現れる。例えば端子１０１Ｄに特性インピーダンスＺ０と異なるインピーダンスの負荷ＲＤを接続した場合には進行波ａの反射波ｃが線路１００Ａに現れるが、この場合にも、線路間結合によって線路１００Ｂには逆方向の信号波ｄが結合損失に応じた信号レベルで現れる。
このように方向性結合器１００は４端子の方向性を持つ受動素子であり、各端子間で可逆の関係になっている。
この実施例による利得可変回路９１では、このような方向性結合器１００を用いて信号路切替スイッチ９４を形成し、これによって信号路９５又は信号路９６を通過してきたＲＦ信号Ｓ３を送信アンテナ２に出力するようになされている。
以上の構成において、利得可変回路９１の場合には、利得の異なる２つの信号路９５、９６を切り替えることにより利得調整を行う。具体的には、送信アンテナ端で要求されている信号レベルを調べ、電力増幅の必要があれば増幅器９８を有する信号路９５を選択し、電力増幅の必要がなければ増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路９６を選択する。その際、信号路９５を選択したときだけ増幅器９８を動作させる。これにより従来のように増幅器を常に動作させる必要がなくなり、不要な電力消費を抑制することができる。従ってこのような利得可変回路９１によって利得調整する送信回路９０を用いれば、移動端末の電池寿命を延ばすことができ、通話時間を延ばすことができる。
なお、利得可変回路９１では、利得の異なる２つの信号路９５、９６を切り替えて利得調整を行っているため、離散的な利得調整になる。このためこの送信回路９０では、ＩＦ段に設けられた利得可変増幅器５によってこの離散的な利得変化を補い、全体として所望の利得変化を得ている。このように全体としての利得調整を利得可変回路９１と利得可変増幅器５の２つで行うことにより、この送信回路９０でも、各素子のダイナミックレンジを軽減することができる。
因みに、このような送信回路９０によって実際に移動端末を構成した場合のダイナミックレンジの一例を図９に示す。また参考までに、従来のように１つの利得可変増幅器で利得調整した場合のダイナミックレンジの一例を図１０に示し、第１実施例のように利得可変回路７１と利得可変増幅器５とによって利得調整した場合のダイナミックレンジの一例を図１１に示す。但し、図中のＭＯＤは変調器、ＰＡＤは減衰器、ＡＧＣ１は可変利得増幅器、ＢＰＦは帯域通過フィルタ、ＭＩＸＥＲは周波数混合器、ＲＦＤはＲＦドライバ回路、ＰＡは増幅器、ＤＵＰはデユプレクサ回路、ＡＧＣ２は可変利得回路をそれぞれ示すものとする。
図９に示すように、ＩＦ段の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）で50〔dB〕、ＲＦ段の可変利得回路（ＡＧＣ２）で25〔dB〕の幅で利得調整を行うことにより利得調整の配分を分けた場合には、少なくとも可変利得増幅器からＲＦドライバ回路までの素子で50〔dB〕のダイナミックレンジがあれば良くなる。これに対して図１０に示すように、ＩＦ段の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）で80〔dB〕の利得調整を行うことにより１つの素子で利得調整を行った場合には、可変利得増幅器からＲＦドライバ回路までの素子で80〔dB〕のダイナミックレンジが必要になる。このようにして利得調整の配分を分けることにより、各素子のダイナミックレンジを軽減することができる。
また図１０に示すように、従来のように利得可変増幅器で80〔dB〕の利得調整を行った場合には、その前段に減衰量の大きい減衰器が必要になり、その分全体的にレベルダイヤが下がってしまう。このため従来の場合には、高出力時において雑音指数ＮＦの悪さから帯域外ノイズフロアレベルが高くなるといった不都合が生じる。しかしながら図９に示すように、利得配分を分けた場合には、可変利得増幅器の前段に入る減衰器の減衰量が小さくなるため、このような問題も未然に回避し得る。
因みに、図１１から明らかなように第１実施例の場合にも、ダイナミックレンジや帯域外ノイズフロアレベルに関しては同様の理由により改善されている。
また図９と図１１の比較から分かるように、この実施例の場合には、可変利得回路９１で増幅しなかったとき（すなわち信号路９６を選択したとき）に方向性結合器の結合損失によって15〔dB〕程度のレベルダウンが生じるが、前段までの回路でその分を補償しておけば特に問題は生じない。
またこの実施例の場合には、利得可変回路９１の出力側の信号路切替スイッチ９４として半導体スイッチではなく、方向性結合器を用いたことにより、信号路切替スイッチ９４で発生する挿入損失を低減し得る。具体的に説明すると、一般に半導体スイッチの場合には挿入損失が0.6〔dB〕程度、方向性結合器の場合には挿入損失が0.1〔dB〕程度であり、その差分（0.5〔dB〕＝約10％）だけ挿入損失を低減することができる。
またこの実施例の場合には、信号路切替スイッチ９４として方向性結合器を用いたことにより、利得可変回路９１の大きさを小さくすることができ、その分全体として送信回路９０の大きさを小さくすることができる。具体的に説明すると、増幅器（ＰＡ）９８の出力側に入れるような半導体スイッチは、通過するＲＦ信号Ｓ３の電力が大きいためハンドリングパワーが大きくなり、その結果、ＩＣ化する際の内部マスクが大きくなり、外形パッケージも現状では4.0×4.0〔mm〕程度が一般的である。しかしながら方向性結合器の場合には、通過するＲＦ信号Ｓ３の信号レベルに影響されることはなく、その大きさは一般的に3.2×1.6〔mm〕程度である。このため方向性結合器を用いた方が回路の大きさを小さくすることができる。
以上の構成によれば、増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路９６と増幅器９８を有する信号路９５とを切り替えることによって利得調整するようにしたことにより、信号路９５を選択したときだけ増幅器９８を動作させることができ、これによって従来のように常時増幅器を動作させる必要がなくなって不要な電力消費を抑制することができる。
また利得可変回路９１の出力側に設ける信号路切替スイッチ９４として方向性結合器を用いたことにより、利得可変回路９１の大きさを小さくし得ると共に、挿入損失を小さくし得る。
（１−４）第４実施例
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１２において、１０５は全体として第４実施例による送信回路を示し、この実施例の場合にも、利得可変回路１０６によって利得の異なる信号路を切り替えることによりＲＦ信号Ｓ３の利得調整を行う。
まず利得可変回路１０６は大きく分けて信号路切替スイッチ１０７、１０８と、利得の異なる２つの信号路１０９、１１０と、信号路切替スイッチ１０７、１０８の切り替え動作を制御する信号路制御回路１１１とによって構成されている。
この利得可変回路１０６の場合には、２つの信号路のうち一方の信号路１１０は増幅器を持たない単なる伝送線路によって形成されており、他方の信号路１０９は増幅器（ＰＡ）１１２によって電力増幅が行えるようになされている。なお、信号路１０９に設けられた増幅器１１２の消費電力は利得値に応じて最適化されている。
信号路切替スイッチ１０７は２つの半導体スイッチ１０７Ａ、１０７Ｂを組み合わせた４端子のスイッチによって形成されており、一方の半導体スイッチ１０７Ａは信号路１０９とＲＦドライバ回路９２との接続を切り替え、他方の半導体スイッチ１０７Ｂは信号路１１０とＲＦドライバ回路９２との接続を切り替えるようになされている。因みに、半導体スイッチ１０７Ｂは信号路１１０をＲＦドライバ回路９２に接続しなかった場合に当該信号路１１０を抵抗Ｒ２に接続するようになされている。
一方、信号路切替スイッチ１０８は、第３実施例の場合と同様に、平行二線路（１０８Ａ、１０８Ｂ）からなる方向性結合器によって形成され、信号路１０９又は信号路１１０を通過してきたＲＦ信号Ｓ３を送信アンテナ２に出力する。具体的には、信号路切替スイッチ１０８においては、第１の線路１０８Ａの一端に信号路１０９が接続され、その他端には送信アンテナ２が接続されており、これにより信号路１０９を通過してきたＲＦ信号Ｓ３は当該第１の線路１０８Ａを通って送信アンテナ２に供給される。また第２の線路１０８Ｂの一端には信号路１１０が接続され、その他端には当該第２の線路１０８Ｂの特性インピーダンスと等価の抵抗Ｒ３が接続されており、これにより信号路１１０を通過してきたＲＦ信号Ｓ３は平行二線路の線路間結合によって第１の線路１０８Ａに拾われて送信アンテナ２に供給される。
信号路制御回路１１１は制御信号Ｓ２６を信号路切替スイッチ１０７に出力することにより送信アンテナ端で要求される信号レベルに応じて当該信号路切替スイッチ１０７の接続関係を制御する。具体的には、信号路制御回路１１１は、送信アンテナ端で要求される信号レベルを調べることによりＲＦ信号Ｓ３に対して電力増幅が必要か否かを判断し、電力増幅が必要な場合には信号路切替スイッチ１０７の半導体スイッチ１０７Ａをオン状態に切り替えると共に半導体スイッチ１０７Ｂを抵抗Ｒ２側に切り替え、電力増幅が不要な場合には信号路切替スイッチ１０７の半導体スイッチ１０７Ａをオフ状態に切り替えると共に半導体スイッチ１０７ＢをＲＦドライバ回路９２側に切り替える。これによりＲＦドライバ回路９２から出力されるＲＦ信号Ｓ３は、電力増幅が必要な場合には信号路１０９を通って増幅された後に送信アンテナ２に供給され、電力増幅が不要な場合には信号路１１０を通って増幅されずに送信アンテナ２に供給され、かくして利得調整が行われる。因みに、ＲＦ信号Ｓ３の通過ルートとして信号路１１０が選択された場合には、信号路１０９の増幅器１１２は信号路制御回路１１１によってオフ状態にさせられる。
ところで信号路切替スイッチ１０８の第２の線路１０８Ｂと抵抗Ｒ３との接続交点はダイオードＤ１を介して信号レベル検出回路１１３に接続されており、これによって第２の線路１０８Ｂに現れた信号の電圧値を信号レベル検出回路１１３で取り込めるようになっている。信号レベル検出回路１１３は送信アンテナ２に供給されるＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出する回路であり、第２の線路１０８Ｂに現れた信号の電圧値を基にＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出する。
例えばＲＦ信号Ｓ３が信号路１０９を通って送信アンテナ２に供給される場合には、方向性結合器の線路間結合により線路１０８ＢにはＲＦ信号Ｓ３に応じた信号が現れる。信号レベル検出回路１１３はこの信号の電圧値を調べることにより信号路１０９を通って送信アンテナ２に供給されるＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出する。因みに、このとき線路１０８Ｂの他端が半導体スイッチ１０７Ｂを介して当該線路１０８Ｂの特性インピーダンスと等価の抵抗Ｒ２に接続されることより、線路１０８Ｂはインピーダンス整合が取られる。これにより線路１０８Ｂは安定した状態で信号を拾うことができる。なお、線路１０８Ｂに接続される抵抗Ｒ２は、送信アンテナ２で反射された信号成分が線路１０８Ｂで拾われたときにその信号成分を吸収し、送信アンテナ２より放射された信号のみのレベル検出をできるようにしている。
またＲＦ信号Ｓ３が信号路１１０を通って送信アンテナ２に供給される場合には、ＲＦ信号Ｓ３が線路１０８Ｂを通るため、線路１０８Ｂには当然ＲＦ信号Ｓ３が現れる。信号レベル検出回路１１３はこの信号の電圧値を調べることにより信号路１１０を通って送信アンテナ２に供給されるＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出する。
因みに、方向性結合器には結合損失があるため第２の線路１０８Ｂに現れる信号の電圧値は必ずしも送信アンテナ端でのＲＦ信号Ｓ３の信号レベルに等しくならないが、結合損失は一定であるためその分だけ電圧値にオフセットを与えれば信号レベル検出回路１１３において容易に正確なＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出することがてきる。
またこのような信号レベル検出回路１１３を設けてＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを調べる理由は、増幅器１１２の自己発振や誤動作を検出することにより送信電力が所望値からずれてしまうことを防止するためである。特にＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ：符号分割多重）方式のセルラー電話システムでは送信電力が厳しく管理されており、そのためにもこのような信号レベル検出回路１１３を設けて送信電力を確認する必要がある。
以上の構成において、この実施例の場合には、利得可変回路１０６に設けられた利得の異なる２つの信号路１０９、１１０を切り替えることにより利得調整を行う。具体的には、送信アンテナ端で要求されている信号レベルを調べ、電力増幅の必要があれば増幅器１１２を有する信号路１０９を選択し、電力増幅の必要がなければ増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路１１０を選択する。その際、信号路１０９を選択したときだけ増幅器１１２を動作させる。これにより従来のように増幅器を常に動作させる必要がなくなり、不要な電力消費を抑制することができる。従ってこのような利得可変回路１０６によって利得調整する送信回路１０５を用いれば、移動端末の電池寿命を延ばすことができ、通話時間を延ばすことができる。
また利得可変回路１０６の出力側の信号路切替スイッチ１０８として方向性結合器を用いたことにより、第３実施例と同様に、半導体スイッチを用いた場合に比べて信号路切替スイッチ１０８で発生する挿入損失を低減し得る。
またこの利得可変回路１０６においては、信号路切替スイッチ１０８を形成する方向性結合器の線路１０８Ｂの一端をダイオードＤ１を介して信号レベル検出回路１１３に接続するようにしている。この利得可変回路１０６では、信号路切替スイッチ１０７を切り替えてＲＦ信号Ｓ３を信号路１０９、方向性結合器の線路１０８Ａを介して送信アンテナ２に供給したとき、方向性結合器の線路１０８ＢにはＲＦ信号Ｓ３に応じた信号が現れる。また信号路切替スイッチ１０７を切り替えてＲＦ信号Ｓ３を信号路１１０、方向性結合器の線路１０８Ｂ、線路１０８Ａを順に介して送信アンテナ２に供給したとき、当然線路１０８ＢにはＲＦ信号Ｓ３が現れる。従って上述のように線路１０８Ｂの一端を信号レベル検出回路１１３に接続したことにより、信号レベル検出回路１１３では線路１０８Ｂに現れる信号の電圧値を取り込むことができ、当該電圧値に基づいて送信アンテナ端でのＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを容易に検出し得る。
このように信号路切替スイッチ１０８を形成する方向性結合器の線路１０８Ｂを信号レベル検出回路１１３に接続するようにしたことにより、当該信号路切替スイッチ１０８をＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出する際に使用する信号抽出手段と共通化し得、これによって別に信号抽出手段を設ける必要もなく、簡易な構成でＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出することができる。
以上の構成によれば、増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路１１０と増幅器１１２を有する信号路１０９とを切り替えることによって利得調整するようにしたことにより、信号路１０９を選択したときだけ増幅器１１２を動作させることができ、これによって従来のように常時増幅器を動作させる必要がなくなって不要な電力消費を抑制することができる。
また利得可変回路１０６の出力側に設ける信号路切替スイッチ１０８として方向性結合器を用いたことにより、低挿入損失で信号路１０９、１１０を切り替えることができる。
また信号路切替スイッチ１０８を形成する方向性結合器の第２の線路１０８Ｂを信号レベル検出回路１１３に接続するようにしたことにより、当該信号路切替スイッチ１０８をＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出する際に使用する信号抽出手段と共通化し得、これによって簡易な構成でＲＦ信号Ｓ３の信号レベルを検出することができる。
（２）受信回路
（２−１）第５実施例
まず図１３を用いて受信回路の原理を説明する。本発明を適用した受信回路では、この図１３に示すような利得可変手段１２０を用いることにより、不要な電力消費を抑制して利得調整を行うと共に、妨害波による受信感度の劣化を回避する。
この利得可変手段１２０は大きく分けて複数の入出力端子を有する第１及び第２の信号路選択手段１２１、１２２と、その第１及び第２の信号路選択手段１２１、１２２の端子間を接続する利得の異なる複数の信号路１２３〜１２６と、第１及び第２の信号路選択手段１２１、１２２の選択動作を制御する信号路制御手段１２７とによって構成されている。
まず第１の信号路選択手段１２１は少なくとも１つ以上の入力端子１２８と、複数の出力端子１２９と、制御端子１３０とを有し、制御端子１３０に供給される制御信号Ｓ３０に応じて入力端子１２８と出力端子１２９との接続関係を切り替え得るようになされている。
また第２の信号路選択手段１２２は複数の入力端子１３１と、少なくとも１つ以上の出力端子１３２と、制御端子１３３とを有し、制御端子１３３に供給される制御信号Ｓ３１に応じて入力端子１３１と出力端子１３２との接続関係を切り替え得るようになされている。
信号路選択手段１２１の出力端子１２９と信号路選択手段１２２の入力端子１３１はそれぞれ利得の異なる信号路１２３〜１２６によって接続されている。この場合、信号路１２３〜１２６にはそれぞれ利得の異なる信号増幅手段１３４〜１３７が介挿されており、これにより信号路毎に利得が異なるようになされている。
信号路制御手段１２７は第１及び第２の信号路選択手段１２１、１２２の選択動作を制御するものであり、入力端子１２８に供給される信号レベルに応じてどの信号路（１２３〜１２６）を選択すれば良いか判断し、その判断結果に応じた制御信号Ｓ３０、Ｓ３１を出力して信号路選択手段１２１、１２２の選択動作を制御する。
この場合具体的には、信号路制御手段１２７としては、図１４に示すような制御手順を実行する。すなわちステップＳＰ４０から入ったステップＳＰ４１において、まず信号路選択手段１２１、１２２を制御して信号路１２３〜１２６のうち適当な信号路を設定する。次にステップＳＰ４２において、その設定した信号路が有する利得値（Ｇ）を所定の記憶手段から読み出す。次にステップＳＰ４３において、設定した信号路を介して出力端子１３２に出力される出力信号のレベル（Ｃ）を測定する。次にステップＳＰ４４において、測定した信号レベル（Ｃ）と利得値（Ｇ）とを基に入力端子１２８に供給された入力信号のレベル（Ｄ）を求める。次にステップＳＰ４５において、入力信号の信号レベル（Ｄ）に基づいて信号路１２３〜１２６のうち最適な信号路を選択する。すなわち入力信号を出力端子１３２で要求されているレベルにするために一番最適な信号路を選択する。次にこの選択した信号路をステップＳＰ４１で設定し、以下、処理を繰り返す。
このようにして利得可変手段１２０では、入力端子１２８に供給される信号レベルに応じて信号路１２３〜１２６を変えることにより全体として利得調整を行い、出力端子１３２に一定レベルの信号を供給する。この場合、信号増幅手段１３４〜１３７の利得値が固定値であるため、利得可変手段１２０では離散的な利得調整になる。しかしながら利得可変手段１２０では、各信号増幅手段１３４〜１３７の消費電力を利得値に応じて最適化しておくことができると共に、選択されない信号路に存在する信号増幅手段をオフするようにできるため、不要な電力消費を抑制することができる。
また利得可変手段１２０では、各信号増幅手段１３４〜１３７の飽和レベルをそれぞれ異なるように設定できるため、受信帯域内に強い妨害波が存在したとしても飽和レベルを変えた信号路を適宜切り替えれば、飽和による受信感度の劣化を回避し得、耐妨害波特性を向上し得る。
なお、複数の信号路１２３〜１２６のうち少なくとも１つ以上を信号増幅手段のない単なる伝送線路に置き換えたり、或いは複数の信号路１２３〜１２６のうち少なくとも１つ以上に対して信号増幅手段の代わりに減衰器を介挿するようにしても良い。このようにすれば、一段と大きな利得差を得ることができ、これによって各素子の飽和レベルを妨害波レベルに対してさらに余裕を持たせることができ、耐妨害波特性が一段と向上する。またこの場合には、受動素子である減衰器や伝送線路ではそもそも電力消費が発生しないため、一段と不要な電力消費を抑制することができる。
ここで図２３との対応部分に同一符号を付して示す図１５において、上述のような利得可変手段１２０を実際に組み込んだ受信回路を示す。この受信回路１４０では、利得可変回路１４１が上述の利得可変手段１２０に対応する。また利得可変回路１４１はＲＦ周波数での利得調整を行う。
この利得可変回路１４１は大きく分けて信号路切替スイッチ１４２、１４３と、その信号路切替スイッチ１４２、１４３によって切り替えられる利得の異なる信号路１４４、１４５と、信号路切替スイッチ１４２、１４３の切り替え動作を制御する信号路制御回路１４６とによって構成されている。すなわち信号路切替スイッチ１４２、１４３が上述の信号路選択手段１２１、１２２に対応するものであり、信号路１４４、１４５が上述の信号路１２３〜１２６に対応するものであり、信号路制御回路１４６が上述の信号路制御手段１２７に対応するものである。
この利得可変回路１４１の場合には、２つの信号路のうち一方の信号路１４４は増幅器を持たない単なる伝送線路によって形成されており、他方の信号路１４５は増幅器１４７によって例えば20〔dB〕の電力増幅を行えるようになされている。なお、信号路１４５に設けられている増幅器１４７は利得値に応じて消費電力が最適化されていると共に、飽和レベルも最適化されている。
また信号路制御回路１４６は制御信号Ｓ３０、Ｓ３１を出力して信号路切替スイッチ１４２、１４３を切り替え、これによって２つの信号路１４４、１４５のうち一方を選択する。この場合、信号路制御回路１４６は受信アンテナ端での信号レベルを調べることにより受信したＲＦ信号Ｓ５に対して電力増幅が必要か否かを判断し、電力増幅が必要な場合には信号路１４５を選択し、電力増幅が不要な場合には信号路１４４を選択する。これによりＲＦ信号Ｓ５の信号レベルが低い場合には増幅器１４７によって電力増幅が行われ、信号レベルが十分高い場合には電力増幅が行われなくなる。
このようにして利得可変回路１４１では、信号路（１４４、１４５）を切り替えることにより利得調整を行う。この場合、利得可変回路１４１では２つの利得状態を取り得る。１つは信号路１４４を選択した場合の０〔dB〕の状態であり、もう１つは信号路１４５を選択した場合の20〔dB〕の状態である。このことから明らかなように、ＲＦ段では離散的な利得調整になる。しかしながらＩＦ段には連続的に利得調整のできる利得可変増幅器３９が設けられており、この受信回路１４０では、この利得可変増幅器３９によって連続的に利得調整することによりＲＦ段での離散的な利得調整を補うようにしている。すなわち受信回路１４０では、離散的な利得調整を行う利得可変回路１４１と連続的な利得調整を行う利得可変増幅器３９の２つによって最終的に所望の利得を得るようにしている。
ここで信号路制御回路１４６の制御手順を図１６に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。まずはじめにステップＳＰ５０から入ったステップＳＰ５１において、信号路切替スイッチ１４２、１４３を制御して２つの信号路のうち信号路１４５を設定すると共に、その信号路１４５に設けられた増幅器１４７をオン状態にする。次にステップＳＰ５２において、その信号路１４５が有する利得値（Ｇ１）を所定の記憶手段から読み込む（すなわちこの場合には増幅器１４７の利得値を読み込む）。次にステップＳＰ５３において、出力端子３２に出力される信号レベルが所望値（Ｃ）になるように利得可変増幅器３９を調整する。次にステップＳＰ５４において、調整した利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）を読み込む。次にステップＳＰ５５において、信号レベル（Ｃ）、信号路１４５の利得値（Ｇ１）及び利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）から受信したＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）を求める。具体的には、信号レベル（Ｃ）から信号路１４５の利得値（Ｇ１）及び利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）を差し引いて信号レベル（Ｄ）を求める。
次にステップＳＰ５６において、信号路を切り替える際の基準信号レベル（Ｒ）を所定の記憶手段から読み込む。そして次のステップＳＰ５７において、読み込んだ基準信号レベル（Ｒ）と先程求めたＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）とを比較する。その結果、ＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）が大きければ電力増幅不要のためステップＳＰ５８に移行し、ここで信号路切替スイッチ１４２、１４３を制御して信号路１４４を設定すると共に、増幅器１４７をオフ状態に設定し、その後、ステップＳＰ５２に戻って処理を繰り返す。一方、ＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）が小さければ電力増幅が必要であるためそのままステップＳＰ５１に戻って処理を繰り返す。なお、信号路１４４を設定した場合には、ステップＳＰ５３で再び利得可変増幅器３９を調整することにより、出力端子３２で所望値の信号レベルが得られる。
このようにして信号路制御回路１４６はＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）を求め、その求めた信号レベル（Ｄ）を基に最適な信号路を選択して当該ＲＦ信号Ｓ５に対して利得調整を施し、出力端子３２で所望の信号レベルが得られるようにしている。
以上の構成において、この利得可変回路１４１の場合には、利得の異なる２つの信号路１４４、１４５を切り替えることにより利得調整を行う。具体的には、受信したＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを調べ、電力増幅の必要があれば増幅器１４７を有する信号路１４５を選択し、電力増幅の必要がなければ増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路１４４を選択する。その際、信号路１４５を選択したときだけ増幅器１４７を動作させる。これにより従来のように増幅器を常に動作させる必要がなくなり、不要な電力消費を抑制することができる。従ってこのような利得可変回路１４１によって利得調整する受信回路１４０を用いれば、移動端末の電池寿命を延ばすことができ、待ち受け時間や通話時間を延ばすことができる。
また利得可変回路１４１では、ＲＦ信号Ｓ５が十分な信号レベルを有する場合、単なる伝送線路である信号路１４４を選択して電力増幅を施さない。このため受信帯域内に強い妨害波があったとしても、妨害波によって増幅器１４７が飽和することはなく、飽和による受信信号の抑圧を防げる。これにより利得可変回路１４１を用いれば、妨害波による受信感度の劣化を回避し得る。
なお、利得可変回路１４１では、利得の異なる２つの信号路１４４、１４５を切り替えて利得調整を行っているため、離散的な利得調整になる。このためこの受信回路１４０では、ＩＦ段に設けられた利得可変増幅器３９によってこの離散的な利得変化を補い、全体として所望の利得変化を得ている。このように全体としての利得調整を利得可変回路１４１と利得可変増幅器３９の２つで行うことにより、この受信回路１４０でも、各素子のダイナミックレンジを軽減することができる。
以上の構成によれば、増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路１４４と増幅器１４７を有する信号路１４５とを切り替えることにより利得調整するようにしたことにより、信号路１４５を選択したときだけ増幅器１４７を動作させることができ、これによって従来のように常時増幅器を動作させる必要がなくなって不要な電力消費を抑制することができる。
またＲＦ信号Ｓ５が十分な信号レベルを有する場合には、単なる伝送線路である信号路１４４を選択するため、妨害波による受信信号の抑圧を防ぐことができ、これにより妨害波による受信感度の劣化を回避し得る。
（２−２）第６実施例
図２４との対応部分に同一符号を付して示す図１７において、第６実施例による受信回路１４９を示す。上述の第５実施例においては、利得可変回路１４１によって単に利得だけを切り替えるようにした場合について述べたが、この実施例の場合には、利得可変回路によって利得と共に帯域通過フィルタも切り替える。
利得可変回路１５０は大きく分けて信号路切替スイッチ１５１、１５２及び１５３、１５４と、利得の異なる２つの信号路１５５、１５６と、通過帯域の異なる帯域通過フィルタ４１、４２及び４５、４６と、信号路切替スイッチ１５１、１５２及び１５３、１５４の切り替え動作を制御する信号路制御回路１５７とによって構成されている。
信号路切替スイッチ１５１は４つのスイッチ１５１Ａ〜１５１Ｄを環状に接続した環状スイッチからなり、その４つの接続交点のうち対向する２つを入力端子とし、残り２つを出力端子とすることによって１つのスイッチで入力端子と出力端子とを接続し得るようになされている。この場合、２つの入力端子にはそれぞれ帯域通過フィルタ４１、４２が接続され、２つの出力端子にはそれぞれ信号路１５５、１５６が接続されており、信号路切替スイッチ１５１は帯域通過フィルタ４１、４２と信号路１５５、１５６との接続を切り替える。
また同様に、信号路切替スイッチ１５２も４つのスイッチ１５２Ａ〜１５２Ｄを環状に接続した環状スイッチからなり、その４つの接続交点のうち対向する２つを入力端子とし、残り２つを出力端子とすることによって１つのスイッチで入力端子と出力端子とを接続し得るようになされている。この場合、２つの入力端子にはそれぞれ信号路１５５、１５６が接続され、２つの出力端子にはそれぞれ帯域通過フィルタ４５、４６が接続されており、信号路切替スイッチ１５２は信号路１５５、１５６と帯域通過フィルタ４５、４６との接続を切り替える。
一方、信号路切替スイッチ１５３は受信アンテナ３１で受信したＲＦ信号Ｓ５にかけるフィルタを切り替えるスイッチであり、帯域通過フィルタ４１、４２のうち一方を受信アンテナ３１に接続する。また信号路切替スイッチ１５４は帯域通過フィルタ４５又は帯域通過フィルタ４６によって帯域制限されたＲＦ信号Ｓ５を周波数混合器３７に供給するスイッチであり、帯域通過フィルタ４５、４６のうち一方を周波数混合器３７に接続する。
この実施例の場合にも、２つの信号路のうち一方の信号路１５５は増幅器を持たない単なる伝送線路によって形成されており、他方の信号路１５６は増幅器１５８によって例えば20〔dB〕の電力増幅を行えるようになされている。なお、この実施例の場合にも、信号路１５６に設けられている増幅器１５８は利得値に応じて消費電力が最適化されていると共に、飽和レベルも最適化されている。
帯域通過フィルタ４１、４２はそれぞれ通過帯域が異なるフィルタであり、２つでＲＦ信号Ｓ５の全帯域をカバーしている。同様に、帯域通過フィルタ４５、４６もそれぞれ通過帯域が異なるフィルタであり、２つでＲＦ信号Ｓ５の全帯域をカバーしている。このように通過帯域を分割することにより、この受信回路１４９でも、低容積かつ低損失の帯域通過フィルタを実現している。
信号路制御回路１５７は制御信号Ｓ４０、Ｓ４１を出力して信号路切替スイッチ１５１、１５２を切り替えると共に、制御信号Ｓ４２、Ｓ４３を出力して信号路切替スイッチ１５３、１５４を切り替える。この場合、信号路制御回路１５７は受信したＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを調べることにより当該ＲＦ信号Ｓ５に対して電力増幅が必要か否かを判断し、電力増幅が必要な場合には信号路１５６を選択し、電力増幅が不要な場合には信号路１５５を選択する。因みに、信号路１５５が選択された場合には、増幅器１５８は信号路制御回路１５７によってオフ状態にさせられる。
また信号路制御回路１５７はＲＦ信号Ｓ５の使用周波数を調べることよりどちらの帯域通過フィルタを使用したら良いかを判断し、その判断結果に基づいて信号路切替スイッチ１５１〜１５４を切り替える。
なお、この実施例の場合も、信号路を選択することにより利得調整を施しているためＲＦ段では離散的な利得調整になる。このため受信回路１４９では、ＩＦ段の利得可変増幅器３９で連続的に利得調整することによりＲＦ段での離散的な利得調整を補うようにしている。
ここで信号路制御回路１５７の制御手順を図１８に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。まずはじめにステップＳＰ６０から入ったステップＳＰ６１において、受信したＲＦ信号Ｓ５の使用周波数（Ｆ）を調べる。次にステップＳＰ６２において、帯域通過フィルタを切り替える際の基準周波数（ＦＣ）を所定の記憶手段から読み込む。次にステップＳＰ６３において、ＲＦ信号Ｓ５の使用周波数（Ｆ）と基準周波数（ＦＣ）とを比較し、その結果、使用周波数（Ｆ）が小さければステップＳＰ６４に移行し、使用周波数（Ｆ）が大きければステップＳＰ６５に移行する。
ステップＳＰ６４では、制御信号Ｓ４２を出力して信号路切替スイッチ１５３を帯域通過フィルタ４１側に切り替えると共に、制御信号Ｓ４３を出力して信号路切替スイッチ１５４を帯域通過フィルタ４５側に切り替える。すなわち通過帯域が低い方の帯域通過フィルタ４１、４５を選択する。さらにステップＳＰ６４では、制御信号Ｓ４０を出力して信号路切替スイッチ１５１のスイッチ１５１Ｄをオンさせると共に、制御信号Ｓ４１を出力して信号路切替スイッチ１５２のスイッチ１５２Ｂをオンさせ、さらに増幅器１５８を動作させて信号路１５６を設定する。
次にステップＳＰ６６において、信号路１５６の有する利得値（Ｇ１）を所定の記憶手段から読み込む。次にステップＳＰ６７において、出力端子３２に出力される信号レベルが所望値（Ｃ）になるように利得可変増幅器３９を調整する。次にステップＳＰ６８において、調整した利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）を読み込む。次にステップＳＰ６９において、信号レベル（Ｃ）、信号路１５６の利得値（Ｇ１）及び利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）から受信したＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）を求める。具体的には、信号レベル（Ｃ）から信号路１５６の利得値（Ｇ１）及び利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）を差し引いて信号レベル（Ｄ）を求める。
次にステップＳＰ７０において、信号路を切り替える際の基準信号レベル（Ｒ）を所定の記憶手段から読み込む。そして次のステップＳＰ７１において、読み込んだ基準信号レベル（Ｒ）と先程求めたＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）とを比較する。その結果、ＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）が大きければ電力増幅不要のためステップＳＰ７２に移行し、ここで制御信号Ｓ４０、Ｓ４１を出力してスイッチ１５１Ａ、１５２Ａをオンさせて信号路１５５を設定すると共に、増幅器１５８をオフ状態にし、その後、ステップＳＰ６６に戻って処理を繰り返す。一方、ＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）が小さければ電力増幅が必要であるためそのままステップＳＰ６４に戻って処理を繰り返す。なお、信号路１５５を設定した場合には、ステップＳＰ６７で再び利得可変増幅器３９を調整することにより、出力端子３２で所望値の信号レベルが得られる。
これに対してステップＳＰ６５では、制御信号Ｓ４２を出力して信号路切替スイッチ１５３を帯域通過フィルタ４２側に切り替えると共に、制御信号Ｓ４３を出力して信号路切替スイッチ１５４を帯域通過フィルタ４６側に切り替える。すなわち通過帯域が高い方の帯域通過フィルタ４２、４６を選択する。さらにステップＳＰ６５では、制御信号Ｓ４０を出力して信号路切替スイッチ１５１のスイッチ１５１Ｃをオンさせると共に、制御信号Ｓ４１を出力して信号路切替スイッチ１５２のスイッチ１５２Ｃをオンさせ、さらに増幅器１５８を動作させて信号路１５６を設定する。
次にステップＳＰ７３において、信号路１５６の有する利得値（Ｇ１）を所定の記憶手段から読み込む。次にステップＳＰ７４において、出力端子３２に出力される信号レベルが所望値（Ｃ）になるように利得可変増幅器３９を調整する。次にステップＳＰ７５において、調整した利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）を読み込む。次にステップＳＰ７６において、信号レベル（Ｃ）、信号路１５６の利得値（Ｇ１）及び利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）から受信したＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）を求める。具体的には、信号レベル（Ｃ）から信号路１５６の利得値（Ｇ１）及び利得可変増幅器３９の利得値（Ｇ２）を差し引いて信号レベル（Ｄ）を求める。
次にステップＳＰ７７において、信号路を切り替える際の基準信号レベル（Ｒ）を所定の記憶手段から読み込む。そして次のステップＳＰ７８において、読み込んだ基準信号レベル（Ｒ）と先程求めたＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）とを比較する。その結果、ＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）が大きければ電力増幅不要のためステップＳＰ７９に移行し、ここで制御信号Ｓ４０、Ｓ４１を出力してスイッチ１５１Ｂ、１５２Ｄをオンさせて信号路１５５を設定すると共に、増幅器１５８をオフ状態にし、その後、ステップＳＰ７３に戻って処理を繰り返す。一方、ＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）が小さければ電力増幅が必要であるためそのままステップＳＰ６５に戻って処理を繰り返す。なお、信号路１５５を設定した場合には、ステップＳＰ７４で再び利得可変増幅器３９を調整することにより、出力端子３２で所望値の信号レベルが得られる。
このようにして信号路制御回路１５７は、ＲＦ信号Ｓ５の使用周波数に応じて帯域通過フィルタ（４１、４２、４５、４６）を切り替えると共に、ＲＦ信号Ｓ５の信号レベル（Ｄ）に応じて最適な信号路を選択して当該ＲＦ信号Ｓ５に対して利得調整を施し、出力端子３２で所望の信号レベルが得られるようにしている。
以上の構成において、この実施例の場合には、利得可変回路１５０によって利得調整と共に帯域通過フィルタを切り替える。その際、利得可変回路１５０では、信号路制御回路１５７によって信号路切替スイッチ１５１〜１５４のスイッチ状態を制御することにより利得調整と帯域通過フィルタの切り替えを同時に行う。
ところでこの実施例の場合には、通過帯域特性の異なる２つの信号路（すなわち帯域通過フィルタ４１を有する信号路と帯域通過フィルタ４２を有する信号路）と、利得の異なる２つの信号路１５５、１５６との接続切り替えを環状スイッチからなる信号路切替スイッチ１５１で行っている。
このようにして環状スイッチからなる信号路切替スイッチ１５１によって接続切り替えを行うと、信号路切替スイッチ１５１で発生する挿入損失を低減することができる。なぜなら環状スイッチの場合には、４つのスイッチ１５１Ａ〜１５１Ｄのうち１つをオンさせれば信号路が切り替わるため、信号路中に介挿されるスイッチとしては１つになるからである。通常、入力側の２つの線路と出力側の２つの線路とを接続切り替えする場合には、２つのスイッチの組み合わせで行うのが一般的である。しかしその場合には、信号路中に介挿されるスイッチは２つになり、挿入損失が大きくなってしまう。ところがこの実施例のように環状スイッチを用いた場合には、信号路中に介挿されるスイッチは１つになるため挿入損失を低減することができる。
またこの実施例の場合には、利得の異なる２つの信号路１５５、１５６と、通過帯域の異なる２つの信号路（すなわち帯域通過フィルタ４５を有する信号路と帯域通過フィルタ４６を有する信号路）との接続切り替えを環状スイッチからなる信号路切替スイッチ１５２で行っているが、同様の理由により、この部分でも挿入損失を低減することができる。
なお、この実施例の場合にも、信号路１５６を選択した場合にだけ増幅器１５８を動作させるため無駄な電力消費を抑えることができると共に、ＲＦ信号Ｓ５が十分な信号レベルを有する場合には単なる伝送線路である信号路１５５を選択するため受信帯域内に妨害波があったとしても増幅器１５８の飽和を避けて妨害波による受信感度の劣化を回避し得る。またこの実施例の場合にも、利得可変回路１５０と利得可変増幅器３９の２つで全体の利得調整を行っているため各素子のダイナミックレンジを軽減できる。
以上の構成によれば、信号路の切り替えに対して環状スイッチからなる信号路切替スイッチ１５１、１５２を用いるようにしたことにより、通過帯域特性の異なる信号路と利得の異なる信号路１５５、１５６との接続を低挿入損失で同時に切り替えることができる。
（２−３）第７実施例
図１９において、１６０は全体として第７実施例による受信回路を示し、この受信回路１６０の場合には、利得可変回路１６１を用いることにより不要な電力消費を抑制して利得調整を行う。
まず受信アンテナ３１によって受信されたレベル変動を有するＲＦ信号Ｓ５は利得可変回路１６１に入力される。利得可変回路１６１は、ＲＦ信号Ｓ５を増幅する必要がある場合には所定の利得値を有する信号路を通過させ、増幅する必要がない場合には単なる伝送線路を通過させることにより、当該ＲＦ信号Ｓ５を所望の信号レベルに利得調整する。
利得可変回路１６１によって利得調整されたＲＦ信号Ｓ５はＲＦドライバ回路１６２に入力され、ここで所定の信号処理が施された後、周波数混合器３７に入力される。因みに、ＲＦドライバ回路１６２は帯域通過フィルタやバッファアンプ回路等からなり、ＲＦ信号Ｓ５から不要な周波数成分を除去すると共に、当該ＲＦ信号Ｓ５を周波数混合器３７に渡す際のインピーダンス調整等を行う。
周波数混合器３７はローカル信号Ｓ６を用いてＲＦ信号Ｓ５を低周波のＩＦ信号Ｓ７に周波数変換する。このＩＦ信号Ｓ７は可変利得増幅器３９に入力され、ここで最終的に所望の値に利得調整された後、出力端子３２に出力される。
ここで利得可変回路１６１は、大きく分けて信号路切替スイッチ１６３、１６４と、その信号路切替スイッチ１６３、１６４によって切り替えられる利得の異なる信号路１６５、１６６と、信号路切替スイッチ１６３、１６４の切り替え動作を制御する信号路制御回路１６７とによって構成されている。
この利得可変回路１６１の場合には、２つの信号路のうち一方の信号路１６６は増幅器を持たない単なる伝送線路によって形成されており、他方の信号路１６５は増幅器１６８によって電力増幅を行えるようになされている。
信号路切替スイッチ１６３は、いわゆる平行二線路（１６３Ａ、１６３Ｂ）からなる方向性結合器によって形成されるスイッチであり、受信アンテナ３１によって受信されたＲＦ信号Ｓ５を信号路１６５、１６６に出力する。具体的には、信号路切替スイッチ１６３においては、第１の線路１６３Ａの一端に受信アンテナ３１が接続され、その他端には信号路１６５の増幅器１６８が接続されており、これにより受信アンテナ３１で受信されたＲＦ信号Ｓ５は当該第１の線路１６３Ａを通って信号路１６５に供給される。また第２の線路１６３Ｂの一端には信号路１６６が接続され、その他端には第２の線路１６３Ｂの特性インピーダンスと等価の抵抗Ｒ１０が接続されており、これによりＲＦ信号Ｓ５は平行二線路の線路間結合によって第２の線路１６３Ｂに拾われて信号路１６６に供給される。
一方、信号路切替スイッチ１６４は、いわゆる半導体スイッチによって形成されるスイッチであり、信号路１６５又は１６６を通過してきたＲＦ信号Ｓ５をＲＦドライバ回路１６２に供給するものである。
信号路制御回路１６７は制御信号Ｓ５０を信号路切替スイッチ１６４に出力することにより当該信号路切替スイッチ１６４の接続関係を切り替え、これによって２つの信号路１６５、１６６のうち一方を選択する。具体的には、信号路制御回路１６７は受信アンテナ端での信号レベルを調べることにより受信したＲＦ信号Ｓ５に対して電力増幅が必要か否かを判断し、電力増幅が必要な場合には信号路１６５を選択し、電力増幅が不要な場合には信号路１６６を選択する。これによりＲＦ信号Ｓ５の信号レベルが低い場合には信号路１６５の増幅器１６８によって電力増幅が行われ、信号レベルが十分高い場合には電力増幅が行われなくなる。なお、信号路１６６が選択された場合には、信号路１６５の増幅器１６８は信号路制御回路１６７によってオフ状態にさせられる。
因みに、この実施例の場合も、信号路（１６５、１６６）を選択することにより利得調整を施しているためＲＦ段では離散的な利得調整になる。このため受信回路１６０では、ＩＦ段の利得可変増幅器３９で連続的に利得調整することによりＲＦ段での離散的な利得調整を補うようにしている。
以上の構成において、利得可変回路１６１の場合には、受信したＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを調べ、電力増幅の必要があれば増幅器１６８を有する信号路１６５を選択し、電力増幅の必要がなければ増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路１６６を選択することにより、利得調整を行う。その際、信号路１６５を選択したときだけ増幅器１６８を動作させる。これにより従来のように増幅器を常に動作させる必要がなくなり、不要な電力消費を抑制することができる。従ってこのような利得可変回路１６１によって利得調整する受信回路１６０を用いれば、移動端末の電池寿命を延ばすことができ、待ち受け時間や通話時間を延ばすことができる。
また利得可変回路１６１では、ＲＦ信号Ｓ５が十分な信号レベルを有する場合、単なる伝送線路である信号路１６６を選択して電力増幅を施さないため、受信帯域内に強い妨害波があったとしても妨害波によって増幅器１６８が飽和することはなく、飽和による受信信号の抑圧を防げる。これにより利得可変回路１６１を用いれば、妨害波による受信感度の劣化を回避し得る。
また利得可変回路１６１では、信号路切替スイッチ１６３として半導体スイッチではなく、方向性結合器を用いたことにより、信号路切替スイッチ１６３で発生する挿入損失を低減し得る。具体的には、一般に半導体スイッチの場合には挿入損失が0.6〔dB〕程度、方向性結合器の場合には挿入損失が0.1〔dB〕であり、その差分（0.5〔dB〕＝約10％）だけ挿入損失を低減することができる。
以上の構成によれば、増幅器のない単なる伝送線路からなる信号路１６６と増幅器１６８を有する信号路１６５とを切り替えることにより利得調整するようにしたことにより、信号路１６５を選択したときだけ増幅器１６８を動作させることができ、これによって従来のように常時増幅器を動作させる必要がなくなって不要な電力消費を抑制することができる。
また信号路切替スイッチ１６３として方向性結合器を用いたことにより、利得可変回路１６１における挿入損失を小さくし得る。
（２−４）第８実施例
図１９との対応部分に同一符号を付して示す図２０において、１７０は全体として第８実施例による受信回路を示し、この実施例の場合にも、利得可変回路１７１によって利得の異なる信号路を切り替えることによりＲＦ信号Ｓ５の利得調整を行う。
まず利得可変回路１７１は大きく分けて信号路切替スイッチ１７２、１７３と、利得の異なる２つの信号路１７４、１７５と、信号路切替スイッチ１７３の切り替え動作を制御する信号路制御回路１７６とによって構成されている。
この利得可変回路１７１では、２つの信号路のうち一方の信号路１７５は増幅器を持たない単なる伝送線路によって形成されており、他方の信号路１７４は増幅器（ＰＡ）１７７によって電力増幅が行えるようになされている。なお、信号路１７４に設けられた増幅器１７７の消費電力は利得値に応じて最適化されている。
信号路切替スイッチ１７２は、第７実施例の場合と同様に、平行二線路（１７２Ａ、１７２Ｂ）からなる方向性結合器によって形成され、受信アンテナ３１によって受信されたＲＦ信号Ｓ５を信号路１７４、１７５に出力する。具体的には、信号路切替スイッチ１７２においては、第１の線路１７２Ａの一端に受信アンテナ３１が接続され、その他端には信号路１７４の増幅器１７７が接続されており、これによって受信アンテナ３１で受信されたＲＦ信号Ｓ５は当該第１の線路１７２Ａを通って信号路１７４に供給される。また第２の線路１７２Ｂの一端には信号路１７５が接続され、その他端には第２の線路１７２Ｂの特性インピーダンスと等価の抵抗Ｒ１１が接続されており、これによりＲＦ信号Ｓ５は平行二線路の線路間結合によって第２の線路１７２Ｂに拾われて信号路１７５に供給される。
一方、信号路切替スイッチ１７３は２つの半導体スイッチ１７３Ａ、１７３Ｂを組み合わせた４端子のスイッチによって形成されており、一方の半導体スイッチ１７３Ａは信号路１７４とＲＦドライバ回路１６２との接続を切り替え、他方の半導体スイッチ１７３Ｂは信号路１７５とＲＦドライバ回路１６２との接続を切り替えるようになされている。因みに、半導体スイッチ１７３Ｂは信号路１７５をＲＦドライバ回路１６２に接続しなかった場合に当該信号路１７５を抵抗Ｒ１２に接続するようになされている。
信号路制御回路１７６は制御信号Ｓ５１を信号路切替スイッチ１７３に出力することにより当該信号路切替スイッチ１７３の接続関係を制御する。具体的には、信号路制御回路１７６は受信アンテナ端での信号レベルを調べることにより受信したＲＦ信号Ｓ５に対して電力増幅が必要か否かを判断し、電力増幅が必要な場合には信号路１７４を選択し、電力増幅が不要な場合には信号路１７５を選択する。これによりＲＦ信号Ｓ５の信号レベルが低い場合には信号路１７４の増幅器１７７によって電力増幅が行われ、信号レベルが十分高い場合には電力増幅が行われなくなる。なお、信号路１７５が選択された場合には、信号路１７４の増幅器１７７は信号路制御回路１７６によってオフ状態にさせられる。
ところで信号路切替スイッチ１７２の第２の線路１７２Ｂの一端はダイオードＤ２を介して信号レベル検出回路１７８に接続されており、これによって第２の線路１７２Ｂに現れる信号の電圧値を信号レベル検出回路１７８で取り込めるようになっている。信号レベル検出回路１７８は受信アンテナ３１で受信されたＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出する回路であり、第２の線路１７２Ｂに現れる信号の電圧値を基にＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出する。
例えばＲＦ信号Ｓ５を信号路１７４及び半導体スイッチ１７３Ａを介してＲＦドライバ回路１６２に供給する場合、方向性結合器の線路間結合により線路１７２ＢにはＲＦ信号Ｓ５に応じた信号が現れる。信号レベル検出回路１７８はこの信号の電圧値を調べることにより受信されたＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出する。因みに、このとき線路１７２Ｂの一端が半導体スイッチ１７３Ｂを介して当該線路１７２Ｂの特性インピーダンスと等価の抵抗Ｒ１２に接続されることにより、線路１７２Ｂはインピーダンス整合が取られる。これにより線路１７２Ｂは安定した状態で信号を拾うことができる。
またＲＦ信号Ｓ５を信号路１７５及び半導体スイッチ１７３Ｂを介してＲＦドライバ回路１６２に供給する場合、ＲＦ信号Ｓ５は線路間結合によって線路１７２Ｂに拾われ、これによってＲＦドライバ回路１６２に供給される。従って線路１７２Ｂには当然ＲＦ信号Ｓ５が現れる。信号レベル検出回路１７８はこの信号の電圧値を調べることにより受信されたＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出する。
因みに、方向性結合器には結合損失があるため線路１７２Ｂに現れる信号の電圧値は必ずしも受信アンテナ端でのＲＦ信号Ｓ５の信号レベルと等しくならないが、結合損失は一定であるためその分だけ電圧値にオフセットを与えれば信号レベル検出回路１７８において容易に正確なＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出することができる。
このようにして信号レベル検出回路１７８によって検出されたＲＦ信号Ｓ５の信号レベルの情報は信号路制御回路１７６に供給される。これにより信号路制御回路１７６では、上述したようにＲＦ信号Ｓ５の信号レベルに応じて信号路切替スイッチ１７３の切り替え動作を制御し得る。
以上の構成において、利得可変回路１７１の場合には、受信したＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを調べ、電力増幅の必要があれば増幅器１７７を有する信号路１７４を選択し、電力増幅の必要がなければ増幅器のない単なる伝送線路でなる信号路１７５を選択することにより、利得調整を行う。その際、信号路１７４を選択したときだけ増幅器１７７を動作させる。これにより従来のように増幅器を常に動作させる必要がなくなり、不要な電力消費を抑制することができる。従ってこのような利得可変回路１７１によって利得調整する受信回路１７０を用いれば、移動端末の電池寿命を延ばすことができ、待ち受け時間や通話時間を延ばすことができる。
また利得可変回路１７１では、第７実施例と同様に、ＲＦ信号Ｓ５の信号レベルが十分なとき信号路１７５を選択して電力増幅を施さないため、受信帯域内に強い妨害波があったとしても妨害波によって増幅器１７７が飽和することはなく、飽和による受信信号の抑圧を防げる。これにより利得可変回路１７１を用いれば、妨害波による受信感度の劣化を回避し得る。
また利得可変回路１７１では、第７実施例と同様に、信号路切替スイッチ１７２として半導体スイッチではなく、方向性結合器を用いたことにより、信号路切替スイッチ１７２で発生する挿入損失を低減し得る。
また信号路切替スイッチ１７２を形成する方向性結合器の第２の線路１７２ＢをダイオードＤ２を介して信号レベル検出回路１７８に接続するようにしたことにより、信号レベル検出回路１７８では第２の線路１７２Ｂに現れる信号を取り込んでその電圧値を調べることができ、これによってＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを容易に検出することができる。従ってこの利得可変回路１７１では、信号路切替スイッチ１７２をＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出する際に使用する信号抽出手段と共通化し得、これによって別に信号抽出手段を設ける必要もなく、簡易な構成でＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出することができる。
以上の構成によれば、増幅器のない単なる伝送線路からなる信号路１７５と増幅器１７７を有する信号路１７４とを切り替えることによって利得調整するようにしたことにより、信号路１７４を選択したときだけ増幅器１７７を動作させることができ、これによって従来のように常時増幅器を動作させる必要がなくなって不要な電力消費を抑制することができる。
また利得可変回路１７１の信号路切替スイッチ１７２として方向性結合器を用いたことにより、低挿入損失で信号路１７４、１７５を切り替えることができる。
また信号路切替スイッチ１７２を形成する方向性結合器の第２の線路１７２Ｂを信号レベル検出回路１７８に接続するようにしたことにより、当該信号路切替スイッチ１７２をＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出する際に使用する信号抽出手段と共通化し得、これによって簡易な構成でＲＦ信号Ｓ５の信号レベルを検出することができる。
（３）他の実施例
なお上述の第１、第２、第３及び第４実施例においては、増幅器７７、８８、９８又は１１２を用いて信号路の利得を変えたり、単なる伝送線路を組み合わせることにより信号路の利得を変えた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、減衰器を用いて信号路の利得を変えるようにしても良い。この場合、受動素子である減衰器自体には電力消費がないため、不要な電力消費を抑えるという点においては、一段と大きな効果が得られる。
また上述の第１、第２、第３及び第４実施例においては、利得可変回路７１、８０、９１又は１０６を用いてＲＦ周波数の信号（すなわちＲＦ信号Ｓ３）に対して利得調整を施した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、利得可変回路７１、８０、９１又は１０６を用いてＩＦ周波数の信号（すなわちＩＦ信号Ｓ１）に対して利得調整を施すようにしても良い。因みに、組み合わせを考えると、利得可変回路７１、８０、９１又は１０６を周波数混合器の前段及び後段に設け、第１及び第２の周波数の信号に対して利得調整する場合と、利得可変回路７１、８０、９１又は１０６を周波数混合器の前段又は後段のいずれか一方に設け、第１の周波数の信号に対しては当該利得可変回路７１、８０、９１又は１０６を用いて利得調整し、第２の周波数の信号に対しては所定の利得可変増幅器によって利得調整する場合とが考えられる。
また上述の第１、第２、第３及び第４実施例においては、単に複数の信号路の利得を変えた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、信号路内に遅延素子を設け、信号路間の信号遅延差を等化するようにしても良い。このようにすれば、利得可変回路で信号遅延差も同時に等化することができる。
また上述の第２実施例においては、利得可変回路８０の入力側と出力側の両方に通過帯域フィルタを有する信号路と信号路切替スイッチとを設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、利得可変回路の入力側と出力側のいずれか一方にだけ通過帯域フィルタを有する信号路と信号路切替スイッチとを設けるようにしても良い。因みに、このように構成した場合には、第３及び第４実施例に合わせて利得可変回路の最も出力側にある信号路切替スイッチを方向性結合器で形成するようにしても良い。
また上述の第３及び第４実施例においては、利得可変回路９１、１０６の最も出力側にある信号路切替スイッチ９４、１０８に方向性結合器を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１及び２実施例において利得可変回路７１、８０の最も出力側にある信号路切替スイッチ７３、８４に方向性結合器を用いるようにしても良い。このようにすれば信号路切替スイッチ７３、８４で発生する挿入損失を低減し得ると共に、信号路切替スイッチ７３、８４を信号レベル検出時の信号抽出手段と共通化し得る。
また上述の第５、第６、第７及び第８実施例においては、増幅器１４７、１５８、１６８又は１７７を用いて信号路の利得を変えたり、単なる伝送線路を組み合わせることにより信号路の利得を変えた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、減衰器を用いて信号路の利得を変えるようにしても良い。この場合、受動素子である減衰器自体には電力消費がないため、不要な電力消費を抑えるという点においては、一段と大きな効果を得られる。
また上述の第５、第６、第７及び第８実施例においては、利得可変回路１４１、１５０、１６１又は１７１を用いてＲＦ周波数の信号（すなわちＲＦ信号Ｓ５）に対して利得調整を施した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、利得可変回路１４１、１５０、１６１又は１７１を用いてＩＦ周波数の信号（すなわちＩＦ信号Ｓ７）に対して利得調整を施すようにしても良い。因みに、組み合わせを考えると、利得可変回路１４１、１５０、１６１又は１７１を周波数混合器の前段及び後段に設け、第１及び第２の周波数の信号に対して利得調整する場合と、利得可変回路１４１、１５０、１６１又は１７１を周波数混合器の前段又は後段のいずれか一方に設け、第１の周波数の信号に対しては当該利得可変回路１４１、１５０、１６１又は１７１を用いて利得調整し、第２の周波数の信号に対しては所定の利得可変増幅器によって利得調整する場合とが考えられる。
また上述の第５、第６、第７及び第８実施例においては、単に複数の信号路の利得を変えた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、信号路内に遅延素子を設け、信号路間の信号遅延差を等化するようにしても良い。このようにすれば、利得可変回路で信号遅延差も同時に等化することができる。
また上述の第６実施例においては、利得可変回路１５０の入力側と出力側の両方に通過帯域フィルタを有する信号路と信号路切替スイッチとを設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、利得可変回路の入力側と出力側のいずれか一方にだけ通過帯域フィルタを有する信号路と信号路切替スイッチとを設けるようにしても良い。因みに、このように構成した場合には、第７及び第８実施例に合わせて利得可変回路の最も入力側にある信号路切替スイッチを方向性結合器で形成するようにしても良い。
さらに上述の第７及び第８実施例においては、利得可変回路１６１、１７１の最も入力側にある信号路切替スイッチ１６３、１７２に方向性結合器を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第５及び第６実施例において利得可変回路１４１、１５０の最も入力側にある信号路切替スイッチ１４２、１５３に方向性結合器を用いるようにしても良い。このようにすれば信号路切替スイッチ１４２、１５３で発生する挿入損失を低減し得ると共に、信号路切替スイッチ１４２、１５３を信号レベル検出時の信号抽出手段と共通化し得る。
本発明は、例えばセルラー電話等の移動無線通信システムの分野で利用可能なものである。
本発明の原理の説明に供する送信回路の利得可変手段を示すブロック図である。 利得可変手段の信号路制御手段の制御手順を示すフローチャートである。 第１実施例による送信回路を示すブロック図である。 第１実施例の信号路制御回路の制御手順を示すフローチャートである。 第２実施例による送信回路を示すブロック図である。 第２実施例の信号路制御回路の制御手順を示すフローチャートである。 第３実施例による送信回路を示すブロック図である。 方向性結合器の動作の説明に供するブロック図である。 第３実施例の送信回路によるダイナミックレンジの一例を示す特性曲線図である。 ダイナミックレンジの比較説明に供する従来の場合のダイナミックレンジの一例を示す特性曲線図である。 ダイナミックレンジの比較説明に供する第１実施例の場合のダイナミックレンジの一例を示す特性曲線図である。 第４実施例による送信回路を示すブロック図である。 本発明の原理の説明に供する受信回路の利得可変手段を示すブロック図である。 利得可変手段の信号路制御手段の制御手順を示すフローチャートである。 第５実施例による受信回路を示すブロック図である。 第５実施例の信号路制御回路の制御手順を示すフローチャートである。 第６実施例による受信回路を示すブロック図である。 第６実施例の信号路制御回路の制御手順を示すフローチャートである。 第７実施例による受信回路を示すブロック図である。 第８実施例による受信回路を示すブロック図である。 従来の送信回路を示すブロック図である。 帯域通過フィルタを分けた従来の送信回路を示すブロック図である。 従来の受信回路を示すブロック図である。 帯域通過フィルタを分けた従来の受信回路を示すブロック図である。
符号の説明
１、２０、７０、７９、９０、１０５……送信回路、３０、４０、１４０、１４９、１６０、１７０……受信回路、５０、１２０……利得可変手段、５１、５２、１２１、１２２……信号路選択手段、５３〜５６、７４、７５、８５、８６、９５、９６、１０９、１１０、１２３〜１２６、１４４、１４５、１５５、１５６、１６５、１６６、１７４、１７５……信号路、５７、１２７……信号路制御手段、７１、８０、９１、１０６、１４１、１５０、１６１、１７１……利得可変回路、７２、７３、８１〜８４、９３、９４、１０７、１０８、１４２、１４３、１５１〜１５４、１６３、１６４、１７２、１７３……信号路切替スイッチ、７６、８７、９７、１１１、１４６、１５７、１６７、１７６……信号路制御回路。

Claims (16)

  1. 利得可変手段を有し、当該利得可変手段によって送信信号に対して利得調整する送信装置において、
    上記利得可変手段は、
    少なくとも１つ以上の入力端子と、複数の出力端子と、当該入力端子と出力端子との接続関係を切り替えるための制御端子とを有する第１の信号路選択手段と、
    複数の入力端子と、少なくとも１つ以上の出力端子と、当該入力端子と出力端子との接続関係を切り替えるための制御端子とを有する第２の信号路選択手段と、
    上記第１の信号路選択手段の複数の出力端子と上記第２の信号路選択手段の複数の入力端子とを一対一で接続し、かつ信号利得調整手段によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路と、
    上記第１及び第２の信号路選択手段の制御端子に制御信号を与えることにより、当該第１及び第２の信号路選択手段内の接続関係を切り替え制御する信号路制御手段と
    を具え、上記信号路制御手段によって上記複数の信号路のうち最適な信号路を選択することにより上記第１の信号路選択手段の入力端子に供給される送信信号に対して利得調整を施すようにした
    ことを特徴とする送信装置。
  2. 上記複数の信号路のうち、少なくとも１つ以上の信号路に対して信号利得調整手段を持たない単なる伝送線路を用いるようにした
    ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
  3. 上記複数の信号路のうち、少なくとも１つ以上の信号路に対して減衰器で利得を変えた信号路を用いるようにした
    ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
  4. 上記複数の信号路に遅延素子を設け、信号路間の信号遅延差を等化するようにした
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の送信装置。
  5. 上記送信信号を周波数混合器によって周波数変換する場合、上記利得可変手段によって第１の周波数の送信信号に対して利得調整し、上記周波数混合器を介した第２の周波数の送信信号に対しては所定の利得可変増幅器によって利得調整するようにした
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の送信装置。
  6. 上記送信信号を周波数混合器によって周波数変換する場合、当該周波数混合器の前段及び後段に上記利得可変手段を設け、第１の周波数の送信信号及び第２の周波数の送信信号に対して利得調整するようにした
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の送信装置。
  7. 信号利得調整手段によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路が予め設けられ、当該信号路の入力側における送信信号レベルを調べる第１のステップと、
    上記送信信号レベルと、上記信号路から出力されるべき信号レベルとのレベル差に応じて上記信号路のうちどの信号路を選択するかを判断する第２のステップと、
    第２のステップでの判断結果に応じて、送信信号に対して最適な利得となる信号路を選択し、当該選択した信号路を用いて上記送信信号を送信する第３のステップと
    を具えることを特徴とする送信方法。
  8. 利得可変手段を有し、当該利得可変手段によって受信信号に対して利得調整する受信装置において、
    上記利得可変手段は、
    少なくとも１つ以上の入力端子と、複数の出力端子と、当該入力端子と出力端子との接続関係を切り替えるための制御端子とを有する第１の信号路選択手段と、
    複数の入力端子と、少なくとも１つ以上の出力端子と、当該入力端子と出力端子との接続関係を切り替えるための制御端子とを有する第２の信号路選択手段と、
    上記第１の信号路選択手段の複数の出力端子と上記第２の信号路選択手段の複数の入力端子とを一対一で接続し、かつ信号利得調整手段によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路と、
    上記第１及び第２の信号路選択手段の制御端子に制御信号を与えることにより、当該第１及び第２の信号路選択手段内の接続関係を切り替え制御する信号路制御手段と
    を具え、上記信号路制御手段によって上記複数の信号路のうち最適な信号路を選択することにより上記第１の信号路選択手段の入力端子に供給される受信信号に対して利得調整を施すようにした
    ことを特徴とする受信装置。
  9. 上記複数の信号路のうち、少なくとも１つ以上の信号路に対して信号利得調整手段を持たない単なる伝送線路を用いるようにした
    ことを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
  10. 上記複数の信号路のうち、少なくとも１つ以上の信号路に対して減衰器で利得を変えた信号路を用いるようにした
    ことを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
  11. 上記複数の信号路に遅延素子を設け、信号路間の信号遅延差を等化するようにした
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１０に記載の受信装置。
  12. 上記受信信号を周波数混合器によって周波数変換する場合、上記利得可変手段によって第１の周波数の受信信号に対して利得調整し、上記周波数混合器を介した第２の周波数の受信信号に対しては所定の利得可変増幅器によって利得調整するようにした
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１０に記載の受信装置。
  13. 上記受信信号を周波数混合器によって周波数変換する場合、当該周波数混合器の前段及び後段に上記利得可変手段を設け、第１の周波数の受信信号及び第２の周波数の受信信号に対して利得調整するようにした
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１０に記載の受信装置。
  14. 上記受信信号を周波数混合器によって周波数変換する場合、当該周波数混合器の前段及び後段に上記利得可変手段を設け、第１の周波数の受信信号及び第２の周波数の受信信号に対して利得調整し、
    かつ上記第２の周波数の受信信号に対して利得調整する上記利得可変手段については、複数の信号路のうち少なくとも１つ以上の信号路に対して信号利得調整手段を持たない単なる伝送線路を用いるようにした
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１０に記載の受信装置。
  15. 上記受信信号を周波数混合器によって周波数変換する場合、当該周波数混合器の前段及び後段に上記利得可変手段を設け、第１の周波数の受信信号及び第２の周波数の受信信号に対して利得調整し、
    かつ上記第２の周波数の受信信号に対して利得調整する上記利得可変手段については、複数の信号路のうち少なくとも１つ以上の信号路に対して減衰器で利得を変えた信号路を用いるようにした
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１０に記載の受信装置。
  16. 信号利得調整手段によってそれぞれ異なる利得を有する複数の信号路が予め設けられ、当該信号路の入力側における受信信号レベルを調べる第１のステップと、
    上記受信信号レベルと、上記信号路から出力されるべき信号レベルとのレベル差に応じて上記信号路のうちどの信号路を選択するかを判断する第２のステップと、
    上記第２のステップでの判断結果に応じて、受信信号に対して最適な利得となる信号路を選択し、当該選択した信号路を用いて上記受信信号を受信する第３のステップと
    を具えることを特徴とする受信方法。
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