JP2006246304A - 増幅回路制御装置、増幅回路制御方法、及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射波が発生しても、アイソレータを用いずに、増幅回路の不安定動作や電力制御による歪み特性の劣化を防ぎ、電力消費を削減できる増幅回路制御装置の提供。
【解決手段】増幅回路１０７の反射波の電力と前記反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手段３０４と、反射波電力比較手段３０４での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅回路１０７の出力電力を減少させる電力減少手段３０６と、反射波電力比較手段３０４での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅回路１０７が出力すべき電力と同じになるように増幅回路１０７の出力電力を制御する電力制御手段３０７とを備え、電力減少手段３０６と電力制御手段３０７とにより、反射波の増幅回路１０７への影響を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機などに用いられる増幅回路制御装置、増幅回路制御方法、及び無線通信装置に関する。

図１５は、携帯電話機などの、従来の無線通信装置の増幅回路制御装置を示す構成図である。

図１５において、ベースバンド回路１５０１で作成されたデータ信号Ｓ１はミキサ１５０２に入力され、ミキサ１５０２では、局部発信器１５０３で発生されたキャリア信号Ｓ２をデータ信号Ｓ１で変調して増幅回路モジュール１５０４に変調信号Ｓ３を入力する。

増幅回路モジュール１５０４は、変調信号Ｓ３を、制御部１５０５から出力される制御信号Ｓ４によって制御される利得で増幅して変調信号Ｓ５を出力するドライバアンプ１５０６と、変調信号Ｓ５を所定利得で増幅して変調信号Ｓ６を出力するパワーアンプ１５０７と、変調信号Ｓ６の出力電力値Ｓ７を検出して制御部１５０５に出力すると共に、変調信号Ｓ８を伝送路１５０８に設けられたアンテナ共用器１５０９に出力する送信電力検出部１５１０と、変調信号Ｓ８の電力値を設定する設定送信電力値Ｓ９が入力されると共に、設定送信電力値Ｓ９と出力電力値Ｓ７に基づいて制御信号Ｓ４を制御する制御部１５０５とで構成される。

変調信号Ｓ８は、アンテナ共用器１５０９を介してアンテナ１５１１から基地局などに送信される。

ところで、無線通信装置は、一般に、基地局などとの間の距離に応じて、増幅回路モジュール１５０４から出力される変調信号８の電力を変化させる必要がある。例えば、無線通信装置が基地局から遠い距離にある場合は、電力値の大きな変調信号８を送信しないと基地局では品質を確保した適切な受信や復調が行えない。逆に、無線通信装置が基地局から近い距離にある場合は、変調信号８がそれほど大きな電力値を持たなくても、基地局では十分な受信や復調が行える。このようにして、無線通信装置は、基地局などとの距離に応じて送信される変調信号８の電力値を変化させることによって、受信側での受信信号の品質を高める必要がある。

上記のように構成された従来の増幅回路制御装置は、パワーアンプ１５０７は所定の利得を有するので、設定送信電力値Ｓ９と出力電力値Ｓ７との差に応じて出力される制御信号Ｓ４によってドライバアンプ１５０６の利得を制御すれば、パワーアンプ１５０７の出力電力値Ｓ７を設定電力値Ｓ９に一致させることができる。

すなわち、無線通信装置と基地局との間の距離に応じて設定送信電力値Ｓ９を変化させることにより、設定送信電力値Ｓ９で設定された電力値を有する変調信号Ｓ８をアンテナ１５１１から送信することができ、受信側での受信品質を高めることができる。

図１６は、一般的なパワーアンプ１５０７の入力電力と出力電力の関係を示す特性図であって、入力電力がＰｉ０以下の場合は、出力電力がＰｏ０になるまで、入力電力と出力電力の関係は線形領域にある。したがって、入力電力がＰｉ０の値になるまで、すなわち出力電力がＰｏ０になるまでは、このパワーアンプ１５０７の入出力特性に従って出力電力が得られるが、電力値Ｐｉ０を超えた入力電力がパワーアンプ１５０７に入力された場合は、この線形領域にある入出力特性に沿った出力電力は得られない。

したがって、無線通信装置に用いられる、図１５に示す従来の増幅回路制御装置の制御部１５０５では、設定送信電力値Ｓ９が上記のようなパワーアンプ１５０７の特性で決まる出力電力値Ｐｏ０より大きな電力値が設定されないかをまず判定し、出力電力値Ｐｏ０より大きな電力値が設定された場合には、出力電力値Ｓ７が設定送信電力値Ｓ９に一致するようにその差に基づいて制御部１５０５は制御信号Ｓ４をドライバアンプ１５０６に出力し、ドライバアンプ１５０６は制御信号Ｓ４に応じてその利得を変化させてパワーアンプ１５０７へ入力する変調信号Ｓ５を変化させていた。

このように、従来の増幅回路制御装置の制御部１５０５では、設定送信電力値Ｓ９がパワーアンプ１５０７の特性で決まる値Ｐｏ０より小さければ、パワーアンプ１５０７の線形領域の特性を利用して出力電力値Ｓ７が設定送信電力値Ｓ９に一致するように、制御部１５０５は制御信号Ｓ４をドライバアンプ１５０６に出力し、設定送信電力値Ｓ９が値Ｐｏ０より大きければ、制御部１５０５は制御信号Ｓ４を制御してドライバアンプ１５０６の利得を微少量だけ変化させてパワーアンプ１５０７への入力電力値を微少量変化させ、最終的にパワーアンプ１５０７の出力電力値Ｓ７を設定電力値Ｓ９に一致させることによって、常に設定電力値Ｓ９に合った品質の高い送信信号を出力できるようにしていた。

ところで、このような無線通信装置は、一般にアンテナは周りに何も無い自由空間に設置される場合を想定して設計されており、アンテナの特性インピーダンスも自由空間を前提に例えば５０Ωになるように設計される。

しかしながら、このような無線通信装置が、車や金属机などの金属体の近くで使用された場合、アンテナ１５１１の特性インピーダンスが変化し、アンテナ１５１１で反射が生じる。例えば、図１５に示す構成の増幅回路制御装置では、５０Ωの特性インピーダンスを有するアンテナ１５１１は、金属体の近傍で使用することにより、その特性インピーダンスは３０Ωに低下し、送信電力検出部１５１０から出力される変調信号Ｓ８の送信電力は全てが空中線電力には変換されず、一部の送信電力がアンテナ１５１１で反射され、反射電力となって伝送路１５０８を逆方向に伝送される。

反射電力が発生すると、インピーダンス変化はアンテナ共用器１５０９と送信電力検出部１５１０を超えて、パワーアンプ１５０７の出力端においても発生し、反射電力もアンテナ共用器１５０９と送信電力検出部１５１０を超えて伝わり、パワーアンプ１５０７に入力する。

これらインピーダンス変化と反射電力の入力により、パワーアンプ１５０７の動作が不安定になり、更に、極端な歪み特性の劣化や極端な増幅利得の低下が発生する。

図１７は、一般的なパワーアンプの入力電力と、歪み特性の一つである隣接チャンネル漏洩電力（ＡＣＬＲ）との関係を示す図である。ＡＣＬＲが大きいことは歪み特性の劣化を意味し、図１７に示すように、入力電力が大きくなるとＡＣＬＲも大きくなり、パワーアンプの歪特性が劣化する。

図１５の従来の無線通信装置の増幅回路制御装置で、アンテナ１５１１においてインピーダンスが変化しそれに起因して反射電力が発生すると、上記の通りパワーアンプ１５０７で増幅利得の低下が発生する場合がある。この場合でかつ、設定送信電力値Ｓ９がパワーアンプ１５０７の特性で決まる電力Ｐｏ０以上の場合、制御部１５０５は、パワーアンプ１５０７の出力電力値Ｓ７が設定送信電力値Ｓ９と一致する様に、パワーアンプ１５０７の入力である変調信号Ｓ５の入力電力値を増大させることになり、図１７に示すようにパワーアンプ１５０７のＡＣＬＲが大きくなる。

この様に、図１５に示す従来の無線通信装置の増幅回路制御装置では、アンテナインピーダンスの変化が起こると、パワーアンプ１５０７の歪み特性と制御部１５０５での制御の相互作用で、更に歪み特性を劣化させることが生じる。

図１８は、図１５の増幅回路制御装置にアイソレータを追加することにより、インピーダンス特性の変化や反射電力による歪み特性劣化を防止した従来の増幅回路制御装置を示す構成図である。

図１８において、図１５と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１８において、アイソレータ１５１２は、送信電力検出部１５１０とアンテナ共用器１５０９の間の伝送路１５０８上に設けられており、送信電力検出部１５１０から変調信号Ｓ８の入力を受けて、入力された変調信号Ｓ８をアンテナ共用器１５０９へ出力する。

このような構成において、この無線通信装置を金属机などの上で使用して、アンテナ１５１１でインピーダンスの変化が発生し、更に反射電力が発生した場合、アイソレータ１５１２はインピーダンス変化を解消し更に反射電力の除去を行う。

従って、増幅回路モジュール１５０４のパワーアンプ１５０７の出力端においては、インピーダンスの変化は無く、更に、反射電力の入射も受けない。よって、パワーアンプ１５０７におけるインピーダンス変化または反射電力入射による歪み特性劣化と増幅利得の低下を防ぐことが出来る。

また、アイソレータを用いず、アンテナのインピーダンス変化に起因する増幅回路の歪み特性劣化を防ぐ方法として、アンテナでの反射電力を検出して、反射電力が大きくなると、増幅回路モジュールの電源電圧を大きくして、歪み特性を劣化させない増幅装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−３３８７１４号公報

以上の様に、図１５に示す従来の無線通信装置の増幅回路制御装置においては、アンテナインピーダンスの変化が生じると、パワーアンプ１５０７の歪み特性と制御部１５０５による制御の相互作用で、更にパワーアンプ１５０７歪み特性を劣化させる問題がある。

また、アイソレータを用いてパワーアンプ１５０７の歪み特性を防ぐ、図１８に示すような無線通信装置の増幅回路制御装置においては、一般に、アイソレータは、設置面積と体積が大きく、高価で、電力損失が比較的大きい問題がある。

ところで、携帯電話等の無線通信装置において、基地局から遠いために送信電力を大きくして通信品質を確保しようとする場合、すなわち、図１５に示す増幅回路制御装置において、設定送信電力値Ｓ９が大きい場合に、アンテナ１５１１でインピーダンス変化による送信電力の反射が起き、反射電力が大きい場合は、パワーアンプ１５０７からいくら大きな電力を出力しても通信品質確保に必要な十分な空中線電力がアンテナ１５１１から放射されない場合がある。

実際に、アンテナ１５１１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を測定すると、最悪の場合として、元のＶＳＷＲ＝１．５からＶＳＷＲ＝８程度まで劣化する場合があった。ＶＳＷＲ＝８を反射係数に換算すると約０．７８であり、これはアンテナ１５１１で７８％の電力が反射されることを意味する。

このような状況の下では、特許文献１に記載の反射波の影響を防止した増幅回路制御装置では、反射電力が大きいために通信品質が確保できる空中線電力をアンテナから放出できない状況であるにもかかわらず、反射電力が大きくなるにしたがって増幅回路モジュールの電源電圧を大きくするので、無駄に大きな電力を消費することになる。このような無駄な消費電力の増大は、特に電池を電源とする無線通信装置では大きな問題である。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたもので、反射波が発生しても、増幅回路を構成するパワーアンプの歪み特性と電力制御の相互作用による歪み特性の劣化を回避し、アイソレータを用いず、通信品質が確保できない場合の不要な消費電力をも低減することのできる増幅回路制御装置を提供することを目的とするものである。

本発明の増幅回路制御装置は、増幅手段の反射波の電力と反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手段と、反射波電力比較手段での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手段と、反射波電力比較手段での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えた構成を有する。

この構成により、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させ、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する。

さらに、本発明の増幅回路制御装置は、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手段と、増幅手段の出力電力と増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手段と、出力電力比較手段での比較の結果、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、加算電力が増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えた構成を有する。

この構成により、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算した加算電力が、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する。

また、本発明の増幅回路制御装置は、電力加算手段が、増幅手段の反射波の電力の所定倍数と増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する構成を有する。

この構成により、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、増幅手段の反射波の電力を所定倍数した値と増幅手段の出力電力との加算電力が、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する。

また、本発明の増幅回路制御装置は、所定倍数が、予め定められた複数の倍数のうちから選択される構成を有する。

この構成により、予め定められた複数の倍数のうちから所定の倍数が選択され、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、増幅手段の反射波の電力を上記選択された所定倍数した値と増幅手段の出力電力との加算電力が、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する。

さらに、本発明の増幅回路制御方法は、増幅手段の反射波の電力と反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手順と、反射波電力比較手順での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手順と、反射波電力比較手順での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手順とを備えた構成を有する。

この構成により、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させ、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する。

さらに、本発明の増幅回路制御方法は、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手順と、増幅手段の出力電力と増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手順と、出力電力比較手順での比較の結果、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、加算電力が増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手順とを備えた構成を有する。

この構成により、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算した加算電力が、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する。

さらに、本発明の無線通信装置は、データ信号を有する送信信号を発生する送信信号発生手段と、送信信号発生手段で発生した送信信号を増幅する増幅手段と、増幅手段で増幅された送信信号を外部へ出力する送信信号出力手段と、増幅手段への反射波の電力と反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手段と、反射波電力比較手段での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手段と、反射波電力比較手段での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えた構成を有する。

この構成により、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させ、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する。

さらに、本発明の無線通信装置は、データ信号を有する送信信号を発生する送信信号発生手段と、送信信号発生手段で発生した送信信号を増幅する増幅手段と、増幅手段で増幅された送信信号を外部へ出力する送信信号出力手段と、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手段と、増幅手段の出力電力と増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手段と、出力電力比較手段での比較の結果、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、加算電力が増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えた構成を有する。

この構成により、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算した加算電力が、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する。

本発明の増幅回路制御装置は、増幅手段の反射波の電力と反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手段と、反射波電力比較手段での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手段と、反射波電力比較手段での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えることにより、反射波が発生しても、アイソレータを用いなくても、増幅手段の歪み特性の低下や電力制御の相互作用による歪み特性の劣化を防止でき、さらに、不要な電力消費を削減することが出来る。

また、本発明の増幅回路制御装置は、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手段と、増幅手段の出力電力と増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手段と、出力電力比較手段での比較の結果、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、加算電力が増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えることにより、反射波が発生しても、アイソレータを用いなくても、増幅手段の歪み特性の低下や電力制御の相互作用による歪み特性の劣化をさらに防止でき、また、不要な電力消費をさらに削減することが出来る。

また、本発明の増幅回路制御方法は、増幅手段の反射波の電力と反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手順と、反射波電力比較手順での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手順と、反射波電力比較手順での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手順とを備えることにより、反射波が発生しても、アイソレータを用いなくても、増幅手段の歪み特性の低下や電力制御の相互作用による歪み特性の劣化を防止でき、さらに、不要な電力消費を削減することが出来る。

また、本発明の増幅回路制御方法は、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手順と、増幅手段の出力電力と増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手順と、出力電力比較手順での比較の結果、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、加算電力が増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手順とを備えることにより、反射波が発生しても、アイソレータを用いなくても、増幅手段の歪み特性の低下や電力制御の相互作用による歪み特性の劣化をさらに防止でき、また、不要な電力消費をさらに削減することが出来る。

また、本発明の無線通信装置は、データ信号を有する送信信号を発生する送信信号発生手段と、送信信号発生手段で発生した送信信号を増幅する増幅手段と、増幅手段で増幅された送信信号を外部へ出力する送信信号出力手段と、増幅手段への反射波の電力と反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手段と、反射波電力比較手段での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より大きい場合に、反射波の電力の大きさに応じて増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手段と、反射波電力比較手段での比較の結果、反射波の電力が反射波閾値電力より小さい場合に、増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えることにより、反射波が発生しても、アイソレータを用いなくても、増幅手段の歪み特性の低下や電力制御の相互作用による歪み特性の劣化を防止でき、さらに、不要な電力消費を削減することが出来るので、高品質な通信が行える。

また、本発明の無線通信装置は、データ信号を有する送信信号を発生する送信信号発生手段と、送信信号発生手段で発生した送信信号を増幅する増幅手段と、増幅手段で増幅された送信信号を外部へ出力する送信信号出力手段と、増幅手段の反射波の電力と増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手段と、増幅手段の出力電力と増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手段と、出力電力比較手段での比較の結果、増幅手段の出力電力が増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、加算電力が増幅手段が出力すべき電力と同じになるように増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えることにより、反射波が発生しても、アイソレータを用いなくても、増幅手段の歪み特性の低下や電力制御の相互作用による歪み特性の劣化をさらに防止でき、また、不要な電力消費をさらに削減することが出来るので、高品質な通信が行える。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線通信装置を示す構成図である。図１において、ベースバンド回路１０１で作成されたデータ信号Ｓ１１はミキサ１０２に入力され、ミキサ１０２では、局部発信器１０３で発生されたキャリア信号Ｓ１２をデータ信号Ｓ１１で変調し、増幅回路モジュール１０４に変調信号Ｓ１３として入力する。

増幅回路モジュール１０４は、変調信号Ｓ１３を、制御部１０５から出力される制御信号Ｓ１４（例えば、制御電圧）によって制御される利得で増幅して変調信号Ｓ１５を出力するドライバアンプ１０６と、変調信号Ｓ１５を予め定められた所定利得で増幅して変調信号Ｓ１６を出力するパワーアンプ１０７と、変調信号Ｓ１６の送信電力を検出し対応した信号を送信電力値信号Ｓ１７として制御部１０５に出力すると共に、変調信号Ｓ１８を出力する送信電力検出部１０８と、送信電力検出部１０８から入力される変調信号Ｓ１８を変調信号Ｓ１９としてアンテナ共用器１０９に出力すると共に、アンテナ共用器１０９から入力される反射波信号Ｓ２０の電力値を検出し対応した信号を反射波電力値信号Ｓ２１として制御部１０５へ出力する反射電力検出部１１０と、変調信号Ｓ１９の電力値、すなわちパワーアンプ１０７が出力すべき電力値に応じて設定される設定送信電力値Ｓ２２が入力されると共に、送信電力検出部１０８から出力される送信電力値信号Ｓ１７と反射電力検出部１１０から出力される反射波電力値信号Ｓ２１と設定送信電力値Ｓ２２の大きさに応じて制御信号Ｓ１４を制御する制御部１０５とで構成される。

設定送信電力値信号Ｓ２２は、上記のように、パワーアンプ１０７が出力すべき、送信に必要とされる電力値に対応した信号であって、無線通信装置と基地局との間の距離に応じて設定される信号である。

変調信号Ｓ１９は、アンテナ共用器１０９を介してアンテナ１１１から基地局などに送信される。

図１において、制御部１０５に設定される設定送信電力値Ｓ２２の値をＰＳ、パワーアンプ１０７に入力される変調信号Ｓ１５の値をＰＡｉ、送信電力検出部１０８から出力される送信電力値信号Ｓ１７の値をＰＡｏ、反射電力検出部１１０から出力される変調信号Ｓ２１の値をＰｒとする。

ところで、送信電力検出部１０８と反射電力検出部１１０は、例えば、一般的に行われているように、カップラーと検波ダイオードを使用して構成することが出来る。

図２は、送信電力検出部１０８や反射電力検出部１１０を構成する検波ダイオードで検出される検波電圧と検出電力の関係を示す特性図である。この図からわかるように、検波ダイオードを用いることにより、変調信号Ｓ１６または反射波信号Ｓ２０の電力値に対応した検波電圧値を得ることが出来る。

すなわち、送信電力検出部１０８にパワーアンプ１０７から変調信号Ｓ１６が入力され、また反射電力検出部１１０にアンテナ共用器１０９から反射波信号Ｓ２０が入力されると、送信電力検出部１０８または反射電力検出部１１０のそれぞれのカップラーが変調信号Ｓ１６または反射波信号Ｓ２０を抽出し、カップラーに結合された図２に示す特性を有する検波ダイオードから、それぞれ変調信号Ｓ１６または反射波信号Ｓ２０の電力値に対応する検波電圧の信号である、送信電力値信号Ｓ１７または反射波電力値信号Ｓ２１が得られる。

図３は、本実施の形態の無線通信装置の増幅回路制御装置を示すブロック図である。

図３において、制御部１０５は、パワーアンプ１０７の特性によって決められる設定送信電力閾値ＰＳｔを記憶する設定送信電力閾値記憶部３０１と、無線通信装置と基地局との間の距離に応じて設定される設定送信電力値ＰＳと設定送信電力閾値記憶部３０１に記憶された設定送信電力閾値ＰＳｔとを比較する第１比較部３０２と、設定送信電力閾値ＰＳｔと同様にパワーアンプ１０７の特性によって決められる反射波電力閾値Ｐｒｔを記憶する反射波電力閾値記憶部３０３と、反射波電力検出部１１０から出力された反射波電力値信号Ｓ２１の反射波電力値Ｐｒと反射波電力閾値記憶部３０３に記憶された反射波電力閾値Ｐｒｔとを比較する第２比較部３０４と、パワーアンプ１０７が線形領域で動作するような入力電力値ＰＡｉが得られるように、例えば、設定送信電力値ＰＳと送信電力値ＰＡｏとの差により値Ｋ１が定められる入力電力値変換部３０５と、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させるように反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて定められる値Ｋ２を出力する入力電力値減少部３０６と、入力電力値ＰＡｉを微少電力値Δ
ＰＡｉだけ増減させる微少電力値増減部３０７と、第１比較部３０２の比較結果出力に基づいて入力電力値変換部３０５または微少電力値増減部３０７の出力を選択する第１選択部３０８と、第２比較部３０４の比較結果出力に基づいて第１選択部３０８の出力または入力電力値減少部３０６の出力を選択する第２選択部３０９とで構成される。

また、微少電力値増減部３０７は、設定送信電力値ＰＳと送信電力値ＰＡｏとを比較する第３比較部３１０と、入力電力値ＰＡｉに対して加減される微少電力値ΔＰＡｉを記憶
する微少電力値記憶部３１１と、第３比較部３１０の比較結果出力に基づいて、微少電力値記憶部３１１に記憶された微少電力値ΔＰＡｉの加算か減算かを選択して出力する第３
選択部３１２と、第３選択部３１２からの出力に応じて、選択がされなかった場合はそれによって決まる値Ｋ３を出力し、微少電力値ΔＰＡｉの加算が選択された場合はそれに対
応する値Ｋ４を出力し、微少電力値ΔＰＡｉの減算が選択された場合はそれに対応する値
Ｋ５を出力する微少電力値変換部３１３とから構成される。

制御部１０５は、さらに、第２選択部３０９で選択された値Ｋ１〜Ｋ５に対応する、例えば電圧信号からなる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力する制御信号発生部３１４を有しており、それぞれ次のような制御信号を発生する。

値Ｋ１に対しては、パワーアンプ１０７の線形領域で動作する入力電力値ＰＡｉをパワーアンプ１０７に供給できる出力が得られる制御信号Ｓ１４。

値Ｋ２に対しては、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させることのできる制御信号Ｓ１４。

値Ｋ３に対しては、その時の入力電力値ＰＡｉを維持できる制御信号Ｓ１４。

値Ｋ４および値Ｋ５に対しては、それぞれ、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだ
け増減させることのできる制御信号Ｓ１４。

図４は、図１および図３に示す本実施の形態における無線通信装置の動作を示すフローチャートであって、図１〜図４を用いてその動作を説明する。

まず、制御部１０５に設定送信電力値ＰＳが設定されると、その値が設定送信電力閾値記憶部３０１に記憶された設定送信電力閾値ＰＳｔ以上であるかどうかを第１比較部３０２は判定する（Ｓ４０１）。

Ｓ４０１での判定の結果、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ未満である場合（Ｓ４０１のＮＯ）は、第１比較部３０２は第１選択部３０８に信号を出力し、第１選択部３０８はその出力に基づいて、入力電力値変換部３０５の出力である値Ｋ１を、第２選択部３０９に出力してＳ４０１に戻る。第２選択部３０９は、常時は第１選択部３０８の出力を選択するように設定されているので、この時、第２選択部３０９は値Ｋ１を制御信号発生部３１４に出力する。

したがって、制御信号発生部３１４からは、パワーアンプ１０７が線形領域で動作可能な入力電力値ＰＡｉをドライバアンプ１０６が出力できるように、制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に供給する。

Ｓ４０１での判定の結果、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ以上である場合（Ｓ４０１のＹＥＳ）は、第２比較部３０４は、反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値記憶部３０３に記憶された反射波電力閾値Ｐｒｔ以上であるかどうかを判定する（Ｓ４０２）。

Ｓ４０２において、第２比較部３０４での判定結果が、反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値Ｐｒｔ以上の場合（Ｓ４０２のＹＥＳ）、第２比較部３０４の出力に応じて第２選択部３０９は入力電力値減少部３０６からの出力を選択し、出力反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させるような制御信号Ｓ１４が得られる値Ｋ２を制御信号発生部３１４に出力する。

したがって、制御信号発生部３１４からは、例えばパワーアンプ１０７の入力電力値ＰＡｉをＡ×Ｐｒ（Ａ＞０の定数）だけ減少させる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し（Ｓ４０３）、Ｓ４０１に戻る。

Ｓ４０２において、第２比較部３０４での判定結果が、反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値Ｐｒｔ未満である場合（Ｓ４０２のＮＯ）、まず、送信電力検出部１０８の送信出力値信号Ｓ１７である送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳと同じかどうかを第３比較部３１０で判定し（Ｓ４０４）、同じであれば（Ｓ４０４のＹＥＳ）、反射波があったとしても、必要な送信電力が増幅回路モジュール１０４から適正に出力されているので、第３選択部３１２は第３比較部３１０からの出力に対応して、微少電力変換部３１３に対しては出力をしない。微少電力変換部３１３は第３選択部３１２から出力が無い場合は、値Ｋ３を第１選択部３０８に出力する。この時、第１選択部３０８および第２選択部３０９は微少電力変換部３１３の出力、すなわち値Ｋ３を制御信号発生部３１４に出力する。

したがって、制御信号発生部３１４からは、その時の入力電力値ＰＡｉを維持できる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し、Ｓ４０１に戻る。

Ｓ４０４での判定の結果、送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳと同じでない場合（Ｓ４０４のＮＯ）は、送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳより大きいかどうかを同じく第３比較部３１０で判定する（Ｓ４０５）。

Ｓ４０５での判定の結果、送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳより大きい場合は（Ｓ４０５のＹＥＳ）、第３選択部３１２は微少電力値記憶部３１１に記憶された微少電力値ΔＰＡｉを負の値にして微少電力変換部３１３に出力し、これを受けて微少電力変換部
３１３は値Ｋ５を第１選択部３０８および第２選択部３０９を介して制御信号発生部３１４に出力する。

したがって、制御信号発生部３１４からは、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだ
け減少させることのできる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し（Ｓ４０６）、Ｓ４０１に戻る。

一方、Ｓ４０５での判定の結果、送信電力値ＰＡｏが設定電力値ＰＳより小さい場合は（Ｓ４０５のＮＯ）、第３選択部３１２は微少電力値記憶部３１１に記憶された微少電力値ΔＰＡｉを正の値にして微少電力変換部３１３に出力し、これを受けて微少電力変換部
３１３は値Ｋ４を第１選択部３０８および第２選択部３０９を介して制御信号発生部３１４に出力する。

したがって、制御信号発生部３１４からは、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだ
け増加させることのできる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し（Ｓ４０７）、Ｓ４０１に戻る。

以上説明したように、本実施の形態によれば、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ未満であればパワーアンプ１０７の線形領域を利用して送信電力を出力し、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ以上であって、さらに反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値Ｐｒｔ以上であればパワーアンプ１０７が反射波電力値Ｐｒの影響を受けないように、制御信号発生部３１４が、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させ、また反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値Ｐｒｔ未満であれば送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳと同じになるように入力電力値ＰＡｉを微少量ΔＰＡｉだけ増減さ
せるように制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力する。

従って、本実施の形態によれば、パワーアンプ１０７への入力電力値ＰＡｉの制御は、反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値Ｐｒｔ以上の場合は、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させるので、パワーアンプ１０７の歪み特性と電力制御の相互作用によって歪み特性を劣化させる問題を回避することが出来る。

また、パワーアンプ１０７は一定以上の反射電力の入射を受けないので、反射波電力閾値Ｐｒｔをパワーアンプ１０７の動作が不安定にならない値に設定することで、アイソレータが無くとも、パワーアンプ１０７の動作不安定による歪み特性の劣化を防ぐことが出来る。

また、反射波電力閾値Ｐｒｔを所定の値に設定することで、設定送信電力値ＰＳが大きく、さらに反射波電力値Ｐｒが大きい場合で、パワーアンプ１０７が大きな電力を出力しても通信品質が確保出来ない場合は、入力電力値ＰＡｉを減少する様にすることができるので、無線通信装置における不要な電力消費を削減することが出来る。

なお、上記実施の形態において、微少電力値記憶部３１１に記憶される微少電力値ΔＰ
Ａｉを入力電力値ＰＡｉに応じて決めることも可能であり、また第３選択部３１２で入力電力値ＰＡｉを選択させて、入力電力値変換部３１３から、入力電力値ＰＡｉの大きさに応じた値Ｋ３を出力することも可能である。

（実施の形態２）
実施の形態１では、入力電力値減少部３０６は値Ｋ２を制御信号発生部３１４に出力することにより、反射波電力値Ｐｒと定数Ａの乗算結果を入力電力値ＰＡｉから減算した。

しかし、これ以外に、図５に示すように、反射波電力値Ｐｒと反射波電力閾値Ｐｒｔとの減算を行う減算部５０１と、減算部５０１での演算結果の大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させるように、減算結果の大きさに応じて決まる値Ｋ２（＞０）を出力する減算係数発生部５０２とで入力電力値減少部３０６構成し、減算係数発生部５０２で発生させた値Ｋ２に基づいて、反射波電力値Ｐｒと反射波電力閾値Ｐｒｔとの差に応じて入力電力値ＰＡｉを減少させる制御信号Ｓ１４を制御信号発生部３１４からドライバアンプ１０６に供給することも可能である。

（実施の形態３）
入力電力値減少部３０６は、上記以外にも、図６に示すように、予め定めた入力電力減少値ΔＰＡｉを記憶する入力電力減少値記憶部６０１と、入力電力値ＰＡｉから入力電力
減少値記憶部６０１に記憶された入力電力減少値ＤＰＡｉを減ずる減算部６０２と、減算部６０２での演算結果の大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させるように、減算結果の大きさに応じて決まる値Ｋ２（＞０）を出力する減算係数発生部６０３とで構成し、減算係数発生部６０３で発生させた値Ｋ２に基づいて、演算結果（ＰＡｉ―ＤＰＡｉ）に応じて入力電力値ＰＡｉを減少させる制御信号Ｓ１４を、制御信号発生部３１４からドライバアンプ１０６に供給することも可能である。

以上説明したように、本実施の形態２、３によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、入力電力値減少部３０６基づく入力電力値ＰＡｉの調整、すなわち送信出力電力値ＰＡｏの調整が決め細やかに行える。

（実施の形態４）
上記実施の形態では、図４に示すように、設定送信電力値ＰＳが制御部１０５に設定した設定送信電力閾値ＰＳｔ以上の場合に、反射波電力値Ｐｒと反射波電力閾値Ｐｒｔを比較し、その結果に基いて、パワーアンプ１０７への入力電力値ＰＡｉを、反射波電力値の大きさに応じて減少したり、微少量ΔＰＡｉだけ増減させたりしていたが、設定送信電力
値ＰＳによらず、常に始めから反射波電力値Ｐｒと反射波電力閾値Ｐｒｔを比較して入力電力値ＰＡｉを制御することも可能である。

図７はこのような実施の形態の無線通信装置の増幅回路制御装置を示すブロック図であり、図８はその動作を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の増幅回路制御装置の全体構成図は図１と同様である。本実施の形態において、実施の形態１〜３と同一構成要素については同一番号を付し、説明は省略する。

まず、図１、図７を用いて本実施の形態の構成を説明する。

本実施の形態の制御部１０５は、図７に示すように、パワーアンプ１０７の特性によって決められる反射波電力閾値Ｐｒｔを記憶する反射波電力閾値記憶部７０１と、反射波電力検出部１１０から出力された反射波電力値信号Ｓ２１の反射波電力値Ｐｒと反射波電力閾値記憶部７０１に記憶された反射波電力閾値Ｐｒｔとを比較する第１比較部７０２と、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させるように反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて決まる値Ｋ２を出力する入力電力値減少部７０３と、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだけ増減させる微少電力値増減部７０４と、第１比較部７０２の
出力に基づいて微少電力値増減部７０４の出力または入力電力値減少部７０３の出力を選択する第１選択部７０５とで構成される。

また、微少電力値増減部７０４は、設定送信電力値ＰＳと送信電力値ＰＡｏとを比較する第２比較部７０６と、入力電力値ＰＡｉに対して加減される微少電力値ΔＰＡｉを記憶
する微少電力値記憶部７０７と、第２比較部７０６からの出力信号に基づいて、微少電力値記憶部７０７に記憶された微少電力値ΔＰＡｉの加算か減算かを選択して出力する第２
選択部７０８と、第２選択部７０８からの出力に応じて、選択されなかった場合はそれによって決まる値Ｋ３を出力し、微少電力値ΔＰＡｉの加算が選択された場合はそれに対応
する値Ｋ４を出力し、微少電力値ΔＰＡｉの減算が選択された場合はそれに対応する値Ｋ
５を出力する微少電力値変換部７０９と、さらに、第１選択部７０５で選択された値Ｋ２〜Ｋ５に対応する制御信号Ｓ１４を出力する制御電流発生部７１０を有しており、制御電流発生部７１０は、それぞれ、実施の形態１と同様に次のような制御信号を発生する。

値Ｋ２に対しては、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させることのできる制御信号Ｓ１４。

値Ｋ３に対しては、その時の入力電力値ＰＡｉを維持できる制御信号Ｓ１４。

値Ｋ４および値Ｋ５に対しては、それぞれ、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだ
け増減させることのできる制御信号Ｓ１４。

次に、図１、図７、図８を用いて本実施の形態の動作を説明する。

まず、反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値記憶部７０１に記憶された反射波電力閾値Ｐｒｔ以上であるかどうかを第１比較部７０２で判定する（Ｓ８０１）。

Ｓ８０１において、第１比較部７０２での判定結果が、反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値Ｐｒｔ以上の場合（Ｓ８０１のＹＥＳ）、第１選択部７０５は、第１比較部７０２の出力に基づいて、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させるような制御信号Ｓ１４が得られる値Ｋ２を入力電力値減少部７０３から制御信号発生部７１０に出力する。

したがって、制御信号発生部７１０からは、例えば入力電力値ＰＡｉをＡ×Ｐｒ（Ａ＞０）だけ減少させる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し（Ｓ８０２）、Ｓ８０１に戻る。

Ｓ８０１において、第１比較部７０２での判定結果が、反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値Ｐｒｔ未満である場合（Ｓ８０１のＮＯ）、まず、送信電力検出部１０８の送信出力値信号Ｓ１７である送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳと同じかどうかを第２比較部７０６で判定し（Ｓ８０３）、同じであれば（Ｓ８０３のＹＥＳ）、反射波があったとしても、必要な送信電力が増幅回路モジュール１０４から適正に出力されているので、第２選択部７０８は第２比較部７０６からの出力に対応して、微少電力変換部７０９に対しては出力をしない。微少電力変換部７０９は第２選択部７０８から出力が無い場合は、値Ｋ３を第１選択部７０５に出力する。この時、第１選択部７０５は微少電力変換部７０９の出力、すなわち値Ｋ３を制御信号発生部７１０に出力する。

したがって、制御信号発生部７１０からは、その時の入力電力値ＰＡｉを維持できる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し、Ｓ８０１に戻る。

Ｓ８０１での判定の結果、送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳと同じでない場合（Ｓ８０３のＮＯ）は、送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳより大きいかどうかを同じく第２比較部７０６で判定する（Ｓ８０４）。

Ｓ８０４での判定の結果、送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳより大きい場合は（Ｓ８０４のＹＥＳ）、第２選択部７０８は微少電力値記憶部７０７に記憶された微少電力値ΔＰＡｉを負の値にして微少電力変換部７０９に出力し、これを受けて微少電力変換部
７０９は値Ｋ５を第１選択部７０５を介して制御信号発生部７１０に出力する。

したがって、制御信号発生部７１０からは、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだ
け減少させることのできる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し（Ｓ８０５）、Ｓ８０１に戻る。

一方、送信電力値ＰＡｏが設定電力値ＰＳより小さい場合は（Ｓ８０４のＮＯ）、第２選択部７０６は微少電力値記憶部７０７に記憶された微少電力値ΔＰＡｉを正の値にして
微少電力変換部７０９に出力し、これを受けて微少電力変換部７０９は値Ｋ４を第１選択部７０５を介して制御信号発生部７１０に出力する。

したがって、制御信号発生部７１０からは、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだ
け増加させることのできる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し（Ｓ８０６）、Ｓ８０１に戻る。

以上説明したように、本実施の形態によれば、設定送信電力値ＰＳの大きさに係りなく、反射波電力値Ｐｒと反射波電力閾値Ｐｒｔとを比較して、パワーアンプ１０７が反射波電力値Ｐｒの影響を受けないように、制御信号発生部７１０が、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させたり、送信電力値ＰＡｏが設定送信電力値ＰＳと同じになるように入力電力値ＰＡｉを微少量ΔＰＡｉだけ増減させたりするように制御信
号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力する。

従って、本実施の形態によれば、設定送信電力値ＰＳの大きさに係りなく、実施の形態１と同じように、パワーアンプ１０７への入力電力値ＰＡｉの制御は、反射波電力値Ｐｒが反射波電力閾値Ｐｒｔ以上の場合は、反射波電力値Ｐｒの大きさに応じて入力電力値ＰＡｉを減少させるので、パワーアンプ１０７の歪み特性と電力制御の相互作用によって歪み特性を劣化させる問題を回避することが出来る。

また、パワーアンプ１０７は一定以上の反射電力の入射を受けないので、反射波電力閾値Ｐｒｔをパワーアンプ１０７の動作が不安定にならない値に設定することで、アイソレータが無くとも、パワーアンプ１０７の動作不安定による歪み特性の劣化を防ぐことが出来る。

また、反射波電力閾値Ｐｒｔを所定の値に設定することで、設定送信電力値ＰＳが大きく、さらに反射波電力値Ｐｒが大きい場合で、パワーアンプ１０７が大きな電力を出力しても通信品質が確保出来ない場合は、入力電力値ＰＡｉを減少する様にすることができるので、無線通信装置における不要な電力消費を削減することが出来る。

なお、上記実施の形態において、微少電力値記憶部３１１に記憶される微少電力値ΔＰ
Ａｉを入力電力値ＰＡｉに応じて決めることも可能であり、また第３選択部３１２で入力電力値ＰＡｉを選択させて、入力電力値変換部３１３から、入力電力値ＰＡｉの大きさに応じた値Ｋ３を出力することも可能である。

（実施の形態５）
図９は本発明の実施の形態５における無線通信装置の増幅回路制御装置を示すブロック図であり、図１０はその動作を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の増幅回路制御装置の全体構成図は図１と同様である。本実施の形態において、実施の形態１〜４と同一構成要素については同一番号を付し、説明は省略する。

本実施の形態の増幅回路制御装置の制御部１０５は、パワーアンプ１０７の特性によって決められる設定送信電力閾値ＰＳｔを記憶する設定送信電力閾値記憶部９０１と、無線通信機と基地局との間の距離に応じて設定される設定送信電力値ＰＳと設定送信電力閾値記憶部９０１に記憶された設定送信電力閾値ＰＳｔとを比較する第１比較部９０２と、パワーアンプ１０７が線形領域で動作するような入力電力値ＰＡｉが得られるように、定数Ｋ１が予め設定され、例えば、設定送信電力値ＰＳと送信電力値ＰＡｏとの差により値Ｋ１が定められる入力電力値変換部９０３と、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだけ
増減させる微少電力値増減部９０４と、第１比較部９０２の出力に基づいて入力電力値変換部９０３または微少電力値増減部９０４の出力を選択する第１選択部９０５と、送信電力値ＰＡｏと反射波電力値Ｐｒとを加算して加算結果を加算電力値Ｐａｄとして出力する加算部９０６とで構成される。

また、微少電力値増減部９０４は、設定送信電力値ＰＳと加算電力値Ｐａｄとを比較する第２比較部９０７と、入力電力値ＰＡｉに対して加減される微少電力値ΔＰＡｉを記憶
する微少電力値記憶部９０８と、第２比較部９０７からの出力信号に基づいて、微少電力値記憶部９０８に記憶された微少電力値ΔＰＡｉの加算か減算かを選択して出力する第２
選択部９０９と、第２選択部９０９からの出力に応じて、選択されなかった場合はそれによって決まる値Ｋ３を出力し、微少電力値ΔＰＡｉの加算が選択された場合はそれに対応
する定数Ｋ４を出力し、微少電力値ΔＰＡｉの減算が選択された場合はそれに対応する定
数Ｋ５を出力する微少電力変換部９１０と、さらに、第１選択部９０５で選択された値Ｋ１、Ｋ３〜Ｋ５に対応する制御信号Ｓ１４を出力する制御信号発生部９１１を有しており、上記実施の形態で述べたように、それぞれ次のような制御信号を発生する。

値Ｋ１に対しては、パワーアンプ１０７の線形領域で動作する入力電力値ＰＡｉをパワーアンプ１０７に供給できる出力が得られる制御信号Ｓ１４。

値Ｋ３に対しては、その時の入力電力値ＰＡｉを維持できる制御信号Ｓ１４。

値Ｋ４およびＫ５に対しては、それぞれ、微少電力値ΔＰＡｉを増減させることのでき
る制御信号Ｓ１４。

図１０は、図１および図９に示す本実施の形態の増幅回路制御装置における動作を示すフローチャートであって、図１、図９、図１０を用いてその動作を説明する。

まず、制御部１０５に設定送信電力値ＰＳが設定されると、その値が設定送信電力閾値記憶部９０１に記憶された設定送信電力閾値ＰＳｔ以上であるかどうかを第１比較部９０２が判定する（Ｓ１００１）。

Ｓ１００１での判定の結果、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ未満である場合（Ｓ１００１のＮＯ）は、第１比較部９０２は第１選択部９０５に信号を出力し、第１選択部９０５は入力電力値変換部９０３の出力である値Ｋ１の信号を制御信号発生部９１１に出力してＳ１００１に戻る。

したがって、制御信号発生部９１１からは、パワーアンプ１０７が線形領域で動作可能な入力電力値ＰＡｉをドライバアンプ１０６が出力できるように、制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に供給する。

Ｓ１００１での判定の結果、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ以上である場合（Ｓ１００１のＹＥＳ）は、まず、加算部９０６の出力である加算電力値Ｐａｄが設定送信電力値ＰＳと同じかどうかを第２比較部９０７で判定し（Ｓ１００２）、同じであれば（Ｓ１００２のＹＥＳ）、反射波があったとしても、必要な送信電力が増幅回路モジュール１０４から適正に出力されているので、第２選択部９０９は第２比較部９０７からの出力に対応して、微少電力変換部９１０に対しては出力をしない。微少電力変換部９１０は第２選択部９０９から出力が無い場合は、値Ｋ３を第１選択部９０５に出力する。この時、第１選択部９０５は微少電力変換部９１０の出力、すなわち値Ｋ３を制御信号発生部７１１に出力する。

したがって、制御信号発生部９１１からは、その時の入力電力値ＰＡｉを維持できる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力し、Ｓ１００１に戻る。

Ｓ１００２での判定の結果、加算電力値Ｐａｄが設定送信電力値ＰＳと同じでない場合（Ｓ１００２のＮＯ）は、加算電力値Ｐａｄが設定送信電力値ＰＳより大きいかどうかを同じく第２比較部９０７で判定する（Ｓ１００３）。

Ｓ１００３での判定の結果、加算電力値Ｐａｄが設定送信電力値ＰＳより大きい場合は（Ｓ１００３のＹＥＳ）、第２選択部９０９は微少電力値記憶部９０８に記憶された微少電力値ΔＰＡｉを負の値にして微少電力変換部９１０に出力し、これを受けて微少電力変
換部９１０は値Ｋ５を第１選択部９０５を介して制御信号発生部９１１に出力する。

したがって、制御信号発生部９１１からは、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだ
け減少させることのできる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力して（Ｓ１００４）Ｓ１００１に戻る。

一方、加算電力値Ｐａｄが設定電力値ＰＳより小さい場合は（Ｓ１００３のＮＯ）、第２選択部９０９は微少電力値記憶部９０８に記憶された微少電力値ΔＰＡｉを正の値にし
て微少電力変換部９１０に出力し、これを受けて微少電力変換部９１０は値Ｋ４を第１選択部９０５を介して制御信号発生部９１１に出力する。

したがって、制御信号発生部９１１からは、入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだ
け増加させることのできる制御信号Ｓ１４をドライバアンプ１０６に出力して（Ｓ１００５）Ｓ１００１に戻る。

以上説明したように、本実施の形態によれば、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ未満であればパワーアンプ１０７の線形領域を利用して送信電力を出力し、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ以上であれば、送信電力値ＰＡｏと反射波電力値Ｐｒとの加算電力値Ｐａｄを設定送信電力値ＰＳと比較しながら、パワーアンプ１０７が反射波電力値Ｐｒの影響を受けないように、加算電力値Ｐａｄが設定送信電力値ＰＳと同じになるように入力電力値ＰＡｉを微少量ΔＰＡｉだけ増減させるように制御信号Ｓ１４
をドライバアンプ１０６に出力する。

図１１（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態における、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ以上の場合の、加算電力値Ｐａｄと設定送信電力値ＰＳとの関係を示す図である。ここで、設定送信電力値ＰＳは設定送信電力閾値ＰＳｔ以上の値ＰＳ１と設定されている。

図１１（ａ）は、反射波電力値Ｐｒが０の場合を示しており、従って、加算電力値Ｐａｄは送信電力値ＰＡｏと等しくなる。この時点での送信電力値ＰＡｏの値をＰＡｏ１（＝Ｐａｄ１）とする。本実施の形態によれば、設定送信電力値ＰＳ＝加算電力値Ｐａｄになる様に入力電力値ＰＡｉを微少量増減するので、反射波電力値が０の間は、図１１（ａ）に示す加算電力値Ｐａｄと設定送信電力値ＰＳの関係が継続する。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の状態において、反射波が発生し、反射波電力値Ｐｒが瞬時的に増大した場合の、加算電力値Ｐａｄと設定送信電力値ＰＳとの関係を示す図である。

ここで、瞬時的に増大した反射波電力値Ｐｒの値をＰｒ１とすると、加算電力値ＰａｄはＰＡｏ１にＰｒ１を加算した値になり、この加算電力値Ｐａｄの値をＰａｄ２とする。この様に反射波電力値Ｐｒが瞬時的に増大すると、加算電力値Ｐａｄ（Ｐａｄ２）＞設定送信電力値ＰＳ（ＰＳ１）の関係になる。

図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）のような反射波到来の後に、本実施の形態によって設定送信電力値ＰＳ＝加算電力値Ｐａｄになる様に入力電力値ＰＡｉを微少量増減した後の、加算電力値Ｐａｄと設定送信電力値ＰＳとの関係を示す図である。

すなわち、図１１（ｂ）に示す様に加算電力値Ｐａｄ＞設定送信電力値ＰＳになると、Ｓ１００２〜Ｓ１００４を実行することによって、特にＳ１００２で加算電力値Ｐａｄ＝設定送信電力値ＰＳになる様にＰＡｉを微少量減ずることによって、検出送信電力ＰＡｏが次第に小さくなり、それに伴って反射電力Ｐｒも小さくなり、送信電力値ＰＡｏと反射波電力値Ｐｒの和である加算電力値Ｐａｄも小さくなる。最終的に、送信電力値ＰＡｏがＰＡｏ２（＜ＰＡｏ１）に、反射波電力値ＰｒがＰｒ２（＜Ｐｒ１）になり、その時の加算電力値Ｐａｄの値をＰａｄ３とすると、加算電力値Ｐａｄ３が設定電力値ＰＳ１、すなわちＰａｄ１（＝ＰＡｏ１）、と一致するように作用するので、Ｐａｄ３（＝ＰＡｏ２＋Ｐｒ２）＝ＰＳ１＝Ｐａｄ１となる。すなわち、この時、送信電力値ＰＡｏの値は、ＰＡｏ２＜ＰＡｏ１に、反射波電力値Ｐｒの値は、Ｐｒ２＜Ｐｒ１になる。

すなわち、本実施の形態によれば、設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ以上の場合、反射波電力値Ｐｒが大きくなると、送信電力値ＰＡｏが小さくなるように、すなわち入力電力値ＰＡｉが小さくなるように制御するので、図１７に示すようなパワーアンプ１０７の歪み特性を劣化させる問題を回避することが出来る。

また、一般にアンテナ１１１において送信電力値ＰＡｏが全反射した場合に反射波電力値Ｐｒは最大になり、反射波電力値Ｐｒ＝送信電力値ＰＡｏとなる。この場合で設定送信電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ以上の場合、本実施の形態によれば、加算電力値Ｐａｄ（＝２×反射波電力値Ｐｒ）と設定送信電力値ＰＳが一致するように制御するので、反射波電力値Ｐｒの最大値は設定送信電力値ＰＳ／２になる。したがって、パワーアンプ１０７には一定値以上の反射波電力値の入力を受けないことになるので、従来のようにアイソレータが無くとも、パワーアンプ１０７自身の動作不安定による歪み特性の劣化を防ぐことが出来る。

また、本実施の形態によれば、設定送信電力値ＰＳが大きく、反射波電力値Ｐｒが大きい場合に、従来であれば、結果的に通信品質を確保出来ない場合であっても、反射波電力の増大に伴ってパワーアンプ１０７の出力を大きくして電力を無駄に使用していたが、本実施の形態によれば、このような場合でも、パワーアンプ１０７への入力電力値ＰＡｉを減少するように作用するので、これまでの実施の形態に比べて、無線通信装置における不要な電力消費をさらにいっそう削減することが出来る。

なお、本実施の形態において、反射波電力値Ｐｒを所定の値Ｌ倍（Ｌ＞０）して後に送信電力値ＰＡｏを加算して加算電力値Ｐａｄを得れば、Ｐａｄ＝ＰＡｏ＋Ｌ×ＰｒがＰＳ１（＝Ｐａｄ１＝ＰＡｏ１）に一致するように入力電力値ＰＡｉを制御するので、実質的なＰｒは１／Ｌとなり、反射波の影響をさらに抑えることができる。すなわち、Ｌの値を調整することにより、反射波電力値Ｐｒの大きさがパワーアンプ１０７への入力電力値ＰＡｉの減少に与える影響を調整することが出来る。

（実施の形態６）
一般に、無線通信装置は１つの通信方式に従って通信する他、１つの無線通信装置が２つ以上の通信方式に従って通信する場合がある。例えば、携帯電話機等の無線通信装置では、ＧＳＭ方式やＷ−ＣＤＭＡ方式等の２つの通信方式に従い、２つの通信方式を切り替えて通信する場合がある。

また一般に、通信方式によって求められるパワーアンプなどの歪み特性は異なる。

更に、設定送信電力値ＰＳが大きくかつ反射波電力値Ｐｒが大きい場合に、送信電力値を大きくしても通信品質が確保できない場合があるが、この場合の設定送信電力値ＰＳと反射波電力値Ｐｒと通信品質の関係も通信方式によって異なる。

図１２は、上記のような、例えば２つの通信方式に従って通信する無線通信装置に本発明を適用した本発明の実施の形態を示す構成図である。

図１２において、本実施の形態の制御部１２０１には、設定電力値ＰＳが設定され、送信電力検出部１０８から出力された送信電力値ＰＡｏと反射波電力検出部１１０から出力された反射波電力値Ｐｒが入力されるのに加えて、さらに、２つの通信方式、Ａ方式またはＢ方式のうちいずれかを示す方式信号Ｔが入力される以外は、図１に示した実施の形態１と同様の構成であるので、同一構成要素には同一番号を付し説明を省略する。

通信方式の選択は、例えば無線通信装置本体に設けたスイッチなどでＧＳＭ方式かＷ−ＣＤＭＡ方式を切り替えることができるように構成し、スイッチの切り替えによって方式信号Ｔが、例えばハイレベルまたはローレベルの信号を制御部１２１に入力するようにして構成できる。

図１３は本実施の形態における無線通信装置の増幅回路制御装置を示すブロック図である。本実施の形態の制御部１２０１は、図９に示す実施の形態５の制御部の構成に加え、反射電力検出部１１０から出力された反射波電力値ＰｒをそれぞれＬ１倍およびＬ２倍する乗算部１３０１および１３０２と、乗算部１３０１または１３０２の出力のいずれかを通信方式を示す信号Ｔによって選択する選択部１３０３と、送信電力検出部１０８から出力された送信電力値ＰＡｏと選択部１３０３の出力を加算する加算部１３０４とを備えている。図９と同一構成要素は同一の番号を付し、説明は省略する。

図１４は、本実施の形態における無線通信装置の動作を示すフローチャートであって、図１２〜１４を用いて本実施の形態を説明する。

本実施の形態においては、まず、装置本体に設けられたスイッチによって、通信方式を選択する（Ｓ１４０１）。通信方式Ａが選択された場合は（Ｓ１４０１のＹＥＳ）、選択部１３０３は乗算部１３０１の出力を選択して加算部１３０４に入力し、加算部１３０４は加算電力値Ｐａｄ＝ＰＡｏ＋Ｌ１×Ｐｒを比較部９０７に入力する（Ｓ１４０２）。

一方、Ｓ１４０１で通信方式Ｂが選択された場合は（Ｓ１４０１のＮＯ）、選択部１３０３は乗算部１３０２の出力を選択して加算部１３０４に入力し、加算部１３０４は加算電力値ＰａｄＰａｄ＝ＰＡｏ＋Ｌ２×Ｐｒを比較部９０７に入力する（Ｓ１４０３）。

Ｓ１４０２およびＳ１４０３以降は、図１０に示す実施の形態５と同様に、設定電力値ＰＳが設定送信電力閾値ＰＳｔ以上かどうかを判定し（Ｓ１００１）、そうであれば、その後は、Ｓ１００２からＳ１００５の手順で加算電力値Ｐａｄが設定送信電力値ＰＳになるように入力電力値ＰＡｉを微少電力値ΔＰＡｉだけ増減させて制御し、それによって制
御信号発生部９１１で発生させる制御信号Ｓ１４を制御する。

なお、Ｌ１とＬ２は０より大きな実数であって、通信方式に応じて予め設定する値である。また、Ｌ１とＬ２の値を調整することにより、反射電力Ｐｒの大きさがパワーアンプ１０７への入力電力値ＰＡｉの減少に与える影響を調整することが出来る。

以上のように本実施の形態においては、無線通信装置が２つの通信方式に従って通信する場合でも、それぞれの通信方式に対して、実施の形態１〜５で述べてきたのと同じ効果を奏することができる。

なお、本実施の形態では、方式Ａと方式Ｂを用いて無線通信装置が２つの通信方式に従って通信する場合を説明したが、これに限らず３つ以上の通信方式に従って通信する場合にも同様に、通信方式に応じて反射電力Ｐｒに乗ずる値を切り替えることによって、同じ効果を奏する。

以上説明してきたように、本発明は、パワーアンプなどで構成される増幅手段への入力電力値の制御は、反射波電力値が反射波電力閾値以上の場合は、反射波電力値の大きさに応じて入力電力値を減少させるので、パワーアンプの歪み特性と電力制御の相互作用によって歪み特性を劣化させる問題を回避することが出来る。

また、増幅手段は反射波電力閾値以上の反射電力の入射を受けないので、反射波電力閾値を増幅手段の動作が不安定にならない値に設定することで、アイソレータなどが無くとも、増幅手段の動作不安定による歪み特性の劣化を防ぐことが出来る。

また、反射波電力閾値を所定の値に設定することで、設定送信電力値が大きく、さらに反射波電力値が大きい場合で、増幅手段が大きな電力を出力しても通信品質が確保出来ない場合であっても、入力電力値を減少することができるので、不要な電力消費を削減することが出来る。

以上のように、本発明は、増幅手段の歪み特性と電力制御の相互作用によって歪み特性を劣化させる問題を回避し、また、アイソレータが無くとも、増幅手段の動作不安定による歪み特性の劣化を防ぎ、さらに、不要な電力消費を削減するという効果を有し、携帯電話機などの無線通信装置の用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における無線通信装置を示す構成図 本発明の実施の形態１に用いられる検波ダイオードの特性図 本発明の実施の形態１における無線通信装置の増幅回路制御装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１における無線通信装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における無線通信装置の増幅回路制御装置の入力電力値減少部を示す構成図 本発明の実施の形態３における無線通信装置の増幅回路制御装置の入力電力値減少部を示す構成図 本発明の実施の形態４における無線通信装置の増幅回路制御装置を示すブロック図 本発明の実施の形態４における無線通信装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態５における無線通信装置の増幅回路制御装置を示すブロック図 本発明の実施の形態５における無線通信装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態５における無線通信装置の加算電力値と設定送信電力値の関係を示す図 本発明の実施の形態６における無線通信装置を示す構成図 本発明の実施の形態６における無線通信装置の増幅回路制御装置を示すブロック図 本発明の実施の形態６における無線通信装置の動作を示すフローチャート 従来の無線通信装置の増幅回路制御装置を示す構成図 従来の無線通信装置の増幅回路制御装置の入出力特性を示す図 従来の無線通信装置の増幅回路における歪特性を示す図 従来の他の無線通信装置の増幅回路制御装置を示す構成図

符号の説明

１０１ ベースバンド回路
１０２ ミキサ
１０３ 局部発信器
１０４ 増幅回路モジュール
１０５、１２０１ 制御部
１０６ ドライバアンプ
１０７ パワーアンプ
１０８ 送信電力検出部
１０９ アンテナ共用器
１１０ 反射電力検出部
１１１ アンテナ
３０１、９０１ 設定送信電力閾値記憶部
３０２、３０４、３１０、７０２、７０６、９０２、９０７ 比較部
３０３、７０１ 反射波電力閾値記憶部
３０５、９０３ 入力電力値変換部
３０６、７０３ 入力電力値減少部
３０７、７０４、９０４ 微少電力値増減部
３０８、３０９、３１２、７０５、７０８、９０５、９０９、１３０３ 選択部
３１１、７０７、９０８ 微少電力値記憶部
３１３、７０９、９１０ 微少電力値変換部
３１４、７１０、９１１ 制御信号発生部
５０１、６０２ 減算部
５０２、６０３ 減算係数発生部
６０１ 入力電力減少値記憶部
９０６、１３０４ 加算部
１３０１、１３０２ 乗算部

Claims (8)

1. 増幅手段の反射波の電力と前記反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手段と、前記反射波電力比較手段での比較の結果、前記反射波の電力が前記反射波閾値電力より大きい場合に、前記反射波の電力の大きさに応じて前記増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手段と、前記反射波電力比較手段での比較の結果、前記反射波の電力が前記反射波閾値電力より小さい場合に、前記増幅手段が出力すべき電力と同じになるように前記増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えた増幅回路制御装置。
2. 増幅手段の反射波の電力と前記増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手段と、前記増幅手段の出力電力と前記増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手段と、前記出力電力比較手段での比較の結果、前記増幅手段の出力電力が前記増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、前記加算電力が前記増幅手段が出力すべき電力と同じになるように前記増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えた増幅回路制御装置。
3. 前記電力加算手段が、前記増幅手段の反射波の電力の所定倍数と前記増幅手段の出力電力とを加算して前記加算電力を出力する請求項２記載の増幅回路制御装置。
4. 前記所定倍数が、予め定められた複数の倍数のうちから選択される請求項３記載の増幅回路制御装置。
5. 増幅手段の反射波の電力と前記反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手順と、前記反射波電力比較手順での比較の結果、前記反射波の電力が前記反射波閾値電力より大きい場合に、前記反射波の電力の大きさに応じて前記増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手順と、前記反射波電力比較手順での比較の結果、前記反射波の電力が前記反射波閾値電力より小さい場合に、前記増幅手段が出力すべき電力と同じになるように前記増幅手段の出力電力を制御する電力制御手順とを備えた増幅回路制御方法。
6. 増幅手段の反射波の電力と前記増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手順と、前記増幅手段の出力電力と前記増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手順と、前記出力電力比較手順での比較の結果、前記増幅手段の出力電力が前記増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、前記加算電力が前記増幅手段が出力すべき電力と同じになるように前記増幅手段の出力電力を制御する電力制御手順とを備えた増幅回路制御方法。
7. データ信号を有する送信信号を発生する送信信号発生手段と、前記送信信号発生手段で発生した前記送信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段で増幅された前記送信信号を外部へ出力する送信信号出力手段と、前記増幅手段への反射波の電力と前記反射波に対する予め定められた反射波閾値電力とを比較する反射波電力比較手段と、前記反射波電力比較手段での比較の結果、前記反射波の電力が前記反射波閾値電力より大きい場合に、前記反射波の電力の大きさに応じて前記増幅手段の出力電力を減少させる電力減少手段と、前記反射波電力比較手段での比較の結果、前記反射波の電力が前記反射波閾値電力より小さい場合に、前記増幅手段が出力すべき電力と同じになるように前記増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えた無線通信装置。
8. データ信号を有する送信信号を発生する送信信号発生手段と、前記送信信号発生手段で発生した前記送信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段で増幅された前記送信信号を外部へ出力する送信信号出力手段と、前記増幅手段の反射波の電力と前記増幅手段の出力電力とを加算して加算電力を出力する電力加算手段と、前記増幅手段の出力電力と前記増幅手段が出力すべき電力とを比較する出力電力比較手段と、前記出力電力比較手段での比較の結果、前記増幅手段の出力電力が前記増幅手段が出力すべき電力より大きい場合に、前記加算電力が前記増幅手段が出力すべき電力と同じになるように前記増幅手段の出力電力を制御する電力制御手段とを備えた無線通信装置。
   
   
   

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