JP2007318654A - 携帯無線機及びそれに用いるパワーアンプの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯無線機の送信制御回路において、ＰＡの消費電力の更なる効率化を図ることにより、消費電力を一層削減することが可能な携帯無線機及びそれに用いるパワーアンプの制御方法を提供する。
【解決手段】制御部１２は、ＰＡ電源電圧テーブルＶｔ、温度補正テーブルＴｔ、周波数補正テーブルＦｔ、送信電力誤差補正テーブルＰｔ、送信電力誤差補正の初期値Ｐｉ及びＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔを用いて、ＰＡ５へのＰＡ電源電圧に対応する制御信号を生成し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に出力する。これにより、ＰＡ電源電圧は、送信予定の電力から計算した基準となる制御信号Ｖｃ、温度補正値Ｔｏ、周波数補正値Ｆｏ、送信電力誤差補正テーブルＰｔ、送信電力誤差補正の初期値Ｐｉ、及びＰＡ電源電圧遅延補正値Ｄｏにより制御され、ＰＡ５の消費電力の効率化を図ることができ、消費電力を削減することが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯無線機に関し、特に、パワーアンプへ供給する電力を制御することにより、送信制御回路における消費電力の効率化を図るためのパワーアンプ制御技術に関するものである。

図１は、従来の携帯無線機に備えた送信制御回路の構成を示すブロック図である。この送信制御回路１は、ＰＡ（パワーアンプ）の電源電圧（以下、ＰＡ電源電圧という。）に対応した制御信号を出力する制御部２と、当該送信制御回路１を駆動するための電源（バッテリー）である電池４と、電池４から電池電圧を入力し、制御部２から制御信号を入力し、制御信号に応じて電池電圧をＰＡ電源電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３からＰＡ電源電圧を入力し、ＰＡ電源電圧に応じた高周波の送信電力を出力する高周波電力増幅回路（主にパワーアンプ（以下、ＰＡという。））５と、ＰＡ５により出力された送信電力を取得、検波し、制御部２に検波信号を出力する検波部６と、制御部２からの送信電力制御信号に基づいてＰＡ５の送信電力を調整するＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ７とを備えている。

このように構成された携帯無線機の送信制御回路において、電池４からの電池電圧は、電力の消費に伴って徐々に低下することから一定でなく、また、必要な送信電力がその時々によって異なることから、ＰＡ５の消費電力の効率化を図ることが可能なＰＡ電源電圧はその時々によって異なるものである。したがって、制御部２が、制御信号を介してＰＡ電源電圧を適切に制御することにより、ＰＡ５の消費電力の効率化を図ることができ、消費電力を削減することが可能となる。

例えば、送信電力に見合ったＰＡ電源電圧を生成することにより、ＰＡ５の消費電力の効率化を図り、消費電力を削減する。具体的には、制御部２が、検波部６から入力した検波信号から送信電力を取得し、送信電力が高い領域において、ＰＡ電源電圧をａ（Ｖ）にするための制御信号を生成する。また、送信電力が低い領域において、ＰＡ電源電圧をａ（Ｖ）よりも低いｂ（Ｖ）にするための制御信号を生成する。このように、制御部２は、送信電力に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ３を制御することにより、ＰＡ電源電圧をステップ的に可変するための制御信号を生成する。

図２は、図１に示した送信制御回路１における送信電力に対するＰＡ電源電圧を示す図である。制御部２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が電池電圧を図２に示すＰＡ電源電圧に変換するための制御信号を生成する。また、図３は、図１に示した送信制御回路１におけるＰＡ電源電圧の制御手順を示すフローチャート図である。以下、ＰＡ電源電圧の制御手順について説明する。

送信処理が開始すると、制御部２は、検波部６から検波信号を入力し、検波信号から送信電力を取得する。そして、図２に示すように、送信電力が電源電圧切替点のＢ（ｄＢｍ）を下から上に超えたか否かを判断する（ステップＳ３０１）。下から上に超えた場合は、ＰＡ電源電圧をａ（Ｖ）に変更するための制御信号を生成し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に出力する（ステップＳ３０２）。これにより、ＰＡ５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３からＰＡ電源電圧ａ（Ｖ）を入力し、ＰＡ電源電圧ａ（Ｖ）による送信電力を出力する。

ステップ３０２の処理が完了した後、または、ステップ３０１において下から上に超えていない場合、制御部２は、送信電力が電源電圧切替点のＡ（ｄＢｍ）を上から下に超えたか否かを判断する（ステップＳ３０３）。上から下に超えた場合は、ＰＡ電源電圧をｂ（Ｖ）に変更するための制御信号を生成し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に出力する（ステップＳ３０４）。これにより、ＰＡ５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３からＰＡ電源電圧ｂ（Ｖ）を入力し、ＰＡ電源電圧ｂ（Ｖ）による送信電力を出力する。

ステップ３０４の処理が完了した後、または、ステップ３０３において上から下に超えていない場合、制御部２は、送信処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ３０５）、終了した場合は送信処理を終了する。一方、送信処理が終了していない場合は、ステップ３０１へ戻る。

このように、ＰＡ電源電圧は、送信電力に応じてヒステリシスを持たせた２段階のステップで可変し、送信電力が大きい場合に大きく設定され、送信電力が小さい場合に小さく設定されるから、ＰＡ５の消費電力の効率化を図ることができ、消費電力を削減することが可能となる。図２ではＰＡ電源電圧をステップ的に可変するようにしたが、実際は、数段階のヒステリシスを持たせた固定のステップで可変するようにしている。

また、ＰＡの消費電力の効率化を図り、消費電力を削減することが可能な例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１には、図１に示した送信制御回路１と同様に、携帯無線機のバッテリから供給される電源がＤＣ／ＤＣコンバータで可変され、ＰＡ電源電圧としてＰＡに供給する送信制御回路が記載されている。具体的には、電力損失が生じない送信電力と電力損失が生じる送信電力との境界を示す送信電力基準値と、送信電力の高低の度合いを示す送信電力指定値とを比較する。そして、指定値が基準値以下の場合、すなわち電力損失が生じている場合、ＰＡ電源電圧が低くなるように制御する。また、電源電圧監視値及び送信電力指定値に対応するＰＡ電源電圧が定義された電源電圧テーブルを用いて、ＰＡ電源電圧が一定になるように制御する。

特開２００１−３２０２８８号公報

図１に示した送信制御回路１及び特許文献１の送信制御回路（特許文献１の図７〜図９を参照）は、ＰＡの送信電力を検波部を介してフィードバックし、このフィードバックした送信電力に見合うＰＡ電源電圧をＰＡに供給するように制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路を備えている。このＡＰＣ回路は、ＰＡのゲイン変動によって送信電力が不安定になることを防止するための回路であるから、送信電力の安定化を図るために必要とされている。

ここで、図１に示した送信制御回路１及び特許文献１の送信制御回路により、ＰＡの消費電力の効率化を図り、消費電力を削減することが可能であるが、その効率化の度合いは不十分であり、未だ無駄な電力を消費しているという課題があった。例えば、図１に示した送信制御回路１では、ＰＡ電源電圧をステップ的に２段階に可変させているが、ＰＡ５の消費電力の最大効率はステップ的に変化するものではないため、無駄な電力を消費しているといえる。また、送信制御回路を構成するＰＡ等は、使用する部品の特性が異なり、また、温度等の環境要因によっても部品の特性が変化するため、ＰＡ電源電圧が変動してしまい、これに伴って無駄な電力を消費するといった課題があった。

このように、携帯無線機の送信制御回路においては、ＰＡの消費電力を更に削減できる余地がある。これを実現するためには、ＰＡ電源電圧をステップ的に可変させるのではなく連続的に可変させることが望ましい。しかし、ＰＡ電源電圧を連続的に可変させると、送信電力の変化が激しくなり、また、環境によりＰＡの特性が変化することから、ＰＡの消費電力の最大効率化を実現することは困難であった。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、携帯無線機の送信制御回路において、ＰＡ電源電圧を限りなく連続的に可変させることにより、ＰＡの消費電力の更なる効率化を図り、消費電力を一層削減することが可能な携帯無線機及びそれに用いるパワーアンプの制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明による携帯無線機は、バッテリーから供給される電圧がＤＣ／ＤＣコンバータで可変されてパワーアンプに供給される携帯無線機において、
前記パワーアンプの周囲の温度を検出する温度検出部と、前記パワーアンプにより増幅される送信電力に関する情報が記憶された記憶部と、前記記憶部に記憶された送信電力に関する情報に基づいて基準値を算出すると共に、前記温度検出部により検出された温度、及び、前記送信電力における送信周波数に基づいて第１の補正値を算出し、前記基準値及び第１の補正値を用いて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成し、該制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力する制御部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明による携帯無線機は、前記パワーアンプにより増幅される送信電力を検出する送信電力検出部を備え、前記制御部が、送信電力検出部により検出された送信電力に基づいて第２の補正値を算出し、前記基準値、第１の補正値及び第２の補正値を用いて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成し、該制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力することを特徴とする。

また、本発明による携帯無線機は、前記記憶部には、前記パワーアンプにより増幅される予定の送信電力が記憶され、前記制御部が、前記予定の送信電力に基づいて制御部を算出することを特徴とする。

また、本発明による携帯無線機は、前記制御部が、第２の補正値を、送信電力検出部により検出された送信電力とパワーアンプにより増幅予定であった送信電力との間の差に基づいて算出することを特徴とする。

また、本発明による携帯無線機は、前記制御部が、第２の補正値を、制御信号を出力してからＤＣ／ＤＣコンバータ及びパワーアンプを介して所定の送信電力が増幅されるまでの遅延時間に対応した値として算出することを特徴とする携帯無線機。

また、本発明による携帯無線機は、前記制御部が、送信電力の更新のタイミング毎に、前記基準値及び補正値を算出し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成し、該制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力することを特徴とする。

また、本発明による携帯無線機は、前記制御部が、送信電力の更新のタイミングのうちの予め設定されたタイミングで、前記基準値及び補正値を算出し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成し、該制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力することを特徴とする。

本発明を携帯無線機として説明したが、本発明はこれらに実質的に相当する方法としても実現し得るものであり、本発明には、携帯無線機に用いるパワーアンプの制御方法も包含される。

本発明によれば、ＰＡの消費電力の更なる効率化を図ることができ、消費電力を一層削減することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の実施の形態による携帯無線機に備えた送信制御回路の構成を示すブロック図である。この送信制御回路１１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３、電源（バッテリー）としての電池４、ＰＡ（パワーアンプ）５、検波部６、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ７、制御部１２、温度センサ部１３及び記憶部１４を備えている。図１に示した従来の送信制御回路１とこの送信制御回路１１とを比較すると、電池４、ＰＡ５、検波部６、ＡＧＣ７を備えている点で同一であるが、新たに、温度センサ部１３及び記憶部１４を備え、制御部２とは異なる機能を有する制御部１２を備えている点で相違する。以下、図４において、図１と共通する部分には図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。

温度センサ部１３は、送信制御回路１１の環境温度を計測し、温度信号を制御部１２に出力する。記憶部１４には、制御部１２が制御信号を生成するために必要なテーブル及び初期値の情報等が記憶されている。また、制御部１２が制御信号を生成するスキャン毎の、温度（温度センサ部１３が計測した環境温度）、制御信号（制御信号の電圧値）、検波信号（検波信号の電圧値）、検波信号から取得した送信電力が記憶されている。

ＡＧＣアンプ７は、制御部１２からの送信電力制御信号に基づいてＰＡ５の送信電力を調整する。制御部１２は、検波部６から検波信号を入力して送信電力を取得し、温度センサ部１３から温度信号を入力して送信制御回路１１の環境温度を取得する。また、記憶部１４から各種のテーブル情報及び初期値情報、並びにスキャン毎の各種情報を入力し、これらの情報、送信電力及び温度に基づいて、ＰＡ電源電圧に対応した制御信号を生成し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に出力する。また、送信電力を調整するための送信電力制御信号をＡＧＣアンプ７に出力する。また、制御信号を生成するスキャン毎に、温度、制御信号（制御信号の電圧値）、検波信号（検波信号の電圧値）、検波信号から取得した送信電力を記憶部１４に記憶する。

図５は、記憶部１４に記憶されたテーブルの構成例を示す図である。（１）は、ＰＡ５により増幅される送信電力とＰＡ電源電圧を決める基準となる制御信号の電圧Ｖｃとの関係を示すＰＡ電源電圧テーブルＶｔの構成例である。このＰＡ電源電圧テーブルＶｔは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３及びＰＡ５の特性及び仕様によって決定されるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３及びＰＡ５の部品に依存して実験的に設定されるテーブルである。制御信号の基準電圧Ｖｃは、基準温度及び基準送信周波数における値である。また、この構成例は、ＤＣ／ＤＣモードとして変換モード及びスルーモードがあり、送信電力が１５（ｄＢｍ）以下の場合に変換モードになり、１５（ｄＢｍ）を超える場合にスルーモードになることを示している。スルーモードのときは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、変換処理を行わないで、入力した電池電圧をそのままＰＡ電源電圧として出力する。

（２）は、温度と制御信号を補正するための温度補正値Ｔｏとの関係を示す温度補正テーブルＴｔの構成例である。この温度補正テーブルＴｔは、ＰＡ５の特性によって決定されるため、ＰＡ５の部品に依存して実験的に設定されるテーブルである。

（３）は、送信周波数と制御信号を補正するための周波数補正値Ｆｏとの関係を示す周波数補正テーブルＦｔの構成例である。この周波数補正テーブルＦｔは、ＰＡ５、図示しないフィルタ等の特性によって決定されるため、ＰＡ５等の部品に依存して実験的に設定されるテーブルである。

（４）は、検波電圧差と制御信号を補正するための送信電力誤差補正値Ｐｏとの関係を示す送信電力誤差テーブルＰｔの構成例である。この送信電力誤差補正テーブルＰｔは、ＰＡ５及び図示しないフィルタ等の特性によって決定されるため、ＰＡ５等の部品に依存して実験的に設定されるテーブルである。

（５）は、電力差と制御信号を補正するためのＰＡ電源電圧遅延補正値Ｄｏとの関係を示すＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔの構成例である。ここで、電力差とは、ＰＡ５から出力される送信予定の電力（次のタイミングで予定している送信電力）から、次のタイミング時に検波部６を介して取得した送信電力（実際にＰＡ５から出力された送信電力）を減算した値である。このＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３への制御信号の変更に伴い、ＰＡ電源電圧が変わり、送信電力が変わるときに発生する遅延を補正するためのテーブルであり、その遅延時間内の送信電力の変化に対応するためのものである。ＰＡ電源電圧遅延補正値Ｄｏは、送信電力の変化の時定数等により、単位時間あたりの送信電力の変化量を考慮して設定される。また、このＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔによる制御信号の補正は、例えば、制御部１２、ＡＧＣアンプ７及びＰＡ５の回路にフィルタを備えた場合に特に必要となる。この補正により、送信電力を小さくする場合は、送信電力が不必要に小さくなることがないという効果がある。

図６は、図４に示した送信制御回路１１によるＰＡ電源電圧の制御手順を示すフローチャート図である。以下、制御部１２がＰＡ電源電圧に対応した制御信号を生成する処理について説明する。まず、制御部１２は、記憶部１４から、ＰＡ電源電圧テーブルＶｔ、温度補正テーブルＴｔ、周波数補正テーブルＦｔ、送信電力誤差補正テーブルＰｔ、送信電力誤差補正の初期値Ｐｉ、ＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔ、及び、ＰＡ電源電圧遅延補正の初期値Ｄｉを不図示のバッファに読み出す（ステップＳ６０１）。以下、ステップ６０２〜６０５により、第１回目のＰＡ電源電圧の制御処理を行い、ステップ６０９〜６１４により、第２回目以降のＰＡ電源電圧の制御処理を行う。

制御部１２は、予め設定された送信予定の電力を図示しない設定部（変調器）から取得し、送信予定の電力及びＰＡ電源電圧テーブルＶｔを用いて、ＰＡ電源電圧を決める基準となる制御信号Ｖｃを計算する（ステップＳ６０２）。具体的には、ＰＡ電源電圧テーブルＶｔを用いて、送信予定の電力（送信電力）に対する制御信号Ｖｃを線形補完により計算する。

制御部１２は、温度センサ部１３から温度を取得し、予め設定された送信周波数を図示しない設定部から取得する（ステップＳ６０３）。そして、制御部１２は、取得した温度、送信周波数、温度補正テーブルＴｔ及び周波数補正テーブルＦｔを用いて、温度補正値Ｔｏ及び周波数補正値Ｆｏを計算する（ステップＳ６０４）。具体的には、温度補正テーブルＴｔを用いて、温度に対する温度補正値Ｔｏを線形補完により計算する。例えば、温度が４４℃のときは、図５（２）より温度補正テーブルＴｔにおいてこの温度が含まれるグループは７となり、温度補正値Ｔｏは、以下のように線形補完により計算される。
温度補正値Ｔｏ＝（４４−４０）×（（６−３）／（５０−４０））＋３＝４．２
ここで、４４は現在の温度、４０はグループ７の低い方の温度、６はグループ７の高い方の補正値、３はグループ７の低い方の補正値、５０はグループ７の高い方の温度である。
また、周波数補正テーブルＦｔを用いて、送信周波数に対する周波数補正値Ｆｏを線形補完により計算する。

制御部１２は、制御信号を以下の式により制御信号の出力値Ｃｏを計算する（ステップＳ６０５）。
Ｃｏ＝Ｖｃ＋Ｔｏ＋Ｆｏ＋Ｄｉ＋Ｐｉ
ここで、ＶｃはＰＡ電源電圧を決める基準となる制御信号の電圧値、Ｔｏは温度補正値、Ｆｏは周波数補正値、ＤｉはＰＡ電源電圧遅延補正の初期値、Ｐｉは送信電力誤差補正の初期値である。尚、ＰＡ電源電圧遅延補正の初期値Ｄｉ及び送信電力誤差補正の初期値Ｐｉは、記憶部１４に予め記憶されている値であり、ＰＡ５等の部品に依存して実験的に設定される。

ステップ６０２〜６０５により、第１回目のＰＡ電源電圧の制御処理が完了すると、制御部１２は、制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ３に出力し（ステップＳ６０６）、送信電力出力処理を行い、送信電力制御信号をＡＧＣアンプ７に出力する（ステップＳ６０７）。

そして、送信終了か否かを判断し（ステップＳ６０８）、送信終了でない場合は、第２回目のＰＡ電源電圧の制御処理を行う。制御部１２は、検波部６から検波信号を入力し、予め設定された検波信号と送信電力との間の関係値に基づいて、検波信号から現在の送信電力を取得する（ステップＳ６０９）。

制御部１２は、現在の送信電力と送信予定であった送信電力との間の差を計算し、その電力誤差に対応する検波電圧差を前記関係値から計算する。そして、検波電圧差及び送信電力誤差補正テーブルＰｔを用いて、送信電力誤差補正値Ｐｏを計算する（ステップＳ６１０）。具体的には、図５（４）の送信電力誤差補正テーブルＰｔを用いて、検波電圧差に対する送信電力誤差補正値Ｐｏを線形補完により計算する。また、送信予定であった電力から検波部６を介して取得した送信電力を減算して電力差を計算し、図５（５）のＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔを用いて、電力差に対するＰＡ電源電圧遅延補正値Ｄｏを線形補完により計算する（ステップＳ６１０）。

制御部１２は、予め設定された送信予定の電力、ＰＡ電源電圧テーブルＶｔ、送信電力誤差補正テーブルＰｔ及びＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔを用いて、ＰＡ電源電圧を決める基準となる制御信号Ｖｃ、ＰＡ電源電圧遅延補正値Ｄｏ及び送信電力誤差値Ｐｏを計算する（ステップＳ６１１）。

制御部１２は、温度センサ部１３から温度を取得し、予め設定された送信周波数を図示しない設定部から取得する（ステップＳ６１２）。そして、制御部１２は、取得した温度、送信周波数、温度補正テーブルＴｔ及び周波数補正テーブルＦｔを用いて、温度補正値Ｔｏ及び周波数補正値Ｆｏを計算する（ステップＳ６１３）。

制御部１２は、制御信号を以下の式により制御信号の出力値Ｃｏを計算する（ステップＳ６１４）。
Ｃｏ＝Ｖｃ＋Ｔｏ＋Ｆｏ＋Ｄｏ＋Ｐｏ
ここで、ＶｃはＰＡ電源電圧を決める基準となる制御信号の電圧値、Ｔｏは温度補正値、Ｆｏは周波数補正値、ＤｏはＰＡ電源電圧遅延補正値、Ｐｏは送信電力誤差補正値である。

ステップ６０９〜６１４により、第２回目のＰＡ電源電圧の制御処理が完了すると、制御部１２は、制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ３に出力し（ステップＳ６０６）、送信電力出力処理を行い、送信電力制御信号をＡＧＣアンプ７に出力する（ステップＳ６０７）。

そして、送信終了か否かを判断し（ステップＳ６０８）、送信終了でない場合は、第３回目のＰＡ電源電圧の制御処理を行う。このように、送信終了でない限り、ステップ６０９〜ステップ６１４及びステップ６０６，６０７の処理を行う。そして、送信終了を判断した場合は、送信処理を終了する。

図７は、第１の制御タイミング例を示す図である。制御部１２は、図７に示すように、図６に示したステップ６０７の送信電力出力処理（送信電力更新）と、ステップ６０８を介してステップ６０９〜６１４の第２回目以降のＰＡ電源電圧の制御処理と、ステップ６０６の制御信号を出力してＰＡ電源電圧を更新する処理とを順番に繰り返して行う。例えば、図４に示した送信制御回路１１を備えた携帯無線機がＣＤＭＡの携帯電話機である場合は、基地局からの送信を受けて、そのコントロールビットにより１．２５ｍｓ毎に送信電力の更新を定期的に行う。すなわち、制御部１２は、１．２５ｍｓ毎のコントロールビットをトリガとして、ステップ６０７の送信電力出力処理（送信電力更新）、ステップ６０８を介してステップ６０９〜６１４の第２回目以降のＰＡ電源電圧の制御処理、ステップ６０６の制御信号を出力してＰＡ電源電圧を更新する処理を順番に行う。

図８は、第２の制御タイミング例を示す図である。図７に示した第１の制御タイミング例とこの第２の制御タイミング例とを比較すると、制御部１２が、ステップ６０７の送信電力出力処理（送信電力更新）と、ステップ６０８を介してステップ６０９〜６１４の第２回目以降のＰＡ電源電圧の制御処理と、ステップ６０６の制御信号を出力してＰＡ電源電圧を更新する処理とを順番に繰り返して行う点で同一であるが、第２の制御タイミング例は、例えばコントロールビットに同期して定期的に行うのではなく、コントロールビットを複数回認識したときに行う点で相違する。前述の例において、コントロールビットの受信周期が１．２５ｍｓであり、制御タイミングがそのコントロールビットを５回認識したときの場合は、６．２５ｍｓ毎に、ステップ６０７の送信電力出力処理（送信電力更新）、ステップ６０８を介してステップ６０９〜６１４の第２回目以降のＰＡ電源電圧の制御処理、ステップ６０６の制御信号を出力してＰＡ電源電圧を更新する処理を順番に行うことになる。この第２の制御タイミング例は、送信電力の変化量を考慮して、電力変化を抑える場合に好適である。

以上のように、本発明の実施の形態による携帯無線機に備えた送信制御回路１１によれば、第１回目の処理において、ＰＡ５等の特性変化を考慮してＰＡ電源電圧の消費電力の効率化を図ることができるように設定されたＰＡ電源電圧テーブルＶｔ、温度補正テーブルＴｔ、周波数補正テーブルＦｔ、送信電力誤差補正の初期値Ｐｉ及びＰＡ電源電圧遅延補正の初期値Ｄｉを用いて、ＰＡ５に供給するＰＡ電源電圧に対応した制御信号を生成し、この制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ３に出力するようにした。これにより、ＰＡ電源電圧は、送信予定の電力から計算した基準となる制御信号Ｖｃ、温度から計算した温度補正値Ｔｏ、送信周波数から計算した周波数補正値Ｆｏ、送信電力誤差補正の初期値Ｐｉ、及び、ＰＡ電源電圧遅延補正値Ｄｉにより制御される。したがって、ＰＡ電源電圧は、ＰＡ５の消費電力の効率化に影響を与える様々な要因を考慮した値となるから、ＰＡ５の消費電力の効率化を図ることができ、消費電力を削減することが可能となる。

また、送信制御回路１１によれば、第２回目以降の処理において、さらに、送信電力誤差補正テーブルＰｔ及びＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔを用いて、ＰＡ５に供給するＰＡ電源電圧に対応した制御信号を生成し、この制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ３に出力するようにした。これにより、ＰＡ電源電圧は、さらに、検波電圧差（現在の検波電圧と前回の送信予定電力に対応する電波電圧との差、及び電力誤差（現在の送信電力と前回の送信予定電力））から計算した送信電力誤差補正値Ｐｏ及びＰＡ電源電圧遅延補正値Ｄｏにより制御される。したがって、ＰＡ電源電圧は、ＰＡ５の消費電力の効率化に影響を与える様々な要因を考慮した値となるから、ＰＡ５の消費電力の効率化を図ることができ、消費電力を削減することが可能となる。

また、送信制御回路１１によれば、図７に示した第１の制御タイミング例のように、送信電力出力処理、ＰＡ電源電圧の制御処理及び制御信号を出力してＰＡ電源電圧を更新する処理を繰り返して行うようにした。これにより、ＰＡ電源電圧及び送信電力は、連続に近い短周期のスキャンで更新されることになる。したがって、ＰＡ電源電圧は、ＰＡ５の消費電力の効率化に影響を与える様々な要因の変化に対し、迅速に追従した値となるから、ＰＡ５の消費電力の効率化を一層図ることができ、消費電力のさらなる削減を実現することが可能となる。

また、送信制御回路１１によれば、図８に示した第２の制御タイミング例のように、送信電力出力処理、ＰＡ電源電圧の制御処理及び制御信号を出力してＰＡ電源電圧を更新する処理を、所定のタイミングで行うようにした。これにより、ＰＡ電源電圧及び送信電力は、所定のタイミングで更新されることになる。したがって、ＰＡ電源電圧は、ＰＡ５の消費電力の効率化に影響を与える様々な要因の変化に対し、送信電力が急激に変化しないような値となるから、ＰＡ５の消費電力の効率化を図り、消費電力を削減することができる。

図９は、ＰＡ５の入出力特性を示す図である。図９に示すように、ＰＡ５は、線形領域で使用しなければ、その仕様を満たすことができない。ここで、ＰＡ５の仕様を満たす範囲内であって飽和点近くであれば、ＰＡ５を効率良く使用することができる。制御部１２が、ＰＡ５の飽和点付近で動作するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３への制御信号を生成し、ＡＧＣアンプ７への送信電力制御信号を生成することにより、ＰＡ５の消費電力の効率化を図ることができ、消費電力を削減することが可能となる。

図１０は、従来技術によるＰＡ電源電圧、本発明の実施の形態によるＰＡ電源電圧、及び最大効率を実現した場合の理想的なＰＡ電源電圧を比較する図である。図１０に示すように、本発明の実施の形態による携帯無線機に備えた送信制御回路１１を用いることにより、ＰＡ電源電圧を、最大効率を実現した場合の理想的はＰＡ電源電圧に近づけることが可能となる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、制御部１２は、制御信号の補正値を、ＰＡ電源電圧テーブルＶｔ、温度補正テーブルＴｔ、周波数補正テーブルＦｔ、送信電力誤差補正テーブルＰｔ及びＰＡ電源電圧遅延補正テーブルＤｔを用いて線形補完によりそれぞれ計算するようにしたが、テーブルを用いる代わりに、演算式により計算するようにしてもよい。例えば、ＰＡ電源電圧を決める基準となる制御信号Ｖｃを係数×送信電力により計算し、温度補正値Ｔｏを係数×温度により計算し、周波数補正値Ｆｏを係数×送信周波数により計算し、送信電力誤差補正値Ｐｏを係数×検波電圧差により計算し、ＰＡ電源電圧遅延補正値Ｄｏを係数×電力差により計算するようにしてもよい。

また、制御部１２は、第１回目のＰＡ電源電圧の制御処理において、図６のステップ６０２〜６０６により制御信号の出力値Ｃｏ＝Ｖｃ＋Ｔｏ＋Ｆｏ＋Ｄｉ＋Ｐｉを計算し、この制御信号の出力値をＤＣ／ＤＣコンバータ３へ出力し、この場合の送信電力誤差補正の初期値Ｐｉを記憶部１４から読み出して用いるようにしたが、記憶部１４に、第１回目のＰＡ電源電圧の制御処理における制御信号の初期出力値を予め記憶しておき、ステップ６０２〜６０６の処理を行うことなく、記憶部１４から読み出した制御信号の初期出力値をＤＣ／ＤＣコンバータ３へ出力するようにしてもよい。この場合、送信電力誤差補正の初期値Ｐｉを用いる必要がない。

従来の携帯無線機に備えた送信制御回路の構成を示すブロック図である。 図１の送信制御回路における送信電力に対するＰＡ電源電圧を示す図である。 図１の送信制御回路におけるＰＡ電源電圧の制御手順を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態による携帯無線機に備えた送信制御回路の構成を示すブロック図である。 図４の送信制御回路における記憶部に記憶されたテーブルの構成例を示す図である。 ＰＡ電源電圧の制御手順を示すフローチャート図である。 第１の制御タイミング例を示す図である。 第２の制御タイミング例を示す図である。 ＰＡの入出力特性を示す図である。 ＰＡ電源電圧を比較する図である。

符号の説明

１，１１ 送信制御回路
２，１２ 制御部
３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４ 電池
５ パワーアンプ（ＰＡ）
６ 検波部
７ ＡＧＣアンプ
１３ 温度センサ部
１４ 記憶部

Claims (14)

1. バッテリーから供給される電圧がＤＣ／ＤＣコンバータで可変されてパワーアンプに供給される携帯無線機において、
   前記パワーアンプの周囲の温度を検出する温度検出部と、
   前記パワーアンプにより増幅される送信電力に関する情報が記憶された記憶部と、
   前記記憶部に記憶された送信電力に関する情報に基づいて基準値を算出すると共に、前記温度検出部により検出された温度、及び、前記送信電力における送信周波数に基づいて第１の補正値を算出し、前記基準値及び第１の補正値を用いて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成し、該制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力する制御部とを備えたことを特徴とする携帯無線機。
2. 請求項１に記載の携帯無線機において、
   前記パワーアンプにより増幅される送信電力を検出する送信電力検出部を備え、
   前記制御部が、送信電力検出部により検出された送信電力に基づいて第２の補正値を算出し、前記基準値、第１の補正値及び第２の補正値を用いて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成し、該制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力することを特徴とする携帯無線機。
3. 請求項１または２に記載の携帯無線機において、
   前記記憶部には、前記パワーアンプにより増幅される予定の送信電力が記憶され、
   前記制御部が、前記予定の送信電力に基づいて基準値を算出することを特徴とする携帯無線機。
4. 請求項２に記載の携帯無線機において、
   前記制御部が、第２の補正値を、送信電力検出部により検出された送信電力とパワーアンプにより増幅予定であった送信電力との間の差に基づいて算出することを特徴とする携帯無線機。
5. 請求項２に記載の携帯無線機において、
   前記制御部が、第２の補正値を、制御信号を出力してからＤＣ／ＤＣコンバータ及びパワーアンプを介して所定の送信電力が増幅されるまでの遅延時間に対応した値として算出することを特徴とする携帯無線機。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の携帯無線機において、
   前記制御部が、送信電力の更新のタイミング毎に、前記基準値及び補正値を算出し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成し、該制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力することを特徴とする携帯無線機。
7. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の携帯無線機において、
   前記制御部が、送信電力の更新のタイミングのうちの予め設定されたタイミングで、前記基準値及び補正値を算出し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成し、該制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力することを特徴とする携帯無線機。
8. バッテリーから供給される電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータで可変してパワーアンプに供給する携帯無線機に用いる前記パワーアンプの制御方法において、
   前記パワーアンプにより増幅される送信電力に関する情報に基づいて基準値を算出するステップと、
   前記パワーアンプの周囲の温度、及び、前記送信電力における送信周波数に基づいて第１の補正値を算出するステップと、
   前記基準値及び第１の補正値を用いて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成するステップと、
   前記制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータへ出力するステップとを有することを特徴とする制御方法。
9. 請求項８に記載の、携帯無線機に用いるパワーアンプの制御方法において、
   前記パワーアンプにより増幅された送信電力に基づいて第２の補正値を算出するステップと、
   前記基準値、第１の補正値及び第２の補正値を用いて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧を可変するための制御信号を生成するステップとを有することを特徴とする制御方法。
10. 請求項８または９に記載の、携帯無線機に用いるパワーアンプの制御方法において、
    携帯無線機において、
    前記パワーアンプにより増幅される予定の送信電力に基づいて基準値を算出するステップを有することを特徴とする制御方法。
11. 請求項９に記載の、携帯無線機に用いるパワーアンプの制御方法において、
    第２の補正値を、前記パワーアンプにより増幅された送信電力とパワーアンプにより増幅される予定の送信電力との間の差に基づいて算出するステップを有することを特徴とする制御方法。
12. 請求項９に記載の、携帯無線機に用いるパワーアンプの制御方法において、
    第２の補正値を、制御信号を出力してからＤＣ／ＤＣコンバータ及びパワーアンプを介して送信電力が増幅されるまでの遅延時間に対応した値として算出するステップを有することを特徴とする制御方法。
13. 請求項８から１２までのいずれか一項に記載の、携帯無線機に用いるパワーアンプの制御方法において、
    前記基準値及び補正値が、送信電力の更新のタイミング毎に算出することを特徴とする制御方法。
14. 請求項８から１２までのいずれか一項に記載の、携帯無線機に用いるパワーアンプの制御方法において、
    前記基準値及び補正値が、送信電力の更新のタイミングのうちの予め設定されたタイミングで算出することを特徴とする制御方法。
    
    

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